Что добавляют в бетон при морозе

Как самостоятельно сделать противоморозную добавку в бетон?

Чтобы вода не замерзла и смесь быстро схватилась, используют противоморозную добавку в бетон, которую можно сделать своими руками. В основном это солевые вещества, позволяющие затвердеть бетону в морозную погоду. Они влияют на снижение температуры смеси, в результате схватывание проходит быстрее, уменьшаются денежные затраты в связи с сокращением количества цемента. Однако опытные строители предупреждают: нельзя использовать добавки, если бетонная конструкция эксплуатируется при повышенной влажности, так как соли могут негативно воздействовать на арматуру.

Виды добавок

Специалисты выделяют 2 группы:

  • замедлители или слабые ускорители застывания;
  • примеси, ускоряющие отвердение бетонной смеси.
Классификация добавок на химической основе

НазваниеХарактеристика
АнтифризУменьшает температуру кристаллизации смеси
Не влияет на темп формирования структуры
Увеличивает или чуть понижает быстроту схватывания раствора
СульфатыОбеспечивают большую скорость создания плотности смеси
Содействуют выделению тепла
Добавки-ускорителиПонижают температуру замерзания жидкости

Плюсы и минусы противоморозных примесей

Положительные моменты использования такие:

Такие вещества позволяют проводить необходимые работы даже зимой.

  • осуществление работ по возведению бетонных конструкций даже в холодную пору;
  • увеличение прочности здания в результате повышения реакции сцепления;
  • использование изделия в промышленности;
  • повышение срока эксплуатации;
  • увеличение морозостойкости, влагонепроходимости;
  • низкая стоимость добавок;
  • ускорение застывания бетонной смеси;
  • легкость в придании формы, благодаря увеличению подвижности;
  • неизменность структуры раствора.

Однако строители выделяют и недостатки:

  • использование большего количества цемента;
  • токсичность некоторых веществ, входящих в состав;
  • снижение заявленной мощности, прочности бетонного изделия;
  • увеличение риска коррозии.

Как сделать своими руками?

Перед началом работы обязательно изучают некоторые указания, выполнение которых приводит к эффективному результату:

  • Если работы выполняются в снегопад, понадобится постройка защитного укрытия.
  • Чтобы приготовить смесь, используют теплую воду, обогревают компоненты перед приготовлением.
  • Температура смеси после смесителя должна быть в диапазоне 15—25 градусов тепла.
  • Показатель количества добавки солей зависит от температуры воздуха: от 0 до -5 град. — нужно 2% от общей массы, а от 6—15 градусов мороза —4%.
  • Характеристики бетоносмесителя и длительность смешивания определяют однородность раствора.

Соблюдение требований прочности к бетону в морозную погоду изложены в СНиПе 3.03.1—87. Соответственно с этими требованиями не рекомендовано увеличивать прочность конструкции больше 20%, чем было заявлено в проекте.

Так как хлоридные соли способствуют коррозийным повреждениям, добавляют нитрит-нитрат кальция. Для улучшения пластичности добавляется мочевина в количестве 7—10% от общего объема. При приготовлении морозостойких добавок своими руками используют также аммиачную воду, количество которой в растворе зависит от температурных показателей. Когда же используется антифриз, руководствуются специальными таблицами расчетов для различных работ и показаний градусника. Но специалисты рекомендуют покупать только этот тип примесей.

Правила добавления в раствор

Противоморозные добавки присоединяют вместе с водой к песку, цементу и пластификатору. Использовать такие примеси можно только при минусовой температуре от 15 до 25 градусов. Масса добавок в смеси занимает 0,02% от количества цемента. При температуре ниже ожидаемой, добавляют на 0,05% добавки больше с каждым градусом. А также надо не забывать об утеплении конструкции на протяжении двух суток. Важно помнить о мерах предосторожности в ходе работы: использовать перчатки, предотвращать попадания раствора в глаза и на кожу, не выливать в канализацию, водоем и почву.

Особенности заливки бетона при минусовой температуре без прогрева

При температуре ниже нуля затвердевание бетонного раствора становится проблематичным. Часто с этим сталкиваются при устройстве фундаментов осенью и зимой. Специалисты уверяют, что заливка бетона при минусовой температуре возможна и без прогрева, но для этого выполняются определенные требования, обеспечивающие правильное затвердевание бетонной смеси.

Влияние температуры на твердение бетона

Бетон представляет собой смесь из наполнителей – песка и щебня, скрепленных между собой застывшим цементным молочком. При реакции с водой происходит его гидратация, затем он затвердевает с одновременным испарением воды. Критическая прочность при нормальной температуре набирается в течение одних или полутора суток, в зависимости от влажности окружающего воздуха.

Оптимальной для протекания реакции является температура около 20⁰С, раствор набирает расчетную прочность в течение 28 суток. Чтобы в первые дни вода не улетучивалась слишком быстро, бетон покрывают гидроизоляцией.

При 5⁰С застывание состава замедляется в 2 раза, а при нулевой температуре гидратация прекращается. Если до этого критическая прочность бетона набрана, с ним ничего не случится, он наберет прочность после потепления. Если же до замерзания набор критической прочности не произошел, материал не наберет нужных показателей, и будет крошиться после размораживания. В этом случае заливать любую марку бетона при минусовой температуре нельзя.

Методики бетонирования в зимних условиях

Главным условием правильной заливки бетона при отрицательных температурах является сохранение теплоты, достаточной для обеспечения набора прочности. Популярные способы укладки строительных растворов зимой:

  • Предварительный прогрев изготавливаемой смеси;
  • Устройство надежной теплоизоляции и уход за раствором;
  • Электроподогрев залитого в опалубку бетона;
  • Добавка специальных присадок, снижающих температуру замерзания воды и ускоряющих затвердевание.

Таким образом, бетонировать на улице зимой можно без потери показателей прочности, но для этого нужно придерживаться выбранных методик. По затратам использование тепловых пушек является самым нерентабельным вариантом, наиболее дешевой методикой является добавка присадок. Электроподогрев и устройство теплоизоляции представляют собой промежуточные варианты.

Повышение температуры в процессе замеса

Чтобы залить бетон в минусовую температуру, компоненты подогревают. Наполнители нагреваются до 55-60⁰С, а воду подают в раствор при 90⁰С. Цемент перед добавлением разогревается до комнатных температур, иначе он теряет скрепляющие свойства. Перед укладкой температура раствора не должна быть ниже 35⁰С.

При перемешивании требуется использовать бетономешалку, в которую подается сначала нагретая вода, затем наполнители, и только потом цемент. При заливке такой смеси, тепловой энергии монолита хватает, чтобы набрать критическую прочность, с учетом того, что при гидратации цемента выделяется дополнительное тепло.

Подогрев и утепление раствора

При очень низких температурах нагретая смесь требует дополнительного утепления или подогрева. Экономически более целесообразно утепление, при помощи недорогих теплоизолирующих материалов, не требующих дополнительных источников энергии. На бетонированной поверхности выстилают сено или солому, используют старые тряпки, торф, пленку или теплоизолирующие покрывала. Иногда устраиваются так называемые «тепляки» схожие с теплицами.

Если бетонировать при температурах ниже -5⁰С, потребуется дополнительный подогрев. Для этого используются следующие технологии:

  • Обогрев тепловыми пушками или печами под тепляками. Это затратный метод, требующий постоянного дополнительного увлажнения. Подходит для площадок, к которым не проведено электричество.
  • Применение термоматов, работающих от электричества. Они выкладываются на поверхность залитого бетона и подключаются к источнику тока. Требуют большой объем электроэнергии.
    Инфракрасные излучатели устанавливаются над залитой поверхностью или вокруг опалубки, интенсивность и направление нагрева регулируется отражателями. Подходит для вертикальных и малодоступных конструкций.
  • Для прогрева бетонированной площади применяют специальные кабеля или электроды, по которым пропускают электрический ток. Методика удобна при использовании, но требует больших объемов электроэнергии. Установка системы электродов требует больше затрат, поскольку при высыхании сопротивление раствора, который сам является проводником, возрастает.

Введение добавок

Улучшение характеристик раствора специальными присадками, это самый удобный и экономный метод заливки раствора зимой. Применяя его совместно с обогревом, можно ускорить выполнение работ и повысить качество бетона. Различают два основных типа присадок для заливки бетоного раствора зимой:

  1. Составы, уменьшающие температуру замерзания воды. Раствор застывает довольно долго, но вода не кристаллизуется, поэтому качество бетона не страдает. Для ускорения реакции требуют теплоизоляции. В этом качестве используют соли кальция или натрия и поташ, которые препятствуют кристаллизации воды.
  2. Добавки, увеличивающие скорость затвердевания раствора. Сокращают время, необходимо для набирания бетоном критичной прочности, поэтому вода в прогретой смеси не успевает кристаллизоваться. Применяется нитрит-нитрат кальция, тот же поташ, соли кальция в смеси с мочевиной.

Количество присадок зависит от температурного диапазона, в котором будет производиться заливка бетонной конструкции. От -5 до -10⁰С добавляют до 5-8% от массы цемента. Со снижением температуры до -15⁰С концентрацию увеличивают до 10% по массе от добавленного цемента, а до -25⁰С нужно добавлять не менее 15% добавок.

Общие рекомендации при заливке

Чтобы достигнуть максимальной прочности, нужно знать, при какой температуре заливать бетон, и оптимальные методики обеспечения твердения. Кроме того, требуется правильная подготовка опалубки. Перед заливкой раствора, необходимо тщательно очистить ее от наледи. Грунт и арматуру нужно прогреть, для чего применяются жаровни, тепловые пушки, инфракрасные излучатели и другие устройства. Именно поэтому делать плитные фундаменты в низком температурном диапазоне не рекомендуется, поскольку сложно полностью обогреть все элементы на большой площади.

Работа с ленточным фундаментом в такую погоду вполне возможна. Для этого нужно прогревать траншею постепенно, заливая в нее бетон. После заливки обязательный этап – качественная термоизоляция. Процесс продолжается до тех пор, пока периметр не замкнется. С применением добавок в бетонный раствор и качественной изоляцией ленточный фундамент можно заливать при температуре до -15⁰С.

При работе по укладке бетона, независимо от типа конструкции, нужна непрерывность выполнения работ до полной заливки монолита. Для успешного выполнения работ необходимо рассчитать обеспечить поставку нужного количества раствора и оптимальное число работников.

Заливка частями может привести к неравномерности свойств конструкции и снижению ее качества.

Перед тем, как заливать раствор в опалубку, необходимо убедиться, что его температура оптимальна – в районе 38⁰С. Если она превысит 40 градусов, то скорость затвердевания снизится за счет снижения качества цемента. В результате, для того, чтобы набралась критическая прочность, потребуется слишком много времени, жидкость в растворе рискует замерзнуть, и бетон потеряет свои свойства.

Отвечая на вопрос, возможна ли заливка бетона зимой, можно утверждать – однозначно да. При правильном технологическом подходе эти работы можно проводить при самых низких температурах. Укладка без дополнительного прогрева может производиться при небольших морозах, для этого потребуется хорошая термоизоляция и предварительный нагрев бетонного раствора.

При низких температурах требуется дополнительный прогрев массы бетона. Он осуществляется различными методами, выбирать которые нужно непосредственно на строительной площадке. Затраты на обогрев и теплоизоляцию окупаются, поскольку некондиционный бетон снизит качество всей конструкции.

При какой температуре можно заливать бетон на улице: минусовой, минимальной, в мороз

Вопрос о том, при какой температуре можно заливать бетон, очень важен, так как от него во многом зависят не только технические и эксплуатационные характеристики застывшего монолита, но и вообще вероятность прохождения процесса застывания. Залитый при неверной температуре или замерзший при твердении бетон может покрываться трещинами, демонстрировать меньшие показатели прочности и стойкости в сравнении с нормативными, становиться причиной деформации или полного разрушения конструкции, здания.

Для набора бетоном проектной прочности и гарантии длительного срока службы очень важно соблюдение температурного режима как в момент заливки, так и на протяжении всего времени твердения (28 суток). Оптимальной считается температура воздуха в районе +20 градусов. Но далеко не всегда на строительной площадке удается соблюсти это условие.

Довольно часто появляется необходимость лить бетон при отрицательной температуре или в процессе выполнения работ неожиданно портится погода. В таких случаях используются разные методы прогрева бетона, в состав смеси вводят противоморозные добавки, утепляют конструкцию непосредственно на площадке и т.д. Прежде, чем использовать любой этот способ прогрева, необходимо тщательно изучить его особенности и условия реализации.

Читайте также:  Как защитить бетон от разрушения морозом

Процесс набора прочности бетонных конструкций

Чтобы определить, до какой температуры можно заливать бетон, необходимо сначала хотя бы поверхностно рассмотреть особенности процесса набора прочности монолитом. Реакция начинает протекать между цементом/водой в момент затворения. В первые часы бетон еще текучий и с ним можно работать, но уже по прошествии нескольких часов он начинает застывать, становиться сначала более густым, а потом и вовсе твердым.

Процесс взаимодействия воды и цемента называется гидратацией. Гидратация проходит в два этапа: сначала смесь схватывается, потом твердеет. В схватывании задействованы алюминаты, появляются иглообразные кристаллы, связанные между собой. Через 6-10 часов эти кристаллы становятся своеобразным каркасом, скелетом. Бетон начинает твердеть.

Весь процесс схватывания может занимать от 20 минут до 20 часов, что напрямую зависит от температуры окружающего воздуха. Дольше всего процесс проходит в холодное время года – когда на улице около 0, схватываться бетон начинает через 6-10 часов, длится этап 15-20 часов.

В процессе твердения в реакцию с находящейся в растворе водой вступают клинкерные минералы, постепенно формируется силикатная структура. Реакция провоцирует появление мелких кристаллов, они объединяются в уникальную мелкопористую структуру. Это и есть бетон, который на протяжении 28 суток уже набирает марочную прочность и стойкость, не меняя формы и структуры.

Оптимальное значение температуры для стадии твердения также равно +20 градусам, влажность – до 100%.

Влияние отрицательной температуры на твердение бетона

Как уже было указано выше, скорость гидратации очень сильно зависит о температуры окружающей среды. Так, при снижении с +20 до +5 градусов твердение проходит медленнее в среднем в 5 раз. Дальше чем ниже температура, тем медленнее проходит реакция. При достижении минусовой температуры гидратация и вовсе прекращается (вода просто замерзает).

В момент замерзания вода имеет свойство расширяться, что становится причиной повышения давления внутри бетонного раствора и разрушения уже сформировавшихся связей кристаллов. Структура бетона разрушается и в дальнейшем восстановиться уже не может. Кроме того, появившийся в смеси лед может обволакивать крупные наполнители, разрушая сцепление с цементом. Все это существенно ухудшает монолитность конструкции и понижает прочность.

Когда вода оттаивает, твердение продолжается, но структура бетона уже деформирована. Могут появляться отслоения, деформации, трещины, наблюдаться отделение крупных наполнителей и арматуры от монолита. Чем на более ранней стадии свежезалитый бетон замерз, тем меньшим будет показатель прочности.

В каких условиях нельзя заливать бетон:

  • Когда температура окружающей среды находится на отметке +5 С и ниже, а никаких мероприятий по прогреву или повышению морозостойкости бетона осуществляться не планируется.
  • В межсезонье – когда температура нестабильна, отмечены сильные скачки как отметок на термометре, так и влажности.
  • Если термометр показывает температуру +25 градусов и выше, а влажность воздуха ниже 50%. В такое время лучше использовать специальные цементы или не проводить работы, так как процесс гидратации будет происходит очень быстро: вода испарится, а бетон не успеет набрать прочность, вследствие чего нередко появляются трещины, деформации, отслоения и т.д.

  • Заливка бетона при минусовой температуре без прогрева в течение минимум 3 дней до отметки в +10-30 градусов.
  • Когда уже приготовлен бетон со специальными присадками, а за окном внезапно наступила оттепель или влажность воздуха стала выше 60%, начался дождь и т.д.
  • В случае неумения определить оптимальный режим прогрева, настроить приборы, контролировать бетон в мороз. Ведь для бетона одинаково страшны как мороз, так и перегрев.

При какой оптимальной температуре можно заливать бетон:

  1. От +5 до +20 градусов – нормальные условия для заливки бетона, приготовленного по стандартному рецепту.
  2. От нуля до +5 градусов – исключительно с использованием специальных добавок.
  3. От 0 до -20 градусов – со специальными добавками и прогревом.
  4. Идеальные условия – температура бетона +30 и воздуха +20, влажность до 100%.

Бетонирование зимой

Использовать бетон в мороз может понадобиться в самых разных случаях – когда невыгодно останавливать строительство на целый сезон, в случае выполнения экстренных работ и т.д. С учетом губительного воздействия минусовой температуры на материал и его технические характеристики, бетон нужно прогревать. В случае, когда температура внутри раствора выше температуры снаружи, могут появляться деформации.

Прогрев бетона осуществляется до момента набора критического показателя прочности. Если таковых данных нет в проектной документации, то значение принимают в 70% от проектной прочности. Когда есть требования со значениями водонепроницаемости/морозостойкости, то критическая прочность составляет 85% от проектной.

Основные методы прогрева бетона для заливки при минусе:

  • Прогрев самих компонентов для приготовления смеси.
  • Использование эффекта термоса.
  • Осуществление электронагрева.
  • Применение паропрогрева.

Таким образом, вопроса о том, при какой минимальной температуре можно заливать бетон, нет вообще. Задача заключается в том, чтобы в соответствии с условиями работ оптимально подготовить смесь и объект для сохранения технических свойств материала и основных требований по прочности, надежности, долговечности.

Самый простой и дешевый вариант – прогрев всех компонентов, использующихся для приготовления бетона. Их греют для того, чтобы в момент заливки бетон имел минимум +35-40 градусов.

Метод термоса

Этот вариант актуален в случае заливки массивных конструкций. Дополнительного прогрева не предусматривается, но укладываемая смесь должна демонстрировать температуру в +10 градусов как минимум (лучше больше). Данный метод заключается в том, чтобы залитая смесь в процессе остывания успела приобрести критическую прочность.

Опалубку надежно защищают теплоизолирующими материалами, устраняя теплопотери бетона, находящегося в процессе затвердевания. Вода не замерзает, бетонный монолит постепенно набирает прочность без разрушения внутренней структуры. Такой вариант используют для заливки фундаментов зимой, он считается наиболее простым и экономичным, так как не требует использования какого-либо оборудования.

Электронагрев бетонной смеси

Задумываясь о том, при каких температурах можно заливать бетон, многие рассматривают в качестве выхода из ситуации электропрогрев. Осуществляться прогрев может с использованием нескольких способов: с применением электродов, метода индукции и с различными электронагревательными устройствами.

Нагрев электродами осуществляется так:

  • В свежезалитую смесь вводят электроды.
  • Потом на электроды подают ток.
  • В процессе прохождения тока по электродам они нагреваются, передают тепло бетону.

Ток должен быть переменным, так как постоянный станет причиной прохождения процесса электролиза, который сопровождается выделением газа. Газ экранирует поверхность всех электродов, значительно возрастает сопротивление тока, в результате чего нагрев заметно снижается. В случае, если в бетоне уложена арматура, она может использоваться в качестве электрода.

Индукционный нагрев применяется достаточно редко, так как его реализация предполагает ряд сложностей. Данный тип прогрева бетонной смеси работает на принципе бесконтактного нагрева высокочастотными токами электропроводящих материалов. Так, вокруг стальной арматуры мотают изолированный провод, а через него пропускают ток. Таким образом появляется индукция, арматура нагревается и греет бетон. Расход электроэнергии составляет обычно 120-150 кВт*ч на кубический метр бетона.

Применение электронагревательных приборов предполагает использование самых разных средств для уменьшения негативного воздействия мороза на процесс гидратации смеси. Это могут быть греющие маты, к примеру, которые раскладывают на бетон и затем подключаются к сети. Можно сделать над залитым монолитом что-то типа палатки, установить внутри тепловую пушку и греть.

Тут важно обеспечить удержание влаги в бетоне, чтобы он, в процессе прогрева, не пересох, что также негативно влияет на качество и прочность, как и холод (при замерзании). Расход электроэнергии (при условии, что температура окружающего воздуха составляет около -20 градусов) составляет 100-120 кВт*ч на кубический метр.

Паропрогрев бетона в зимнее время

Когда температура окружающей среды на нуле или ниже, есть смысл задуматься о прогреве бетона паром. Данный метод особенно эффективен для тонкостенных конструкций. В опалубке с внутренней стороны делают каналы, через них пускают пар. Иногда делают двойную опалубку, а пар пропускают между двумя стенками. Можно смонтировать трубы внутри бетона, а затем по ним пускать пар.

С использованием данного метода можно прогреть бетон до +50-80 градусов. Столь высокая температура и оптимальная влажность ускоряют в несколько раз процесс твердения. Так, за 2 суток при паропрогреве бетон набирает прочность, аналогичную твердению в течение недели в нормальных условиях.

Единственный недостаток данного метода – существенные затраты времени, финансов и усилий для его реализации.

Использование присадок при морозе

Сегодня очень распространено использование противоморозных добавок и особых химических ускорителей твердения бетона. Чаще всего в качестве этих добавок выступают нитрит натрия, хлористые соли, карбонат кальция и другие. Добавки существенно понижают температуру замерзания воды, активизируют гидратацию цемента (таким образом повышается температура застывания бетона).

Благодаря введению в состав смеси добавок можно избежать необходимости прогрева. Некоторые добавки способны повысить стойкость бетона к морозу настолько, что вопрос о том, можно ли заливать бетон при минусе, не стоит вообще: гидратация проходит даже при окружающей температуре -20 градусов.

Но, несмотря на все преимущества, присадки обладают и некоторыми недостатками.

О чем нужно помнить, вводя в бетон присадки:

  • Они пагубно влияют на арматуру – может начаться процесс коррозии, поэтому актуально вводить добавки лишь в неармированный бетон.
  • Добавки позволяют бетону набрать прочность, равную максимум 30% от проектной, а потом при оттаивании смеси (при плюсовой температуре) процесс набора прочности продолжается. В связи с этим, по СНиП, добавки нельзя вводить в бетон, работающий в условиях динамических нагрузок (молоты, вибростанки и т.д.).

Основные виды противоморозных добавок:

  1. Сульфаты – активно выделяют тепло, сопровождая процесс гидратации. Прочно связываются с труднорастворимыми соединениями, для снижения температуры замерзания смеси их использовать нельзя.
  2. Антифриз – уменьшает температуру кристаллизации жидкости, увеличивает скорость схватывания раствора, на скорость формирования структур не влияет.
  3. Ускорители – повышают растворимость силикатных компонентов цемента, они реагируют с продуктами гидратации, создают основные и двойные соли, которые понижают температуру замерзания жидкости в растворе.

Наиболее распространенные противоморозные добавки:

  • Карбонат кальция (поташ) – кристаллическое вещество, противоморозный компонент, который ускоряет схватывание и затвердевание. Понижает прочность бетонного монолита на 20-30%, поэтому его обычно сочетают с сульфидно-дрожжевой бражкой (тетраборатом натрия) в концентрации максимум 30%.
  • Тетраборат натрия (сульфатно-дрожжевая бражка) – смесь солей кальция, натрия, аммония либо лигносульфоновых кислот. Добавка используется в виде примеси к поташу, не дает бетону терять прочность.
  • Нитрит натрия – кристаллический порошок, ядовитое пожароопасное вещество, применяется при возведении многоэтажных зданий, легко растворяется, не разрушает арматуру, повышает скорость застывания в 1.5 раза.
  • Формиат кальция или натрия – используется с пластификаторами в объеме не более 2-6% от массы раствора. Добавляется в процессе замеса.
  • Аммиачная вода – раствор аммиака в концентрации 10-12%, не провоцирует корродирования металла, не дает высолов.

Бетонирование в условиях сухого жаркого климата

Бетон не любит не только мороза, но и жары. Когда температура воздуха повышается до +35 и выше, а влажность находится на уровне 50%, вода испаряется слишком быстро, что провоцирует нарушение водоцементного баланса. Гидратация замедляется либо прекращается вовсе, в связи с чем бетон нужно защищать от слишком быстрой потери влаги.

Для понижения температуры смеси используют охлажденную (либо разбавленную льдом) воду. Так устраняют быстрое испарение воды в процессе укладки смеси. Через определенное время смесь нагревается, поэтому важно обеспечить герметичность опалубки (чтобы вода не испарялась через щели). Опалубка также может впитывать влагу, в связи с чем для ограничения адгезии бетона и материала конструкции до заливки ее обрабатывают специальными составами.

Читайте также:  Какой объем бетона получится из мешка цемента

Твердеющий бетон защищают от прямых ультрафиолетовых лучей – поверхность укрывают брезентом (мешковиной), каждые 3-4 часа осуществляют смачивание поверхности. Увлажнение может понадобиться все 28 суток набора прочности монолитом.

Приготовленный по рецепту бетон способен схватиться, затвердеть и приобрести все проектные характеристики при окружающей температуре +20 градусов и влажности около 100%. В случае проведения работ на морозе или жаре необходимо позаботиться о мерах прогрева или охлаждения, которые будут гарантировать прочность и долговечность готовой конструкции.

Разновидности противоморозных добавок в бетон

Бетон — это универсальный стройматериал, который используют для различных целей: от строительства дома до возведения декоративных элементов приусадебного участка. Это практический, незаменимый, экономный, удобный материал. У него есть некоторые недостатки. Подверженность воздействию низких температур — один из главных минусов. Бетон в мороз может менять форму, растрескиваться, крошится. Выходом из ситуации становятся добавки, повышающие морозостойкость бетона, позволяющие проводить строительные работы в холодное время года.

Современные антифризные добавки снижают температуру замерзания воды от 0 до -15 градусов. Использовать присадки нужно по инструкции. Неконтролируемое применение приносит вред конструкции, вызывает нежелательные последствия. При морозе нужно вводить добавку в правильном количестве, чтоб избежать замерзания, нежелательных последствий. Замерзшие бездобавочные смеси подвергаются большему риску.

Преимущества применения

  • жидкость, присутствующая в смеси, замерзает при более низких температурах, чем обычно, позволяя раствору схватится;
  • раствор становится более пластичным — легче формировать отдельные части конструкции;
  • арматура в железобетонных конструкциях не окисляется благодаря ингибиторам коррозии, присутствующим в присадках;
  • повышается водонепроницаемость железобетона;
  • смесь становится прочной за более короткое время.

Бетон застывает быстрее в мороз — одно из преимуществ.

После присоединения добавки в раствор, смесь становится более плотной благодаря насыщению микропор в бетоне карбонизированной гидроокисью кальция, ее становится легче залить в форму. Крепость конструкции повышается в два раза. Достаточно 18 часов для полноценного застывания бетонной конструкции. Извлечение проходит без нарушения целостности бетона. Качественные ПМД не допускают появления «соли» на поверхности.

Использование антифризных добавок позволяет:

  • замешивать раствор бетоном низкого класса, снижая материальные расходы;
  • делать тоньше слои бетона, не рискуя качеством конструкции (благодаря повышенной прочности) — экономится раствор;
  • бетону не понадобится обработка гидроизоляционными средствами.

Вернуться к оглавлению

Где используют?

Противоморозные присадки применяют при возведении конструкций:

  • монолитных железобетонных;
  • с нерасчетной арматурой, слоем раствора больше полуметра;
  • преднапряженный железобетон;
  • легкий бетон;
  • смесь для штукатурки;
  • дорожки;
  • мосты;
  • платформы добывания нефти, газа;
  • плотины, дамбы.

Перед добавкой антифриза проводят испытание, определяющее:

  • окисляющее воздействие на бетон;
  • образование «солей»;
  • быстроту схватывания;
  • прочность.

Вернуться к оглавлению

Виды добавок

Качественные присадки для бетонного раствора позволяют ему твердеть при сильных морозах до 35 градусов. Присадки делятся (по химическому воздействию): суперпластификаторы, ускорители, регуляторы подвижности, повышающие морозоустойчивость, модификаторы, комплексные.

Пластификаторы

Пластификаторы — сульфат нафталина, сульфат меламиновой смолы, органические полиакрилаты. Имеют пластифицирующее воздействие на раствор. Не требует большого расхода воды. Делает раствор более прочным, влагонепроницаемым, концентрированным. Смесь легче укладывается — ее можно залить равномерным слоем. Экономит энергозатраты, воду. Применение пластификаторов позволяет качественно выложить смесь в форму, без формирования пустот. Микрочастицы бетонного раствора лучше удерживают влагу.

Упрочняющие

Ускорители твердения — сульфат алюминия, сульфат железа, нитрат кальция, хлорид кальция. Действуют, сокращая время затвердения раствора. Схватываясь, бетон теряет пластичность, затвердевая — приобретает прочность. Их действие рассчитано на первые три дня высыхания. В этот период добавка имеет самый высокий уровень эффективности. Классовая прочность бетона также увеличивается.

Регуляторы подвижности

Вещества, позволяющие продлить период пользования готовым раствором в условиях повышенной температуры воздуха, перевозок.

Морозоустойчивые

Морозоустойчивые добавки позволяют проводить строительные работы при минусовых температурах.

  • П — карбонат кальция повышает скорость отвердения при тридцати градусах мороза;
  • НК — нитрат кальция;
  • М — мочевина;
  • М НК — смесь нитрата кальция вместе с мочевиной;
  • ХК — результат соединения соляной кислоты, кальция. Вызывает окисление метала, не используется для создания армированных бетонных конструкций.

Вернуться к оглавлению

Коррозионностойкие

Модификаторы используют для защиты бетонных сооружений от окисления, морозов. Благодаря добавкам, они дольше служат.

Комплексные

Бетоны могут улучшать в разных направлениях сразу несколькими добавками. ПМД комплексного действия повышает эксплуатационные характеристики, положительно влияет на арматуру, упрочняет железобетонное сооружение.

Советы по выбору

Выбирая добавки противоморозного действия, учитывают метод, обстоятельства эксплуатации бетонной конструкции, температуру окружающей среды, марку, состав цемента, качество присадки. Оптимальными считаются ПМД, используемые специалистами больше всего:

  • поташ (7% концентрацией) подходит портландцементам;
  • нитрит натрия;
  • хлористый натрий используют для модификаций быстрого затвердения.

Выбирая ПМД, нужно обращать внимание на опыт, имидж производителя, отзывы, чтоб избежать покупки некачественного товара.

Добавка для зимнего бетонирования: особенности и преимущества

Самый грандиозный за всю историю FORUMHOUSE проект «ДОМ ЗА ГОД» завершен, и счастливая семья уже въехала в комфортабельный загородный дом, который мы с нашими партнерами строили с использованием самых современных материалов и технологий. Стройка начиналась в феврале, и бетонировать фундамент УШП нам пришлось в холодное время – это стало возможным благодаря добавке для зимнего бетонирования ТЕХНОНИКОЛЬ. О свойствах противоморозных добавок и о правилах ее применения в формате мастер-класса вам расскажет Василий Шрамко, региональный технический специалист по строительной химии для бетона корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ.

Содержание:

  • Как работают противоморозные добавки.
  • Как правильно применять противоморозные добавки.
  • Как рассчитать дозировку.
  • На что обратить внимание при применении противоморозных добавок.

Принцип работы противоморозной добавки

Большинство застройщиков стараются начинать возведение фундамента в теплое время года, потому что оптимальная температура для гидратации, химической реакции между цементом и водой, в результате которой и происходит схватывание – +15 – +20 градусов.

Но часто обстоятельства вынуждают начинать строительство в холодное время года, к тому же, в зимней стройке есть свои выгоды и преимущества. Когда среднесуточная температура опускается до +5 градусов, строительные нормы регламентируют переход на зимний вариант работ, и здесь уже необходимо использование противоморозных добавок.

Применение добавки целесообразно при снижении температуры окружающей среды ниже +5 градусов, т.к. при низких температурах химическая реакция цемента с водой практически останавливается.

Кроме того, что реакция между цементом и водой останавливается и, соответственно, ухудшается, а в некоторых случаях прекращается схватывание раствора, вода, замерзая, расширяется в объеме и разрушает структуру бетона. Если после укладки в опалубку бетонная смесь замерзнет, то ждать набора требуемой прочности после оттаивания бессмысленно. Его структура будет рыхлой, а прочность – значительно ниже прочности бетона такого же состава, но не подвергшегося замерзанию.

Поэтому при возведении железобетонных конструкций и монолитных сооружений при температуре ниже 0 градусов применяют противоморозные добавки. Они обладают противоморозным эффектом и ускоряют схватывание и твердение растворов при отрицательных температурах.

Действие противоморозной добавки направленно на то, чтобы вода, входящая в состав бетонной смеси, не замерзла, и бетонная конструкция после укладки набрала свою прочность.

По принципу действия все противоморозные добавки можно разделить на две группы:

  • Добавки, которые понижают температуру замерзания жидкой фазы бетона, вода не переходит в твердое состояние при -10 градусах и ниже.
  • Добавки, которые убыстряют процесс схватывания.

При использовании добавок каждой из этих категорий необходимо внимательно читать инструкцию производителя, а также обращать внимание на ценник. Дешевая, некачественная противоморозная присадка может ухудшить характеристики бетона.

В состав качественных противоморозных добавок входят специальные компоненты – ингибиторы коррозии, которые не содержат агрессивных солей, корродирующих арматуру. Их можно применять в железобетоне, в т.ч. густоармированном. К сожалению, такое можно сказать не о всех ПМД, представленных на рынке строительной химии. Все зависит от состава.

Как использовать противоморозную добавку

Производитель присадки рекомендует следующую последовательность действий для приготовления бетонной смеси:

  1. Засыпать цемент, песок и щебень в емкость для замешивания, перемешать компоненты.
  2. Развести требуемое количество добавки в бетон в 5 литрах воды.
  3. Вылить добавку в бетонную смесь, тщательно перемешать.
  4. При необходимости в смесь добавить воды (не более 4 литров).

Некоторые застройщики считают, что противоморозную жидкость можно добавить и в миксер на объекте, но эксперт рекомендует подстраховаться.

Лучше заказывать на объект миксер с противоморозной добавкой.

Потому что правильно – добавлять противоморозную жидкость с водой и во время приготовления бетонной смеси.

Добавка растворяется в воде, которая необходима для приготовления бетонной смеси. Этим мы минимизируем риски введения в бетон лишней воды, которая может снизить прочностные показатели бетона. При приготовлении смеси к качеству воды особые требования не предъявляются. Обычно на бетонном заводе в зимний период включают парогенераторы, которые греют инертный материал. Воду для изготовления бетона тоже прогревают (от 20 до 40С), так как температура укладываемой бетонной смеси должна быть не ниже +10 градусов.

Как рассчитать дозировку противоморозной жидкости

При подборе состава бетонной смеси необходимо учитывать технические характеристики используемых материалов. От качества инертных материалов будет зависеть количество расхода цемента, соотношение песка и щебня, возможность проектирования высокомарочных бетонов. Огромное значение для бетона имеет цемент: его активность, тонкость помола, скорость твердения и т.п. Но неправильно рассчитанная дозировка противоморозной присадки может отрицательно повлиять на качество бетона, злоупотреблять добавками не следует.

Количество противоморозной жидкости в растворе зависит от количества цемента и температуры воздуха.

Дозировки нашего продукта очень просты: на каждые -5 градусов надо добавлять примерно 3 л добавки на куб бетона (более подробно о дозировке можете узнать в инструкции по применению на этикетке). Таким образом, потребитель страхует свою конструкцию от промерзания и может быть уверен, что бетон, который он уложил в конструкцию, покажет нужную прочность.

Дозировка противоморозной добавки, необходимая для набора бетоном нужной прочности

до -5°С – 1%1 кг добавки на 100 кг цемента
до -10°С – 2%2 кг добавки на 100 кг цемента
до -15°С – 3%3 кг добавки на 100 кг цемента
до -20°С – 4%4 кг добавки на 100 кг цемента
до -25°С – 5%5 кг добавки на 100 кг цемента

Нельзя забывать, что в холодное время года, пока сохраняются отрицательные температуры, прочность бетона с противоморозными добавками не превышает 30% от возможной проектной прочности.

По ГОСТ 24211 набор прочности «холодного» бетона должен составлять не менее 30% от своей марочной прочности через 28 суток после укладки. Добирать оставшуюся марочную проточность бетон будет при плюсовой температуре. Нагружать бетон можно при наборе им марочной прочности 70%. В «нормальных» условиях это происходит на 7 сутки после укладки бетона. Соответственно, при температуре +5 С бетон не выйдет на прочность 70% без дополнительного прогрева. Применение качественных пластифицирующих добавок позволяет ускорить этот процесс

Как правильно применять противоморозные добавки

Как мы уже говорили, роль противоморозных добавок в зимнем бетонировании состоит в том, что они активируют процессы твердения и понижают температуру замерзания жидкой фазы. Остальное зависит от самого строителя.

После укладки свежеуложенной смеси необходимо провести ряд мероприятий по уходу за б/с. СНиП 7013330.

  • Смесь готовится из подогретых материалов – для создания теплой и влажной среды, необходимого условия для твердения бетона.
  • Чтобы сохранить эту теплую и влажную среду на продолжительное время, после укладки следует утеплить поверхность бетона. Бетон, изолированный от холодного воздуха щитами и матами, в процессе твердения будет выделять дополнительное тепло. На разных строительных участках, в зависимости от их особенностей, и в конструкциях разного объема эта экзотермическая реакция будет проходить с разной интенсивностью.
  • Если сразу же после бетонирования накрыть открытую поверхность гидроизоляционным материалом, это поможет избежать не только потерь влаги, но и образования высолов.
  • Не рекомендуется производить заливку в снегопад, а если снег начнется во время этого процесса, то уже уложенный бетон экстренно укрывают слоем гидроизоляции.
Читайте также:  Как залить бетон под углом

Подведем итоги

Качественная противоморозная добавка позволяет работать с бетоном зимой, улучшает его характеристики прочности и антикоррозийные свойства. Даже летом, применяя противоморозную добавку при плюсовых температурах, мы получим дополнительный эффект ускорения набора прочности бетона.

Добавки в бетон своими руками

Базовой характеристикой бетона и цементосодержащих растворов является прочность на сжатие готовых изделий. Процесс схватывания и набора прочности залитого раствора привязан к гидратации цемента. Входящие в его состав минералы реагируют с водой и атмосферной углекислотой, что ведет к созданию прочной кристаллической структуры, которая, в свою очередь, связывает наполнитель: песок, гравий, шлак, щебень, керамзит. В данной статье мы коснемся основных добавок в бетон и цементный раствор, модифицирующий их свойства и, которые можно сделать своими руками в бытовых условиях квартиры или дачи.

Цементный раствор и бетон своими руками, что это и зачем – вводная

По сути это это наиболее простой вариант бетона: смесь цементного раствора с песком крупных фракций. Применяется в основном в качестве подложек к фундаментам или как наполнитель металлических форм (сваи). Воды на раствор требуется совсем немного – только для удобного размешивания и гидратации цемента. Допускается замешевание смеси непосредственно в заливочной форме или опалубке.

Для получения более прочного цемента – необходимо добавлять наполнитель. Любопытно, что если наполнителем выступают пористые материалы (например керамзит, шлак, перлит. ) – бетон получает улучшенные теплоизоляционные свойства. Обычно используют щебень с фракцией от 2-3 мм до 30-35 мм. Важно!: щебень, как и любой другой наполнитель, должен быть чистым! Так же рекомендуется использовать заполнители разных размеров с неглаткими поверхностями, т.е. добытые дроблением горных пород.

В рецептах ниже будем считать, что 1 мешок цемента составляет 50кг. если явно не указано иное.

Итак, как самостоятельно приготовить бетон:

  • Готовим форму или опалубку.
  • Выбираем заполнитель с разными размерами, например смешанные крупный гравий или щебень со средним. Т.к. в домашних условиях обычно отсутствует оборудование для качественной утрамбовки бетона – именно разный размер камня позволит обеспечить плотное прилегание элементов заполнителя друг к другу, что не позволяет образовываться крупным пустотам.
  • Смешиваем песок с цементом в корыте, ведре или бетономешалке.
  • Заливаем воду, которая должна быть максимальновозможно чистой и без посторонних щелочных или кислотных включений.
  • Понемногу начинаем добавлять цемент и заполнитель постоянно перемешивая.
  • Тщательно перемешав. выливаем готовый раствор в форму или опалубку и, по возможности, утрамбовываем его подручными средствами.

Пропорции в технологии приготовления бетона не даны, т.к. для разных целей требуется и разный его состав. Фундаменты под дом или крупные строения требуют включения крупных заполнителей и цементный раствор нужен достаточно текучим и в количестве, достаточном для их сцепления/закрепления. Наиболее распространены пропорции бетонного раствора 1:3:6, где соответственно цемент, песок и заполнитель + к этому 0,5-1 воды. Покомпонентный с пропорциями состав бетона изложен в ГОСТ 7473-94 и СНиП 5.01.23-83.

Пластификаторы своими руками

История знает много рецептов и методик по улучшению характеристик бетона. Например уже в 19 веке для увеличения пластичности и адгезии в раствор добавляли белок от куриного яйца, в 20-м веке, после появления гашеной извести (пушонки), переключились на нее. Сейчас в домашних условиях иногда добавляют стиральный порошок или другие моющие средства.

Приготовление в домашних условиях пластификатора для бетона и цементного раствора своими руками

Рецепт 1: добавляем жидкое мыло или шампунь

Вводится при затворении смеси. Требуется 200-250 мл на 50 кг цемента (далее мешок).

  • Замешиваем воду с 200-250 мл. жидкого мыла и выливаем в ведро/корыто для приготовления раствора.
  • Начинаем добавлять цемент (1 мешок) и наполнитель.
  • Качественно перемешиваем раствор и заполняем им наши формы или опалубку.

Имейте в виду, что если не сократить кол-во воды на 200-250 мл. (т.е. на количество добавленного нами жидкого мыла) – время застывания бетона увеличится на 3 часа.

Рецепт 2: добавляем стиральный порошок

Предварительно растворяется в воде. Вводится при затворении смеси. Требуется 100-150 г. на мешок цемента.

  • Растворяем 100-150 г. стирального порошка в теплой воде
  • Замешиваем воду с раствором порошка и выливаем в ведро/корыто для приготовления раствора.
  • Начинаем добавлять цемент (1 мешок).
  • Качественно перемешиваем раствор и заполняем им наши формы или опалубку.

Комментарий к Рецептам 1 и 2:

Стоит учесть, что мыльный раствор заливается первым и мешать надо очень аккуратно – это позволит избежать появления пены, которая при взаимодействии мелкими частицами цемента нивелирует его свойства – т.е. испортит цементосодержащий раствор.

Какие недостатки и проблемы можно получить от применения такого мыльного пластификатора:

  • Мыльные растворы вымывают соли на поверхность, что приводит к появлению высолов (соляных разводов).
  • Поверхность готового бетона не покрывается специальной водоотталкивающей пленкой
  • Жидкое мыло не позволяет образовываться микропузырькам внутри бетонного раствора, что затрудняет миграцию воды по раствору. В следствие этого бетонная конструкция быстро намокает и в слабопроветриваемых помещениях или без антисептической обработки может покрываться плесенью и грибком.

Рецепт 2: добавляем гашеную известь-пушенку

Данная технология, возможно с небольшими отступлениями, широко применялась при строительстве кирпичных домов в советское время. Гашеная известь придает раствору повышенную клейкость и эластичность, добавляет сцепляющих возможностей, а также придает бетону бактерицидные свойства и предотвращает появление на поверхности плесени и грибка.

Как и мыльный раствор, гашеную известь добавляют первой в количестве не более 15-20% от массы цемента.

Рецепт 2: добавляем клей ПВА

Технология широко применяется в дачном строительстве и ремонтных работах в гаражах и квартирах. Клей ПВА, добавленный в цементный раствор, улучшает его подвижность, повышает итоговую прочность и водостойкость бетона.

Вводится при затворении смеси. Требуется 200 г. на ведро раствора.

Противоморозные добавки

Позволяют заливать опалубку и заливочные формы с очень низкими теплоизолирующими свойствами при минусовых температурах не допуская, при этом!, замерзания воды в растворе. Регламентируется согласно ГОСТ 1006(0-4)-95.

Марка морозостойкости идентифицируется буквой “F” и числом от 25 до 1000 (больше показатель -> выше морозостойкость). Марки F25-100 допускаются к применению при строительстве жилых домов. Марки выше F100 – при возведении гидротехнических сооружений.

Противоморозные добавки своими руками в бетон и цементосодержащий раствор в домашних условиях

В нашей стране в качестве противоморозной добавки часто используют соли (хлориды). Хлористая соль сильно опускает температуру замерзания жидкостей в растворе и, как следствие, уменьшает время его схватывания дополнительно сокращая расход цемента. Т.е. по сути есть 2 проверенных и доступных варианта: соль хлорид натрия (по сути это техническая соль) и хлорид кальция (на данный момент недорогая и эффективная противоморозная добавка).

К недостаткам применения соли можно отнести невозможность ее применения при работе с армированными металлом (арматурой, металлической фиброй) бетона, т.к. соли способствуют коррозии. Выходом из ситуации может стать добавление в раствор ингибиторов коррозии (например Нитрит-нитрат кальция добавляется в от же количестве, что и соль).

Вводится вместе с водой затворения в процессе размешивания раствора.

Ускорители твердения

Применяются как компенсатор замедленного схватывания и при потребностях в ускоренном схватывании раствора при бетонировании – т.е. когда требуется быстрый переход к следующим этапам работ.

Ускорители твердения, схватывания, застывания и гидратации цементосодержащей смеси (бетона) своими руками в бытовых условиях

Если не брать строительную химию, способствующую ускорению схватывания бетона, то реально работающих народных средств не так уж и много. Наиболее распространенный в промышленности способ ускорить твердение бетона – это его тепловая обработка насыщенным паром. При наличии специальной камеры применение данной технологии наиболее удобно.

Если нет спец. оборудования, то используют электропрогрев самого бетона или опалубки.

Электропрогрев бетона проводами

Технология достаточно проста и применяется в основном при температуре ниже -5C. Способ позволяет ускорить гидратацию цемента в бытовых условиях и основывается на применении ПНСВ (Провод Нагревательный Стальной Виниловая оболочка) и понижающего трансформатора, в качестве которого можно задействовать сварочный аппарат.

Перед заливкой внутри каркаса из арматуры, укладывают петли из ПНСВ, которые будут нагреваться понижающим трансформатором. Кабель надо укладывать аккуратно, закрепив к каркасу и не перетерев, при этом, изоляцию. При поврежденной изоляции возникнет КЗ через землю и петля целиком выйдет из строя.

Достоинством является доступность и, относительная, дешевизна способа. Недостатками – неудобства прокладки кабеля (укладки петель).

Электропрогрев бетона электродами

Технология прогрева опалубки электродами аналогичен по сути методу с ПНСВ. Отличие лишь в том, что в этом способе нагревательный элемент это арматура и/или катанка (8-10 мм). Технология удобна при возведении вертикальных бетоноконструкций с применением вертикальной опалубки.

Электроды для удобства втыкают сразу после этапа заливки бетона на расстоянии 0,6-1 м между прутками. Интервалы выбираются в зависимости от температуры по принципу: чем ниже, тем меньше расстояние. Особенностью такого подхода является то, что нагрев идет не электродов, а жидкости между ними по принципу кипятильника из двух лезвий. Так, например, для прогрева столба хватит всего одного прутка арматуры, который будет фазой, а роль земли возьмет на себя металлический каркас.

Недостатком прогрева электродами является высокая энергозатратность, т.к. только один электрод потребляет 45-50А.

Электропрогрев опалубки бетона

Само название метода говорит за себя – монтаж нагревательных элементов происходит прямо в щиты опалубки.

Достоинством технологии электропрогрева опалубки являются:

  • возможность простой замены в греющих элементов практически в любой момент,
  • опалубка может быть практически не ограниченной высоты
  • возможность применять способ до -25С

К недостаткам можно отнести высокую стоимость при работе с малыми и нестандартными конструкциями.

Замедлители твердения

В основном применяются при транспортировке бетонных и цементосодержащих растворов, а в бытовых условиях необходимость в них крайне мала, т.к. даже в рамках дачи всегда можно сделать ровно то количество бетонного раствора, которое необходимо.

Микроармирующие добавки – фибра

Применяется как альтернатива армирующей сетке или как дополняющий элемент, способствует борьбе с образованием микротрещин в бетоне. Заводы выпускают металлическую, полипропиленовую, базальтовую, полиэфирную фибру и стекловолокно. Современные технологии позволяют выпускать микроармирующие добавки, способные полностью выдавить традиционные методы армирования из ряда строительных и производственных отраслей. Например уже редко где встретишь армированные бордюры, колодезные кольца и т.д.

В домашних условиях изготовить качественное фиброволокно из полипропилена или базальта крайне сложно, а точнее даже невозможно, но металлическое волокно сделать вполне реально.

Фибра и фиброволокно своими руками в домашних условиях

Еще в стародавние времена роль микроармирующего элемента выполняли подручные материалы и мы до сих пор можем встретить избы-мазанки при изготовлении стен, которых использовалась солома или сено. Сейчас практикуется нарезка проволоки нужной длины, но надо понимать, что характеристики сильно зависят от формы.

Ссылка на основную публикацию