Добавки в бетон для морозостойкости, зимние присадки

Что происходит в бетоне при замерзании

При нормальном течении процесса отвердевания бетона, влага служит «склеивающим» элементом для частиц цемента. При ее переходе в твердое состояние все процессы останавливаются.

Но это — не единственная проблема. Известно, что при замерзании объем воды увеличивается примерно на 9%. В результате внутри массы бетона образуется повышенное давление.  Если зерна цемента до этого момента еще не набрали некоторого уровня прочности, они под воздействием давления, разрушаются. После рамерзания они уже не обретут свои свойства в полной мере и бетон не будет достаточно крепким.

Чтобы зимний бетон был крепким, необходимр создать условия или присадки для его вызревания

В зимней заливке армируемых фундаментов есть еще один неблагоприятный момент. Сталь — отличный проводник тепла, и она способствует отводу тепла из толщи бетона. Обладая хорошими теплопроводными свойствами, прутки быстро остывают. Вокруг них вода замерзает в первую очередь. Лед оттесняет частицы бетона, на их место приходит пока не замерзшая вода из еще теплых слоев.

Их всех этих процессов следует, что чем меньше воды в несвязном состоянии будет находиться к моменту замерзания, тем меньше будут потери прочности. Путем различных экспериментов и расчетов были определены граничные значения прочности, при которых бетон можно замораживать. Называются  они точкой критической прочности.

Критическая прочность бетона в зависимости от его марки

Для железобетонов с ненапрягаемой арматурой (тип, который используется в частном домостроении)  она составляет 50%, для фундаментов, которые будут подвергаться попеременной разморозке/заморозке (бани и дачные домики без отопления) — 70%. После достижения этой точки фундамент можно заморозить. После оттаивания все процессы в нем возобновятся. Потери прочности при этом составляют не более 6%.

Для начала разберемся с терминологией:

  1. Бетон – искусственный камень, который получают путем заливки смеси в форму или опалубку.
  2. Бетонная смесь – жидкость, состоящая из воды, цемента, песка и щебня.
  3. Добавки в бетон – вещества, которые модифицируют определенные показатели бетонной смеси и будущего бетона.
Важно! Бетонная смесь бывает подвижной и жесткой. Жесткая смесь характеризуется сухостью, иногда сыпучестью, она плохо пригодна для укладки в опалубку. Удобоукладываемость – один из главных показателей качества и пригодности бетонной смеси.

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.

Добавки в бетон для морозостойкости, зимние присадки

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.

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.

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.

Добавки в бетон для морозостойкости, зимние присадки

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.

Технология предусматривает возможность выполнения зимнего бетонирования путем:

  • применения при замешивании разогретой воды для нагрева бетонного раствора;
  • добавления ингредиентов, понижающих температуру превращения воды в лед;
  • использования инфракрасных источников и технологии электроразогрева смеси.

Рассмотрим специфику каждого метода.

Для обеспечения нормальной гидратации при пониженной температуре следует разогреть бетонный раствор любым из доступных методов:

  • нагревом воды до 80 ⁰С с последующим введением в раствор;
  • разогревом тепловой пушкой наполнителя, используемого при замесе;
  • повышением температуры емкости смесителя с помощью внешних источников.

Наиболее простой вариант присматривает применение предварительно нагретого бетонного раствора. Эта методика положительно зарекомендовали себя при определенных условиях:

  • малых объемах заливаемой смеси;
  • выполнении заливки на частных объектах;
  • первых заморозках с небольшим снижением температуры.
В идеале обогащение раствора добавками лучше всего сочетать с сооружением простейшего «термоса» с утолщением теплоизоляционной оболочки на участках с меньшей толщиной
Введение добавок — самый простой и дешевый способ бетонирования при минусовых температурах

Для обеспечения желаемого результата необходимо руководствоваться следующими рекомендациями:

  • использовать цемент высоких марок;
  • применять добавки, сокращающие продолжительность твердения;
  • правильно подбирать начальную температуру воды.

Выполняйте работы по указанному алгоритму:

  1. Подогрейте техническую воду и налейте в емкость бетономешалки.
  2. Добавьте необходимый заполнитель согласно рецептуре.
  3. Засыпьте цемент, выполняющий функцию связующего компонента.
  4. Произведите смешивание, вводя горячую воду до требуемой пластичности смеси.

Учитывая продолжительные периоды низких температур, которые в разных регионах нашей страны могут длиться до нескольких месяцев, применение противоморозной строительной химии не просто оправдано, а необходимо. В «зимней» линейке швейцарского концерна Sika есть все необходимые виды добавок в бетон, которые помогают сохранять свойства раствора и продолжать строительство бетонных и монолитных конструкций в холодное время года:

  • Sika®Antifreeze N9 – добавки-антифризы для бетона со свойствами ускорителя твердения и пластификатора. Добавка обеспечивает быстрое твердение и набор прочности бетона при минусовой температуре. Кроме того, состав повышает плотность и прочность бетона и не оказывает вредного воздействия на арматуру ввиду отсутствия агрессивных компонентов.
  • Ускоритель твердения бетона Sika® Antifreeze FS-1 увеличивает количество выделяемого бетоном тепла и ускоряет начало процесса схватывания раствора. Применение этой добавки позволяет бетону быстро набрать начальную прочность, на которую не влияют минусовые температуры.
  • Sika® Antifreeze Plast– противоморозный пластификатор. Состав ускоряет набор прочности бетона, обеспечивает его затвердевание при отрицательных температурах. Кроме того, повышает пластичность бетонной смеси, прочность и водонепроницаемость конструкции.

Скорость процесса твердения зависит от температуры раствора. При ее повышении активность воды значительно возрастает, скорость набора прочности повышается. Потому при проведении бетонных работ зимой или при температурах ниже 5oC, важно создать и поддержать требуемый уровень нагрева. Оптимальная температура вызревания раствора составляет от 20oC до 30oC. Для этого есть несколько способов:

  • раствор делать подогретым;
  • опалубку утеплить;
  • использовать присадки и добавки, которые ускоряют твердение и/или понижают точку заморозки воды;
  • подогревать уже залитую бетонную массу.

Все эти методы неплохо работают. Их используют по одиночке или в комплексе.

Заливка в зимнее время проводится подогретым раствором

Прежде всего, необходимо правильно выбрать цемент для зимнего бетонирования фундамента. Известно, что во время твердения бетона происходят реакции, при которых теплота выделяется. Для зимы  — отличная особенность. При этом большее количество тепла выделяют быстротвердеющие портландцементы и составы высоких марок. Потому для замеса при низких или минусовых температурах имеет смысл купить именно их.

Только это позволит вам залить фундамент ленточный или плитный фундамент при плюсовых температурах днем, и незначительных заморозках по ночам. Но при этом, потребуется замес делать теплым (читайте ниже), а также после заливки фундамент нужно будет опалубку теплоизолировать: покрыть матами, соломой и т.д.

В любом случае, даже если ничего не сделано, и бетон всё таки замерз – не стоит отчаиваться. Процесс набора прочности возобновится как только восстановится положительная температура и вода оттает. Довольно часта ситуация, когда в октябре-ноябре прихватывают морозы на насколько дней, а потом на протяжении месяца стоит положительная температура. В данной ситуации, бетон, примороженный в эти несколько холодных дней, продолжит набор прочности с наступлением оттепели.

Чаще всего подобное «издевательство» проходит с незначительными потерями для залитой бетонной конструкции. Конечно же, имеет место быть снижение марочной прочности бетона, подмороженного в раннем возрасте. Однако, учитывая проектные запасы этой самой прочности, можно закрыть глаза на это недоразумение.

Как правило, при подмораживании страдает самый верхний слой бетона. Если отливается плита перекрытия или фундаментная плита, то при резких заморозках пострадает поверхность, а не массив конструкции. В дальнейшем эта поверхность, сродни облупившейся краске, обсыпется шелухой. Причин тому немного.

  • Во-первых, внутренний массив бетонной конструкции спасает тепло, выделяемое реакцией взаимодействия цемента и воды (изотермический процесс). Ну и конечно же, помогают защитные функции опалубки и внешнего слоя бетона.
  • Во-вторых, вода, как самый легкий компонент бетона, во всех случаях поднимается наверх. Особенно, если бетон при заливке разбавлялся водой. В результате мы получаем излишнюю несвязанную воду в верхней части плиты, ну и конечно же, нарушенной водоцементное отношение в этой части конструкции. А тут ещё и мороз «помогает».

Что такое противоморозные добавки в бетон

Противоморозные добавки в бетон – это группа строительных материалов, предназначенных для ввода в бетонную смесь с целью получения стойкости к морозу. Здесь следует оговориться.

Согласно СНиП и ГОСТ, производство бетонных работ допускается при температуре не ниже 5 градусов. Это значит, что бетонирование в зимнее время требует определенных условий. Иными словами, объект необходимо подогреть. Можно прогревать первые три дня до набора первичной прочности, а потом подождать весны.

Если мы не хотим ждать или у нас нет возможности долго подогревать помещение, тогда следует использовать противоморозные добавки в бетон. Они делятся на 3 группы:

  • Антифризы – снижают точку замерзания воды;
  • ПМД – ускоряют набор прочности и снижают потребность в воде;
  • Комплексные препараты – сочетают свойства пластификатора, ПМД и антифриза в зависимости от назначения.

Чаще всего используют ПМД и комплексные препараты, так как не все антифризы подходят для изготовления напряженных и железобетонных конструкций. Использование добавок не отменяет необходимости следовать правилам зимнего бетонирования, они снижают затраты времени и энергии.

Добавки в бетон для морозостойкости, зимние присадки

То есть, под морозостойкостью понимают возможность укладывать смесь зимой при отрицательных значениях температуры. Значит, перед нами добавки в бетон, которые обладают дополнительными свойствами, делающими зимнее бетонирование менее затратным, а также ускоренным и более удобным.

Присадки и добавки

Еще один способ заливки бетона при отрицательных температурах — использование химических веществ. Некоторые из них ускоряют затвердевание на начальной стадии процесса. Массовая доля всех добавок — не больше 2% от массы цемента. Большие количества могут негативно повлиять на качество бетона, потому придерживайтесь рецептур.

Один из способов зимнего бетонирования — добавление в замес специальных противоморозных присадок

Наиболее распространенная присадка, повышающая «морозоустойчивость» бетона и ускоряющая его твердение, — хлористый кальций. Еще используют поташ и нитрат натрия. Если добавить их при обычном замесе, температура замерзания снизится до -3oC.

Заливка бетона при минусовой температуре возможна, если с теми же присадками раствор подогреть. В этом случае можно работать при -15oC. Но для нормального качества фундамента потребуется утепление заливки и соблюдение несложных, но обязательных правил.

Почему необходимо применение добавок

Как мы уже говорили, одной из самых важных характеристик смеси является удобоукладываемость. Не менее важна прочность, этот показатель говорит нам о марке бетона.

Проблема заключается в том, что для приготовления бетонной смеси, которая затвердеет в камень с определенной, заранее установленной прочностью, необходимо соблюдать правильное отношение воды к цементу. При таком соотношении смесь получается жесткой, с ней неудобно, более того, чаще всего нереально работать. Многие решают эту проблему добавлением в смесь воды.

Важно! Добавление воды и прочие изменения рецептуры смеси неизбежно ведут к последствиям, непредсказуемо влияющим на прочность бетона. В результате конструкция может перестать соответствовать расчетным параметрам.

Решением является добавление другого вещества, которое сможет сделать смесь более подвижной. Так мы подходим к первой и основной группе добавок в бетон – пластификаторам.

Пластификаторы позволяют увеличить группу удобоукладываемости бетона с П2 до П5 без добавления лишней воды. В результате вы получите подвижную пластичную смесь с высокими показателями прочности будущего камня.

Кроме того, добавки позволяют:

  1. Ускорить или замедлить процесс твердения.
  2. Снизить температуру замерзания воды.
  3. Увеличить вовлечение воздуха.
  4. Снизить потребность смеси в воде.
  5. Продлить срок жизни раствора в зимнее время.
  6. Помочь набрать первичную 30% прочность в первые сутки без подвода тепла.

Важнейшим фактором успеха бетонирования является правильное применение добавок. Если мы возьмем ПМД в недостаточном количестве, то смесь не успеет набрать минимальную первичную прочность до момента замерзания, что приведет к снижению прочности.

Перерасход также неприемлем. Как и любая другая, строительная химия требует внимания к дозировке и правилам применения. Приведем пример с пластификатором.

Рассчитанное количество воды делим пополам. Пластификатор добавляем только в первую половину. Замешиваем смесь на порции с пластификатором, вторую порцию добавляем постепенно по мере достижения нужной подвижности. В результате немного воды остается, и мы улучшаем отношение В/Ц.

В случае порошкообразных добавок их следует предварительно растворить в небольшом количестве теплой воды и лишь потом добавлять в основную массу жидкости для затворения смеси.

Общие рекомендации при заливке

До недавнего времени, наиболее распространенным и действенным считался способ предварительного разогрева составляющих раствора до определенной температуры, после чего готовился теплый раствор и заливался.

Температура монолита поддерживалась искусственным путем до набора прочности не менее 50%.

Схема парогенератора для прогрева бетона.

Схема парогенератора для прогрева бетона.

  • Но с каждым годом цена на энергоносители растет, и такие технологии сильно увеличивают себестоимость строительства. Здесь уже не столь важно, чем разогревать бетон — электричеством, паром или иными энергоемкими способами.
  • В середине прошлого века нашим ученым И.А.Кириенко был предложен еще один действенный способ прогрева монолита. Условно его назвали методом «Термоса». Общая инструкция достаточно проста, вокруг ЖБИ создается теплоизолирующее покрывало. В зависимости от температуры окружающей среды бетон мог прогреваться за счет внутренних процессов или энергоносителем извне.
  • В последнее же время наука сделала качественный рывок в создании химически активных добавок, которые позволяют вести работы при круглосуточной минусовой температуре. Безусловно, это очень удобно, присадок существует несколько и о наиболее распространенных мы сейчас побеседуем.

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.

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.

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.

Раствор выливают в подготовленную опалубку. Подготовка состоит в удалении наледи и снега, разогреве арматуры и дна фундамента. Вот это — самый сложный этап. Соскоблить наледь — это полбеды, а прогреть арматуру и весь периметр фундамента — проблема. Температура не должна быть высокой, но необходимо добиться положительных ее значений.

Как вариант можно рассмотреть устройство переносных жаровен, которые опускают в котлован, и там разжигают. Возможно использование тепловых пушек, работающих от баллонов с газом. Использование других средств затруднено, из-за их большой стоимости.

Добавки в бетон для морозостойкости, зимние присадки

Перед заливкой теплого раствора необходимо нагреть основание и арматуру до положительных температур

По этой причине бетонировать зимой плитные фундаменты проблематично: такие площади не разогреть. Для этого типа оснований «зима» ограничится легкими заморозками ночью и положительной дневной температурой. Заливку можно начинать после того, как арматура и дно будут иметь положительную температуру.

Ленточный фундамент можно заливать  и при морозах: подогреть такое основание и арматуру в ограниченном объеме реально. Непросто, но возможно.

Организовать все можно поэтапно. Разбить всю ленту на небольшие участки, начать прогрев одновременно или с некоторым временным промежутком на нескольких из них (два-три в зависимости от времени, необходимого на замес и подогрев котлована). Начать заливку одного участка, перенеся жаровни дальше. Пока будет заливаться первый разогретый участок, следующий наберет необходимую температуру. Залитый участко сразу закрывают теплоизолирующими материалами и переходят к следующему, так и продвигаясь по всему периметру.

Обязательно необходимо сбить наледь и нагреть арматуру — только так фундамент будет прочным

Механизм понятен. Так можно заливать фундамент бетоном при -15oC (но с соответствующими добавками, «горячим» замесом и мерами по сохранению тепла).

Еще одно важное условие — работа должна вестись непрерывно. Зимой заливать фундамент частями нельзя. Это на 100% верно. Промежуток между заливками должен быть такой, чтобы на поверхности предыдущей части не успела образоваться пленка, а тем более, чтобы влага не замерзла. Работы должны вестись постоянно до окончания заливки.

Обратите внимание, что максимальная температура раствора должна быть 35-40oC. Ее превышение ведет к замедлению процессов отвержения. Ситуация будет, конечно лучше, чем при замерзании, но ненамного.

Применяем жидкий бетон зимой – преимущества технологии

Существуют разные варианты состава добавок для бетона. Что имеется в виду? Здесь речь о том, что бывают комплексные препараты и чистые вещества.

Фото противоморозной добавки.

Преимущество комплексных добавок очевидно: они скомпонованы грамотными химиками и готовы к использованию.

Здесь уже учтены такие нюансы, как совместимость компонентов, их взаимное потенцирование и ингибирование, коррозионная активность и прочее. Эта группа препаратов хорошо подойдет людям, занимающимся индивидуальным строительством или крупным застройщикам, которым необходим эффективный и готовый к применению комплекс.

Чистые вещества хороши тем, что их проще компоновать с другими добавками при изготовлении товарного бетона. Такую форму выпуска чаще используют крупные застройщики, бетонные заводы, а также строители, которые решают нестандартные задачи.

Важно! Распространены комплексы различных добавок с пластификаторами. Пластификаторы улучшают действие противоморозных, гидрофобизирующих и других препаратов.
Загрузка в бетономешалку.

Загрузка в бетономешалку.

Что добавлять в бетон при минусовой температуре, вопрос далеко не праздный. Полностью, на 100% универсального состава не существует.

Выбор зависит от многих факторов, прежде всего от самой температуры.

  • Также большое влияние оказывает размер монолита. Плюс следует учесть предназначение изделия, дело в том, что разные добавки могут менять некоторые физические качества бетона и то, что подойдет для ленточного фундамента в частном доме, может не подойти для возведения моста или крупного наливного цоколя.
Прогрев методом «Термос».

Прогрев методом «Термос».

Как это работает

Как известно основной задачей воды в растворе является создание условий для кристаллизации составляющих раствора, силикатов, алюминатов и так далее. На языке профессионалов это называется гидратацией цемента.

Наиболее комфортно, без добавок, раствор застывает при температуре 15 — 20 ºС, все что выше и особенно ниже, нуждается в создании специальных условий.

  • Главной задачей подобного рода присадок является снижение периода схватывания раствора и уменьшение времени созревания бетона при низких температурах. То есть снизить уровень замерзания воды и при этом не навредить остальным процессам, происходящим в растворе.
Зависимость набора прочности от температуры.

Зависимость набора прочности от температуры.

  • Наиболее распространенными материалами для изготовления морозоустойчивых присадок смело можно считать соли монокарбоновых кислот, среди профессионалов этот состав известен как «Поташ». Цена на данные составы на отечественном рынке вполне приемлемая.
  • Когда выполняется заливка бетона при минусовой температуре добавки монокарбоновых кислот, должны строго дозироваться. Для каждой температуры количество присадок разное, Такими добавками можно подготовить раствор к температуре до минус 30ºС. Чем ниже температура, тем больше состава потребуется.
Соль монокарбоновой кислоты.

Соль монокарбоновой кислоты.

  • Следующим лидером нашего рынка является нитрит натрия. Цена на него также не сильно высока, но это вещество обладает сильным, едким, неприятным запахом. Кроме того данный состав легко может воспламениться. При контакте с некоторыми видами современных пластификаторов могут выделяться ядовитые, токсичные газы.
Нитрит натрия.

Нитрит натрия.

  • Максимальная температура, которую может держать нитрат натрия, составляет не ниже -15ºС. Специалисты рекомендуют его использование при приготовлении растворов на портландцементе или на шлакопортландцементе. Добавлять эту присадку в глиноземистые цементы строго запрещено.
  • Широкий спектр использования имеет формиат натрия и нитрат кальция. Кроме производства ЖБИ, эти присадки могут применяться в штукатурных растворах и растворах предназначенных для кладки кирпича. Но данные составы используются только в комплексе с пластификатором, так как из-за скопления солей, в монолите могут образовываться пустоты и высолы.
Формиат натрия.

Формиат натрия.

Строительный тепловентилятор.

Строительный тепловентилятор.

  • Не стоит забывать об отечественных производителях, добавки из линейки морозо-пласт, морозо-стирол и т.д. Являются составами комплексного действия, после заливки благодаря процессам, происходящим внутри монолита, температура поддерживается естественным образом и при небольших морозах, вам достаточно просто хорошо укрыть бетон.
Конструкции для электроподогрева монолита.

Конструкции для электроподогрева монолита.

  • По нормам СНиП 111-1-76, мороз опасен для бетона только на стадии набора прочности. Поддерживать определенную температуру в монолите нужно до определенного % крепости. Для каждой марки бетона этот процент индивидуален.
  • После того, как монолит схватился, замораживание ему уже не настолько страшно, но и эксплуатировать ЖБИ еще не рекомендуется. Дело в том, что после оттаивания, изделие естественным путем будет дозревать. Активная фаза застывания монолита идет в течение 27 суток. После этого укрепление будет продолжаться еще несколько лет, но гораздо медленнее.
  • Если в состав не вводились морозоустойчивые присадки, то для растворов с маркой М150 достаточно 50% прочности. Марки М200 – М300, могут замораживаться при 40% прочности. Для М400 и более, достаточно 30%. Но при использовании присадки, допустимая прочность перед замораживанием падает в среднем на 10%.

В зимних условиях, характеризующихся отрицательной температурой, выполнение мероприятий по бетонированию имеет свои достоинства:

  • обеспечивает возможность осуществлять работы на грунтах с повышенным содержанием песка. Сыпучий грунт осыпается при извлечении почвы. Смерзшаяся и твердая почва облегчает земляные работы и бетонирование;
  • снижает объем расходуемых денежных средств. Обычно в зимнее время года действуют различные акции, и цена на стройматериалы уменьшается. Сезонные скидки положительно влияют на уменьшение сметы;
  • позволяет сократить продолжительность бетонных работ. Неблагоприятные факторы природного характера вынуждают строителей заливать бетон быстрее, что положительно отражается на общей продолжительности работ.
На выбор метода зимнего бетонирования влияет внушительное количество факторов, таких как имеющиеся на площадке источники электропитания, прогноз синоптиков на период твердения, возможность привести разогретый раствор
Спорить с погодными явлениями бессмысленно, к ним нужно грамотно приспосабливаться

При возведении строительного объекта в условиях сурового климата, зимняя заливка неизбежна, так как является единственным вариантом.

Как бетонировать зимой

Коль уж мы завели речь о зимнем бетонировании, будем считать, что температура, при которой мы производим монолитные работы, – отрицательная. Основная задача – не дать замерзнуть воде, входящей в состав бетона. Как говорится в рекламе: «Не дай себе засохнуть». В данном случае – не дайте засохнуть цементу.

Какие же методы зимнего бетонирования наиболее часто используются на современной стройке. Существует несколько основных способов сохранения воды затворения бетона от вымерзания:

  • Применение противоморозных добавок в бетон (ПМД)
  • Использование электропрогрева бетона
  • Укрывание бетона пленкой ПВХ, утеплителями и т.п.
  • Сооружение временного укрытия с прогревом тепловыми пушками

Применение противоморозных добавок в бетон — наиболее распространённый способ, применяемый при бетонировании в зимних условиях. Большинство бетонных заводов выпускают бетон с зимними добавками ПМД. Так называемый зимний бетон производится в различных вариациях, отличающихся между собой процентным содержанием добавок.

Противоморозные добавки вводятся в бетон в строгом процентном соотношении с количеством цемента, входящего в ту или иную марку бетона. Так же, количество противоморозной добавки зависит от предполагаемой температуры воздуха, при которой будет происходить бетонирование. Более подробную информацию читайте в разделе противоморозные добавки для бетона.

Электропрогрев бетона чаще применяется на больших стройках, где имеется техническая возможность использовать трансформаторы большой мощности (30-80 кВт). В российских реалиях дряхлых подстанций и электросетей недостаточной мощности, зимний прогрев бетона — это малореальное мероприятие для частного застройщика. Электрический прогрев бетона зимой, на мой взгляд — лучший метод, при проведении монолитных работ, но… Как говорится: «Чем богаты, тем и рады».

Укрывание бетона – наиболее рациональный метод бетонирования в зимнее время, при пограничных температурах воздуха 3-3. Схватывание и твердение бетона – изотермический процесс, то есть: при застывании и наборе прочности, цемент, контактируя с водой, выделяет тепло. И было бы неплохо сохранить это тепло.

Для этого необходимо свежеотлитую конструкцию из бетона укрыть ПВХ плёнкой, или утеплителем. В некоторых случаях, если при бетонировании в зимнее время применялся обычный бетон без противоморозных добавок, а температура воздуха резко упала до низких минусовых значений (-5-15) целесообразно использовать газовые или электрические пушки.

Если будет использоваться дополнительный прогрев тепловыми пушками, то укрытие из плёнки ПВХ укладывается не на поверхность бетона, а на временный каркас из досок, брусков и т.п . Создаётся нечто наподобие низкой «палатки» или «шатра» над бетонной конструкцией и под это укрытие ставятся тепловые пушки. Чем выше будет температура под шатром, тем быстрее будет идти процесс набора прочности, и соответственно, раньше можно будет прекратить прогрев.

В большинстве случаев, для первичного набора прочности бетона, достаточной для проведения дальнейших работ, хватает 1-3 суток прогрева тепловыми пушками. За это время бетон может набрать до 50% марочной прочности.

Как действуют добавки ПМД и Антифризы

Добавки для зимнего бетонирования можно разделить на две группы:

  1. Антифризы. Вещества, которые понижают температуру кристаллизации воды. Широко применяют формиат натрия, нитрит натрия, поташ и аммиачную воду.
  2. Ускорители набора прочности. Это различные сульфаты и вещества, которые не только ускоряют набор прочности, но и приводят к усиленному выделению тепла.

Действие первой группы добавок особой сложностью не отличается. Если добавить в воду соль, она не замерзнет. Следовательно, реакция гидратации цемента будет протекать даже в мороз. Правильно подобранная соль не только понизит температуру замерзания воды, но и защитит арматуру от коррозии. Пример – формиат натрия 25% от GOODHIM.

Вещества второй группы взаимодействуют с силикатами, которые реагируют с продуктами гидратации, что вызывает выделение дополнительного тепла, ускоренное перемешивание и ускоренный набор прочности. То есть мы боремся с другой проблемой зимнего бетонирования – замедлением реакции гидратации при пониженной температуре.

Важно! Хорошие комплексные препараты совмещают преимущества обеих групп противоморозных добавок. В результате достигается возможность бетонирования вплоть до минус 25 градусов.

Примером удачной комплексной добавки может служить GOODHIM Frost Premium, а также GOODHIM Frost XKM с пластификатором. Оба препарата годятся для работ зимой при морозе до -25.

Планируем производить бетонные работы зимой – главные особенности

Зима — не лучше время года для выполнения мероприятий по заливке бетона для буроинъекционных свай, основ зданий и сооружения цельных конструкций. Проблематичность бетонирования связана с превращением воды в лед. Увеличиваясь в объеме, он нарушает гидратацию цемента, ослабляя молекулярные связи. Эксплуатационные свойства бетонного массива ухудшаются. Причина – повышенная пористость и образование глубоких трещин.

Прочность бетонной смеси после заливки определяется протекаемыми реакциями:

  • на протяжении суток после завершения бетонирования массив схватывается. За этот период раствор твердеет, переходя из жидкого состояния в отвердевшее. Прочность массива при этом недостаточна для эксплуатации;
  • через четыре недели после заливки бетонный массив окончательно твердеет, приобретая эксплуатационную прочность. Она определяется маркой используемого портландцемента, рецептурой и погодными условиями.
Минусовые показания термометра существенно ограничивают строительство в наших широтах
Фундамент – основополагающая конструкция, от качества которого зависят геометрические, технические и эксплуатационные характеристики возводимого сооружения

Не всегда застройщики успевают выполнить весь комплекс работ до наступления холодов. Их интересует ответ на вопрос, до какой температуры можно заливать бетон зимой. Опыт профессионалов подтверждает возможность нормального схватывания состава, а также приобретения рабочей прочности при минимальной температуре 4 °С. При повышении температуры и применении высококачественного цемента скорость твердения возрастает.

Плановое твердение при нормальных условиях гидратации происходит по следующему алгоритму:

  • формируется поверхностный слой силиката натрия;
  • гигроскопичный цемент впитывает воду и связывает ингредиенты;
  • снижается концентрация воды и возрастает плотность наружных слоев;
  • испарение жидкости прекращается, и твердость стает максимальной.

Размышляя о том, при какой температуре замерзает бетон, следует помнить, что гидратация может осуществляться при температуре выше нуля градусов Цельсия. Превращение воды в лед препятствует образованию молекулярных связей. Эта особенность вносит определенные коррективы в процесс бетонирования.

Замерзающая в бетонной массе вода станет кристаллизоваться и увеличиваться в объеме
В случае недостаточного набора прочности перед замораживанием качество бетонного монолита будет весьма сомнительным

При выполнении зимой бетонных мероприятий используют различные технологии. Они позволяют ускорить схватывание и сместить порог кристаллизации воды:

  • добавляют модификаторы, смещающие температурный порог превращения воды в лед. Строители рассчитывают, сколько соли в бетон зимой следует добавлять, а также какие должны быть соотношения остальных ингредиентов;
  • разогревают смесь различными методами. Отдавая предпочтение конкретному способу нагрева смеси, следует учитывать специфику выполняемых строительных мероприятий, а также объем предстоящих расходов;
  • вводят цемент улучшенного качества. Он приобретает прочностные характеристики за ограниченное время и быстрее впитывает содержащуюся в растворе воду.

Проанализируем особенности выполнения бетонных работ в условиях зимних температур.

Зимнее строительство считается более сложным из-за свойств бетона. В его состав входит вода, которая является обязательным компонентом такого важного процесса, как гидратация цемента. В ходе гидратации формируется окончательная структура бетона, он набирает свою прочность. Данный процесс может происходить только при плюсовых температурах: если вода замерзает, гидратация останавливается. И напротив, чем выше температура воздуха, тем быстрее идет процесс упрочнения бетона.

  • Оптимальные условия для гидратации – температура воздуха 18-20С. В таких условиях бетон достигает необходимой прочности за 28 дней.
  • Гидратация заметно замедляется при температуре ниже 10С. Так, при 5С бетон за 28 дней наберет лишь 70% необходимой прочности.
  • При температуре ниже нуля вода, входящая в состав бетона, замерзает, и процесс гидратации останавливается.

Дополнительной сложностью в строительстве в зимний период является поддержание температуры самого бетонного раствора. Чтобы сохранять пластичность и способность к качественному уплотнению, раствор после смешивания должен иметь температуру не ниже 20-30С, а при укладке – не ниже 5С.

Таким образом, при низких температурах формирование качественной бетонной структуры значительно осложняется. Потому зимой на помощь строителям приходят технологии, способные снизить или полностью нивелировать воздействие холодов на процесс бетонирования.

Стоит отметить, что существует несколько способов работы с бетоном в условиях низких температур. Но большинство из них применимы лишь при крайне небольших объемах частного строительства (бани, хозяйственные постройки). Такие технологии, как создание термосного эффекта или длительное принудительное прогревание бетонной конструкции во время затвердевания и др.

Добавки для повышения морозостойкости бетона работают комплексно: снижают температуру замерзания влаги, ускоряют процесс затвердевания бетона и помогают ему быстрее набрать прочность. Добавки в бетон — наиболее эффективный способ продолжить цикл бетонных работ при минусовых температурах.

Производство добавок — технические требования, ГОСТ, ТУ

Производство добавок в бетоны и строительные растворы регламентируется ГОСТ 24211-2008. Именно этот документ содержит исчерпывающие требования, это межгосударственный стандарт, излагающий общие технические условия производства добавок.

Здесь учтены положения регионального стандарта ЕН 934-2:2001. В документе определяются все критерии эффективности, классификация веществ, их взаимодействие и работа в смесях. Любой ответственный производитель должен выполнять требования ГОСТ.

Как выбрать качественную добавку

При выборе добавки обращайте внимание на такие моменты:

  • Наличие у производителя сертификатов соответствия ГОСТ;
  • Наличие других сертификатов качества, в том числе добровольных.
  • Страна происхождения добавок, ведь соотношение цены к качеству для нас важно.
  • Состав препарата. Узнавайте, какой состав вам нужен и внимательно читайте инструкцию;
  • Упаковка. Хорошая упаковка гарантирует сохранность препарата и его свойств.

Мы рекомендуем покупать добавки российского производства. Они дешевле при сравнимом качестве. Применяйте ПМД по назначению в соответствии с инструкцией, и ваш бетон будет служить веками.

Высокое качество для безупречного результата

Продукция Sika производится одним из лидеров рынка строительной химии, швейцарским концерном, который имеет свои заводы в России. Благодаря международным стандартам качества и строгому контролю на всех этапах производства «зимние» добавки в бетон для прочности от Sika обеспечивают непрерывность строительства в зимний период и повышают свойства бетонного раствора.

  1. Они позволяют вести бетонирование практически при любых минусовых температурах. Рабочий диапазон – до -25С.
  2. Их применение значительно ускоряет скорость затвердевания бетона. Процесс набора прочности не затягивается даже в сильные морозы. С конструкции, изготовленной с применением добавок Sika, можно без дефектов и сколов снять опалубку через небольшой промежуток времени после заливки.
  3. Добавки улучшают структуру бетона, повышают его прочность, влагонепроницаемость, защищают от коррозии металлические элементы конструкции.
  4. Добавки Sika экономичны в использовании и снижают расход цемента. Это позволяет уменьшать стоимость строительства без потери качества и прочности конструкции.

Высокое европейское качество добавок Sika обеспечит непрерывность вашего процесса строительства при любых внешних температурах и гарантирует долгий срок эксплуатации возведенного объекта.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Adblock detector