Применение противоморозных добавок в количестве 3 16 от массы цемента обеспечивает твердение бетона
Обновлено: 04.05.2024
Применение противоморозных добавок в количестве 3 16 от массы цемента обеспечивает твердение бетона
ДОБАВКИ ДЛЯ БЕТОНОВ И СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ
Общие технические условия
Admixtures for concretes and mortars. General specifications
Дата введения 2011-01-01
Цели, основные принципы и основной порядок работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и МСН 1.01-01-96* "Система межгосударственных нормативных документов в строительстве. Основные положения"
* Документ не был принят на территории Российской Федерации. До 01.10.2003 действовал СНиП 10-01-94. - Примечание изготовителя базы данных.
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ - филиал Федерального государственного унитарного предприятия "НИЦ "Строительство")
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"
3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (протокол N 34 от 10 декабря 2008 г.)
За принятие проголосовали:
Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97
Сокращенное наименование органа государственного управления строительством
Агентство по делам строительства и жилищно-коммунального хозяйства
Министерство строительства и регионального развития
Министерство регионального развития
Агентство по строительству и архитектуре при Правительстве
4 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения регионального стандарта ЕН 934-2:2001 "Добавки для бетонов, строительных и инъекционных растворов - Часть 2. Добавки для бетонов - Определения, требования, соответствие, маркировка и этикетирование" (EN 934-2:2001 "Admixtures for concrete mortars and grout - Part 2: Concrete admixtures - Definitions, requirements, conformity, marking and labelling") в части определений и требований к основным видам химических добавок
5 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 29 апреля 2010 г. N 70-ст в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2011 г.
Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в указателе "Национальные стандарты".
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в указателе (каталоге) "Национальные стандарты", а текст изменений - в информационных указателях "Национальные стандарты". В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в информационном указателе "Национальные стандарты"
ВНЕСЕНО Изменение N 1, утвержденное и введенное в действие Приказом Росстандарта от 27.11.2015 N 2033-ст c 01.06.2016
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 3, 2016 год
ВНЕСЕНА Поправка к Изменению N 1, опубликованная в ИУС N 7, 2016 год
Поправка внесена изготовителем базы данных
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на неорганические и органические вещества естественного и искусственного происхождения (далее - добавки), применяемые в качестве модификаторов свойств бетонных и растворных смесей (далее - смеси), бетонов и строительных растворов (далее - бетоны и растворы), изготавливаемых на вяжущих на основе портландцементного клинкера.
Настоящий стандарт устанавливает классификацию и критерии технологической и технической эффективности действия добавок в смесях, бетонах и растворах. В зависимости от области применения к добавкам могут предъявляться дополнительные требования, устанавливаемые в нормативных или технических документах на добавки конкретного вида.
Требования настоящего стандарта следует учитывать при разработке нормативных и технических документов, по которым изготавливают добавки конкретных видов и в которых устанавливается перечень нормируемых показателей качества, обеспечивающих технологическую и техническую эффективность добавок конкретного вида в смесях, бетонах и растворах, а также при разработке технологической и технической документации на их применение.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 12.4.103-83 Система стандартов безопасности труда. Одежда специальная защитная, средства индивидуальной защиты ног и рук. Классификация
ГОСТ 17.2.3.02-78 Охрана природы. Атмосфера. Правила установления допустимых выбросов вредных веществ промышленными предприятиями
ГОСТ 2226-2013 Мешки из бумаги и комбинированных материалов. Общие технические условия
ГОСТ 2991-85 Ящики дощатые неразборные для грузов массой до 500 кг. Общие технические условия
ГОСТ 5044-79 Барабаны стальные тонкостенные для химических продуктов. Технические условия
ГОСТ 5799-78 Фляги для лакокрасочных материалов. Технические условия
ГОСТ 6247-79 Бочки стальные сварные с обручами катания на корпусе. Технические условия
ГОСТ 9980.3-86 Материалы лакокрасочные. Упаковка
ГОСТ 9980.5-2009 Материалы лакокрасочные. Транспортирование и хранение
ГОСТ 10674-82* Вагоны-цистерны магистральных железных дорог колеи 1520 мм. Общие технические условия
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ Р 51659-2000.
ГОСТ 10834-76 Жидкость гидрофобизирующая 136-41. Технические условия
ГОСТ 12082-82 Обрешетки дощатые для грузов массой до 500 кг. Общие технические условия
ГОСТ 13950-91 Бочки стальные сварные и закатные с гофрами на корпусе. Технические условия
ГОСТ 17811-78 Мешки полиэтиленовые для химической продукции. Технические условия
ГОСТ 18573-86 Ящики деревянные для продукции химической промышленности. Технические условия
ГОСТ 18677-73 Пломбы. Конструкция и размеры
ГОСТ 18896-73 Барабаны стальные толстостенные для химических продуктов. Технические условия
ГОСТ 19433-88 Грузы опасные. Классификация и маркировка
ГОСТ 21029-75 Бочки алюминиевые для химических продуктов. Технические условия
ГОСТ 26155-84 Бочки из коррозионно-стойкой стали. Технические условия
ГОСТ 30459-2008 Добавки для бетонов и строительных растворов. Определение и оценка эффективности
Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов на территории государства по соответствующему указателю стандартов и классификаторов, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.
(Измененная редакция, Изм. N 1), (Поправка. ИУС N 7-2016).
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 добавка: Органическое или неорганическое вещество, вводимое в смеси в процессе их приготовления с целью направленного регулирования их технологических свойств и/или строительно-технических свойств бетонов и растворов, и/или придания им новых свойств.
3.2 минеральная добавка: Дисперсная неорганическая добавка природного или техногенного происхождения.
3.3 полифункциональная добавка: Добавка, обладающая двумя или несколькими основными эффектами действия.
3.4 класс добавок: Группа добавок, обладающих качественно идентичным воздействием на бетонные и растворные смеси и/или бетоны и растворы.
3.5 основной эффект действия добавки: Эффект, характеризующий основное назначение добавки.
3.6 дополнительный эффект действия добавки: Положительный или отрицательный эффект, являющийся следствием основного эффекта действия добавки или проявляющийся одновременно с ним.
3.7 критерий эффективности добавки: Величина показателя (или показателей) основного эффекта действия, характеризующая эффективность добавки.
3.8 оптимальная дозировка: Минимальная дозировка добавки, позволяющая получать нормируемый настоящим стандартом основной технологический и/или технический эффект без снижения (или с допустимым уровнем снижения) других показателей качества смесей, бетонов и растворов.
3.9 максимальная дозировка: Максимально допустимая дозировка добавки, указанная в нормативном или техническом документе, по которому она выпускается и применяется.
3.10 внутренняя коррозия: Коррозия бетонов или растворов, вызываемая химическими и/или физико-химическими процессами, протекающими при взаимодействии компонентов бетонов или растворов (щелочей цемента и добавок с кремнеземом заполнителей, образование эттрингита в затвердевшем бетоне и т.д.).
3.11 коррозия арматуры: Разрушение стальной арматуры в результате ее химического или электрохимического взаимодействия с коррозионной средой.
3.12 коэффициент использования порообразующей добавки: Отношение заданной плотности к фактической плотности ячеистого бетона.
3.13 технологический регламент: Документ, определяющий оптимальный технологический режим, порядок проведения операций технологического процесса, обеспечивающий выпуск продукции требуемого качества, безопасные условия эксплуатации производства, а также выполнение требований по охране окружающей среды.
3.14 "холодный" бетон и раствор: Бетон или раствор, изготовленный из бетонной или растворной смеси с противоморозной добавкой, постоянно твердеющий при отрицательной температуре.
3.15 "теплый" бетон и раствор: Бетон или раствор, изготовленный из бетонной или растворной смеси с противоморозной добавкой, обеспечивающей незамерзание смеси при отрицательной температуре на время от ее изготовления до начала обогрева забетонированной конструкции.
Противоморозные добавки для бетона: всё, что нужно знать строителю
Бетон — основной строительный материал XXI века. Но помогает он человеку уже более 4000 лет: следы бетона находят при раскопках памятников Месопотамии и Римской империи; известно, что бетон использовали при строительстве древних храмов Индии и Великой Китайской стены. В России бетон впервые был применен в Москве, когда восстанавливали город после пожара 1812 года.
Современный бетон отличается от того, что использовали в древности. Если у римлян в его состав входила известь с добавлением вулканических продуктов, то теперь применяется изобретенный в 1824 году портландцемент — силикатное вяжущее вещество, которое отвечает за прочность и долговечность бетона.
Цемент, вода, песок и щебень — вот основной состав современного бетона. Их замешивают в определенных пропорциях, которые зависят от конкретной задачи, ведь характеристики материала могут быть разными. Застывание бетона проходит через три фазы: схватывание, затвердевание и набор прочности. Качество конструкции напрямую зависит от того, пройдена ли каждая из фаз целиком.
Процесс застывания зависит от нескольких факторов: марки цемента, влажности воздуха и температуры окружающей среды. Схватывается бетон недолго (обычно 1–3 часа), а вот его затвердевание может затянуться на две-три недели — особенно в холодное время года.
Оптимальные условия для затвердевания бетона — влажность 75% и температура воздуха около +20°C. При температуре ниже +10°C скорость застывания бетона падает, а при отрицательных температурах— почти останавливается.
Всё дело в замерзании и кристаллизации воды, которая входит в состав бетона, — именно поэтому зимой строители используют противоморозные присадки. О них и пойдет речь в этой статье.
Для чего нужны противоморозные добавки?
Противоморозные добавки (ПМД), которые вводятся в бетон, дают возможность вести строительство в любое время года. Для России это особенно актуально. Они повышают плотность, пластичность, а также влаго- и морозоустойчивость бетона, и при этом не дают ему растрескиваться. Кроме того, противоморозные добавки снижают риск усадки материала, противостоят коррозии арматуры.
Чтобы использовать ПМД, не нужно ждать минусовой температуры: их применяют уже тогда, когда среднесуточная температура достигает +10°C. Если не использовать ПМД, то вода в смеси не вступит в реакцию с цементом, процесс гидратации не начнется, и материал не наберет расчетной прочности. В результате могут появиться усадочные трещины или даже начнется разрушение стен. ПМД катализируют процесс схватывания смеси, снижают температуру замерзания воды (она может оставаться жидкой при температуре –10°C и ниже) и защищают от подобных проблем.
Какие существуют виды противоморозных добавок?
ПМД бывают сухими и жидкими. Сухие обычно они представлены в виде порошка:
- хлорид натрия (так называемая строительная соль),
- нитрит натрия,
- хлорид кальция,
- формиат натрия,
- различные комплексные смеси.
Жидкие добавки представляют собой растворы или концентраты. Это в первую очередь аммиачная вода, которая позволяет заливать бетон даже при экстремально пониженной температуре –100°C и защищает арматуру от коррозии. Также широко распространены различные жидкие пластификаторы: они снижают скорость застывания и делают смесь более подвижной.
Чем различные противоморозные добавки отличаются друг от друга?
Выделим пятьтипов противоморозных добавок:
Пластификаторы . К ним относятся сульфаты нафталина и меламиновой смолы, органические полиакрилаты. Эти добавки не только обеспечивают водонепроницаемость и морозостойкость растворов, но еще и делают бетонную смесь подвижнее, что упрощает работу строителям. Такая разжиженная смесь может заполнить любую форму и используется для различных типов бетонов. Пластификаторы поглощают водяные пары из воздуха, что помогает сократить количество добавляемой жидкости при производстве бетона. Они предотвращают расслаивание и появление трещин. Также пластифицирующие добавки увеличивают прочность бетона на 25%.
Добавка HotIce позволяет повысить подвижность, прочность, степень реакции смеси и другие характеристикии при этом уменьшает количество воды в смеси.
Пластифицирующим действием также обладает добавка CemBase , которая одновременно увеличивает прочность, повышает подвижность и растекаемость бетона и тоже уменьшает количество воды в смеси. Кроме того, она активирует свойства некоторых составляющих цемента, от чего он становится более плотным. Как следствие, изделия из него будут более прочными, долговечными, морозостойкими, водонепроницаемыми и защищенными от появления трещин.
Обе добавки отлично подходят для гидроизоляции бетона, заливки полов и фундамента, оштукатуривания.
Расход HotIceна 100 кг цемента — от 7 до 12 л, а CemBase — от 0,5 до 1,0 л.
2) Упрочняющие добавки — это, например, хлорид кальция, нитрат кальция, сульфаты железа и алюминия. Они ускоряют затвердевание бетонной смеси и способствуют повышению ее прочности. Их применяют в первые три дня застывания бетона — именно тогда упрочняющие добавки наиболее эффективны.
3) Коррозионностойкие добавки рекомендованы для защиты железобетонных конструкций от окисления и низких температур. Характеристики таких противоморозных добавок позволяют увеличить срок службы бетона и сделать его более устойчивым к агрессивным субстанциям.
В качестве примера приведем гидроизолирующую добавку CemAqua , в состав которой входит кремнийорганика. CemAqua можно использовать для изготовления растворов для кладки кирпича, гидроизоляции и защиты бетона, заливки пола или фундамента. Ее расход на 100 кг цемента — от 1,0 до 1,5 л.
4) Регуляторы подвижности — они нужны, чтобы продлить период использования готового раствора, если планируется долгое бетонирование или если смесь нужно перевезти на большое расстояние.
Добавка CemStone способна увеличить этот период до 5 часов. Она придает смеси пластичность, улучшает обрабатываемость, регулирует консистенцию, препятствует расслоению и водоотделению растворной смеси, а также увеличивает морозостойкость— это важно для проведения всех видов бетонных работ. Расход данного вещества на 100 кг цемента составит от 0,25 до 0,5 л.
5) Морозоустойчивые — снижают температуру кристаллизации воды и скорость схватывания и при этом никак не влияют на процесс формирования бетона.
6) Комплексные смеси . В их состав входит два и более компонентов. Такие добавки улучшают несколько свойств бетона одновременно. Например, могут обеспечивать водонепроницаемость, повышать прочность, морозостойкость и долговечность, а также предотвращать появление плесени и грибков, как комплексное средство CemAquaStop .
Комплексная противоморозная добавка для бетонных и растворных смесей. Обладает комбинированным противоморозным, ускоряющим, пластифицирующим действием. Комплексная противоморозная добавка для бетонных и растворных смесей. Обладает комбинированным противоморозным, ускоряющим, пластифицирующим действием.А добавка CemFrio обладает комбинированным противоморозным, ускоряющим, пластифицирующим действием. Она позволяет проводить бетонные работы при температурах от +10 до –20 °С, обеспечивать набор прочности без дополнительной тепловой обработки, а также увеличить конечные прочностные характеристики бетона на 10% и более. Кроме того, она увеличивает сцепление бетона с закладной арматурой и металлоизделиями и повышает показатели водонепроницаемости, морозостойкости и долговечности бетона. На 100 кг цемента потребуется от 2 до 3,5 л вещества.
В каких пропорциях добавляют ПМД в бетонную смесь и сколько их нужно?
У каждой ПМД— собственные пропорции добавления в бетонную смесь, они зависят и от ее характеристик, и от термопоказателей. Если антифриза будет много, то затвердевание будет происходить дольше, что повысит цену бетона, если мало — то бетон затвердеет слишком быстро. Обычно количество противоморозной добавки в растворе не превышает 10–15% от общего веса смеси.
Комплексные добавки вводятся в меньшей концентрации в зависимости от температуры бетона: от 0 до –10°С — 1,5% от общей массы цемента; от –25 до –10°С — 2% от цементной массы.
Упрочняющих добавок должно быть 3–5% от общей массы цемента.
Где применяют противоморозные добавки?
Без ПМД невозможно обойтись в регионах, где бывают низкие температуры. Они нужны практически для всех видов строительных работ, кладки кирпичей и клинкеров, оштукатуривания стен, укладки фасадных элементов, заливки фундаментов, стен и других монолитных конструкций, а также для выполнения ремонтных работ, где требуется восстановление бетонных конструкций.
Как заливать бетон зимой?
Заливать бетон зимой труднее и дороже, чем летом.
Перед началом работы нужно убедиться в том, что стяжка бетона в принципе возможна при данной температуре. Зимой лучше использовать мелкофракционные смеси: они быстрее взаимодействуют с водой и выделяют больше тепла — а значит, вся конструкция будет остывать медленнее.
Смеси ни в коем случае нельзя дать замерзнуть. Однако подогревать можно только песок с щебнем (до 60°C), воду (до 90°C) или добавки, но не сам цемент: в противном случае он утратит свои свойства. Цемент нужно поместить в теплое помещение. Оптимальная температура вызревания смеси составляет от +20 до +30°C.
Использование ПМД требует соблюдения ряда правил.
Присадки нельзя добавлять в сухую смесь: их нужно вводить в раствор одновременно с последней третью воды. Расход и пропорции рассчитываются в зависимости от температуры воздуха и раствора, марки цемента и условий ухода за бетоном.
Важный момент !
В одном растворе нельзя смешивать разные противоморозные добавки.
Последовательность действий должна быть такой:
1) Сначала необходимо приготовить раствор из воды и добавок в нужной концентрации.
2) Все компоненты размешиваются в бетономешалке до исчезновения осадка; обычно это занимает около 15 минут.
3) Затем нужно засыпать щебень, песок и цемент в необходимых пропорциях.
4) Полученную смесь перемешивать не менее трех минут.
5) Можно начинать бетонирование.
При этом некоторые противоморозные присадки необходимо смешивать не с водой, а с цементом. После того как раствор смешан, нужно дать время компонентам добавок равномерно распределиться по всему объему цементного раствора. Лишь после этого он будет полностью готов к использованию.
Бетону с добавлением ПМД требуется около 18 часов для полноценного застывания.
Даже бетон с противоморозными добавками не рекомендуется лить при температуре ниже –15 °C. Также нельзя лить бетонную смесь, если пришла или ожидается внезапная оттепель.
Заливать зимой бетон частями нельзя: есть риск, что влага замерзнет, а на поверхности бетона появится пленка. Продлить время остывания бетона способно только тепло, поэтому нужно стараться его сохранить как можно дольше: использовать брезент, маты, солому — любые изолирующие материалы.
Если в бетонной конструкции применяется ненапрягаемая арматура с диаметром менее 5 миллиметров, то использовать противоморозные добавки с нитритом калия не рекомендуется. В случае использования выпускных и закладных элементов без защиты будут нужны карбонат калия (поташ), смесь мочевины и нитраты калия, натрия или кальция.
Есть ли недостатки у противоморозных добавок?
Несмотря на все достоинства, бетон с противоморозными добавками наберет зимой лишь около 30% полной прочности — ее большую часть он доберет в процессе оттаивания. Поэтому зимой бетон нельзя подвергать слишком высоким нагрузкам. А при неправильном использовании присадок характеристики прочности могут дополнительно снизиться.
Некоторые виды присадок не только замедляют приобретение бетоном прочности, но и способствуют увеличению коррозии арматуры, и потому их нельзя использовать в предварительно напряженных конструкциях. Также некоторые компоненты, входящие в состав противоморозных добавок, могут быть пожароопасны и ядовиты.
Можно самостоятельно изготовить противоморозные добавки?
В качестве простейшей противоморозной добавки можно использовать обычную соль. Главный плюс такого подхода — низкая стоимость. Главный минус — большой объем соли в смеси может крайне негативно сказаться на арматуре и привести к коррозии. Придется использовать ингибиторы коррозии, например нитрит-нитрат кальция. Предельная величина солей в бетоне —2%.
Для приготовления противоморозного пластификатора нужно в раствор с водой добавить поваренную соль или хлористый калий и нитрит-нитрат кальция — 3–4% от объема. Соотношение соли/хлористого калия и нитрит-нитрата кальция должно быть один к одному. Также для увеличения пластичности смеси стоит добавить 7–10% мочевины.
Можно использовать и аммиачную воду. Концентрация аммиачной воды должна быть от 5 до 20%. Чем выше температура окружающей среды, тем меньше процент концентрации.
Есть также варианты с применением гашеной извести (она добавляется в соотношении 1:1 для внутренних помещений и 1:6 для внешних поверхностей) или жидкого мыла (200 мл на мешок цемента). Для повышения морозостойкости при приготовлении смеси можно просто использовать меньше воды, но тут есть риск ухудшить свойства бетона.
В принципе, любой самостоятельно сделанный пластификатор негативно влияет на прочность бетона. Поэтому надежнее не экспериментировать и приобрести качественные противоморозные добавки.
Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при использовании противоморозных добавок?
Поскольку большинство противоморозных добавок — это агрессивные химикаты, в работе с ними следует соблюдать следующие правила:
– работать в проветриваемом помещении;
–использовать защитную одежду, спецочки, респираторы, перчатки, резиновые сапоги;
–избегать попадания химикатов на открытые участки тела и в глаза, а в случае попадания — немедленно смыть средство / промыть глаз;
–для перемешивания смеси использовать технические средства.
Вывод
Без противоморозных добавок бетонные работы в зимнее время вести просто не получится. Они не только делают строительство зимой возможным— при соблюдении всех технологий и правил результат будет не хуже, чем весной или летом. И экономить на них не стоит: качество ПМД — залог надежности, прочности и отсутствия проблем с бетоном.
Зальем бетон в холодный сезон! Все о противоморозных добавках
Главное качество бетона – его прочность, которой он обязан реакциям гидратации, происходящим в цементном растворе.
Из чего состоит бетон, и как он отвердевает при различных температурах
Бетон на основе цемента обычно включает цемент, воду, песок, гравий или щебень.
В результате взаимодействия воды с мельчайшими частицами минерал ов цемента образуются прочные соединения. Этот процесс состоит из двух стадий:
На первом этапе образуются кристаллы, которые скрепляются друг с другом, образуя через 10-20 часов своеобразную « решетку » – каркас будущего бетонного камня. Происходит «схватывание». Затем начинается образование мелкопористой структуры бетона с участием силикатов.
Для того, чтобы бетон отвердел, требуется время. При температуре плюс 20° Цельсия первые 28 дней бетон отвердевает быстро и к окончанию этого срока набирает расчетную прочность.
Каталог продукции CEMMIX
CemFrio
Универсальная комплексная противоморозная добавка для бетона.
HotIce
Комплексная противоморозная добавка для проведения работ при отрицательных температурах
Интересно!
Длительное отвердевание бетона можно использовать для экономии цемента. Обычно после истечения 28 суток бетонный камень продолжает упрочняться, хотя скорость процесса значительно снижается; в итоге набирается прочность больше заявленной. Если предусмотреть расчетные нагрузки на более поздний период, через 90-180 суток, количество цемента можно немного уменьшить.
Видео: сколько твердеет бетон
Видео: Как ускорить твердение бетона
Для чего нужны противоморозные добавки
В норм альных условиях бетон отвердевает при температуре от плюс 5 до 35 ° Цельсия.
Но что произойдет, если температура будет снижаться?
Чем ниже температура воздуха, тем медленнее будет происходить отвердевание. При температуре ниже нуля вода в бетонном растворе начинает кристаллизоваться, и процесс отвердевания прекращается. Ледяные кристаллы нарушают процесс связывания бетона с арматурой, способствуя в дальнейшем ее отслаиванию.
Важно!
Для работ с бетоном желательно, чтобы среднесуточная температура воздуха превышала + 5 ° Цельсия. При температуре ниже –4° Цельсия бетон теряет до 50% прочности.
В случае, если температура то поднимается выше нуля, то опускается ниже, бетон то набирает прочность, то прекращает. В итоге отвердевание происходит дольше.
Бетонирование желательно производить в теплое время года. Но климатические условия в большинстве регионов России таковы, что оптимальная температура для работы с бетоном случается только в очень ограниченные периоды. Замораживать стройку на полгода из-за наступления холодов не всегда выгодно. Есть недостатки и у бетонирования в теплый сезон: в летнюю жару бетон слишком быстро схватывается, а осенью часто выпадают осадки.
Возможные причины бетонирования в холодный сезон:
Бетонирование на слабом грунте, которое в теплый сезон затруднено.
Желание сэкономить на цементе, поскольку зимой он дешевле.
Необходимость срочно заняться строительством.
Чтобы обеспечить отвердевание, при бетонировании в зимнее время применяются особые меры:
укрывание пленкой и утеплителями;
устройство временного укрытия, прогреваемого тепловыми пушками;
При незначительном понижении температуры увеличивают количество цемента в растворе.
Все виды прогрева – довольно сложные мероприятия, которые к тому же требуют дополнительных расходов: бетон нужно равномерно прогревать либо не давать ему охлаждаться в течение всего периода набора критической прочности. Зимнее бетонирование может потребовать вложения средств на 20-30% больше, чем летнее.
Важно!
Время отвердевания зависит не только от температуры воздуха, но и от типа бетона.
Если бетон успеет набрать критическую прочность до заморозков, то после оттаивания отвердевание продолжится. Но если промерзает бетон, не набравший критическую прочность, вода кристаллизуется, и в бетоне появятся полости и трещины, снижающие его прочность.
Важно!
Если нет данных о критической прочности, ее принимают за 70% от проектной прочности.
Введение противоморозных добавок – самый простой и экономически выгодный вариант бетонирования в условиях низких температур.
Противоморозные добавки
По своему действию противоморозные добавки делятся на три группы:
Антифризы (поташ, нитрит натрия, хлориды кальция и натрия). Снижают температуру застывания воды. Время отвердевания немного уменьшают.
Ускорители отвердевания (поташ, смеси хлорида кальция с карбамидом или нитритом кальция). Суть их работы в увеличении скорости растворения силикатных компонентов цемента, в результате чего образуются соли, снижающие точку замерзания раствора.
Сульфаты. Эти соли выделяют тепло, благодаря чему ускоряют протекающие в растворе реакции.
Основные компоненты противоморозных добавок и их воздействие на бетон.
Противоморозные присадки бывают сухими и жидкими.
Поташ (карбонат калия). Ускоряет застывание бетона, снижает температуру замерзания смеси. Используется совместно с тетраборатом натрия (бурой), так как в чистом виде снижает прочность бетона. Смесь с добавлением поташа быстро схватывается, что усложняет укладку, поэтому нуждается в добавлении суперпластификатора.
Важно!
Карбонат калия относится к опасным веществам, требующим соблюдения мер безопасности.
Тетраборат натрия. Может использоваться вместе с поташем либо как самостоятельная добавка, которая сохраняет структуру бетона после размораживания, уменьшает водопроницаемость бетона, увеличивает его прочность и предотвращает растрескивание.
Формиат натрия (кальция). Ускоряет отвердевание бетона и работает как пластификатор. Применяется совместно с лигносульфнатом нафталина.
Важно!
В качестве противоморозной добавки формиат натрия или кальция применяется в концентрации не выше 6% от смеси.
Нитрит натрия. Снижает точку замерзания воды в смеси. Может использоваться при температуре от 0° до минус 25° С.
Важно!
Вещество ядовито и пожароопасно; его применение требует осторожности. Его нельзя смешивать с лигносульфоновыми кислотами, так как продукт реакции – токсичный газ.
Определить наличие этих компонентов в комплексной добавке можно по маркировке:
М – мочевина (карбамид),
НК – нитрит кальция,
М НК – мочевина и нитрат кальция,
ХК – хлорид кальция (не применяется в армированном бетоне, так как способствует коррозии),
П – карбонат калия (поташ).
К жидким добавкам относится аммиачная вода, которую получают путем растворения в воде аммиачного газа. Эта присадка не только придает морозоустойчивость бетону, но и не способствует коррозии арматуры, в отличие от многих других противоморозных добавок. Кроме того, она замедляет застывание бетона, а не ускоряет его.
Типы добавок
Добавки промышленного производства обычно выполняют несколько функций:
снижают температуру замерзания смеси;
регулируют скорость набора прочности;
ускоряют протекающие в растворе реакции;
изменяют характеристики смеси.
Противоморозные добавки могут одновременно придавать бетонному раствору дополнительные характеристики:
Увеличивают подвижность смеси, способствуя ее оптимальному распределению, уменьшают количество цемента в смеси, повышают влагостойкость бетона (пластификаторы). Изготавливаются на основе органических полиакрилатов либо сульфатов меламиновой смолы или нафталина.
Повышают прочность бетона (упрочняющие добавки). Содержат сульфаты железа, алюминия, нитрит и хлорид кальция.
Противодействуют коррозии арматуры, увеличивая срок службы изделий (коррозионностойкие).
Регуляторы подвижности. Продлевают время работы с бетоном, препятствуя быстрому схватыванию.
Комплексные добавки обеспечивают воздействие по нескольким направлениям.
Расход добавок для бетона
Пропорции добавления присадок в бетонную смесь могут быть разными у разных добавок. Эту информацию необходимо уточнять в инструкции. Несоблюдение рекомендаций производителя влечет снижение качества бетона.
Обычно расход добавок невелик и варьируется в пределах 1-2%.
Антифризы добавляют в концентрации 10-15% от массы раствора; усилители отвердевания – 3-5% от массы цемента; соли-ускорители – 2-4% от общей массы.
Расход добавок может зависеть от следующих факторов:
уход за бетоном во время набора прочности.
Важно!
Добавки предварительно растворяют в воде.
Области применения
Противоморозные добавки необходимы при работе с объектами, которые находятся на открытом воздухе или в неотапливаемом (строящемся) помещении:
Меры предосторожности
Большинство противоморозных присадок – агрессивные химические вещества; некоторые из них токсичны.
Правила работы с добавками:
Надеть спецодежду и резиновые сапоги.
Использовать респираторы, защитные очки, перчатки.
При работе в помещении обеспечить проветривание.
Избегать попадания добавок на кожу. Если это произошло, тщательно промыть водой и мылом.
При попадании в глаза обильно промыть и немедленно обратиться к врачу.
По окончании работ вымыть лицо и руки.
Особенности национальной заливки бетона . Как заливать бетон при низких температурах
Защита от мороза требуется не только при заливке зимой. Отвердевание бетона происходит в течение минимум 1 месяца, а первые заморозки в средней полосе России возможны уже в октябре. Поэтому при осенней заливке меры предосторожности тоже необходимы.
Согласно СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции», необходимо соблюдать следующие правила заливки бетона в холодное время года:
Замешивать раствор в устройствах с подогревом либо в теплом помещении.
Использовать подогретую воду и компоненты смеси (кроме цемента). Вода должна быть нагрета до температуры не более 70° С.
Не использовать смерзшиеся материалы.
Арматуру предварительно подогреть.
Увеличить длительность процесса вибрационного формирования на 25%.
Проследить, чтобы до момента промерзания бетон набрал прочность не менее 5 МПа.
При зимнем замесе меняется порядок закладки компонентов смеси: сначала заливается вода, затем закладывается пгс и делается несколько оборотов, а цемент закладывается в последнюю очередь. Время замешивания увеличивается на 20-50%.
Важно!
Перед началом бетонирования необходимо очистить снег и наледь с опалубки и прогреть ее, а также устроить укрытие от возможных осадков. Для прогрева используют переносные жаровни либо тепловые пушки.
При замесе бетонного раствора из подогретых ингредиентов смесь получается теплой. Помимо этого, реакции, происходящие в растворе, идут с выделением тепла. Поэтому, если укрыть залитую конструкцию теплоизолирующими материалами, создается «эффект термоса», препятствующий замерзанию, а в это время бетон успеет набрать критическую прочность, после чего замерзание уже не окажет негативного влияния на его свойства.
Зимнее бетонирование производят непрерывно. Каждый слой заливается до того, как на поверхности предыдущего образовалась пленка, пока он влажный. Залитые части сразу закрываются теплоизолирующими материалами.
Заменить трудоемкие и недешевые работы по подогреву бетона в период отвердевания можно использованием противоморозных добавок.
Важно!
Бетонные изделия, изготовленные при низких температурах с использованием противоморозных добавок, набирают прочность на 28 сутки около 30% от проектной. После оттаивания набор прочности продолжится, поэтому зимой полностью нагружать изделия нельзя.
Видео: особенности зимнего бетонирования
Уход за бетоном
Процессы отвердевания бетона происходят быстрее у поверхности изделий. Вначале образуется тонкая «корочка» из гидросиликата натрия, затем начинается поверхностное стягивание и затем отвердевание в массе. Из-за того, что состояние бетона у поверхности и в глубине разное, при слишком быстром высыхании могут образовываться трещины.
Основная цель ухода за бетоном в период набора критической прочности – обеспечение оптимальной температуры и влажности. В летнее время это достигается поливанием бетона водой.
При отрицательных температурах вода вымерзает.
Поэтому основные мероприятия по уходу за бетоном включают:
применение противоморозных добавок (либо прогревание);
укрытие поверхности теплоизолирующими материалами.
Видео: правильный уход за бетоном после заливки
Недостатки противоморозных добавок
Наряду с преимуществами, противоморозные добавки имеют ряд недостатков:
увеличивают расход цемента;
некоторые добавки могут быть токсичными;
некоторые виды добавок могут способствовать коррозии арматуры;
могут снижать скорость набора прочности бетона.
Самодельная противоморозная добавка для бетона
Для понижения точки замерзания воды можно использовать хлориды, например, хлорид кальция, а в домашних условиях – и хлорид натрия (поваренную соль) в концентрации 2-4% от общем массы раствора (2% при температуре не ниже –5° С, 4% – при температуре до –10° С). Недостаток такой добавки – она вызывает коррозию металла, поэтому для армированных конструкций не подходит.
Важно!
Самодельные противоморозные добавки работают при температуре до –10° С.
Оптимальный выбор – готовые добавки. Они сбалансированы, функциональны и снабжены четкими инструкциями по дозировке и способу применения.
Климатические условия большей части территории России обеспечивают оптимальную для бетонных работ температуру в очень ограниченные промежутки времени, поэтому строители сталкиваются с необходимостью заливки бетона при низких температурах. Для набора прочности в условиях отрицательных температур необходимо либо проводить дорогостоящие и трудоемкие мероприятия по согреванию бетона, либо воспользоваться противоморозными добавками, разнообразие которых позволяет выбрать подходящий состав для любого типа сооружений и погодных условий.
Применение бетонов с противоморозными добавками
Бетоны с противоморозными добавками обладают способностью твердеть при отрицательных температурах.
В качестве противоморозных добавок применяют хлористый натрий совместно с хлористым кальцием в количестве до 7,5%; нитрит натрия — до 10%; поташ — до 15% от веса цемента.
Для бетона с противоморозными добавками необходимо создавать такие условия твердения, при которых температура бетона с хлористыми солями или нитритом натрия не опустится ниже минус 15°С, а с поташом — ниже минус 25°С до момента получения бетоном прочности не менее 50 кг/см 2 , а при особых требованиях к бетону по плотности и морозостойкости — не менее 50% проектной прочности.
Количество противоморозных добавок, вводимых в бетонную смесь в зависимости от температуры твердения бетона за период его выдерживания, приведено в таблице ниже:
Количество противоморозных добавок (% от веса цемента), вводимых в бетонную смесь
Прочность бетона на портландцементах с противоморозными добавками в зависимости от температуры и длительности выдерживания твердеющего бетона ориентировочно может быть определена по приведенной ниже таблице:
Нарастание прочности бетонов на портландцементах с противоморозными добавками
| Вид добавки | Температура твердеющего бетона,ºС | Прочность, % от R28 при твердении на морозе через | |||
| 7 суток | 14 суток | 28 суток | 90 суток | ||
| Хлористый натрий + хлористый кальций | -5 | 35 | 65 | 80 | 100 |
| -10 | 25 | 35 | 45 | 70 | |
| -15 | 15 | 25 | 35 | 50 | |
| Нитрит натрия (кристаллический) | -5 | 30 | 50 | 70 | 90 |
| -10 | 20 | 35 | 55 | 70 | |
| -15 | 10 | 20 | 35 | 50 | |
| Поташ | -5 | 50 | 65 | 75 | 100 |
| -10 | 30 | 50 | 70 | 90 | |
| -15 | 25 | 40 | 60 | 80 | |
| -20 | 25 | 40 | 55 | 70 | |
| -25 | 20 | 30 | 50 | 60 | |
Хлористый кальций и хлористый натрий допускается вводить в бетонные смеси, применяемые для неармированных конструкций, а также для конструкций, армированных нерасчетной арматурой с защитным слоем бетона не менее 50 мм, если в проекте нет указаний о недопустимости применения таких бетонов.
Добавки поташа и нитрита натрия допускается вводить в бетонные смеси, применяемые для бетонных и железобетонных конструкций.
Бетоны с противоморозными добавками нельзя применять в предварительно напряженных конструкциях; в конструкциях, подверженных динамическим нагрузкам; в частях конструкций, расположенных в зоне переменного уровня воды; в железобетонных конструкциях, находящихся в непосредственной близости к источникам постоянного тока высокого напряжения (в пределах до 100 м); в конструкциях, эксплуатируемых при относительной влажности воздуха более 60%, если в зернах заполнителей размером более 0,12 мм имеется реакционноспособный кремнезем; при возведении монолитных дымовых и вентиляционных труб и башенных градирен.
Кроме того, бетоны с добавками хлористого натрия и хлористого кальция не допускается применять для замоноличивания стыков сборных железобетонных конструкций, имеющих выпуски или стальные закладные части без специальной их защиты; в конструкциях, на поверхности которых не допускаются высолы; в конструкциях, по условиям эксплуатации которых не допускается повышенная гигроскопичность. Добавки нитрита натрия не допускается применять в конструкциях, имеющих закладные части из алюминия и его сплавов без специальных защитных покрытий, либо имеющих защитное покрытие из алюминия.
Добавки поташа не допускается применять в конструкциях, эксплуатируемых при относительной влажности воздуха более 75%, при применении закладных частей из алюминия и его сплавов без специальных защитных покрытий, либо имеющих защитное покрытие из цинка или алюминия.
Бетонную смесь с противоморозными добавками можно транспортировать в неутепленной таре. Предельная продолжительность транспортирования и допустимый срок укладки бетонной смеси зависят от допустимых величин потери подвижности, их устанавливает строительная лаборатория.
Укладываемая в конструкцию бетонная смесь не должна содержать частиц льда, снега и смерзшихся комьев материала. Температура смеси после укладки и уплотнения должна превышать температуру замерзания используемых водных растворов противоморозных добавок (с учетом влажности заполнителей) не менее чем на 5°С.
Бетонную смесь с противоморозными добавками укладывают в конструкции и уплотняют, соблюдая общие правила укладки.
Поверхность бетона, не защищенную опалубкой, укрывают во избежание вымораживания влаги. Бетон выдерживают под укрытием до получения распалубочной прочности.
Если после укладки бетона температура его понизилась ниже расчетной, принятой при установлении концентрации водных растворов противоморозных добавок, уложенный бетон утепляют сухими опилками (слоем 10—15 см), сухим песком (слоем 30—40 см), снегом (слоем 40—60 см) или сочетают выдерживание бетона по способу термоса с искусственным обогревом до достижения бетоном прочности не менее 50 кг/см 2 , а при особых требованиях к бетону по плотности и морозостойкости — не менее 50% проектной прочности.
Читайте также: