Применение противоморозных добавок

Применение противоморозных добавок в бетонную смесь позволяет вести строительство при отрицательных температурах.

Метод основан на свойстве бетона, затворенного водными растворами некоторых химических веществ, твердеть при отрицательных температурах. Благодаря этим химическим веществам вода при отрицательной температуре ( до определенного предела , называемой эвтектической температурой ) находится в жидкой фазе и способна взаимодействовать с цементом.

Обладающие такими свойствами химические вещества называют противоморозными добавками. В качестве основных противоморозных добавок применяют соли соляной кислоты-хлорид кальция CaCl2(XK) и хлорид натрия NaCl(ХН), карбонат калия ( поташ)K2CO3(П) и нитрит натрия NaNO2(НН).

В настоящее время в опытном порядке применяют также ряд комплексных соединений : нитрат кальция с мочевиной (НКМ), нитрат кальция +мочевина(НК+М), нитрит-нитрат кальция+ мочевина (ННК+М), нитрит-нитрат хлорида кальция (ННХК),хлорид кальция+ нитрит натрия(ХК+НН), нитрит-нитрит хлорида кальция +мочевина на (ННХК+М).

Укладка бетона в зимних условиях

Противоморозные добавки по-разному влияют на свойства бетонной смеси и бетона. Например,CaCl2 в бетоне быстро связывается , в связи с чем бетонная смесь быстро густеет , концентрация CaCl2 в жидкой фазе снижается , что может привести к замерзанию бетона. Если в бетонную смесь добавить CaCl2 более 2,5% от массы цемента, то она быстро схватывается, особенно при положительных и близких к 0°С отрицательных температурах.

Поэтому CaCl2 в качестве самостоятельной добавки не применяют. Бетон с NaCl медленно набирает прочность в раннем возрасте. Кроме того, для сохранения жидкой фазы в бетоне при низких температурах в него добавляют большое количество хлористого натрия ( при температуре твердения -20°С содержание NaCl должно составлять 15% от массы цемента).

Поэтому применяют на практике двухкомпонентную добавку, состоящую из CaCl2 и NaCl. Суммарное количество двухкомпонентной добавки не должно превышать 7,5 % массы цемента, что обеспечивает твердение бетона при температуре до -15°С ( смотри таблицу-1).

Таблица-1. Рекомендуемые количества противоморозных добавок

Поташ является высокоэффективной противоморозной добавкой. Эвтектическая точка водного раствора этой соли плотностью 1,414 соответствуеттемпературе -36,5°С .Однако при больших добавках поташа прочность бетона снижается вследствие разрушения гидросиликатов кальция.Поэтому поташ вводят в бетонную смесь ≤ 15% массы цемента, что обеспечивает твердение бетона при температуре до -25°С . Нитрит натрия -слабая противоморозная добавка. Ее вводят в бетонную смесь в количестве ≤ 10% массы цемента что обеспечивает твердение бетона при температуре до -15 °С .
Поскольку вода при отрицательных температурах обладает еще более низкой активностью, чем при положительной, близкой к 0°С , то твердение бетона протекает довольно медленно ( таблица-2). В части 3 СНиП критическая прочность для бетонов с добавками хлористых солей установлена не ниже 25% проектной и не менее 5МПа.

Для бетонов с добавками поташа или нитрита натрия критическую прочность принимают как для бетона без добавок. бетоны с противоморозными добавками нельзя применять во всех случаях. Так, бетоны с добавками хлористых солей можно применять в неармированных конструкциях и в конструкциях, армированных конструктивной арматурой.

Таблица-2. Нарастание прочности бетона с противоморозными добавками на портландцементах

Нельзя применять бетоны с противоморозными добавками в конструкциях, подверженных динамическим нагрузкам; в предварительно напряженных конструкциях; в частях конструкций , расположенных в зоне переменного уровня воды ; в железобетонных конструкциях, находящихся ближе чем в 100 м от источников тока высокого напряжения; при возведении монолитных дымовых и вентиляционных труб и др.

Бетоны с противоморозными добавками укладывают и уплотняют так же,как и обычные бетоны. Приготовление бетонной смеси имеет некоторые особенности. Бетонную смесь с добавкой CaCl2 + NaCl или с К2СО3 рекомендуется применять с температурой 3…5 °С . Можно применять ее и при отрицательной температуре( не ниже -5 °С ), но при условии, что щебень или гравий не будут иметь наледи и смерзшихся комьев, а песок будет оттаяным.

Бетонную смесь с добавкой NaNO2 рекомендуется применять с температурой 10…15°С .
Хлористые соли добавляют в смесь в виде дозируемых по расчету концентрированных водных растворов после предварительного перемешивания цемента,70% воды и заполнителей. Если после укладки бетона температура его стала ниже расчетной, принятой при установлении концентрации водных растворов противоморозных добавок, уложенный бетон утепляют или обогревают до момента достижения бетоном необходимой прочности.

***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

*****