Что добавить в раствор чтобы не замерзал: Что добавить в бетон, чтобы он не замерз — Спецтехника

Содержание

Что добавить в бетон, чтобы он не замерз — Спецтехника

В бетонном строительстве зачастую очень важно сделать воду незамерзающей в минусовую температуру, чтобы успешно делать цементный раствор. Чтобы это стало возможным, талантливые инженеры придумали в свое время противоморозные добавки. Поговорим о них.

Чаще всего в наши дни приобретаются два вещества – формиат и нитрит натрия.

ФОРМИАТ НАТРИЯ

Формиат является кристаллическим порошком, имеющим определенный состав. Помимо 97,5 % самого вещества. Тут есть еще 0,3% воды и 2,5 % органических примесей. Добавив этот порошок в воду, вы снизите точку ее замерзания во время затворения цементного раствора и бетона.

Благодаря формиату натрия бетон довольно быстро приобретает прочность, а бетонная смесь будет иметь максимально продолжительный срок своей «жизнеспособности». Данная смесь может быть применена в мороз до -15 градусов при изготовлении бетонов и их укладке в таких работах, как возведение монолитных и сборных конструкций из бетона (железобетона).

Формиат натрия имеет немало преимуществ перед своими противоморозными аналогами. Прежде всего, этот порошок не может взорваться или загореться. При нахождении в водной или воздушной средах он не образует каких-то токсических соединений. Формиата натрия в бетонную смесь нужно вводить существенно меньше, чем других антиморозных добавок.

А сколько конкретно надо добавить этого вещества в бетон, чтобы результат соответствовал ожиданиям? Это напрямую зависит от температуры окружающего воздуха:

  1. -5С0 – потребуется 2% сухой смеси от общего веса цемента.
  2. -10С0 – 3%.
  3. -15С0 – 4%.

Невзирая на то, что формиат натрия в целом безопасен, работать с ним надо при четком соблюдении правил безопасности. Наденьте перчатки с маской и специальный строительный халат. Вещество не горит, но курить и разводить открытый огонь в местах его применения нельзя. Следует помнить, что формиат натрия не используется.

Если будущая бетонная или железобетонная конструкция рассчитана на эксплуатацию в водных или газовых средах, а также при влажности воздуха свыше 60%. Предприятия, потребляющие постоянный ток, а также электрифицированный транспорт – это тоже неподходящие сферы применения формиата натрия.

НИТРИТ НАТРИЯ

Нитрит натрия – очень токсичный противоморозный компонент, который вдобавок ко всему способен и взрываться, и гореть. Вещество отнесено в третий класс опасности по данным параметрам. Готовить смесь можно лишь в особых помещениях, специально выделенных под эти цели. Нельзя делать смесь там, где впоследствии будут пребывать люди, а также предполагается нахождение источников воспламенения.

Порошок растворяется в закрытых установках с максимальной механизацией. Для таких мероприятий должно привлекаться минимальное число персонала.

Нитрит натрия чрезвычайно опасен, но все равно применяется в строительстве довольно широко. Причиной тому служат уникальные свойства:

  1. Первоначальная водонепроницаемость бетона, а также его прочность возрастают в разы.
  2. Предотвращается коррозия металла в ЖБИ, уменьшается существенно пылеобразование.
  3. Морозостойкость позволяет вести строительство даже при морозах под -20С.

Как видите, противоморозные добавки делают бетон пригодным к строительству даже зимой, а также улучшают его ключевые эксплуатационные характеристики.

Как защитить бетонные конструкции от разрушения на морозе

Потеря прочности и долговечности бетонного монолита — явление, возникающее при нарушении технологии на любом этапе, от смешивания компонентов до заливки и твердения раствора. Распространенной причиной снижения качества бетонных конструкций считается переохлаждение смеси, перемерзание с последующим разрушением структуры монолита. Как предотвратить это явление, можно ли защитить бетонный фундамент и перекрытия от мороза и его негативного воздействия?
Для этого существует несколько средств. Способы защиты бетонных конструкций от разрушения при укладке в зимнее время можно разделить на внутренние и внешние — по характеру воздействия. Кроме того, в ходе сложного процесса взаимодействия компонентов смеси их поведение меняется в зависимости от температуры.

Последствия замерзания бетонного раствора

Бетонный монолит оказывается непригодным к эксплуатации, если в ходе заливки и твердения он однажды перемерз. Последующий набор прочности не даст ожидаемого результата, и детали или основания будут не такими прочными, как требует проект. Например, раствор бетона марки М300 потеряет до 20 % прочности на сжатие и до 50 циклов морозостойкости, а это делает конструкцию из него практически непригодной к использованию, опасной, особенно, если она относится к ответственным и полностью нагруженным.
При понижении температуры примерно до 2 С (ниже 3-4 С) в растворе и набирающем прочность монолите начинается нарушение нормальных процессов:

  • замедляется гидратация цемента, практически прекращается образование связующего для наполнителей;

  • при замерзании воды возникают шарики льда, которые, увеличиваясь в размерах, разрывают структурные капсулы связующего вокруг песчинок и ядер щебня;

  • в течение месяца со времени заливки гидратация идет достаточно активно, и в этот период перемерзание даже относительно твердого на вид монолита приводит к его внутреннему разрушению;

  • если бетон замерз, то после отогревания процесс восстановится, но заданной прочности монолит уже не наберет.

Какие меры принимают для того, чтобы бетон не замерзал и не терял качества?

Как предотвратить замерзание раствора и свежего монолита

Комплекс мер по защите бетона от мороза включает несколько способов.

  1. Введение в состав раствора противоморозных составов на этапе производства — при их использовании поддерживается пластичность раствора, а вода не превращается в лед даже при температурах ниже -15 С. 

  2. Использование цементов, процесс гидратации которых сопровождается увеличенным выделением тепла. Такие марки существуют, производители могут рекомендовать их и предупреждать заказчика об изменении в составе. Можно получить эффект внутреннего прогрева пластичной смеси, если добавить в раствор хлористого кальция, но не более, чем 2 % от массы цемента в составе. 

  3. Предварительный нагрев опалубки и арматуры — достаточно довести температуру до положительных значений на момент заливки смеси, чтобы не произошло первичного перемерзания.

  4. Подогрев раствора паром — это эффективный способ, позволяющий отказаться от замешивания бетона на горячей воде. Раствор греют непосредственно на месте, а эффект усиливается, если была организована доставка бетона миксером с предварительным добавлением противоморозных составов. 

С большой осторожностью специалисты относятся к использованию горячей воды. Уже при температуре 60 С раствор может перейти в состояние мгновенного схватывания, а это приведет к отбраковке всей заливки.

Защита нового бетонного фундамента зимой

Для защиты фундамента применяется достаточно простой способ — поверхность засыпают опилками и укрывают брезентом, а с боков, где она уходит в грунт, защищают гидроизоляцией. Если грунт не замерзает на высоких отметках из-за подземных вод, то тепла, выделяемого бетоном при гидратации, хватит для поддержания положительной температуры.

Защита крупных ответственных конструкций и перекрытий

Крупные ответственные конструкции и основания тяжелых сооружений защищают от холода тентами и тепляками, под которыми необходимо поддерживать температуру не ниже 15 С. При этом следует очень внимательно следить за тем, чтобы с боков и снизу, если конструкция не контактирует с грунтом, не происходило переохлаждение монолита.

При каких температурах можно заливать бетон

Оптимальным для нормального твердения бетона на первой стадии считается температурный диапазон 16 — 25 С. При температуре смеси примерно 22 С заливка может производиться без риска разрушения структуры бетона.

Защита бетонной конструкции от холода в первый месяц

Холод распространяется по монолиту древовидно, поэтому от пятна замерзания на поверхности быстро расходится область повреждения структуры, направляясь вглубь и расширяясь. Такие области могут стать причиной разрушения ответственной конструкции через год или два, когда набор прочности полностью завершится, и монолит будут считать однородным. В период набора двух третей прочности — примерно месяц — следует поддерживать в монолите температуру не ниже 15 С, причем особо следить за тем, чтобы не перемерзали открытые части конструкции.

Что происходит с замерзшим бетоном впоследствии

Даже при использовании противоморозных добавок нельзя пренебрегать удержанием тепла как минимум в течение месяца. Практика показывает, что если на первом этапе твердения и набора прочности процесс гидратации был остановлен морозом, то период схватывания продлевается на время, которое бетон провел в пассивном состоянии. Но при этом определить момент восстановления процесса довольно сложно, так как внутренняя часть монолита может долго охлаждать его поверхность.
Исследования разрушенных конструкций привели специалистов к выводу, что после частичного замерзания твердеющего монолита его структура становится пористой. Если гидратация цемента прерывалась, а потом возобновлялась, то в монолите возникают неоднородности, которые в дальнейшем будут по-разному воспринимать нагрузку и реагировать на контакт с водой. Поэтому предотвратить замерзание бетона необходимо с момента его изготовления и как минимум до набора двух третей прочности — не менее месяца с момента заливки.

Народные добавки, улучшающие качество бетона

Для улучшения свойств бетона можно использовать народные рецепты, которыми еще пользовались наши предки.

Базовая характеристика раствора, содержащего цемент, заключается в прочности на сжатие готовых изделий.

Схватывание и прочность залитого раствора зависит от его гидратации.

Минералы, которые входят в состав цемента, вступают в реакцию с водой и воздухом, что приводит к связыванию наполнителя в виде песка, гравия, шлака, керамзита и других.

Рассмотрим основные народные добавки в бетон, которые модифицируют его свойства и удобны тем, что их можно сделать самим в домашних условиях.

Изготовление пластификатора для бетона своими руками

Пластификатором называется вещество, повышающее показатели эластичности и пластичности бетона.

Он частично заменяет воду в составе раствора и препятствует процессу растрескивания смеси при высыхании.

Если бетон развести, но не использовать, то со временем он начинает расслаиваться. Пластификатор от этого уберегает и удлиняет жизнь раствора.

Он способствует:

  • улучшению сцепки с поверхностью, на которую наносится раствор;
  • дополнительной защите бетона от воды;
  • более легкой укладки смеси.

В общем, свойства бетона улучшаются, и такой пластификатор можно сделать самим.

К народным способам улучшения качества бетона относятся:

Добавление куриных яиц и глины.

Уже доказано, что яйца имеют хорошие сцепляющие свойства, водонепроницаемость и способны уплотнить раствор.

Другим старинным материалом является глина, ее добавляли в сложный состав строительной смеси, когда еще не было бетона.

Готовили такую смесь долго, зато постройки стоят веками.

На сегодняшний день с помощью глины удешевляют бетон, заменяя ею часть цемента.

Такой бетон не подходит для фундаментов, так как возможны разрушения.

На большую прочность таких составов не стоит надеяться, но они могут применяться в небольшой дачной стройке.

Использование мыла.

И мыло, и цемент имеют щелочную среду, поэтому хорошо совместимы друг с другом. Когда оно попадает в строительную смесь, то происходит обволакивание каждой частички, уменьшая силу трения между ними и придавая пластичность раствору. Удобнее делать введение жидкого мыла или моющего средства не более 5% от общей массы раствора вместе с водой.

Как можно самим сделать противоморозные добавки для бетона

Если вам известно, что состав будет подвержен воздействию экстремально низких температур, то необходимо приготовить морозоустойчивый раствор.

Увеличить этот показатель помогает техническая соль, но ее нельзя добавлять более 2%. Если бетон будет взаимодействовать с арматурой, то возможна коррозия, тогда в раствор необходимо вводить ингибиторы коррозии.

Также при разведении бетона можно использовать меньше воды, но в разумных пределах, иначе произойдет нарушение других свойств бетона.

Выбрать готовые строительные смеси, имеющие гарантированные характеристики и предсказуемый результат, можно в компании РегионСтройБетон.

Мы занимаемся продажей качественного бетона разных марок и доставляем его на объект в строго оговоренные сроки.

Наша компания обладает собственным производством, поэтому цены на бетон выгодные и не включают дополнительных наценок посредников.

Для того, чтобы узнать все подробности и сделать заказ свяжитесь с нашими специалистами по указанным на сайте контактам.

Как приготовить зимний бетон

Строить зимой не хочется, но бывает такое положение, что просто необходимо! Сбить бытовку из дерева и утеплить ее, или же обшить металлокаркас для обустройства сарая – задача достаточно простая. Но что же делать в том случае, если речь идет о капитальном строительстве или тех сооружениях, где просто участвуют бетон и другие смеси? Все они могут замерзнуть и потерять в прежних характеристиках, а потому нельзя просто замешивать раствор и заливать фундамент в откровенный зимний минус. Как минимум, необходимо использовать специальные добавки, которые заставят состав твердеть на морозе и при этом сделают его водонепроницаемым, прочным, пластичным для удобной работы.

DachaDecor.ru открывает некоторые интересные секреты профессиональных строителей, которые делятся опытом и рассказывают о зимнем строительстве.

Зимний бетон только с добавками

Если вы решили строить на даче зимой, в бетон и сухие смеси, из которых готовится раствор, обязательно необходимо добавлять специальные компоненты, которые регулируют пластичность массы, ее работоспособность, ограничивают замерзание воды в растворе, а значит, сохраняют характеристики и не дают швам, стяжкам и фундаментам растрескиваться.

Твердение бетонной смеси в мороз просто невозможно. Она замерзает, превращается в твердый слой испорченного материала, который уже не будет выдавать заданные характеристики, даже если через несколько дней станет солнечно и тепло. Это будет просто масса со сгустками и трещинами.

Существует решение прогревать бетон во время заливки, например, если это стяжка в несколько сантиметров, которая, по идее, должна высохнуть быстро. Мороз не дает смеси затвердевать, но обогрев возвращает положительную температуру, и слой понемногу приходит в норму. Но есть некоторые “но”!

Например, искусственное изменение температуры влияет на характеристики всех составляющих смеси, на влажность и прочие показатели, а потому такой бетон не будет того качества, которое он мог бы показать при отвердевании в нормальных условиях. Кроме того, греть стяжку в том же гараже или сарае очень сложно, ведь обогрев должен быть равномерным и стабильным. Значит, нужно несколько обогревателей, которые еще и по карману ударят, ведь счета за электроэнергию они способны показать немалые.

Остается использовать противоморозные добавки, которые не дают смеси замерзать, и та понемногу набирает прочности даже в условиях отрицательной температуры.

Работают эти вещества просто – они не дают воде в растворе замерзнуть, а значит, общий заливаемый бетонный блок, стяжку или фундамент не “порвет” морозом. Тем более, на морозе все химические реакции, которые происходят в бетонной смеси в период отвердевания, значительно замедляются. Это и есть причиной того, что ничего хорошего из обычного бетона зимой не выйдет.

Что же собой представляют антиморозные компоненты? Зачастую, это определенные комбинации следующих веществ – углекислый газ, сода кальцинированная, хлорид натрия, гидроокись аммония, нитрит натрия, селитра аммиачная, селитра натриевая, хлористый кальций и другие.

Существуют добавки, с которыми можно работать даже в -35°С, и при этом бетон получается качественным. Но обязательно стоит помнить, что вся смесь замешивается строго по инструкции, ведь отступать от ее требований ни в коем случае нельзя.

Пластификаторы для бетона

Очень густой состав плохо укладывается в опалубку, он не имеет необходимой пластичности и не заходит в труднодоступные места. Очень часто задача заливки усложняется армировкой, особенно очень густой, куда материал и вообще не попадает, оставляя пустоты, негативно влияющие на прочность.

Можно было бы добавить в бетонную смесь воды, чтобы та стала более жидкой. Но делать этого нельзя, ведь тогда понижается марка состава по водонепроницаемости и морозостойкости, сам раствор теряет в качествах. Тем более, делать этого нельзя в зимний период, когда мороз может серьезно испортить бетон.

Поэтому сегодня, как, в принципе, и много лет назад, для увеличения пластичности бетона используют пластификаторы.

На частных стройках Советского Союза нередко использовались обычное мыло, стиральные порошки, а также известь и глина. Но сегодня на рынке есть специальные добавки, которые увеличивают пластичность бетона. Работают они по принципу облегчения скольжения частиц бетонной смеси, то есть, снижают внутреннее трение массы.

Пластификаторы нередко используются и в дачном строительстве и в зимний период, необходимо только чтобы рецептура приготовления максимально соответствовала требованиям.

Добавки для прочности 

Подобные вещества также используются для приготовления зимнего бетона, чтобы кроме пластичности он получил также и необходимую прочность, а иногда, и с более высокими показателями.

Стоит понимать, что внесение в бетонную смесь определенных добавок, корректирующих его свойства, могут повлиять на другие свойства и будущие характеристики. Поэтому часто вместо одной добавки, вносится сразу несколько. Необходимо соблюдать очень многие параметры, чтобы приготовить качественный состав в неблагоприятных условиях, включая также температуру смеси, количество заполнителей, интенсивность смешивания и прочее.

Упрочняющие добавки для бетона состоят из разных материалов, но сегодня наиболее популярной считается продукт на основе микрокремнезема. Для его приготовления специальное сырье обрабатывается высокими температурами, за счет чего добавка получает высокую химическую активность в воде. Микрокремнезем увеличивает прочность бетона и ускоряет процесс схватывания смеси.

Строим загородный дом зимой (видео)

Повышение марки бетона по водонепроницаемости и морозостойкости

Бетонная смесь является востребованным материалом строительства по многим причинам. В первую очередь, из-за надежности и прочности, долговечности и удобства работы, возможностью создавать на основе состава самые разнообразные проекты, а также за счет остальных качеств, среди которых высокие показатели водонепроницаемости и морозостойкости.

Улучшая данные качества, мы повышаем общие характеристики материала, делая его абсолютно беспроблемным в последующем обслуживания и повышая сроки эксплуатации.

Уже давно известно, что специальная отделка или даже гидроизоляция бетона не всегда справляется с поставленной задачей, и он за счет воздействия тех же атмосферных явлений быстро портится. Этого нам на даче точно не нужно, ведь если мы строим дом, гараж или даже небольшую беседку, нам необходимо, чтобы сооружение прослужило очень долго.

Поэтому целесообразно использовать специальные добавки, положительно влияющие на качества и характеристики бетонов, особенно если речь идет о фундаментах и цоколях, где защита необходима наиболее. К ним можно приписать также полы в душевой, на площадке около гаража, где мы часто моем машину, в бассейнах, а также в сооружениях, которые строятся на площадках с высоким уровнем грунтовых вод.

Для получения нужных характеристик в состав вводятся битумные вещества, поверхностно-активные вещества, а также компоненты с максимальным включением алюмината натрия. Работают они просто – заполняют поры в готовом бетоне.

Мы уже говорили, что часто используется не одна, а сразу несколько добавок, ну или определенным составом улучшается несколько характеристик. Так вот, для улучшения качеств по водонепроницаемости можно применять силикатный клей, то же жидкое стекло, который повышает марку бетона по морозостойкости и водонепроницаемости, а также увеличивает скорость схватывания смеси, будущую прочность.

Ускорители твердения 

Часто такие добавки очень схожи с морозостойкими, отличается только рецептура приготовления, процентное содержание добавки в составе.

Неармированные бетоны улучшают добавлением составов на основе хлорида кальция, до 2% от массы цемента. Но есть одно “но” – коррозийное воздействие хлорида кальция на металл. Поэтому добавка не используется в железобетоне.

Для армированных конструкций используют компоненты, основными веществами которых являются нитрит натрия и поташ. Чаще используются для приготовления смесей, которые идут на замоноличивание швов и стыков между сборными конструкциями из железобетона. Данные добавки могут обеспечивать схватывание и общее качество при достаточно низких температурах: при использовании нитритно-натриевых – до -15°С, с применением поташа – до -25°С.

Важно помнить, что добавки на основе поташа ведут к тому, что бетонная смесь быстро теряет в удобоукладываемости. Поэтому использовать добавки следует непосредственно перед проведением работ.

Существует еще множество других смесей и добавок, которые помогают строителям в разные периоды работы. Но сегодня мы уделили внимание именно тем, которые могут помочь нам со строительством на даче в плохую погоду.

Всегда можно заставить бетонный состав твердеть на морозе, но не из-за того, что в нем просто замерзает вода, а корректно и последовательно, чтобы будущая конструкция приобрела необходимые в строительстве качества. Стоит только выбирать правильное время для дачных начинаний, ну или использовать специальные материалы и дополнительные компоненты, которые обеспечат удобство работы и качество сооружения.

можно ли использовать цемент зимой, особенности применения

Современное строительство все чаще теряет свою сезонность. Хотя возводить здания летом намного проще, нередко приходится работать и в холодное время года. Чаще всего строить зимой заставляют либо сорванные сроки для сдачи объекта, либо желание сэкономить: в это время покупка и доставка строительных материалов значительно дешевле. Почти все архитектурные и ремонтные работы подразумевают использование цемента — основного вяжущего материала, который проблемно ведет себя при минусовых температурах. Поэтому работать зимой с ним могут и должны только профессиональные бригады.

Какие проблемы могут возникнуть при зимнем бетонировании

Вода, которая входит в состав строительной смеси, замерзает. Это может полностью остановить процесс застывания: кристаллы льда, расширяясь при замерзании, разрушают агрегатную структуру раствора. Происходит торможение гидратации цемента. Прочность и долговечность бетона в дальнейшей эксплуатации сильно пострадают. Если прогноз погоды на ближайшие двадцать восемь дней (период максимального набора прочности для начала эксплуатации) — ниже минус пяти градусов по Цельсию, то набирание прочности остановится окончательно.

Больше всего от морозов страдает верхний слой цементного покрытия, поэтому если заливается фундамент или бетонная плита, при резком похолодании до минуса разрушится именно он: со временем он обсыплется.

Для строительства фундамента зимой используется цемент с противоморозными добавками и пластификаторами

Технологическое решение: противоморозные добавки

От негативного воздействия мороза современные цементные смеси защищают специальные противоморозные добавки, входящие в состав: хлористый натрий, хлористый кальций, натрия формиат и др. Для проведения наземных работ на открытом воздухе может применяться также нитрит натрия (до −15 °С) или поташ (до −30 °С). Под воздействием солей вода не успевает замерзнуть, давая раствору возможность правильно и своевременно застыть. Главное — четко придерживаться правил применения подобных миксов:

  • температура раствора не ниже плюс пяти градусов по Цельсию;
  • не замораживать приготовленный вяжущий продукт;
  • применять сразу после приготовления.

Портландцемент уже содержит необходимые антифрост-добавки, поэтому он является идеальным вариантом для зимнего строительства.

Кладка кирпича зимой должна происходить с помощью раствора с содержанием нитрита натрия

Для того чтобы ускорить набирание прочности строительной смеси, в нее могут быть добавлены еще пластификаторы, которые повышают ее плотность и устойчивость к капризам зимы. Их стоит подмешивать вместе с водой. Количество пластификатора зависит от предназначения раствора.

Другие методы защиты

Если антифриз-добавки не используются, а температура воздуха опускается все ниже и ниже, можно защитить цемент и другими способами:

  1. Использование теплой воды при замешивании бетона. Это метод быстрого замораживания кладки, который позволяет избежать нарушения процесса гидратации.
  2. Прогревание участка строительства с помощью электрических калориферов. Весьма дорогой способ.
  3. Защита плитами или щитами, обернутыми любым теплоизоляционным материалом, например, полиэтиленовой пленкой. Только нужно помнить, что они могут прилипнуть к поверхности залитого раствора, поэтому стоит продумать вариант подпорок для теплоизоляции.

С помощью тех же плит можно попробовать отогреть не застывший бетон, который уже пострадал от мороза.

Отделочные работы с цементом, например, оштукатуривание поверхности, даже если заказ песка, глины, гипса и др. материалов уже осуществлены, лучше оставить до весны, когда установится стабильная плюсовая температура. Иначе, какими бы тщательными ни были работы штукатуров, отделка отвалится от стены уже через несколько дней.

Противоморозные добавки в бетон, присадка для цемента в мороз для прочности и быстрого схватывания: особенности зимнего бетонирования

Особенности строительства в зимний период


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


  • Оптимальные условия для гидратации – температура воздуха 18-20С. В таких условиях бетон достигает необходимой прочности за 28 дней.

  • Гидратация заметно замедляется при температуре ниже +10С. Так, при +5С бетон за 28 дней наберет лишь 70% необходимой прочности.

  • При температуре ниже нуля вода, входящая в состав бетона, замерзает, и процесс гидратации останавливается.


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


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


Стоит отметить, что существует несколько способов работы с бетоном в условиях низких температур. Но большинство из них применимы лишь при крайне небольших объемах частного строительства (бани, хозяйственные постройки). Такие технологии, как создание термосного эффекта или длительное принудительное прогревание бетонной конструкции во время затвердевания и др., очень трудоемки, затратны и, как правило, невозможны при строительстве домов и других крупных объектов. Кроме того, учитывая наличие широкого спектра противоморозных добавок, иные способы поддержания температуры бетона оказываются нецелесообразными.


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

Зимнее бетонирование с добавками Sika


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

  • Sika®Antifreeze N9 – добавки-антифризы для бетона со свойствами ускорителя твердения и пластификатора. Добавка обеспечивает быстрое твердение и набор прочности бетона при минусовой температуре. Кроме того, состав повышает плотность и прочность бетона и не оказывает вредного воздействия на арматуру ввиду отсутствия агрессивных компонентов.

  • Ускоритель твердения бетона Sika® Antifreeze FS-1 увеличивает количество выделяемого бетоном тепла и ускоряет начало процесса схватывания раствора. Применение этой добавки позволяет бетону быстро набрать начальную прочность, на которую не влияют минусовые температуры.

  • Sika® Antifreeze Plast – противоморозный пластификатор. Состав ускоряет набор прочности бетона, обеспечивает его затвердевание при отрицательных температурах. Кроме того, повышает пластичность бетонной смеси, прочность и водонепроницаемость конструкции.


Высокое качество для безупречного результата


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

Преимущества противоморозных добавок Sika:

  1. Они позволяют вести бетонирование практически при любых минусовых температурах. Рабочий диапазон – до -25С.

  2. Их применение значительно ускоряет скорость затвердевания бетона. Процесс набора прочности не затягивается даже в сильные морозы. С конструкции, изготовленной с применением добавок Sika, можно без дефектов и сколов снять опалубку через небольшой промежуток времени после заливки.

  3. Добавки улучшают структуру бетона, повышают его прочность, влагонепроницаемость, защищают от коррозии металлические элементы конструкции.

  4. Добавки Sika экономичны в использовании и снижают расход цемента. Это позволяет уменьшать стоимость строительства без потери качества и прочности конструкции.


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

Специальные добавки для зимней стройки

Существует мнение о том, что зимний период — не хорошее время для строительства, и оно верно. Зимние условия диктуют целый ряд ограничений. Необходимо установить обогрев строительной площадки и бытовки для служащих и рабочих, чистить от снега подъездную дорогу. В связи с коротким световым днем срок строительства увеличивается.

Все таки дом строить зимой можно. Не запрещают это и нормативы. Также снижается стоимость услуг строительных бригад и цена строительных материалов в холодное время.

В холодные месяцы производят кладку стен из таких стеновых материалов, как ракушечник, кирпич, бутовый камень, газо-, керамо- и пеноблоки, возводят стены монолитные стены из бетона. Также можно использовать метод несъемной опалубки и производить штукатурные работы.

Но есть проблема. Вода, используемая для затворения строительных смесей, замерзает и не взаимодействуют с другими химическими веществами.

Поэтому, если температура упала ниже 0°С твердение готового раствора заканчивается. А лед образованный значительно разрушает структуру раствора, существенно снижая его прочность.

Для этого в зимнее время года нужно обязательно добавлять противоморозные добавки к строительным смесям или покупать готовые «зимние» составы.

Используем противоморозные добавки

Проблему готовности растворов к применению в морозную погоду решают несколькими способами. Но чаще всего в состав строительных смесей вводят противоморозные добавки — специальные соли, которые снижают температуру замерзания воды и предотвращают ее превращение в лед. Делают это непосредственно на строительной площадке. В итоге растворный шов успевает набрать достаточную прочность до того, как вода замерзнет. С этой целью используют такие добавки, как углекислый калий (поташ), азотистокислый натрий (нитрит натрия), хлористый кальций, хлористый натрий, формиат натрия и др.

При строительстве коттеджа для проведения работ при температуре до -15 °С специалисты советуют выбирать в качестве добавки нитрит или формиат натрия. Если похолодало еще сильнее, нужно использовать поташ (до -30 °С). Преимущество всех вариантов — отсутствие коррозии при возведении армированных конструкций. Не появляются и высолы на поверхности затвердевшего раствора. А вот хлорсодержащие вещества лучше не использовать — они ускоряют коррозионные процессы, что приводит к разрушению армирующих деталей.

Правда, что поташ, что нитрит натрия — опасные и ядовитые материалы. Итоговые цементные или бетонные растворы не наносят вред здоровью человека, но при применении этих добавок нужно соблюдать технику безопасности: хранить вещества в сухом и запираемом помещении в заводской упаковке, а растворы готовить в очках, резиновых перчатках, сапогах и строительных комбинезонах. С формиатом натрия работать проще, поскольку он не является токсичным веществом.

Очень важно соблюдать рекомендованные производителем пропорции при приготовлении состава. Обычно они зависят от температуры окружающего воздуха. Усредненные цифры приведены в таблице.

Количество противоморозных добавок
Температура воздуха,°СРасход добавок,% от массы цемента в смеси
ПоташНитрит натрияФормиат натрия
-5°С5-64-62-3
-10°С6-86-83-4
-15°С8-108-104-5

Кроме противоморозных добавок (условно говоря, «антифризов»), существуют пластификаторы (или суперпластификаторы). Они увеличивают пластичность растворной смеси и тем самым дают возможность снизить требуемое для затворения количество воды. Пластификаторы улучшают морозостойкость раствора и увеличивают его плотность. В связи с этим как минимум несколько дней после укладки в растворе не происходит никаких физических изменений, и он успевает схватиться.

Применение этих добавок полезно при изготовлении растворов для ведения кладки, выполнения бетонных работ, устройства наливных полов. Вводят пластифицирующие вещества вместе с водой, их минимальное количество должно составлять 5-10 % от веса цемента. Такая пропорция достаточна для проведения кладки. При необходимости бетонирования нужно увеличить расход пластификатора до 10-15 %. Тем самым будет еще более увеличена пластичность смеси при укладке и одновременно влагостойкость готового бетона.

Наконец, есть и такие зимние добавки, как специальные составы, ускоряющие процесс твердения раствора (набора прочности). Благодаря им он превращается в крепкий камень прежде, чем успевает замерзнуть. Подобные добавки пригодятся, прежде всего, для создания монолитных конструкций (бетонных перекрытий, стен по технологии несъемной опалубки). Их расход обычно составляет 2-5 % от массы цемента.

Но наиболее оптимально применение двух или нескольких видов добавок одновременно. Исключение составляют штукатурные смеси. В них лучше вводить только «антифризы». А пластификаторы для таких составов вовсе противопоказаны, иначе они просто стекут вниз со стены после нанесения, так и не успев должным образом схватиться.
Зато в раствор для кладки стен из кирпича или крупных блоков лучше добавить одновременно противоморозные добавки и пластификаторы. Для бетона пригодятся ускорители твердения в сочетании с пластификаторами. Можно совместить и все три вида добавочных веществ. При этом следует обязательно учесть принципиальную возможность их совместного использования без потери качества. Информацию об этом можно найти в инструкции от производителя.

В продаже есть и готовые комбинированные добавки, сочетающие в себе два или несколько качеств.

Бетонирование зимой

Проводить бетонные работы в зимнее время (например возводить стены по методу бетонной опалубки или заливать монолитное перекрытие) специалисты рекомендуют при температуре воздуха не ниже -10 «С. При более сильных морозах бетонирование лучше временно прекратить. «Свежую» конструкцию надо накрыть рубероидом, полиэтиленовой пленкой или минеральной ватой на несколько дней, пока бетон надежно не схватится.

Бетономешалка подойдет, если рабочих много или готовый раствор можно хранить в отапливаемом помещении

Раствор, оставленный на открытом воздухе, рискует быстро замерзнуть и прийти в негодность

В противном случае смесь стоит готовить небольшими порциями

Готовые противоморозные составы

Кроме комбинированных добавок, производители предлагают и готовые сухие смеси, в которые уже в заводских условиях были добавлены те или иные противоморозные добавки. Они бывают двух видов: кладочные и отделочные. Первые, в свою очередь, подразделяют на тяжелые (с плотностью более 1500 кг/ м3) и легкие (плотность, соответственно, менее 1500 кг/м3). В продаже есть как простые растворы (на основе цемента или извести), так и сложные (цементно-известковые). Для кладки применяют цементные или цементно-известковые тяжелые растворы.

Использовать готовые растворы, конечно, куда удобнее, чем готовить замес самостоятельно: нет необходимости тщательно контролировать количество, учитывать сочетаемость материалов и т. д. Кладка кирпичей и блоков на готовые растворные смеси позволяет стене за зиму набрать до 8о % необходимой прочности, что сравнимо с результатами летней кладки. Кстати, есть и «фирменные» сухие смеси. Например, свои составы предлагают многие производители газобетонных блоков.

Но за удобство следует платить — такие растворы стоят существенно дороже, чем обычные. Зато в их составе находятся химические вещества в многократно выверенных пропорциях, и все, что требуется — просто развести их чистой водой (предварительно подогретой до 30-40 °С) и перемешать (при помощи дрели с миксером). Готовый раствор должен быть в меру пластичным, не должен растекаться и быть слишком густым. Использовать смесь нужно в течение часа с момента приготовления. Причем следует следить, чтобы температура самого раствора не упала ниже нуля. Замерзшую смесь придется выбросить: использовать отогретый раствор (такие советы встречаются) специалисты категорически не рекомендуют.

Условия зимней кладки

Первое условие при возведении стен в холодный период — перед укладкой кирпич или блок обязательно должны быть очищены от снега, льда или инея. Второе важное правило — цемент и готовую смесь нужно хранить в утепленных емкостях. Причем отогревать слегка схватившийся раствор нельзя. Поэтому очень важно обеспечить высокую скорость кладки и быстрое уплотнение нижележащих рядов верхними. А в перерывах желательно укрывать готовую часть стены фанерой, рубероидом или пленкой. Или же тщательно очищать поверхность от снега и инея при возобновлении работ.

Раствор при отрицательных температурах готовят в отапливаемых помещениях, причем используют цемент марки М50 и более. В песке не допускается наличие крупных комков (более 1 см) и кусочков льда.

Кладку при помощи зимних растворов необходимо вести с тонкими швами порядка 1-3 мм (то есть такими же, как и в летнее время). Это требование связано с тем, что большие швы увеличивают теплопотери конструкции и могут привести к значительной осадке весной. Также во время работы следует с особой тщательностью проверять вертикальность стен: любые отклонения тоже чреваты проблемами во время оттепели. Кладку ведут равномерно, по всему периметру здания или длине стены так, чтобы не было больших перепадов по высоте. Столбы и простенки между оконными проемами армируют при помощи стальных сеток.

Наконец, весной, в период оттаивания, необходимо контролировать прочность и устойчивость стены, выполненной зимой. Ведь при повышении температуры кладка также оттаивает, могут возникнуть небольшие осадочные явления и микротрещины. Поэтому, как и во время кладки, следует каждые 2-3 дня проверять сохранение вертикальности конструкций, а при обнаружении минимального отклонения нужно сразу же установить подкосы и опоры из деревянных бревен или металлических труб, которые предотвратят дальнейшее смещение. Обычно это требуется для стен, расположенных с южной стороны. Их на время оттепели можно завесить (например пергамином). После того как в течение 7-10 дней будет поддерживаться круглосуточно положительная температура, опорные элементы убирают.

Еще один способ борьбы с неравномерной осадкой — предварительная монтаж опорных элементов и принудительное оттаивание стены во время ранней весны при помощи калориферов, электрообогревателей или тепловых пушек, располагаемых внутри здания. Для этого необходимо поднять температуру в помещении до 30°С и поддерживать ее в течение нескольких дней. Однако этот способ более трудоемкий, требует немалых энергозатрат, наличия надежного подключения к электросети рядом с домом или использования автономных генераторов.

При зимней кладке особенно важно соблюдать толщину раствора и выдерживать уровень

Несоблюдение правил подготовки растворов и кладки как минимум приведет к образованию высолов, а как максимум — к появлению трещин

В перерывах между работой нужно закрывать свежую кладку

Штукатурные работы в холод

Выполнять зимой наружные отделочные работы для вновь возведенной стены специалисты не рекомендуют. Этот процесс лучше перенести на весну, причем на то время, когда построенная конструкция полностью оттает. При этом вести оштукатуривание готовых фасадов, устроенных летом или осенью (например из газоблоков или керамического кирпича), можно. А вот в том случае, если предполагается фасадное утепление, работы по его отделке, а также нанесению финишного штукатурного состава лучше перенести на весну.

Поверхность перед оштукатуриванием необходимо тщательно отчистить от грязи, снега, наледи и инея. Все слои штукатурки следует нанести в течение одного дня, выполняя следующий сразу после того, как слегка загустеет предыдущий.
Главное — не забывать добавлять в состав противоморозные добавки. Вводить «антифризы» нужно уже в том случае, если температура наружного воздуха опустилась ниже 5 °С. Ни в коем случае нельзя применять старые, давно хранившиеся смеси или составы. Ведь результат будет, что называется, налицо — в виде высолов и подтеков на поверхности стены.

Как поднять точку замерзания воды

Понизить точку замерзания воды очень просто. Все, что вам нужно сделать, это добавить соль, сахар или другие растворенные вещества. Идти в обратном направлении и поднять температуру замерзания воды не так просто. На самом деле, некоторые ученые сомневаются, что это вообще возможно. Однако, несмотря на то, что может быть правдой, что вы не можете поднять точку замерзания, добавляя растворенное вещество, исследователи обнаружили другие способы повышения точки замерзания переохлажденной воды. Один — с помощью электричества, а другой — путем добавления алкоголя или тестостерона.Эти методы работают только с чистой водой.

Начните с переохлажденной воды и добавьте спирт

Процесс замерзания воды усложняется тем фактом, что вода является полярной молекулой, что означает, что, даже если ее чистый заряд равен нулю, у нее есть положительный и отрицательный конец, например магнит. Молекулы воды электрически связываются друг с другом и с примесями в воде, образуя водородные связи, и они легче объединяются в лед, если вода содержит примеси. Если вы найдете способ подвесить каплю чистой воды в воздухе, не касаясь чего-либо, она может оставаться в жидком состоянии при температуре значительно ниже 0 градусов по Цельсию (32 градуса по Фаренгейту).Такая переохлажденная вода может оставаться в жидком состоянии до тех пор, пока температура не упадет до -40 C (-40 F).

Однако добавление спирта к воде меняет ее поведение. При охлаждении спирт образует ледяные шестиугольники, и капли воды сливаются вокруг них, а не свободно плавают друг вокруг друга. Гексагональные структуры обеспечивают тот же тип стабильности, что и твердые примеси. Добавляя спирт, ученые обнаружили, что они могут поднять точку замерзания чистой воды до 0 C.

Электричество также может повысить точку замерзания воды

Израильские ученые попробовали другой подход к повышению температуры, при которой замерзнет переохлажденная вода.Они создали заряженные клетки, поместив пироэлектрические кристаллы внутрь медных цилиндров. Они поместили эти клетки во влажную комнату и снизили температуру до тех пор, пока вода не начала конденсироваться на кристаллах. Они продолжили понижать температуру и обнаружили, что капли замерзали при -12,5 C (9,5 F) на незаряженной поверхности, но на положительно заряженной поверхности они замерзали при -7 C (19,4 C). На отрицательно заряженной поверхности вода замерзла при -18 C (-0,4 F).

Эксперимент дал еще более удивительный результат.Исследователи обнаружили, что капли воды оставались жидкими на отрицательно заряженной поверхности в течение 10 минут при -11 ° C (12,2 ° F), но когда заряд рассеивался, они могли вызвать замерзание капель, подняв температуру в помещении до -8 ° C ( 17,6 F). Причина в том, что повышение температуры в помещении создает положительный заряд на кристаллах.

Сажа и тестостерон тоже работают

Ученые знают, что добавление сажи в чистую воду повышает температуру замерзания примерно на 7 градусов Цельсия, но это ничто по сравнению с мужским гормоном тестостероном.Он может поднять точку замерзания чистой воды, которая была переохлаждена с -40 C до -1 C (30,2 F). Исследователи не уверены, как это работает, но подозревают, что этот механизм похож на механизм действия алкоголя.

Понижение точки замерзания

Величина, на которую вы можете понизить точку замерзания воды, зависит от концентрации растворенного вещества, которое вы добавляете, но вы не можете снижать точку замерзания бесконечно. Фактически, нулевая точка шкалы Фаренгейта (-17,8 C) определяется как температура замерзания насыщенного раствора соленой воды.Соль больше не растворяется в насыщенном растворе, поэтому 0 F — это самая низкая температура, до которой вы можете понизить точку плавления воды с солью. Однако можно переохлаждать воду, чтобы она оставалась в жидком состоянии при даже более низких температурах. Исследователи из Университета Юты определили, что температура, при которой вода должна замерзнуть, составляет -48 C (-55 F).

Депрессия точки замерзания | Введение в химию

Цель обучения
  • Обсудить влияние растворенного вещества на точку замерзания растворителя
Ключевые моменты
    • Понижение точки замерзания можно рассчитать, используя точку замерзания чистого растворителя и моляльность раствора.
    • В точке замерзания давление пара твердой и жидкой формы соединения должно быть одинаковым.
    • Точка замерзания вещества — это температура, при которой твердая и жидкая формы находятся в равновесии.
    • Для восстановления равновесия температура замерзания смеси растворенного вещества и растворителя понижается по сравнению с исходным чистым растворителем.
Условия
  • Понижение точки замерзания Добавление растворенного вещества к растворителю снижает температуру, при которой жидкий растворитель становится твердым.
  • Давление пара: Давление, которое оказывает пар, или парциальное давление, если он смешивается с другими газами.
  • Фактор Ван ‘т Гоффа Мера влияния растворенного вещества на коллигативные свойства.
  • точка замерзания Температура, при которой жидкость замерзает, а твердая и жидкая фазы находятся в равновесии; обычно такая же, как температура плавления.

Понижение точки замерзания — это явление, которое описывает, почему добавление растворенного вещества к растворителю приводит к снижению точки замерзания растворителя.Когда вещество начинает замерзать, молекулы замедляются из-за снижения температуры, и начинают действовать межмолекулярные силы. Затем молекулы образуют узор и, таким образом, превращаются в твердое тело. Например, когда вода охлаждается до точки замерзания, ее молекулы становятся медленнее, а водородные связи начинают больше «прилипать», в конечном итоге создавая твердое тело. Если в воду добавляется соль, ионы Na + и Cl — притягиваются к молекулам воды и препятствуют образованию крупной твердой сетки, известной как лед.Чтобы добиться твердого состояния, раствор необходимо охладить до еще более низкой температуры.

Понижение температуры замерзания можно также объяснить с точки зрения давления пара. Добавление растворенного вещества в растворитель существенно разбавит молекулы растворителя, и, согласно закону Рауля, это приводит к снижению давления пара. Принимая во внимание тот факт, что давление пара твердой и жидкой форм должно быть одинаковым в точке замерзания, поскольку в противном случае система не была бы в равновесии, снижение давления пара приводит к понижению температуры, при которой давление пара жидкая и замороженная формы раствора будут равны.

Влияние растворенных веществ на физические свойства Трехфазная диаграмма, которая показывает давление и температуру при нормальных точках кипения и замерзания растворителя (зеленые линии), а также точки кипения и замерзания раствора (фиолетовые линии). Обратите внимание, что при давлении 1 атм точка замерзания была понижена (обозначена цифрами 2 и 4).

Понижение температуры замерзания можно рассчитать по формуле:

[латекс] \ Delta T_f = i \ times K_f \ times моляльность [/ латекс]

В этом уравнении [латекс] \ Delta T_f [/ latex] — это депрессия точки замерзания, Kf — константа депрессии точки замерзания, а i — фактор Ван ‘т Хоффа.Постоянная депрессии точки замерзания изменяется в зависимости от растворителя, а коэффициент ван т Хоффа учитывает количество частиц, которые растворяющееся вещество создает в растворе.

Пример

Какова точка замерзания водного раствора при добавлении достаточного количества NaCl для создания 0,25 м раствора? Значение K f для воды составляет 1,858 o C / м.

Чтобы решить эту проблему, вы должны помнить, что NaCl распадается на два иона, Na + и Cl —, когда он растворяется в воде.oC [/ латекс]

Может показаться, что проблема решена, но это не так. Значение 0,93 o C — это изменение температуры замерзания. Новая точка замерзания воды, которая обычно составляет 0 o C, равна: 0 — 0,93 = -0,93 o C.

Показать источники

Boundless проверяет и курирует высококачественный контент с открытой лицензией из Интернета. Этот конкретный ресурс использовал следующие источники:

Предотвращение и размораживание замерзших труб

Предотвращение и размораживание замерзших труб | Американский Красный Крест