Противоморозные добавки в бетон способствуют его отвердеванию при минусовых температурах.Основная задача, решаемая противоморозными добавками – уменьшить период схватывания  и затвердевания бетона. Добавки снижают температуру кристаллизации воды в цементном растворе, что приводит к увеличению длительности рабочего периода и возможности ведения строительных работ зимой.

Характеристики и принцип действия

Ввод противоморозных добавок рекомендуется при температуре среды не ниже 5 °С при строительстве монолитных фундаментов, стен или сложных конструкций. В ноль градусов процесс достижения рабочей прочности у бетона замедляется, в мороз она не достигается. Происходит естественная кристаллизация воды в цементной смеси.  Застывшая вода провоцирует возникновение микротрещин, что со временем приводит к разрушению готовых конструкций. Для решения проблемы замерзания добавляют специальные вещества, которые по принципу действия подразделяют на три группы:

1. Антифризы. При их введении минеральные вещества цемента гидратируются и обеспечивают затвердевание бетона.
2. Сульфаты. Способствуют созреванию бетонной смеси через выделение тепла в процессе химической реакции.
3. Комплексные добавки – пластификаторы.

Добавление специальных веществ в раствор позволяет бетону схватываться быстрее, но свою полную проектную мощность он наберет только при плюсовой температуре.

Виды противоморозных добавок

Противоморозные добавки выпускаются в виде сухих смесей и концентрированных жидких составов.

Сухие смеси

Наиболее распространенные сухие добавки:

1. Строительная соль, коммерческое название — натрия хлорид. Применяется в минусовых условиях, снижает скорость кристаллизации воды в рабочем растворе.
2. Хлорид кальция ускоряет время застывания раствора, повышает устойчивость к перемене погоды. Монтажное время снижается, и работы в зимний период могут продолжаться в обычном режиме.
3. Нитрит натрия – ядовитый кристаллический порошок, который применяется с осторожностью в концентрации 0,1-0,4 л/кг бетонного раствора. Температура окружающей средыможет быть в диапазоне от 0 до 25°C.
4. Натрия формиат. Ускоряет застывание раствора. Добавляется в количестве от 2 до 6% к массе цемента. Для придания раствору пластифицирующих свойств применяется вместе с лигносульфанатом нафталина.
5. Есть комплексные смеси, которые можно применять до минус 20°C. К ним относят ННК (нитрит с нитратом кальция), НКМ (нитрит кальция с мочевиной) и более сложные смеси на основе нитритов, хлорида кальция и мочевины. Эти смеси не окисляют металл, но имеют ограничение: пролетные конструкции не должны быть более 6м.

Жидкие растворы

К жидким растворам относят:

1. Аммиачную воду. Это водный раствор 25% концентрации. Состав применяется в любых температурных условиях, даже минус 100°C. На арматуру действует как защитная пленка.
2. Жидкие пластификаторы, работают как замедлители застывания и способствуют увеличению подвижности смеси. Добавки равномерно распределяются без риска отверждения только части конструкции.

Плюсы и минусы

Введение противоморозных добавок в бетон приносит следующие преимущества:

• Снижается температура замерзания воды, она не кристаллизуется уже при нуле градусов, а может оставаться жидкой до минус 10°C и более.
• Бетон твердеет медленно, что позволяет вести сложную заливку.
• Добавки противостоят коррозии арматуры.
• Противоморозные компоненты защищают конструкции от растрескивания, осадки, придают влагозащитные свойства.
• Увеличивают срок эксплуатации монолита.
• Имеют экономичный расход.

Минусы введения противоморозных добавок:

• Нужная прочность бетона при зимних работах не достигается, она составляет только 30% от проектной. Окончательную прочность бетон набирает в теплое время года.
• Некоторые добавки приводят к увеличению расхода цемента.
• Ряд добавок включает опасные для здоровья компоненты.

Критерии выбора

При выборе противоморозной добавки также нужно учитывать следующие параметры:

• ограничения ее применения;
• рабочую температуру действия добавки;
• условия работы (температуру окружающей среды, влажность);
• тип возводимых конструкций;
• требования к арматуре;
• применяемый цемент и его совместимость с добавкой.

Выбор противоморозной добавки для возведения сложных конструкций должен производиться при помощи профессионалов с учетом условий проектных норм. Для работ, не требующих высокой степени ответственности, выбор должен быть обусловлен минимальными необходимыми параметрами: условиями работы и ограничениями по работе с компонентом.

Особенности применения

При применении противоморозных добавок есть некоторые особенности:

1. Добавку разводят в теплой воде прямо перед заливкой в цементный раствор. Это правило касается сухих и жидких добавок.
2. Для полного растворения вещества требуется 15 минут, после чего рабочий раствор с добавкой добавляют к бетонной смеси.
3. Подготовку бетонной смеси в открытой емкости во время осадков производить нельзя.
4. В одном растворе нельзя смешивать разные противоморозные вещества и дополнять прочими ингредиентами.
5. Обязателен последующий прогрев забетонированной конструкции.
6. До достижения бетоном проектной мощности нельзя нагружать и интенсивно эксплуатировать готовые конструкции.

Дозировка и расход

Добавки в бетон нужно вводить в жидком виде, делают рабочий раствор для сухих и жидких противоморозных компонентов. Есть формула для определения расхода противоморозного вещества:

Д = В · Д_т.п., кг/м³,

где В – требуемый расход воды, л/м³;

Д_т.п. — количество сухой добавки в литре воды, зависящее от температуры схватывания смеси, кг/л.

Расход сопоставляется с существующими нормативами С по формуле:

С = Д · 100/Ц, %,

где Ц — расход цемента на 1 м³ бетона, кг.

Если С выше предельной нормы, то необходимо вводить ингибиторы коррозии.

Общие нормативы следующие

Примечание: ХН – хлорид натрия, ХК-хлорид кальция.

Если добавка жидкая, то в нее добавляется необходимое количество воды до достижения необходимой концентрации раствора. Если добавка сухая, из нее делается концентрат или сразу готовый водный раствор.

Меры предосторожности

Противоморозные добавки содержат ядовитые компоненты, поэтому работа с ними требует осторожности:

• Ввод добавок в раствор надо осуществлять, максимально защищая глаза и руки средствами специальной защиты.
• При попадании состава в глаза или в рот нужно быстро промыть их водой. При случайном контакте с кожей – вымыть ее водой с мылом.
• При наличии аллергии никакие действия с компонентами осуществлять нельзя.
• Излишки противоморозного раствора нужно утилизировать строго по инструкции.

Обзор марок и характеристики

Рынок предлагает огромное количество разнообразных отечественных добавок, доступных по цене и в небольшой и крупной фасовке.

Основные марки противоморозных добавок и их технические характеристики:

1. Добавка ускоритель УДПМ. В составе есть эфир ацетоуксусный, ацетилацетон,нитрохлорактинид. Это темно-коричневый раствор, добавляемый к цементу в дозировке до 0,4л/кг. Активен при температуре воздуха до — 25 °С.
2. Спиртовой фоамират натрия ФНС. Жидкий раствор муравьиной, серной кислоты и солей натрия. Вносят в пропорции 6% от бетонной массы.
3. Асол – К. Сложная добавка из водного раствора нитрата кальция, модификаторов и элементов защиты от коррозии. Рабочая температура до 10°С. Нельзя применять в теплую погоду, смесь схватится слишком быстро.
4. Гидробетон — С-ЗМ-15. Жидкая концентрированная смесь, отверждающая бетон при температуре до минус 15 °С.
5. Антифриз Гидрозим. Высококонцентрированный 50% раствор для отверждения бетона при температуре до минус 15 °С. Безопасен для арматуры.
6. Лигнопан-4.  Пластификатор в виде 40% раствора, работает до — 18 °С в дозе от 2% до 4% от цементной массы.
7. ПОБЕДИТ-Антимороз.Работает как ускоритель отвердения.
8. Бетонсан (Betonsan).  Сухой модификатор ускоритель. Рабочая температура воздуха до- 10 °С в дозе до 2% массы цемента.
9. КФС -25. Выпускается в сухом и жидком виде. Работает как пластификатор, защищает от коррозии.Работает при температуре до — 25 °С.
10. Гермес, является комплексной пластифицирующей добавкой, работает до -30°C. Сокращает расход цемента на 10%, а прочность конструкций увеличивает на 14%.

Противоморозные добавки в бетон своими руками

Противоморозную добавку можно сделать своими руками, при соблюдении определенной технологии приготовления. Работать она в бетоне будет немного хуже, но вполне подойдет для несложных сооружений без применения армирования.

Необходимые ингредиенты

Для изготовления противоморозной добавки самостоятельно необходим хлорид натрия, он продается в мешках в виде сухой смеси. Кроме хлористой соли потребуется вода и цемент нужной марки.

Хлориды снижают температуру замерзания готового раствора, бетон быстрее схватывается, экономится его расход.

Нюансы приготовления

Рассчитать расход добавки можно, исходя из следующего:

• если температура среды не ниже -5°С, то доля добавки должна быть 2%.При такой норме расхода рабочая прочность бетона будет достигнута через 3 месяца, до этого времени нагружать конструкции нельзя.
• при более низких температурах рабочая доля хлорида повышается до 4%. Рабочая прочность бетона в этом случае будет достигаться медленно,  через месяц будет 35% от нормы, а через три месяца -50%.

Преимущества и недостатки

Плюсы применения хлорида натрия:

• низкая цена хлористой соли;
• добавка увеличивает время укладки раствора;
• улучшается подвижность бетонного раствора.

Минусы использования:

• Хлорид натрия провоцирует появление ржавчины на арматуре. Это требует ввода в смесь антикоррозионных компонентов, либо исключения применения армирования.
• Перерасход солей в цементной смеси приведет к растрескиванию бетона.

Добавление в раствор заводских или самостоятельно сделанных противоморозных компонентов способствует ускорению и упрощению зимних строительных работ. Выбор добавки нужно осуществлять в первую очередь в зависимости от сложности проводимых работ и температуры окружающей среды.

Как вам статья?