Бетон и заморозки - Строительный форум Околоток

20.12.2017

В строительстве бетон используется везде, а противоморозная добавка в бетон позволяет его использовать всегда. Бетон — это прочный, долговечный и надежный стройматериал, который находит применение и в индивидуальном, и в промышленном строительстве. Получают его смешиванием ключевых компонентов раствора – цемента, заполнителей (песок, гравий, щебень) и воды. После затвердевания смеси получается твердое монолитное вещество, конструкции из которого выдерживают большие многовекторные нагрузки. Вода в рабочем растворе с бетоном обеспечивает его вязкость с протеканием процесса гидратации, но только при определенной положительной температуре. Если температура на улице нулевая или отрицательная (0 0 С/-3 0 С и ниже), то вода превращается в лед, а процесс гидратации (затвердевание путем нарастания вязкости) затормаживается, и при дальнейшем понижении температуры может прекратиться совсем.

Если раствор снова нагреть, то гидратация возобновится, но с потерей качества смеси, которая обусловлена расширением воды при замерзании. Это произойдет, потому что после оттаивания в бетоне образуются микроскопические воздушные пустоты, разрушающие монолит. Чтобы бетонный раствор не замерз в процессе своего затвердевания в условиях низкой уличной температуры, применяются противоморозные добавки в бетон, минимизирующие негативные процессы, которые протекают в бетоне при его затвердевании при низких и отрицательных температурах.

Если строительство объекта запланировано на сезон с низкими среднесуточными температурами, в состав раствора добавляются противоморозные вещества. Но до сих пор существуют строительные технологии, когда на стройплощадке вокруг опалубки монтируется короб, в котором воздух нагревается и поддерживается теплым (например, тепловыми пушками) до затвердевания бетона. Это очень затратный и медленный способ, поэтому экономически он малоэффективен.

Обеспечить затвердевание раствора в мороз призваны противоморозные добавки хтп, которые вступают в реакцию с водой, понижая точку ее замерзания, не разрушая структуру и не изменяя свойств воды и бетона. Расчет количества антиморозных веществ в бетон в зимний период зависит от температуры на стройплощадке. Рост объема противоморозных добавок происходит в прямой зависимости от температуры на улице — при значениях выше -10 0 С добавляется около 5% противоморозного раствора от общего объема рабочей смеси (пропорция 1/20), при температуре от -10 0 С до -20 0 С 10% (пропорция 1/10), и т.д.

Единственное ограничение к применению — при температуре ниже -50 0 С добавки не работают. В обязательный состав противоморозных добавок в бетон входят:

Углекислый калий (поташ), формиат;
Хлорид кальция (пищевая добавка E509);
Хлорид натрия (поваренная соль);
Нитрит натрия (пищевая добавка E250) и его растворы;
Органические соли.

Разные составы добавок обеспечивают разные технические характеристики и свойства (водонепроницаемость, плотность, вязкость, подвижность, прочность). ГОСТ 22266-94 регламентирует состав и условия применения противоморозных добавок в бетон.

Плюсы и минусы антиморозных добавок

Противоморозная добавка для бетонного раствора обычно имеет светло-серый или желтоватый цвет. Также противоморозный раствор может быть прозрачного или темно-коричневого цвета — это зависит от состава и условий применения. Плотность жидкости — 1,4 кг/л, процентный состав азотнокислого кальция – 42-45%, кислотность – 5-8 (рН). Технические характеристики могут быть другими, но основное свойство (замедлять замерзание воды и обеспечивать затвердевание рабочего раствора) остается стабильным. Положительные особенности добавок:

Понижение температуры точки замерзания воды в бетоне и увеличение временного диапазона схватывания раствора;
Повышение подвижности бетонной смеси;
Защита армокаркаса от ржавчины и коррозии;
Уменьшение времени набора прочности и увеличение водонепроницаемости бетона.
Снижение стоимости смеси при добавлении в раствор цементов низких марок;
Уменьшение толщины бетонной конструкции без ухудшения прочности;
Отпадает необходимость покрытия затвердевшей поверхности гидроизоляцией.

Заполнение пор в рабочей смеси карбонизированной гидроокисью кальция уплотняет бетон и н позволяет образовываться «высолам» на бетонной поверхности, увеличивая прочность готовой конструкции вдвое. Такой бетон с противоморозными добавками позволяет освободить конструкцию от опалубки через 15-18 часов после ее заливки.

Некоторые добавки на основе хлоридов имеют следующие недостатки:

Высокая коррозийная активность ограничивает применение противоморозной добавки при изготовлении армированных конструкций. От взаимодействия с хлоридами металл окисляется и отслаивается от бетона, разрушая монолитную структуру бетона.

Как применять добавки

Вещества с противоморозными свойствами вводятся в бетонный и штукатурный растворы, в смеси для монолитных ж/б конструкций или предварительно напряженных конструкций из железобетона одновременно с другими компонентами. Температура для введения добавок должна быть не ниже -15°С/-25°С. Такой вариант работы зимой называется методом холодного бетонирования.

В раствор противоморозные добавки вводятся только при низких температурах, и для других целей их использование не рекомендуется. Чтобы получить максимальную пользу от ввода добавок, поверхность бетона рекомендуется увлажнять в течение нескольких суток с периодичностью в 5-6 часов.

Всю реагенты по принципу действия делятся на два типа:

Слабодействующие ускорители (замедлители затвердевания), понижающие температуру замерзания воды в растворе. Это некоторые виды электролитов, нитрит и хлорид натрия, растворы аммиака на воде, спирты многоатомные, карбамиды.
Добавки, в составе которых есть антифриз — такие жидкости активизируют затвердевание и схватывание цемента. Это добавки, содержащие натрий: смеси хлорида кальция с нитрит-нитратом кальция, нитрит-нитратом кальция, хлоридом натрия, нитритом натрия, мочевиной.
Добавки со слабо выраженными антифризными свойствами, активизирующие процесс схватывания и затвердевания цемента, и вызывающие выделение тепловой энергии на первоначальном этапе схватывания бетона. Это сульфаты трехвалентного железа и алюминия — такие вещества активируют образование микрокапилляров в цементном камне.

Противоморозные составы своего приготовления

В рабочий раствор добавляется до 10% воды – количество зависит от его целевого назначения. При понижении температуры затвердевание бетонной смеси идет на затухание, поэтому, чтобы сохранить необходимую скорость набора прочности, необходимо, чтобы в растворе присутствовал жидкий компонент, и антиморозные добавки могут это обеспечить.

Правильное применение противоморозных добавок в бетон повышает рассыпчатость цемента, сухих наполнителей, и усиливают процесс превращения рабочего раствора во взвесь. При применении добавок устойчивость бетонного раствора к замерзанию усиливается, и уменьшается время затвердевания при отрицательных температурах.

В индивидуальном строительстве бывают случаи, когда покупать антиморозные антифризные добавки нет смысла – проще обойтись добавками собственного изготовления. Самое простое и доступное финансово действие - добавить в бетонный раствор рассчитанный объем поваренной соли, или хлорида натрия. Любые соли способны понижать точку замерзания любых водных растворов, но растворы, содержащие хлор, могут разрушать металлические элементы бетонного сооружения (арматуру, стальной каркас, элементы усиления). Как обеспечить постоянную защиту металлических элементов бетонной конструкции?

Необходимо добавлять в противоморозную жидкость ингибиторы коррозии, замедляющие появление ржавчины на поверхности металлов. Самый распространенный бытовой ингибитор — нитрит нитрат калия (ННК), который представляет собой промежуточный продукт при промышленном производстве органических удобрений.

Для самостоятельного приготовления противоморозного пластификатора в раствор нужно добавить 3-4% обыкновенной поваренной соли или хлористого калия и нитрита нитрата калия от общего объема неувлажненного цемента. Соотношение этих веществ соблюдается как 1:1. Чтобы повысить пластичность бетона, в смесь добавляется мочевина в пропорции 1:10 от общего веса цемента.

Противоморозная добавка для бетона приготавливается и при помощи раствора аммиачной воды. Это также один из недорогих способов обеспечить пластичность и требуемую прочность бетонного раствора при низких температурах.

Аммиачная вода расширяется намного меньше, чем обычная вода или солевые растворы, защищает от коррозии металл в бетоне, препятствует появлению «высолов» на поверхности бетонных конструкций. Количество добавляемой в раствор аммиачной воды определяется температурой воздуха на стройплощадке, и ее плотность меняется в диапазоне 5-20% — чем меньше температура на улице, тем большую концентрацию должна иметь аммиачная вода.

Противоморозные добавки в бетон -технические характеристики обновлено: Ноябрь 23, 2016 автором: Артём

Высолообразование является настоящим бичом для производителей цветных бетонных изделий и смесей. Белый налет портит вид декоративных элементов из бетона, и даже часто «переползает» на элементы, контактирующие с бетоном или раствором, в частности, на кирпич , каменные плиты и т.п. При этом зачастую этот налет очень сложно удалить. При попытке его смыть он возникает снова и снова, иногда даже более интенсивно, чем перед попыткой его удаления. Более того, зачастую застарелые высолы просто не поддаются смывке водой.

В этой статье мы попробуем разобраться в причинах феномена высолообразования, в том, является ли этот процесс опасным для бетонных конструкций, а так же в методах борьбы с ним.

Пористость

Материал Истинная пористость В том числе, открытая пористость Раствор строительный 22% 14%

Бетон 10% 6%

Пенобетон 72% 29%

Кирпич керамический 29% 19%

Плотный натуральный камень

(мрамор, гранит) До 2% До 1%

Сельские районы 5‐12 1‐5

Промышленные зоны 12‐20 5‐75

кирпич

цемент

В процессе своей жизнедеятельности человек сжигает огромное количество ископаемых видов топлив (нефть, к Высолообразование является настоящим бичом для производителей цветных бетонных изделий и смесей.

Белый налет портит вид декоративных элементов из бетона, и даже часто «переползает» на элементы, контактирующие с бетоном или раствором, в частности, на кирпич , каменные плиты и т.п. При этом зачастую этот налет очень сложно удалить. При попытке его смыть он возникает снова и снова, иногда даже более интенсивно, чем перед попыткой его удаления. Более того, зачастую застарелые высолы просто не поддаются смывке водой.

1. Природа эффекта высолообразования

В двух словах, механизм появления белого налета на бетоне можно охарактеризовать как кристаллизацию на поверхности бетона водорастворимых минералов, поступающих в виде раствора из толщи самого бетона или раствора в процессе капиллярной миграции влаги в направлении поверхности.

Таким образом, для высолообразования требуется наличие трех факторов:

 Наличие воды в порах материала

 Наличие водорастворимых минералов в этой воде

 Наличие условий для миграции (перемещения) этого раствора минералов в теле материала.

Откуда в бетоне берется вода объяснить проще всего. Бетонная смесь изначально содержит воду затворения.

При этом бетоны и растворы являются гигроскопичными материалами, и никогда не высыхают до конца, даже в очень сухую погоду. То есть в их порах всегда содержится некоторое количество воды, которое зависит от влажности окружающего воздуха.

Пористость

Откуда в бетоне поры, и чем обусловлена миграция (перемещение) воды и растворенных в ней солей в бетонах и растворах?

Практически все минеральные строительные материалы являются пористыми. И значительная часть этих пор сообщается между собой (система капиллярных пор). При диаметре капилляров от 0,1 до 100 микрон, в них наблюдается еще и, так называемое, капиллярное давление, обусловленное силами поверхностного натяжения воды (водных растворов), которое, наряду с прочими факторами (градиент влажности, осмос, гидростатическое давление) и заставляет водные растворы «гулять» в теле строительных материалов.

Если говорить о бетоне или строительном растворе, то их пористость обусловлена двумя основными причинами:

а. Поры, оставшиеся после высыхания воды. Как всем нам известно, бетоны и растворы есть результат твердения бетонных и растворных смесей. Для обеспечения подвижности и пластичности (технологичности, удобоукладываемости) эти смеси содержат необходимое количество воды. Обычно это количество воды колеблется в пределах 50‐100% от массы цемента в бетоне (растворе). В реакцию вступает лишь 10‐20% воды от массы цемента. Вся остальная вода, содержавшаяся в бетонной (растворной) смеси просто испаряется, оставляя после себя воздушные поры.

б. Вовлеченный при приготовлении бетонной (растворной) смеси воздух. В процессе смешивания компонентов бетонных или растворных смесей, в их состав обычно вовлекается от 2% до 5% воздуха. При изготовлении же пенобетонных смесей, в них намеренно вовлекается до 70‐80% воздуха.

В таблице ниже приведем усредненные показатели истинной и открытой (капиллярной) пористости наиболее распространенных строительных материалов.

Материал Истинная пористость В том числе, открытая пористость

Раствор строительный 22% 14%

Бетон 10% 6%

Пенобетон 72% 29%

Кирпич керамический 29% 19%

Плотный натуральный камень

(мрамор, гранит) До 2% До 1%

Как видно из таблицы, даже плотные материалы, такие как мрамор и гранит, имеют некоторую капиллярную пористость, а уж искусственные строительные материалы являются по сравнению с ними просто «губкой».

Научно доказанным фактом является то, что при твердении (гидратации) портландцемента или белого цемента образуется до 20% извести (гидроксида кальция) от его исходной массы. Известь растворима в воде, и способна мигрировать в растворенном виде при капиллярном подсосе на поверхность бетона или раствора, кристаллизуясь там в те самые белые кристаллы. Именно этот фактор и является основной причиной появления высолов.

Кроме того, в растворные смеси, для повышения их пластичности, часто добавляют дополнительное количество извести, которая усиливает высолообразование.

Таким образом, мы приходим к выводу, что тенденция к высолообразованию заложена в самой природе бетона, который, твердея, «вырабатывает» большое количество извести, содержит немалое количество капиллярных пор, и является, к тому же, гигроскопичным (всегда содержит воду, абсорбированную из атмосферы).

Но не только известь может высаливаться на поверхности бетона.

В строительных материалах могут содержаться и другие водорастворимые минералы (соли), которые попадают туда следующими путями:

 Вместе с водой затворения. Природная вода обычно содержит около 1 грамма на литр растворенных в ней минералов, но это количество может доходить и до 10 г/л.

 В виде противоморозных добавок. При зимнем строительстве в бетоны и растворы зачастую добавляются водорастворимые соли, снижающие температуру замерзания воды, позволяя бетону твердеть при отрицательных температурах.

 Снаружи на строительные материалы могут попадать соли, используемые как антиобледенительные (обычно, хлориды кальция, магния и натрия), которые могут глубоко проникать в пористые материалы под действием дождей и капиллярного подсоса.

Сульфаты, г/м2/год Хлориды, г/м2/год

Сельские районы 5‐12 1‐5

Промышленные зоны 12‐20 5‐75

Вот мы и видим, что источников высолообразования предостаточно.

Теперь, рассмотрев основные предпосылки возникновения феномена высолообразования, попробуем разобраться в механизмах этого процесса. Итак, что же происходит после того, как бетонная (растворная) смесь уложена в конструкции и начала твердеть? Либо, когда бетонное изделие распалублено (например, тротуарная плитка)?

Сразу после укладки смеси (или распалубки изделия) начинается ее высыхание за счет испарения влаги в атмосферу и оттока (отсоса) воды в строительные материалы, с которыми этот бетон (раствор) контактирует (например, в кирпич). Возникает градиент влажности. Т.е., влажность пограничных слоев раствора (бетона) оказывается ниже влажности в его теле. Потерянная в этих зонах влага начинает компенсироваться влагой из тела бетона. Вот и запускается капиллярная миграция воды и растворенных в ней веществ наружу, пополняя наружные слои водой и растворенными в ней минералами. При испарении воды с поверхности изделий и конструкций концентрация в ней минералов растет, и при превышении порога их растворимости, эти минералы начинают кристаллизоваться на поверхности и в порах около нее. Появляется тот самый белый налет, состоящий из кристаллов солей и других минералов.

При этом, налет в кирпичной кладке, например, появляется не только на кладочном растворе, но и на самом кирпиче, так как влага, поглощенная кирпичом из кладочного раствора точно так же мигрирует по его порам к поверхности, не только неся с собой все растворенные минералы из раствора, но и растворяя минералы, содержащиеся в самом кирпиче.

Этот эффект называется первичное высолообразование.

В первое время высолы на поверхности бетона еще легко растворимы в воде, и могут быть элементарно смыты. Но почему же тогда высолообразование считается такой серьезной проблемой? Идем дальше.

Итак, бетон или раствор затвердел и высох. Воды в его порах уже недостаточно для капиллярной миграции.

Первичное высолообразование остановилось. Что же происходит дальше?

Если изделие или конструкция остаются в дальнейшем сухими, то происходит лишь то, что, подпитываясь влагой, всегда содержащейся в воздухе, цемент продолжает твердеть и набирать прочность. Высолообразование в этом случае более не развивается. Однако, известь, отложившаяся на поверхности и под ней начинает постепенно реагировать с углекислым газом (СО2), содержащимся в воздухе (карбонизоваться), превращаясь в известняк.

Известняк не растворим в воде, и смыть его водой уже не удастся.

Если же поверхность подвергается впоследствии увлажнению осадками, либо высолы преднамеренно пытаются смыть водой, то механизм высолообразования запускается вновь.

Сначала вода растворяет и смывает с поверхности образовавшийся солевой налет. Одновременно вода впитывается в материал, вновь растворяя содержащие в материале соли. После же прекращения увлажнения, привысыхании строительного материала все повторяется.

Подольем еще масла в огонь. Напомним, что наши стены и другие строительные конструкции и изделия «поливаются» с небес не очень‐то чистой водой.

В процессе своей жизнедеятельности человек сжигает огромное количество ископаемых видов топлив (нефть,каменный уголь). Эти топлива содержат серу (S), которая при их сжигании выделяется в атмосферу в виде диоксида серы (S + O2 = SO2), наряду с другими продуктами горения. Будучи растворимым в воде, диоксид серы реагирует с влагой воздуха и кислородом, превращаясь в серную кислоту (SO2 + ½O2 + H2O = H2SO4), которая растворена в «кислотных дождях», выпадающих в крупных городах и промышленных районах. Если нормальный уровень рН воды составляет 6,5‐8, то загрязнения атмосферы в результате сжигания топлив могут снижать рН дождевой воды до уровня 3‐4. При такой кислотности дождевая вода уже является коррозионной и разрушает большинство строительных материалов.

Давайте посмотрим на цифры по среднему содержанию различных кислот в городском воздухе:

Наименование Химическое обозначение Концентрация

Углекислый газ (диоксид углерода) CO2 700 мг/м3

Угарный газ (монооксид углерода) CO 13 мг/м3

Диоксид серы SO2 530 мг/м3

Триоксид серы SO3 4,6 мг/м3

Окись азота NO 420 мг/м3

Когда кислая дождевая вода (H2SO4) вступает в контакт с карбонатом кальция, содержащемся в виде заполнителей в бетоне, либо образовавшегося при карбонизации извести, начинается его коррозия с образованием гипса (CaCO3 + H2SO4 = CaSO4), который уже является растворимой в воде солью.

Помимо серной кислоты кислотные дожди содержат монооксид углерода (CO, угарный газ), содержащийся в выхлопных газах автотранспорта, под действием которого в строительных материалах образуется бикарбонат кальция (Ca(HCO3)2), который тоже является водорастворимой солью.

Таким образом, начинается вторичное высолообразование. Соли снова «лезут» на поверхность вместе с мигрирующей влагой, иногда даже обильнее, чем при первичном высолообразовании. Объясняется это тем, что в процессе твердения цемента уже успело образоваться больше извести, всегда готовой «подпортить» внешний вид материала.

Замкнутый круг! Что делать!?

Прежде, чем попытаться ответить на этот вопрос, попробуем разобраться в еще одном важном моменте: а не несут ли высолы в себе другого вреда, кроме ухудшения внешнего вида строительных изделий и конструкций?

2. Разрушающее действие солей

Оказывается, что соли, откладывающиеся на поверхности строительных материалов и в слоях около поверхности, не только ухудшают их внешний вид, но и представляют серьезную опасность для этих материалов, оказывая на них сильное разрушающее воздействие.

Прежде всего, это объясняется тем, что растущие солевые кристаллы способны оказывать разрывающее давление на стенки пор, в которых они кристаллизуются. Это давление может составлять до 55 МПа и выше, что выше прочности большинства строительных материалов. Гигроскопичная природа многих солей, проявляющаяся в постоянной кристаллизации и повторном растворении, может очень быстро разрушить микроструктуру камня, оказывая высокое давление на стенки его пор.

Но это, оказывается, еще не все. Эти солевые отложения сами по себе характеризуются микропористостью, которая, в сочетании с гигроскопичной природой этих солей, обусловливает адсорбцию воды в этих порах. В случае замерзания этой адсорбированной в солевых отложениях воды, давление на стенки пор многократно усиливается, ускоряя процесс разрушения конструкции. Строительные же растворы низкой прочности способны разрушаться даже в результате циклического гигроскопического набухания и усадки таких солевых отложений.

Внешне такое разрушение обычно проявляется в отслоении наружной поверхности материала, наподобие сланца, и наблюдается не только на цементных материалах, но и на «засоленном» кирпиче.

Этот процесс разрушения обычно занимает несколько лет.

Однако он может быть сильно ускорен, если строительная конструкция покрашена, даже в случае применения хорошей паропроницаемой латексной краски. Дело в том, что даже если краска

паропроницаема (размер молекулы воды составляет всего 0,3нм), то она остается непроницаемой для солей, провоцируя их отложение под слоем краски. Поэтому отслоение краски на засоленных поверхностях может наблюдаться уже на следующий сезон после окрашивания, причем такое отслоение сопровождается разрушением верхнего слоя окрашенного материала.

В своей лаборатории мы провели небольшой наглядный эксперимент.

Мы изготовили несколько цветных бетонных образцов с различной тенденцией к высолообразованию, и после их затвердевания погрузили их одной стороной в воду, оставив другую сторону на воздухе. Таким образом, мы создали условия для направленного капиллярного движения воды.

Выдержав в таком виде образцы в течение трех суток, мы отмыли высолы (там, где они были), высушили образцы и изучили их поверхность под микроскопом.

Ниже представляем Вам сравнение трех образцов после испытания. Слева показан внешний вид образца, в середине - состояние его верхней поверхности и справа - состояние боковой поверхности.

Первый образец - из немодифицированного бетона. Как видно на фотографиях, и на верхней и на боковой поверхности наблюдаются небольшие следы разрушения (отслоение верхнего слоя с оголением песка).

Второй образец содержал в своем составе соль, которая повысила его склонность к высолообразованию. На фотографии явно видны серьезные разрушения его верхней и боковой поверхностей.

Третий образец содержал добавку, предотвращающую высолообразование. Как видно на фотографиях, этот образец не имеет следов разрушений.

Вывод из этого опыта:

Мы здесь явно видим, что высолообразование имеет сильное разрушающее воздействие на бетон. Уже через три дня испытаний на поверхностях образцов, на которых наблюдались высолы, видны разрушения верхнего слоя.

3. Методы борьбы с высолообразованием

Итак, разобравшись немного с причинами высолообразования, а так же уяснив и разрушающее действие этого феномена на строительные материалы, мы должны не только прийти к выводу о необходимости борьбы с этим феноменом, но и к методам, которые помогут его предотвратить.

Принципы борьбы с высолообразованием

Как известно, борьба с симптомами болезни всегда менее эффективна, чем с причинами ее возникновения.

Поэтому наша задача, разобравшись с причинами появления высолов, заключается в том, чтобы, если не предотвратить их, что практически невозможно, то минимизировать.

Итак, привяжем принципы лечения к источникам болезни:

Фактор Методы устранения или минимизации фактора

1. Капиллярная миграция влаги, обусловленная избыточной влагой и капиллярной пористостью материала Здесь следует отметить, что из двух видов пористости (от воздухововлечения и от

высыхающей влаги) нам следует бороться именно с пористостью от высыхающей влаги, так как пузырьки вовлеченного воздуха обычно замкнуты, имеют большой диаметр, и не участвуют в капиллярных процессах.

Методы борьбы с капиллярной пористостью:

a. Снижение пористости и проницаемости материала.

b. Гидрофобизация пор строительного материала, препятствующая капиллярной миграции воды.

c. Снижение отсоса влаги в материалы, соприкасающиеся с раствором, в процессе его твердения.

d. Разрушение капиллярной пористости материала около поверхности.

2. Водорастворимые минералы

a. Предотвращение или возможное снижение количества водорастворимых минералов, попадающих в материал при его изготовлении.

b. Связывание водорастворимых минералов в в водонерастворимые стабильные соединения.

3. Агрессивные атмосферные воздействия (кислоты)

a. Защита материала от агрессивных воздействий.

b. Снижение проницаемости материала для кислот (для анионов Cl, SO4 и пр.).

Теперь перейдем от теории к практике.

Существующие конструкции

В существующих конструкциях методов по борьбе с высолами меньше, чем при изготовлении новых, и практически все они сводятся к пропитке конструкций (как со стороны поверхности, так и изнутри - через пробуренные шурфы) активными пропитками‐гидрофобизаторами, которые призваны:

 связать известь и другие растворимые минералы в конструкции в нерастворимые соединения, тем самым, уплотнив (заполнив) поры материала и снизив его проницаемость.

 Гидрофобизировать поверхность пор материала и предотвратить капиллярную миграцию влаги.

Обычно такие пропитки изготовлены на основе силикатных или кремнийорганических материалов.

Так же следует принять меры по высушиванию конструкции и последующей ее защиты от атмосферной агрессии.

Опираясь на вышеописанные механизмы разрушительного воздействия высолообразования, мы не рекомендуем пытаться избавиться от высолов путем полного запечатывания пор бетона лакокрасочными материалами.

Это может дать временное улучшение внешнего вида, но впоследствии это может весьма негативно сказаться на долговечности изделия или конструкции. Сначала надо вылечить болезнь, а уже затем делать косметику.

Новые конструкции и изделия

При изготовлении (возведении) новых конструкций или изделий имеется значительно более широкий арсенал средств для предотвращения или снижения вероятности появления высолов.

Эти технологические средства или методы можно поделить на рецептурные и организационные.

 При изготовлении материала по возможности снижать количество воды. Для цементных составов это означает применение возможно более низкого водоцементного отношения. То есть, следует использовать более жесткие растворные и бетонные смеси.

Здесь следует отметить, что применение органических пластифицирующих добавок зачастую не дает положительного эффекта в борьбе с высолами, так как органические пластификаторы (по сути - диспергаторы)

повышают гигроскопичность материала, делая стенки его пор более гидрофильными.

В качестве таких пуццолановых добавок мы рекомендуем применять не чисто силикатные добавки (такие, как микрокремнезем), а алюмосиликатные (например, метакаолин). Алюмосиликатные материалы способны связывать в нерастворимые соединения, подобные цеолитам, не только щелочноземельные металлы (Ca, Mg), но и щелочные (Na, K, Li), лучше защищая бетон (раствор) от высолов и силикатно‐щелочной реакции.

Связывая известь и другие растворимые соединения в нерастворимые вещества, которые откладываются в порах бетона, пуццоланы, тем самым, делают бетон более водонепроницаемым, снижая капиллярные эффекты. Кроме того, проницаемость материала для сульфат‐ и хлорид‐ионов (SO4‐2, Cl‐) так же значительно снижается, что делает бетон более стойким к воздействию атмосферной агрессии.

Таким образом, пуццолановые добавки решают сразу несколько задач, перечисленных в таблице, показывающей методы устранения высолообразования, в частности, пункты 1а, 1d, 2b и 3b.

 В состав строительных материалов так же рекомендуется вводить гидрофобизирующие добавки, предотвращающие капиллярную миграцию влаги.

Введение таких добавок наиболее эффективно от первичного высолообразования, когда вода из высыхающего раствора (бетона) стремится наружу, и пуццолановые добавки еще не успевают связать растворенные в ней соли. Предотвращение капиллярной миграции поровых растворов на ранней стадии высыхания растворов позволяет удержать растворимые минералы в толще раствора, где впоследствии они будут связаны пуццоланами, и не смогут участвовать во вторичном высолообразовании.

 В составе кладочных растворов мы рекомендуем использовать водоудерживающие добавки, которые снижают отдачу ими влаги (а значит и растворов водорастворимых минералов) в кладочный материал. Это уменьшит высолообразование на самом кладочном материале (кирпиче, блоках) около растворных швов.

 В общем, лучше использовать декоративные бетонные и растворные смеси (сухие смеси) заводского приготовления, так как в заводских условиях легче отследить все технологические операции по их изготовлению (да и есть, с кого спросить за качество, в конце концов).

 Для изготовления строительных растворов и бетонов следует использовать по возможности чистое сырье, содержащее минимум растворимых в воде соединений. Это же относится и к воде затворения.

 Затворяя сухие смеси, особенно, цветные, следует использовать как можно меньше воды (приготавливать более жесткие растворные смеси).

 Если нет возможности использовать водоудерживающие добавки в кладочных растворах, то рекомендуется для кладки использовать насыщенный водой кирпич (или другой стеновой материал), который не будет оттягивать из раствора влагу. Здесь важно отметить, что вода для вымачивания стенового материала должна быть чистой, и этот метод не гарантирует отсутствия высолов на самом кирпиче, если в его составе присутствуют водорастворимые минералы. (При высыхании кирпича, содержащиеся в нем соли «полезут» на поверхность).

 Хороший метод разработан на практике подрядчиками, работающими с цветными кладочными растворами.

Они затирают (расшивают) растворные швы, удаляя излишки раствора, только после подсыхания раствора.

Таким образом, схватывающийся раствор около поверхности разрыхляется, разрушается его капиллярная сеть около поверхности, и результирующий цвет раствора оказывается более ярким.

 После подсыхания раствора или бетона следует как можно раньше нанести гидрофобизирующую пропитку.

(Перед применением поверхностных гидрофобизаторов следует всегда проводить опытное нанесение.)

 Твердеющий декоративный раствор или бетон следует предохранять как от быстрого высыхания (прямой солнечный свет, ветер), так и от увлажнения (дождь, туман). Оптимальными условиями твердения являются теплая и влажная атмосфера, но без осадков.

 Ну и, конечно, конструкционно следует предусмотреть защиту декоративных поверхностей от прямого воздействия осадков (козырьки, отливы и т.п.)

Заключение

Как мы видим, борьба с высолообразованием - это не тривиальная задача, и стопроцентной гарантии от высолов дать невозможно.

Однако, мы надеемся, что эта наша статья поможет Вам понять причины возникновения высолов и опасности, которые они таят. А наши рекомендации позволят производителям декоративным строительных материалов и подрядчикам, применяющим их, принять максимум мер по защите от этого феномена.

И, конечно, мы не можем здесь не сказать нескольких слов о предлагаемом нами для этих целей модификаторе МетаМикс‐2 «Антивысол».

Этот модификатор сочетает в себе сразу несколько методов борьбы с высолами.

 В его основу заложен наиболее эффективный пуццолановый материал - метакаолин, одинаково эффективно связывающий как известь, так и соли щелочных металлов, с превращением их в нерастворимые новообразования, подобные цеолитам.

 Этот модификатор обеспечивает гидрофобизацию пор модифицируемого материала, предотвращая капиллярную миграцию растворов минералов в материале, особенно, в первые часы твердения.

 Имея глинистую природу, модификатор выступает в качестве минерального пластификатора для цементных систем, особенно эффективного в &laq

Довольно часто при изготовлении различных составов или смесей профессиональные мастера используют компоненты в виде соли, которые должны придать ему дополнительных качеств. При этом постоянно возникают различные споры о том, нужно ли это делать и в каких пропорциях. Поэтому вопрос, зачем добавляют соль в бетон, и какое количество необходимо для достижения нужного результата, очень волнует начинающих специалистов.

Достоинства и недостатки

Для того чтобы разрешить данный спор необходимо рассмотреть все достоинства и недостатки подобного способа и на их основании сделать вывод. При этом на вопрос о том, сколько добавлять соли в бетон стоит отвечать только при положительном результате исследования.

Необходимость применения соли

Также некоторые мастера утверждают, что благодаря такой доставке увеличивается скорость застывания, поскольку данное вещество вытягивает влагу.

Стоит отметить, что на вопрос о том, сколько добавить соли в бетон точный ответ не может дать ни один специалист . Дело в том, что некоторые строители считают, что это зависит от общего объема раствора, в то же время другие мастера утверждают, что процентное соотношение соизмеряется с температурой на улице.
Также необходимо сказать и о том, что вопрос, сколько соли добавлять в бетон зимой задают люди, которые затянули ремонт или неправильно распределили время на изготовление того или иного процесса . Профессионалы же если планируют, строительство в холодную погоду используют не добавки, а дополнительные системы обогрева и соответственные температуре смеси.

Очень важно сказать о том, что добавка соли в бетон для придания ему особых качеств является своеобразным мифом . Дело в том, что пользы от этого нет практически никакой, поскольку по заявлению тех, кто это использует, температура не должна быть меньше 7 градусов.

Совет!
Намного проще приобрести готовый бетон на предприятии, которое делает горячие смеси с высокой температурой застывания.
Однако работать с таким составом нужно очень быстро, чтобы он не схватился.

Недостатки

Прежде всего, следует отметить, что материал с добавками соли можно пилить обычными кругами. Больше не потребуется резка железобетона алмазными кругами, поскольку застывшее изделие будет менее прочным, что также отразится на сроке его эксплуатации.

Стоит отметить, что соленая среда отрицательно сказывается на арматуре. Поэтому если мы добавляем соль в бетон с включениями металла, то необходимо помнить, что она практически сразу начнет вызывать коррозию и ослабит всю конструкцию с течением времени.

Также такое техническое решение со временем начнет давать и визуальные эффекты. Соль будет выступать на поверхность в виде белого осадка, который очень некрасиво смотрится.

Учитывая всю серьезность данных недостатков, профессионалы не рекомендуют использовать такой метод. При этом вопрос о том, сколько соли надо добавлять в бетон естественно остается без ответа.

Совет!
Использование теплой опалубки или намного практичнее, хотя и приводит к дополнительным расходам.

Другие добавки

Стоит отметить, что навязчивое желание производить работы своими руками и при минусовой температуре порой совершенно не оправдывает расходы. Однако если бюджет невелик, то можно воспользоваться специальными продаются на рынках строительных материалов.

Эти материалы позволяют работать даже при температуре минус 17, хотя это зависит от марки выбранного средства. При этом прочность раствора нисколько не уменьшается и алмазное бурение отверстий в бетоне снова станет актуальным.

Некоторые мастера считают, что подобные смеси не являются экологически чистыми. Однако их инструкция обычно утверждает обратное, поскольку в состав таких присадок входят только натуральные компоненты.

Среди основных достоинств таких составов является их экономичность. Дело в том, что цена на них и расход очень малы, особенно по сравнению с другими вариантами подогрева.

Вывод

Ознакомившись с видео в этой статье можно получить дополнительные данные о подобном методе бетонирования. Также принимая за основу статью, которая предложена выше, следует сделать вывод о том, что соль является не самой удачной добавкой для работы в холодное время года.

Зачастую это соли хлористого кальция, хлористого натрия, нитрата натрия, которые дают возможность бетону медленно затвердевать при минусовых температурах. Соли снижают температуру замерзания жидкости в растворе, что укорачивает период его схватывания, а, значит, уменьшает количество расходуемого цемента и финансовые затраты. Но большой объем соли, введенный в бетон, приводит к ухудшению структуры, укорачивает срок его использования. Если эксплуатировать бетонное сооружение при повышенной влажности, возникает риск порчи арматуры от воздействия хлористых солей. Поэтому не следует использовать противоморозные добавки в железобетонных ответственных конструкциях.

Нанесение противоморозных добавок подразумевает несложный технологический процесс, который без труда выполняется своими руками. Предназначена противоморозная добавка для сохранения нужной , ускорения затвердевания смеси и ускорения гидратации бетонного состава. Использование примесей против замерзания экономит затраты на дополнительное отопительное оборудование и оплату центральной подачи тепла в помещение в зимнее время года. Благодаря противоморозным добавкам для бетона ускоряется возможность эксплуатировать здания и сооружения, а также уменьшается расход примесей в растворе и экономится электроэнергия.

Виды

Примеси, которые позволяют бетону сохранять свои прочностные характеристики и улучшают микроклимат помещений в холодное время года, подразделяют на следующие виды:

Примеси, которые путем снижения температур выступают барьером для процесса кристаллизации, находящейся в бетонном составе воды. Такие добавки именуют замедлителями застывания цементной смеси или слабыми ускорителями застывания. Процесс снижения температур осуществляется электролитами, которые бывают сильными и слабыми.
Примеси против замерзания бетонного состава — ускоряют твердение раствора и обладают немалыми антифризными свойствами.

Хлорид натрия и кальция в бетон

Противоморозная добавка в бетон хлорид натрия.

Натрия хлорид или обычная строительная соль имеет множество преимуществ, за счет которых увеличивается популярность этого состава. Используется в строительстве в качестве противоморозного компонента в период минусовых температур. Позволяет уменьшить температуру кристаллизации воды.

Хлорид кальция используется в качестве ускорителя застывания бетонного раствора, а также для увеличения его прочности и устойчивости к переменным погодным условиям. За счет ускорения процесса схватывания бетона сокращается время на монтаж конструкций на основе цемента. Использование противоморозной добавки в бетоне позволяет продолжать стройку в холодное время года.

Преимущества и недостатки использования

Противоморозные добавки на основе хлорида натрия имеют следующие преимущества:

за счет введенной в цементную смесь соли снижается температура кристаллизации жидкости, что предотвращает разрушение конструкций и образование выемок в монолитных постройках, которые приводят к заливке в зимнее время года;
дешевизна добавки;
техническая соль в растворе не влияет на скорость кристаллизации раствора, тем самым позволяя приготовление смеси задолго до ее использования;
доступность противоморозной добавки;
возможность приготовления и нанесения своими руками;
техническая соль в бетоне увеличивает движение частиц смеси, что упрощает укладку и формирование массы.

Соль в бетонном растворе приводит к ржавчине арматуры.

К недостаткам относятся:

Возможность образования коррозии на металлической арматуре, которая прокладывается в бетонном растворе для придания прочности конструкции. Таким образом, уменьшается прочность железобетонных сооружений и теряется их целостность. Соль в растворе приводит к отслаиванию и ржавлению изделий.
Доступность состава считается как преимуществом, так и недостатком, ведь низкая цена на добавки часто отталкивает потребителей, которые доверяют более дорогим противоморозным составам.

Преимущества и недостатки хлорида кальция схожи с плюсами и минусами хлорида натрия. Данные примеси также применяются при и других сложных материалов, используемых в строительстве. Применяется хлорид кальция и в установке тротуарной плитки и . Он понижает температуру кристаллизации воды и выступает в качестве антигололедного реагента.

Из недостатков наблюдают способность вызывать коррозию арматуры и низкую стоимость материала, из-за чего потребители не склоняют свой выбор в пользу таких противоморозных добавок.

Как правильно добавлять в раствор?

Соли в раствор добавляются при соблюдении следующих характеристик окружающего пространства:

температурный режим воздуха должен быть в пределах от нуля до минус пяти градусов по Цельсию, тогда хлорид натрия добавляют в состав в объеме два процента от всей массы компонентов (плюс полпроцента хлорида кальция);
при температуре воздуха от минус шести до минус пятнадцати градусов по Цельсию строительную соль добавляют в объеме четыре процента от всей массы используемых компонентов (и два процента хлорида кальция).

Вывод

Строительство зданий и сооружений из бетона в зимнее время года невозможно представить без использования противоморозных добавок. Они упрощают монтажные работы, улучшают качества бетонного раствора. Однако важно помнить, что такие строительные примеси снижают прочность бетона в период отрицательных температур, окончательное достижение прочности материала возможно только в процессе оттаивания.

Таким образом, сооружения, возводимые с помощью бетонного раствора в зимнее время года, не должны нести сильных нагрузок.

Текст: Денис Банников

Наступает зима и Россия обречена. В условиях, когда большая часть страны по полгода пребывает в зоне отрицательных температур – она просто обречена строить зимой, вести зимнее бетонирование. Других шансов оптимизировать инвестиционный цикл – у строителей нет.

По разным оценкам и в зависимости от состояния рынка за последние пять лет доля зимнего бетонирования в общем объеме строительства колеблется от 10 до 17%. Это солидный куш для производителей и поставщиков строительной химии, и, в частности, тех добавок, которые должны обеспечить эффективность процесса при отрицательных температурах. С другой стороны, именно производители повлияли на рост зимнего строительства. Интерес тут взаимный.+

Отметим, что сам по себе термин "зимнее бетонирование" - условен, так как не определяет температуру окружающей среды, в которой твердеют бетоны. Более точная терминология «условий бетонирования при пониженных температурах» определена в СНиП 3.03.1 1 -87 на несущие и ограждающие конструкции.+

Исследования химических и физических способов обеспечения твердения конструкций при пониженных и отрицательных температурах проводились в СССР еще с 30-40-х годов прошлого века. Но в итоге использование противоморозных добавок в бетонных смесях либо было ограниченно, либо вообще находилось под запретом нормативными документами, защищающими как долговечность, так и другие качественные показатели бетонных конструкций. Для объектов транспортного строительства СНиП 3.06.04-91 и вовсе запрещает применение противоморозных добавок практически повсеместно.+

Активизация процесса зимнего бетонирования началась только в 90-х годах, когда на рынке появились совершенно новые продукты, которые позволяли регулировать не только кинетику набора прочности бетона при низких и отрицательных температурах, но и ряд других реологических свойств бетонной смеси.+

Сегодня добавки в бетоны с противоморозным эффектом позволяют проводить бетонирование даже при -25°С, обеспечивая процесс образования цементного камня и, как следствие, твердения бетона. Таким образом, главная задача современных противоморозных добавок - сократить время схватывания цемента и ускорить время твердения бетона, понизить температуру замерзания воды.+++++

Однако процесс бетонирования в зимний период - это целый комплекс мер, включающий в себя не только приготовление бетонной смеси, но и способ укладки и мероприятия по уходу за уложенным бетоном. Так что применение добавок призвано облегчить процесс приготовления и укладки бетонной смеси, но ни в коем случае не отменяет весь комплекс необходимых мероприятий.+

ХИМИЯ СОСТАВА

На сегодняшний в мире производится около 800 видов добавок в бетон, каждая добавка имеет определенные свойства и конкретное назначение, и зачастую могут работать в комплексе, в том числе в условиях зимнего строительства:+

Пластификаторы;
Суперпластификаторы;
Армирующие добавки;
Замедлители схватывания;
Ускорители твердения;
Пигменты;
Воздухововлекающие добавки;
Противоморозные добавки для бетона.

Согласно ГОСТ 24211-2008 «Добавки для бетонов и строительных растворов. Общие технические условия» противоморозные добавки подразделяют на противоморозные для «холодного» и для «теплого» бетона и раствора, что сильно влияет на выбор как самой добавки, так и технологии бетонирования, частенько ставя в затруднительное положение производителей и потребителей бетона.+

В целом, традиционными и широко применяемыми противоморозными добавками являются целый ряд солей технической квалификации: поваренная соль NaCl, хлористый кальций CaCl2, нитрит натрия NaNO2, натриевая селитра NaNO3, кальциевая селитра Ca(NO3)2, поташ K2CO3, кальцинированная сода Na2CO3, формиат натрия NaCOОН, мочевина.+

Поташ значительно ускоряет схватывание и твердение бетона и применяется при строительных работах в зимний период, если во время выдерживания до приобретения критической прочности температура бетона с максимальной дозировкой добавки не опустится ниже 25°С.+

К недостаткам поташа можно отнести:+

Бетонные смеси с поташом характеризуются весьма короткими сроками схватывания.
Кристаллизация солей (гидрокарбоалюмиата, гидрокарбоната и карбоната кальция), образующихся при взаимодействии поташа с продуктами гидратации цемента, происходит с увеличением объема, что может существенно снижать морозостойкость бетона.
Едкие щелочи, образующиеся при твердении бетона с добавкой поташа могут вызвать щелочную коррозию бетона.
В результате взаимодействия аморфной или плохо закристаллизованной кремнекислоты с едкими щелочами в бетоне появляются внутренние напряжения, которые могут превзойти по величине прочность на растяжение заполнителя или цементного камня и вызвать появление микро- и макротрещин вплоть до разрушения конструкции.
Бетоны с добавкой поташа, подвергаемые электропрогреву, теряют до 30% прочности по сравнению с непрогретыми бетонами и имеют низкую морозостойкость и водонепроницаемость.
Нитрит натрия используется в качестве противоморозной добавки, если во время выдерживания до приобретения критической прочности температура бетона, с максимально допускаемой дозировкой добавки, не опустится ниже 15°С.

Нитрит натрия является солью азотистой кислоты, все соли которой весьма ядовиты. По степени воздействия на организм технический нитрит натрия относится к веществам 3-го класса опасности. Предельно допустимая концентрация окислов азота в пересчете на NO2 в воздухе рабочей зоны составляет 5 мг/м3 (0,005 мг/л). Это определяет необходимость производить подачу раствора нитрита натрия в расходные емкости и бетоносмесители только по трубопроводам, а емкости для приготовления, хранения и переноски порошка и растворов на заводах ЖБИ и на строительной площадке, необходимо обозначать предупредительной надписью "Яд!".+

Поэтому, несмотря на удовлетворительные технические показатели бетонов с добавкой нитрита натрия, основным и очень серьезным недостатком является его физиологическая и экологическая опасность.+

При проведении бетонных работ также необходимо учитывать, что нитрит натрия является окислителем и, например, при его совместном использовании с лигносульфонатами ЛСТ, лигносульфонатом нафталина С-3 и добавкой СДБ, могут выделяться отравляющие газы – окислы азота NO и NO2.+

Формиат натрия применяется в случаях, если во время выдерживания до приобретения критической прочности температура бетона с максимальной дозировкой добавки не опустится ниже 15°С.+

Формиат натрия относится к веществам 3-го класса опасности с предельно допустимой концентрацией в воздухе рабочей зоны 10 мг/м3 и так же, как и нитрит натрия, является добавкой, к применению которой нужно относиться с осторожностью. Существенным технологическим недостатком формиата натрия является необходимость его растворения в теплой воде перед употреблением.+

Формиат натрия изменяет растворимость силикатных составляющих цемента и образует с продуктами его гидратации двойные или основные соли, кристаллизация которых происходит с увеличением объема, накоплением в отдельных зонах конструкций локальных дефектов и разрушению этих зон.+

Общим недостатком поташа, нитритом натрия и формиата натрия и других используемых противоморозных и ускоряющих твердение добавок, не обладающих пластифицирующим и водоредуцирующим эффектом, является то, что для повышения подвижности бетонных смесей, уменьшения соотношения воды/цемента и снижения внутренних напряжений в бетоне их традиционно используют совместно с пластифицирующими добавками, что повышает стоимость бетонирования.+

Однако на рынке строительных материалов сегодня представлен целый ряд комплексных противоморозных добавок для бетонов и строительных растворов. Перспективность комплексных модификаторов современных производителей очевидна, поскольку они позволяют воздействовать на несколько свойств бетонных смесей и бетонов, и получать высокий синергетический эффект.+

Добавки в бетон нового поколения совмещают в себе свойства пластификаторов, ускорителей твердения и противоморозных добавок. Они стабилизируют, пластифицируют смесь, ускоряют набор прочности бетона на начальных этапах. При этом их применение увеличивает и тиксотропность смеси, и марочную прочность бетона (на 2 класса).+

Например, воздухововлекающие добавки способствуют образованию воздушных микропузырьков, что существенно повышает морозостойкость бетона - благодаря пространству, которое может занимать расширяющаяся при замерзании вода, проникшая в бетон. В результате вовлечения воздуха (примерно 4,5±1,5%) незначительно снижается прочность бетона на сжатие (1% вовлеченного воздуха снижает прочность бетона на сжатие на 3%), но в то же время улучшается его удобообрабатываемость.+

Содержание вовлеченного воздуха составляет обычно 4-5%. В этом случае прочность бетона практически не снижается, так как отрицательное влияние вовлеченного воздуха нейтрализуется повышением прочности цементного камня вследствие уменьшения водоцементного отношения за счет пластифицирующего эффекта добавки. Воздухововлекающая добавка гидрофобизирует поры и капилляры бетона, а воздушные пузырьки служат резервным объемом для замерзания воды без возникновения больших внутренних напряжений. В результате значительно повышаются водонепроницаемость и морозостойкость бетонов. Воздухововлекающие добавки более эффективны в бетонах с малым расходом цемента.+

Кстати, в начале, когда воздухововлекающие присадки вводили в бетон для придания ему морозостойкости, было замечено, что эти вещества придают бетонной смеси и прочие полезные свойства: уменьшают (а при благоприятных обстоятельствах могут полностью исключать) образование трещин при пластической усадке, уменьшают размывание водой, улучшают удобоукладываемость.+

Ускоритель твердения бетона – комплексная добавка, которая относится к суперпластификаторам. Обычно это водные растворы хлористых солей (например, хлористого кальция, натрия и др.) Они оказывают воздействие на раствор, активируя процесс гидратации клинкера, что ведет к более быстрому затвердеванию бетона. Добавки-ускорители применяются для получения быстросхватывающихся бетонов, повышения прочности бетона в раннем возрасте и при производстве работ в зимнее время.+

Регуляторы пластичности значительно продлевают время использования уже готовой бетонной смеси, при ее длительной транспортировке.+

Оптимальная дозировка добавки зависит от вида цемента, состава бетонной смеси, технологии изготовления конструкции. Обычно применяют (% от массы цемента): пластифицирующих добавок - 0,1-0,3; суперпластификаторов - 0,5-1; воздухововлекающих добавок - 0,01-0,05; ускорителей твердения – 1-2. На практике оптимальную дозировку добавки определяют опытным путем.+

В свое время Александр Гальцев, ведущий инженер-технолог ЦСЛ «Элгад-ТОП» (Москва), ныне главный технолог «Евробетон» обратил внимание на то, что проспекты ряда производителей противоморозных добавок обещают необыкновенную легкость в выполнении зимних работ и улучшенные свойства конечного продукта - железобетонных конструкций. "Смелость создателей добавок нового поколения и темпы расширения предлагаемого ассортимента одновременно удивляют, вдохновляют и настораживают. Но не раскрывается основное для потребителя: для чего и когда годится та или иная добавка? Ведь добавки для «теплых» и «холодных» бетонов (по классификации ГОСТ 24211-2008) различны принципиально.+

Но разве эти тонкости знают потребители? А все ли производители бетонных смесей знают об этом, покупая восхваляемые добавки для своего товара? И зачастую люди попадают в безвыходные ситуации, когда, надеясь на скорое завершение бетонных работ при отрицательных температурах, покупают бетоны с противоморозной добавкой, не зная, что такая добавка работает всего-навсего при транспортировке и укладке бетонной смеси.+

Но прогрев забетонированного массива обязателен, как и для бетонов без добавок. Иначе получится замороженный кусок бетона, который никогда не наберет проектную прочность при оттаивании. Ни одну добавку сегодня нельзя пускать в производство, не исследовав ее действие всеми доступными средствами в лабораториях потребителей на применяемых ими конкретных материалах. Начало всякого исследования - элементарное соединение предлагаемой добавки с небольшим количеством цемента и воды. Через минуту уже можно определить, стоит ли работать с этой добавкой далее. Если чувствуется выраженный запах аммиака, эту добавку в дальнейшую разработку лучше не пускать" - отмечает эксперт.+

Как отмечает в публикации журнала «Технологии бетонов» Александр Власенко, генеральный директор ООО «УК «Группа предприятий «СКТ-Стандарт» (Московская область): "... Для различных строительных процессов пути решения проблемы различны. Так, для цементных растворов важно понизить точку замерзания воды, т.е. сохранить их работоспособными и не дать замерзнуть при кладке.+

Для монолитных работ к бетонной смеси выдвинуты требования: доставить материал на объект, уложить в бортоснастку, осуществить обогрев и обеспечить набор прочности при положительной температуре до необходимой критической прочности. И применение противоморозных добавок здесь не панацея, но одна из мер комплексного подхода к решению вышеуказанных задач в этой области. Отношение к применению этих добавок можно охарактеризовать фразой «помоги, не навредив».+

ХИМИЯ РЫНКА

По оценкам разных экспертов, доля использования противоморозных добавок, в т.ч. комплексных, при бетонировании в зимний период составляет от 60 до 80%: «Сейчас в России добавки используются менее чем в 60% случаев, в то время как в Европе этот показатель достигает 90%», – считает аналитик агентства «Инвесткафе» Дарья Пичугина. По ее мнению, спрос на этот вид товара в России будет постоянно расти.+

На рынке действительно представлено большое количество компаний - производителей добавок. Например, на интернет-ресурсе http://beton.ru/ представлена классификация из примерно 200 специализированных компаний. На ресурсе http://mirmonolita.ru/specialization/all/dobavki-i-pigmenty – более 450. Хотя в обоих случаях выделить именно производителя и просто поставщика довольно сложно. Тем более сами производители, чаще всего, предлагают большую линейку строительной химии вообще, а не только противоморозных добавок.+

По мнению специалистов, рынок добавок весьма насыщен, и конкуренция между участниками достаточно высокая. Доля основных игроков занимает до 80% от общего объема. К примеру, по оценке «Инвесткафе», наибольшую долю на рынке Санкт-Петербурга (около 52%) занимает компания «Полипласт», за ней идет «Цемактив» (по разным оценкам, доля на рынке составляет от 15 до 20%). Из зарубежных компаний лидируют немецкие производители MC‑Bauchemie, BASF, швейцарская Sika – по 6% от общей доли на рынке.+

По словам генерального директора «Агентства эффективных закупок «ЭксПро» Олега Солтанова, основной тенденцией последних лет на рынке добавок является, с одной стороны, улучшение качества продуктов отечественного производства, в том числе за счет использования импортных составляющих.+

С другой стороны, освоение многими импортерами производства в России идет по той же схеме: основа импортируется, а сама добавка смешивается на местном производстве. За счет этого импорт готовых добавок значительно снизился, отмечает аналитик.+++++

ХИМИЯ ПРОБЛЕМ

Одна из проблем – отношения зарубежных и отечественных добавок на местном уровне. Результаты многочисленных исследований зарубежных добавок, проведенных российскими лабораториями, показали - как хорошо они себя не зарекомендовали на Западе, это не значит, что в России, на отечественных инертных материалах и цементе, они покажут хорошие результаты.+++++

Надо иметь в виду, что за рубежом очень высокое качество цемента и остальных компонентов бетона. В частности, огромное внимание уделяется зерновому составу щебня и даже песка.+

Опыт производственников показал, что импортные добавки в ряде случаев плохо работают, как с отечественными цементами, так и в сочетании с отечественными добавками. Например, некоторые шведские суперпластификаторы несовместимы с теми отечественными, которые обеспечивают морозостойкость бетона. То есть, выбрав одну добавку иностранной фирмы, производственники, как правило, вынуждены использовать и другие добавки того же производителя. А это не выгодно с экономической точки зрения.+

Александр Богза, бывший коммерческий директор компании «Евробетон», ныне генеральный директор АНО "Московский центр структурных преобразований промышленности" выделил в данной сфере ещё несколько актуальных проблем:+

Отсутствие подробных рекомендаций по использованию и дозировке противоморозных добавок. Для небольших и мобильных производителей не представляется возможным иметь собственную испытательную лабораторию, проводить дорогостоящие разработку рецептур и исследования, поэтому для них высокую важность представляет наличие подробных рекомендаций по дозировке противоморозной добавки при производстве бетона.+

Добавка ведет себя по-разному, вступая в реакцию с другими компонентами бетонной смеси. Это во многом зависит от марки и производителя цемента и вида наполнителя (гранит, гравий, известняк, кварцито-песчаник и др.) В связи с этим возникает необходимость владения информацией по вариантам, дозировкам и возможности сочетания противоморозной добавки с другими модификаторами и сырьем.+

Снижение необходимой дозировки противоморозной добавки. Снижение дозировок, с одной стороны, увеличивает производительность предприятия, а с другой - способствует снижению издержек не только на саму противоморозную добавку, но и на ее транспортировку и, как следствие, стоимость конечного продукта, что в условиях здоровой конкуренций является значительным преимуществом.+++++

Разработка противоморозных добавок, позволяющих сохранить бетон на более длительное время при транспортировке на строительный объект в условиях зимнего бетонирования+

Противоморозные добавки могут вызывать коррозию арматуры, отрицательно влияя на долговечность железобетонной конструкции. В связи с этим противоморозные добавки не используются в транспортном строительстве. Снижение отрицательного влияния на арматуру является еще одним направлением в области повышения качественных характеристик противоморозных добавок.+

Внедрение экологических свойств для противоморозных добавок. Об экологичности бетона не может быть и речи, пока используются добавки, содержащие соединения хлора, который имеет вредное воздействие, как на организм человека, так и на окружающую среду.+

Были использованы материалы журнала «Технологии бетонов» и других открытых источников