Что можно добавить в бетон при минусовой температуре в домашних условиях
Добавка для зимнего бетонирования: особенности и преимущества
Выбираете энергоэффективные решения?
Обратите внимание на геотермальные тепловые насосы FORUMHOUSE
Геотермальный тепловой насос EU (старт/стоп)
Геотермальный тепловой насос IQ (псевдоинвертор)
Геотермальный тепловой насос IQ (инвертор)
Самый грандиозный за всю историю FORUMHOUSE проект «ДОМ ЗА ГОД» завершен, и счастливая семья уже въехала в комфортабельный загородный дом, который мы с нашими партнерами строили с использованием самых современных материалов и технологий. Стройка начиналась в феврале, и бетонировать фундамент УШП нам пришлось в холодное время – это стало возможным благодаря добавке для зимнего бетонирования ТЕХНОНИКОЛЬ. О свойствах противоморозных добавок и о правилах ее применения в формате мастер-класса вам расскажет Василий Шрамко, региональный технический специалист по строительной химии для бетона корпорации ТЕХНОНИКОЛЬ.
Содержание:
Принцип работы противоморозной добавки
Но часто обстоятельства вынуждают начинать строительство в холодное время года, к тому же, в зимней стройке есть свои выгоды и преимущества. Когда среднесуточная температура опускается до +5 градусов, строительные нормы регламентируют переход на зимний вариант работ, и здесь уже необходимо использование противоморозных добавок.
Применение добавки целесообразно при снижении температуры окружающей среды ниже +5 градусов, т.к. при низких температурах химическая реакция цемента с водой практически останавливается.
Кроме того, что реакция между цементом и водой останавливается и, соответственно, ухудшается, а в некоторых случаях прекращается схватывание раствора, вода, замерзая, расширяется в объеме и разрушает структуру бетона. Если после укладки в опалубку бетонная смесь замерзнет, то ждать набора требуемой прочности после оттаивания бессмысленно. Его структура будет рыхлой, а прочность – значительно ниже прочности бетона такого же состава, но не подвергшегося замерзанию.
Поэтому при возведении железобетонных конструкций и монолитных сооружений при температуре ниже 0 градусов применяют противоморозные добавки. Они обладают противоморозным эффектом и ускоряют схватывание и твердение растворов при отрицательных температурах.
Действие противоморозной добавки направленно на то, чтобы вода, входящая в состав бетонной смеси, не замерзла, и бетонная конструкция после укладки набрала свою прочность.
По принципу действия все противоморозные добавки можно разделить на две группы:
При использовании добавок каждой из этих категорий необходимо внимательно читать инструкцию производителя, а также обращать внимание на ценник. Дешевая, некачественная противоморозная присадка может ухудшить характеристики бетона.
В состав качественных противоморозных добавок входят специальные компоненты – ингибиторы коррозии, которые не содержат агрессивных солей, корродирующих арматуру. Их можно применять в железобетоне, в т.ч. густоармированном. К сожалению, такое можно сказать не о всех ПМД, представленных на рынке строительной химии. Все зависит от состава.
Как использовать противоморозную добавку
Производитель присадки рекомендует следующую последовательность действий для приготовления бетонной смеси:
Некоторые застройщики считают, что противоморозную жидкость можно добавить и в миксер на объекте, но эксперт рекомендует подстраховаться.
Лучше заказывать на объект миксер с противоморозной добавкой.
Потому что правильно – добавлять противоморозную жидкость с водой и во время приготовления бетонной смеси.
Добавка растворяется в воде, которая необходима для приготовления бетонной смеси. Этим мы минимизируем риски введения в бетон лишней воды, которая может снизить прочностные показатели бетона. При приготовлении смеси к качеству воды особые требования не предъявляются. Обычно на бетонном заводе в зимний период включают парогенераторы, которые греют инертный материал. Воду для изготовления бетона тоже прогревают (от 20 до 40С), так как температура укладываемой бетонной смеси должна быть не ниже +10 градусов.
Как рассчитать дозировку противоморозной жидкости
При подборе состава бетонной смеси необходимо учитывать технические характеристики используемых материалов. От качества инертных материалов будет зависеть количество расхода цемента, соотношение песка и щебня, возможность проектирования высокомарочных бетонов. Огромное значение для бетона имеет цемент: его активность, тонкость помола, скорость твердения и т.п. Но неправильно рассчитанная дозировка противоморозной присадки может отрицательно повлиять на качество бетона, злоупотреблять добавками не следует.
Количество противоморозной жидкости в растворе зависит от количества цемента и температуры воздуха.
Дозировка противоморозной добавки, необходимая для набора бетоном нужной прочности
Нельзя забывать, что в холодное время года, пока сохраняются отрицательные температуры, прочность бетона с противоморозными добавками не превышает 30% от возможной проектной прочности.
По ГОСТ 24211 набор прочности «холодного» бетона должен составлять не менее 30% от своей марочной прочности через 28 суток после укладки. Добирать оставшуюся марочную проточность бетон будет при плюсовой температуре. Нагружать бетон можно при наборе им марочной прочности 70%. В «нормальных» условиях это происходит на 7 сутки после укладки бетона. Соответственно, при температуре +5 С бетон не выйдет на прочность 70% без дополнительного прогрева. Применение качественных пластифицирующих добавок позволяет ускорить этот процесс
Как правильно применять противоморозные добавки
Как мы уже говорили, роль противоморозных добавок в зимнем бетонировании состоит в том, что они активируют процессы твердения и понижают температуру замерзания жидкой фазы. Остальное зависит от самого строителя.
После укладки свежеуложенной смеси необходимо провести ряд мероприятий по уходу за б/с. СНиП 7013330.
Подведем итоги
Качественная противоморозная добавка позволяет работать с бетоном зимой, улучшает его характеристики прочности и антикоррозийные свойства. Даже летом, применяя противоморозную добавку при плюсовых температурах, мы получим дополнительный эффект ускорения набора прочности бетона.
Как при минусовой температуре заливать бетон: способы и советы специалистов
Препятствием для качественного выполнения работы может стать вода. Она нужна в бетоне не только для текучести. Вода выполняет важную функцию в процессе затвердевания. При пониженных температурах окружающей среды она из жидкого состояния переходит в твердое (превращается в лед). Это останавливает процесс твердения и способствует разрушению связей, сформировавшихся до замерзания.
Технология заливки
Использование добавок
Если вам интересно знать, как при минусовой температуре заливать бетон, то вы должны ознакомиться с технологией использования добавок. Противоморозные вещества стоят не очень дорого и повсеместно доступны. Если вы приобретаете готовый бетон, то все добавки в нем уже должны быть. При этом учитываются значения температуры в конкретной местности.
Преимущества использования добавок
Используя присадки, можно осуществлять транспортировку бетонного раствора при пониженных температурах. Чтобы обеспечить качественное схватывание материала, не требуется использовать дополнительные системы подогрева. Бетонный монолит при внесении противоморозных добавок получает дополнительную прочность, расход раствора снижается (если проводить сравнение с материалом, приготовленным по обычной рецептуре).
Основные недостатки противоморозных добавок
Чтобы при минусовой температуре заливать бетон без снижения качества материала, необходимо ознакомиться и с недостатками противоморозных добавок. Во-первых, они могут повлечь появление солевых кристаллов на поверхности, которые почти не поддаются удалению. Во-вторых, порой они снижают прочность бетонного камня. Это происходит в том случае, если пропорции рассчитаны неверно, а технология приготовления или схватывания нарушена. В-третьих, отдельные компоненты могут быть непригодными для использования в жилых помещениях, так как являются токсичными.
Технология подогрева
Многие начинающие мастера не знают, при какой температуре нужно греть бетон. Тут важно учитывать одно правило: если столбик термометра опускается ниже + 5 ˚С, то процесс твердения замедляется. Чтобы этого избежать, подогрев нужно начинать, когда температура окружающей среды опустилась ниже этой отметки. Действовать при этом можно следующим образом:
Первый способ обходится дешевле, так как в роли электродов могут выступать металлические прутья. Если следовать правилам, для этих целей потребуется специальное оборудование. Однако некоторые умельцы подключают к арматурным электродам сварочный аппарат, пропуская ток через раствор и нагревая его. Армированный бетон прогревается при напряжении до 127 В. Без металлической арматуры следует использовать напряжение до 380 В.
Второй способ предусматривает дополнительные затраты на нагревательный кабель. Его укладывают арматурным каркасом. К нему подключается ток через подстанции. Этот способ обходится дороже, но является более эффективным по сравнению с подогревом с помощью электродов.
Главным минусом вышеописанного метода можно назвать финансовые расходы. Кроме того, при подогреве нужно неустанно следить за температурой. Если она поднимется излишне, это станет причиной пересыхания материала и может нарушить прочность конструкции. Если морозы внушительные, следует дополнительно утеплять опалубку. Теперь вам известно, при какой температуре нужно греть бетон.
Утепление во время твердения
Одним из наиболее популярных способов выступает создание шатра вокруг объекта. Внутрь такого сооружения можно установить обогревательные пушки. Этот метод имеет недостаток, заключающийся в том, что бетон при подаче должен иметь заданную температуру. Кроме того, обычное утепление без дополнительного подогрева окажется малоэффективным, если на улице сильные морозы.
Разновидности противоморозных добавок
Чтобы залить бетон при минусовой температуре, какую добавку выбрать? На рынке представлены такие разновидности данных средств:
Противоморозная добавка CemFrio
Как самостоятельно подогреть бетон
Теперь вам известно, что заливать бетон в мороз можно разными способами. Если вы не хотите применять соответствующие добавки, используйте метод подогрева раствора. Для этой цели чаще всего работают с электродами. Это связано с простотой и дешевизной метода, ведь нет необходимости задействовать нагревательные провода и трансформаторы. Такой способ основан на физических свойствах электрического тока, который проходит через проводник и выделяет определенное количество тепла.
Проводимым материалом выступает бетон. Когда ток проходит через водосодержащий раствор, он его нагревает. Если бетонная конструкция содержит в себе арматурный каркас, не рекомендуется подавать на электроды напряжение больше 127 В. Если такая конструкция отсутствует, можно использовать и 220 В, и 380 В. Большее напряжение подавать не рекомендуется.
Если мы заливаем бетон в мороз, можно использовать разные материалы для подогрева, например стержневые электроды. Для их создания следует брать металлическую арматуру диаметром от 8 до 12 мм. Такие стержни вставляются в бетон на некотором расстоянии друг от друга и подключаются к разным фазам.
Если конструкция сложная, электроды для подогрева будут незаменимы. Для таких целей не подходит стеклопластиковая арматура, так как она является диэлектриком. Можно использовать электроды в виде пластин. В данном случае схема подогрева очень простая. Пластины нужно расположить на противоположных сторонах залитого раствора и подключить к разным фазам. Проходящий ток при этом будет нагревать бетон.
Иногда мастера используют узкие полосы. Принцип их действия такой же, как и пластин. Электроды могут быть еще и струнными. Они применяются при заливке колонн, столбов и балок. Принцип действия аналогичен. Струны при этом следует подключить к разным фазам. Прогрев электродами необходимо осуществлять переменным током, так как постоянный, проходящий через воду, способствует электролизу. При этом вода будет химически разлагаться, не выполняя свою роль в процессе твердения. Теперь вам известно, заливают ли бетон в минусовую температуру.
Подогрев опалубки
Этот способ предполагает изготовление опалубки с нагревательными элементами, которые будут отдавать бетону тепло. Метод используется довольно редко из-за сложности конструкции. Кроме того, опалубка будет соприкасаться не со всей массой раствора, что повлечет нагрев лишь ее части.
Инфракрасный и индукционный способы
Если вы задумались о том, как залить бетон в минусовую температуру, можете также использовать индукционный способ. В основном он применяется в ригелях, балках и прогонах. Этот способ не очень распространен из-за сложности устройства. Заключается он в том, что изолированный провод создает индукцию и нагревает арматуру, вокруг которой осуществляется обмотка элемента.
Прогрев с помощью инфракрасных лучей основан на способности последних нагревать поверхность прозрачных объектов с передачей тепла по объему. При использовании этого метода следует выполнять окутывание бетона прозрачной пленкой, которая будет пропускать лучи сквозь себя, не позволяя теплу быстро улетучиваться. Достоинство такого подогрева заключается в том, что можно не задействовать трансформаторы. Есть у метода и недостаток. Он выражен в неспособности инфракрасного излучения осуществлять равномерный обогрев больших конструкций.
Если вы планируете залить бетон в минусовую температуру, то должны знать, что описанный выше способ подходит лишь для тонких конструкций. Независимо от того, какой вид электропрогрева используется, нужно следить за температурой. Если она поднимется до отметки выше + 50 ˚С, это создаст опасные условия. Скорость нагрева (как и остывания) не должна превышать 10 ˚С в час.
Какие еще вещества можно использовать для подогрева бетонного раствора
Мы рассмотрели, до скольки градусов мороза можно заливать бетон. Следует сказать, что чаще всего используются противоморозные добавки. Среди прочих допускается применять карбонат кальция, который по-другому называется поташ. Этот кристаллический противоморозный компонент ускоряет застывание бетона и рекомендован к использованию исключительно вместе с тетраборатом натрия (сульфидно-дрожжевой бражкой). Многим она больше известна под названием «бура».
Карбонат кальция, добавленный в чистом виде, может привести к снижению прочности конструкции. Количество тетрабората натрия и бражки должно составлять не более 30 %. Выбирая добавки в бетон при минусовых температурах, вы должны учитывать, что поташ является опасным веществом. Его можно использовать только с соблюдением мер безопасности. В качестве самостоятельной добавки можно применить тетраборат натрия. Эта присадка является смесью солей натрия, аммония и кальция. Примесь из тетрабората натрия сохраняет структуру конструкции. Бура исключает возникновение трещин и снижает водопроницаемость бетона. Его прочность при этом увеличивается на 30 %.
Заключение
Перед тем как решить, что добавить в бетон в мороз, необходимо учесть особенности эксплуатации будущей конструкции. Если заливаете раствор в жилых помещениях, то добавки не должны быть токсичными. Для внутренних работ лучше применять электрический обогрев.
В любом случае прогрев должен осуществляться равномерно, иначе твердение будет происходить неправильно. В результате конструкция не наберет проектную прочность. Для неопытного строителя лучше всего подойдут специальные добавки. Они позволяют не только выполнять бетонирование при минусовых температурах, но и немного сократить расход раствора.
Обзор противоморозных добавок в бетон — описание и свойства
Промышленное строительство не прекращается в холодное время года, но затвердевание бетона при отрицательных температурах проблематично. Кристаллизация воды приводит к снижению прочности, что негативно сказывается на качестве конструкций. Решить проблему поможет применение противоморозных добавок в бетон, широкий выбор которых сегодня предлагает промышленность.
Принцип действия
Существует несколько типов противоморозных добавок, отличающихся по принципу действия:
Разновидности
Существуют различные антиморозные добавки, каждая из которых имеет свой механизм воздействия. Популярная присадка – карбонат натрия, иначе именуемый поташ. Это порошкообразный кристаллический состав, ускоряющий затвердевание бетонной смеси. Применение присадки такого типа снижает технические характеристики материала, в том числе прочность. Чтобы уменьшить этот эффект в поташ добавляют тетраборат натрия.
Внимание! Поташ относят к опасным веществам, поэтому при работе с ним соблюдают требования безопасности.
Тетраборат натрия комплексное вещество, состоящее из солей натрия и кальция, с добавкой аммония. Это дополнительная противозамерзающая присадка, применяемая с карбонатом натрия. Без нее конструкция может потерять до 30% прочности после оттаивания и полного отвердевания.
Формиат натрия – противоморозная добавка для бетона, снижающая температуру кристаллизации воды и ускоряющая гидратацию цемента. Добавляется в пропорции не более 6% от общей массы бетона. Для улучшения пластификации в присадку добавляется лигносульфонат нафталина.
Мочевина – ПМД, продлевает жидкую фазу воды, практически не влияет на скорость схватывания.
Хлориды кальция и натрия, аммиачная вода снижают температуру замерзания, но обладают повышенным коррозионным воздействием. Они сильно влияют на металлические элементы, поэтому не рекомендуются для использования в железобетонных изделиях.
Как использовать
Выбор присадки и способ ее применения зависит от условия и материала, куда она будет введена. Любые добавки в бетон, применяемые при минусовых температурах вводятся в раствор с водой, по инструкции от производителя. После тщательного перемешивания рекомендуется подождать некоторое время, чтобы этот компонент диффундировал в составе.
Согласно СП 70.13330.2012 для достижения составом нужной прочности, важно, чтобы до того момента, когда температура состава достигла отметки, на которую рассчитана присадка, он набрал не более 20% от запланированной прочности.
При добавках пластификаторов и ПМД, необходимо соблюдать определенные правила работы. Рекомендованный диапазон заливаемого раствора – в пределах от +15 до +25ºС. Для растворения присадок требуется определенное количество воды, которая должна быть подогрета, это обеспечивает полное растворение веществ. Песок и щебень, применяемые в растворе, тоже подогреваются непосредственно перед добавлением. Цемент подогревать нельзя, поскольку он потеряет свои вяжущие свойства. Залитый раствор нужно укрыть, особенно это актуально при снегопаде.
Преимущества и недостатки присадок
Главным преимуществом бетона с противоморозными добавками является возможность выполнения работ круглый год. Подобранные в правильной пропорции, они улучшают адгезию компонентов, повышая качество раствора. У них есть и другие плюсы:
Использование противоморозных добавок имеет и свои недостатки. При неправильном применении снижаются прочностные характеристики бетона, поэтому при работе необходимо строго придерживаться инструкций. Некоторые присадки являются пожароопасными и ядовитыми, что необходимо учитывать при работе с ними. Даже с добавками, при морозах скорость твердения будет относительно низкой. Чтобы достигнуть нужной прочности при укладке зимой требуется большее количество цемента, что удорожает строительство.
Антиморозные добавки своими руками
В частном строительстве, если не удалось провести все работы в теплое время года, приходится продолжать в зимний период. Поэтому допускается приготовление противоморозных добавок для бетона своими руками в домашних условиях. Для этого понадобится только поваренная соль или хлорид натрия. Такая присадка снижает температуру замерзания воды и уменьшает время критичного затвердевания смеси.
Недостатком этой добавки является коррозионная активность по отношению к металлу, поэтому она не подходит для железобетонных конструкций. Нужно учитывать, что скорость затвердевания раствора при отрицательных температурах будет, в среднем, в 3 раза ниже, чем в обычных условиях.
Особенности заливки бетона при минусовой температуре без прогрева
При температуре ниже нуля затвердевание бетонного раствора становится проблематичным. Часто с этим сталкиваются при устройстве фундаментов осенью и зимой. Специалисты уверяют, что заливка бетона при минусовой температуре возможна и без прогрева, но для этого выполняются определенные требования, обеспечивающие правильное затвердевание бетонной смеси.
Влияние температуры на твердение бетона
Бетон представляет собой смесь из наполнителей – песка и щебня, скрепленных между собой застывшим цементным молочком. При реакции с водой происходит его гидратация, затем он затвердевает с одновременным испарением воды. Критическая прочность при нормальной температуре набирается в течение одних или полутора суток, в зависимости от влажности окружающего воздуха.
Оптимальной для протекания реакции является температура около 20⁰С, раствор набирает расчетную прочность в течение 28 суток. Чтобы в первые дни вода не улетучивалась слишком быстро, бетон покрывают гидроизоляцией.
При 5⁰С застывание состава замедляется в 2 раза, а при нулевой температуре гидратация прекращается. Если до этого критическая прочность бетона набрана, с ним ничего не случится, он наберет прочность после потепления. Если же до замерзания набор критической прочности не произошел, материал не наберет нужных показателей, и будет крошиться после размораживания. В этом случае заливать любую марку бетона при минусовой температуре нельзя.
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:
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.
Повышение температуры в процессе замеса
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.
Подогрев и утепление раствора
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.
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 бетонного раствора зимой:
Общие рекомендации при заливке
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. Именно поэтому делать плитные фундаменты в низком температурном диапазоне не рекомендуется, поскольку сложно полностью обогреть все элементы на большой площади.
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.
Заливка частями может привести к неравномерности свойств конструкции и снижению ее качества.
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.