Протиморозні добавки в бетон своїми руками, витрата

У будівництві бетон використовується скрізь, а протиморозна добавка до бетону дозволяє його використовувати завжди. Бетон – це міцний, довговічний та надійний будматеріал, який знаходить застосування і в індивідуальному, і в промисловому будівництві. Отримують його змішуванням ключових компонентів розчину – цементу, заповнювачів (пісок, гравій, щебінь) та води. Після затвердіння суміші виходить тверда монолітна речовина, конструкції з якої витримують великі багатовекторні навантаження. Вода в робочому розчині з бетоном забезпечує його в'язкість із протіканням процесу гідратації, але лише за певної позитивної температури. Якщо температура на вулиці нульова або негативна (0 0 С/-3 0 С і нижче), вода перетворюється на лід, а процес гідратації (затвердіння шляхом наростання в'язкості) загальмовується, і при подальшому зниженні температури може припинитися зовсім.

бетон
Промислові протиморозні добавки

Якщо розчин знову нагріти, то гідратація відновиться, але зі втратою якості суміші, яка обумовлена ​​розширенням води під час замерзання. Це станеться, тому що після відтавання в бетоні утворюються мікроскопічні повітряні порожнечі, що руйнують моноліт. Щоб бетонний розчин не замерз у процесі свого затвердіння в умовах низької вуличної температури, застосовуються протиморозні добавки в бетон, що мінімізують негативні процеси, які протікають у бетоні при його затвердінні при низьких та негативних температурах.

Як використовувати протиморозні добавки в бетон

Якщо будівництво об'єкта заплановано на сезон із низькими середньодобовими температурами, до складу розчину додаються протиморозні речовини. Але досі існуютьбудівельні технології, коли на будмайданчику навколо опалубки монтується короб, у якому повітря нагрівається та підтримується теплим (наприклад, тепловими гарматами) до затвердіння бетону. Це дуже витратний та повільний спосіб, тому економічно він малоефективний.

протиморозні
Опалубка для бетонної конструкції

Забезпечити твердіння розчину в мороз покликані протиморозні добавки ХТП, які вступають у реакцію з водою, знижуючи точку її замерзання, не руйнуючи структуру і не змінюючи властивостей води та бетону. Розрахунок кількості антиморозних речовин у бетон у зимовий період залежить від температури на будмайданчику. Зростання об'єму протиморозних добавок відбувається у прямій залежності від температури на вулиці – при значеннях вище -10 0 С додається близько 5% протиморозного розчину від загального обсягу робочої суміші (пропорція 1/20), при температурі від -10 0 С до -20 0 С 10% (пропорція 1/10) і т.д.

Єдине обмеження застосування – при температурі нижче -50 0 С добавки не працюють. До обов'язкового складу протиморозних добавок до бетону входять:

  1. Вуглекислий калій (поташ), форміат;
  2. хлорид кальцію (харчова добавка E509);
  3. Хлорид натрію (кухонна сіль);
  4. Нітрит натрію (харчова добавка E250) та його розчини;
  5. органічні солі.

Різні склади добавок забезпечують різні технічні характеристики та властивості (водонепроникність, щільність, в'язкість, рухливість, міцність). ГОСТ 22266-94 регламентує склад та умови застосування протиморозних добавок у бетон.

бетон
Зимове будівництво

Плюси та мінуси антиморозних добавок

Протиморозна добавка для бетонного розчину зазвичай має світло-сірий або жовтуватий колір. Також протиморозний розчин може бути прозорим.або темно-коричневого кольору – це залежить від складу та умов застосування. Щільність рідини – 1,4 кг/л, відсотковий склад азотнокислого кальцію – 42-45%, кислотність – 5-8 (рН). Технічні характеристики можуть бути іншими, але основна властивість (уповільнювати замерзання води та забезпечувати затвердіння робочого розчину) залишається стабільною. Позитивні особливості добавок:

  1. Зниження температури точки замерзання води в бетоні та збільшення тимчасового діапазону схоплювання розчину;
  2. Підвищення рухливості бетонної суміші;
  3. Захист армокаркасу від іржі та корозії;
  4. Зменшення часу набору міцності та збільшення водонепроникності бетону.
  5. Зниження вартості суміші при додаванні до розчину цементів низьких марок;
  6. Зменшення товщини бетонної конструкції без погіршення міцності;
  7. Відпадає необхідність покриття затверділої поверхні гідроізоляцією.

Заповнення пір в робочій суміші карбонізованим гідроксидом кальцію ущільнює бетон і дозволяє утворюватися «висолом» на бетонній поверхні, збільшуючи міцність готової конструкції вдвічі. Такий бетон із протиморозними добавками дозволяє звільнити конструкцію від опалубки через 15-18 годин після її заливання.

добавки
Затвердіння бетону взимку

Деякі добавки на основі хлоридів мають такі недоліки:

  1. Висока корозійна активність обмежує застосування протиморозної добавки для виготовлення армованих конструкцій. Від взаємодії з хлоридами метал окислюється та відшаровується від бетону, руйнуючи монолітну структуру бетону.

Як застосовувати добавки

Речовини з протиморозними властивостями вводяться в бетонний і штукатурний розчини, суміші для монолітних ж/б конструкцій абопопередньо напружених конструкцій із залізобетону одночасно з іншими компонентами. Температура для введення добавок повинна бути не нижчою від -15°С/-25°С. Такий варіант роботи взимку називається методом холодного бетонування.

В розчин протиморозні добавки вводяться тільки за низьких температур, і для інших цілей їх використання не рекомендується. Щоб отримати максимальну користь від введення добавок, поверхню бетону рекомендується зволожувати протягом кількох діб з періодичністю 5-6 годин.

протиморозні

Всі реагенти за принципом дії поділяються на два типи:

  1. Слабодіючі прискорювачі (сповільнювачі затвердіння), що знижують температуру замерзання води в розчині. Це деякі види електролітів, нітрит і хлорид натрію, розчини аміаку на воді, багатоатомні спирти, карбаміди.
  2. Добавки, у складі яких є антифриз – такі рідини активізують затвердіння та схоплювання цементу. Це добавки, що містять натрій: суміші хлориду кальцію з нітрит-нітратом кальцію, нітрит-нітратом кальцію, хлоридом натрію, нітритом натрію, сечовиною.
  3. Добавки зі слабко вираженими антифризними властивостями, що активізують процес схоплювання та затвердіння цементу, та викликають виділення теплової енергії на початковому етапі схоплювання бетону. Це сульфати тривалентного заліза та алюмінію – такі речовини активують утворення мікрокапілярів у цементному камені.

Протиморозні склади свого приготування

У робочий розчин додається до 10% води – кількість залежить від цільового призначення. При зниженні температури затвердіння бетонної суміші йде на згасання, тому, щоб зберегти необхідну швидкість набору міцності, необхідно, щоб у розчині був присутній рідкий компонент, іантиморозні добавки можуть це забезпечити.

бетон
Саморобні антиморозні добавки

Правильне застосування протиморозних добавок у бетон підвищує розсипчастість цементу, сухих наповнювачів, і посилюють процес перетворення робочого розчину на завись. При застосуванні добавок стійкість бетонного розчину до замерзання посилюється і зменшується час затвердіння при негативних температурах.

В індивідуальному будівництві бувають випадки, коли купувати антиморозні антифризні добавки нема рації - простіше обійтися добавками власного виготовлення. Найпростіша і найдоступніша фінансова дія — додати в бетонний розчин розрахований обсяг кухонної солі, або хлориду натрію. Будь-які солі здатні знижувати точку замерзання будь-яких водяних розчинів, але розчини, що містять хлор, можуть руйнувати металеві елементи бетонної споруди (арматуру, сталевий каркас, елементи посилення). Як забезпечити постійний захист металевих елементів бетонної конструкції?

Необхідно додавати до протиморозної рідини інгібітори корозії, що уповільнюють появу іржі на поверхні металів. Найпоширеніший побутовий інгібітор - нітрит нітрат калію (ННК), який є проміжним продуктом при промисловому виробництві органічних добрив.

протиморозні
Незамерзаючі добавки

Для самостійного приготування протиморозного пластифікатора до розчину потрібно додати 3-4% звичайної кухонної солі або хлористого калію і нітриту нітрату калію від загального обсягу невологого цементу. Співвідношення цих речовин дотримується як 1:1. Щоб підвищити пластичність бетону, суміш додається сечовина в пропорції 1:10 від загальної ваги цементу.

Протиморозна добавка для бетону готується і за допомогою розчину аміачної.води. Це також один з недорогих способів забезпечити пластичність та необхідну міцність бетонного розчину при низьких температурах.

Аміачна вода розширюється набагато менше, ніж звичайна вода або сольові розчини, захищає від корозії метал у бетоні, перешкоджає появі висолів на поверхні бетонних конструкцій. Кількість аміачної води, що додається в розчин, визначається температурою повітря на будмайданчику, і її щільність змінюється в діапазоні 5-20% - чим менше температура на вулиці, тим більшу концентрацію повинна мати аміачна вода.