наш телефон 495723-52-15 info@dom-y.ru
(495) 795-60-08
(903) 587-72-78

Зимние добавки к бетонам

image001.jpg

Установлено, что в морозный зимний период прочность раствора или бетона (далее по тексту бетона) при отрицательных температурах зависит в значительной степени от минералогического состава цемента и тонкости его помола, водоцементного отношения и от состояния воды в порах и капиллярах.
При понижении температуры ниже ноля градусов Цельсия процесс гидратации цемента замедляется, а при охлаждении бетона до температуры —100 градусов Цельсия прочность фактически исчезает, химически несвязанная вода обращается в лед и увеличивается в объеме приблизительно на 9-10%, из-за чего в бетоне возникают напряжения, разрушающие его структуру.

Эффективным приёмом, который позволяет интенсифицировать процесс твердения бетона при низких температурах, служит введение в его состав противоморозных добавок.

При проведении работ в зимнее время по бетонированию монолитных конструкций и стыков сборных железобетонных элементов обычно применяются такие противоморозные добавки, как: азотистокислый натрий (нитрит натрия), углекислый калий (поташ), хлористый натрий, хлористый натрий в сочетании с хлористым кальцием и др.

На интенсивность твердения бетона на морозе влияет, в первую очередь, уровень температуры, вид и количество добавки, вид цемента. Наиболее эффективное замедление твердения с понижением температуры свойственно добавкам хлористых солей. Вместе с тем, явное твердение бетона с добавками хлористых солей и нитрата натрия имеет место в случае, если температура его не опускается ниже -150 градусов Цельсия, а с поташем — ниже -30 градусов Цельсия. При охлаждении бетона ниже приведенных температур твердение бетонной смеси фактически прекращается. Причем, даже повышение дозировок солей не может привести к возобновлению процессов твердения и является опасным с точки зрения живучести бетона и образования высолов.

image002.jpgМинералогический состав цемента также оказывает влияние на твердение бетона с добавками при отрицательных температурах. Меньшее количество нитрита натрия является нормальным для бетонов на быстротвердеющих цементах (БТЦ), смешанных (шлаковых и пуццолановых) и на портландцементах с содержанием трехкальциевого алюмината в клинкере до 7%, меньшее количество поташа является нормальным для бетонов на БТЦ и на портландцементах, клинкер которых в своем составе содержит трехкальциевый алюминат — 7% и более.

При температурах ниже расчетных замедление твердения бетона и структурные нарушения бетона (приводят к уменьшению прочности, плотности, морозостойкости) определяются абсолютным значением температуры. Наиболее значительные нарушения структуры бетона происходят при понижении температуры ниже эвтектической точки замерзания раствора соли.

Наряду с вышеупомянутыми и хорошо известными в качестве противоморозных добавок, используемых в бетоне и железобетоне, предлагаются добавки хлорида кальция, ингибированного нитритом нитратом хлорида кальция (ННХК), а также смеси в сочетании этого продукта с мочевиной (ННХКМ).

По сравнению с примесью хлористых солей натрия (ХН) и кальция (ХК), ННХК и производные на их основе добавки обладают следующим преимуществом: содержащиеся нитрит-ионы нейтрализуют отрицательное влияние хлорид-ионов на арматуру, металлическую опалубку, трубопроводы и оборудование бетоносмесительных узлов и заводов. Преимущество добавки ННХК и производных на ее основе состоит в том, что использование солей кальция не позволяет допустить возможность щелочной коррозии бетона за счет вводимых добавок. Кроме того,  добавки ННХК и ННХКМ весьма благоприятно влияют на морозостойкость бетона.

Из спектра предлагаемых противоморозных добавок к бетону преимущественно применяются такие добавки: для температуры до -15 градусов Цельсия нитрит натрия (добавка полифункционального действия — противоморозная, ускоритель твердения, ингибитор коррозии стали), для температуры -30 градусов Цельсия — поташ, нитрит нитрат хлорид кальция.

image003.jpgВ 1988-1990 гг. НИИМосстрой совместно с институтом ГосНИИМетанолпроект (г. Северодонецк) разработал новую добавку НИТРОДАП — полупродукт производства нитрит нитратных солей, представляющую собой водный раствор натриевых солей нитрата, нитрита хлорида, карбоната с незначительным количеством примесей в виде полуторных окислов металлов. Применение этой добавки в бетоны показало, что она эффективна при зимнем бетонировании монолитных конструкций до температуры -18 градусов Цельсия. Эта добавка, кроме того, является ускорителем твердения при тепловой обработке изделий применительно к кассетной, конвейерной и вибропрокатной технологиям, повышает активность цементов III группы эффективности.

В результате анализа и обобщения отечественного опыта применения противоморозных добавок в бетоны можно остановить свой выбор на следующих химических добавках:
нитрит натрия (НН) — ГОСТ 19906, ТУ 3810274;
поташ (П) — ГОСТ 1069;
нитрит-нитрат-хлорид кальция (ННХК) — ТУ -6-18-19;
нитродап — ТУ 113-05-8-88.

Заслуживает внимания широко применяемая противоморозная добавка — формиат натрия.

Формиат натрия используется для приготовления и укладки бетонов (монолитные бетонные и железобетонные конструкции, замоноличивания стыков, сборные бетонные и железобетонные конструкции) в зимних условиях при отрицательных температурах до — 15 градусов Цельсия.

Формиат натрия — это кристаллический порошок (хорошо растворимый в воде), снижающий точку замерзания воды затворения для бетонов и цементных растворов. Его отличие — низкий (в 3-4 раза) процент ввода его в качестве добавки в бетоны и растворы, по сравнению с другими добавками (нитрит натрия, поташ). При этом обеспечивается быстрый набор прочности бетона, а также длительная жизнеспособность бетонной смеси.
Добавка не образует токсичных соединений с иными веществами в воздушной и водной средах, взрывобезопасна и негорюча.

Формиат натрия (сухой) рекомендуется вводить в бетонную смесь в количестве 2%-4% от общей массы цемента при температуре наружного воздуха: до -5°C — 2%; до -10°C  — 3%; до -15°C  — 4%.
Обычно используется раствор 25% концентрации, с плотностью раствора — 1,12 кг/ л. При этом в 1 кг раствора должно содержаться 0,25 кг сухого формиата натрия, а в 1 л раствора — 0,28 кг сухого формиата натрия.
Температура приготавливаемой бетонной смеси, независимо от используемых добавок, не может быть ниже +5°C.   Такая температура достигается подогревом одного или нескольких компонентов, например, воды. Температура воды, которая применяется для приготовления бетона, должна быть в пределах от +25 до 40°C.
НИИЖБ Госстроя России рекомендуется к использованию «Формиат натрия сырец»  (удовлетворяет требованиям ТУ 6-58-350-89).