Противоморозная добавка в бетон: разновидности, преимущества, применение

Проведение строительных работ в холодное время года сопровождается рядом трудностей, в частности, сохранением оптимальной структуры бетонного раствора в условиях низких температур. Поддержать бетон в пластичном состоянии и ускорить его затвердевание в морозы помогут специальные противоморозные добавки.

Противоморозная добавка представляет собой порошкообразное химическое соединение, предназначенное для смешивания с основной массой бетонного раствора. Также в продаже можно встретить готовые средства в жидком виде, имеющие аналогичное предназначение.

Химикаты этого типа препятствуют замерзанию воды, входящей в состав раствора, ускоряют созревание и гидратацию бетона. Без добавки раствор в морозы не застывает, а замерзает, полностью утратив свою прочность при оттаивании.

Гидратация бетона — процесс превращения пластичного цементного раствора в прочное каменистое образование.

Разновидности современных противоморозных добавок:

• Пластификаторы — составы на основе сульфатов и полиакрилатов. Придают бетонному раствору эластичность, прочность и влагонепроницаемость. Способствуют качественному формированию смеси бетона без образования пустот однородным равномерным слоем.
• Ускорители твердения — смеси, содержащие соли кальция, сульфаты алюминия и железа. Сокращают период застывания бетонного раствора, придают ему прочность. Действие ускорителей охватывает первые три дня высыхания конструкции из бетона.
• Антифризы — добавки с различными компонентами, препятствующими замораживанию молекул воды. Уменьшают температуру застывания жидкости и снижают скорость схватывания бетона, не влияя на скорость формирования конструкции.

Антифризы с маркировкой «ХК» не предназначены для использования в армированных конструкциях, поскольку вызывают окисление металлов.

• Коррозионностойкие — защищают бетонные растворы от воздействия агрессивных веществ и морозов, препятствуют окислению железобетонных форм.
• Комбинированные — имеют сложный состав, действуют сразу в нескольких направления, повышая прочность и долговечность изделий из бетона.

Достоинства добавок:

• дают возможность проводить строительные работы зимой;
• раствор бетона схватывается быстрее, сохраняя прочностные характеристики и нужную форму;
• повышают степень сцепления микрочастиц раствора, что положительно влияет на прочность конструкции;
• повышают влагонепроницаемость бетона за счет заполнения пустот пластификаторами;
• защищают арматуру в железобетоне от окисления;
• снижают риск деформации бетонных форм в процессе усадки;
• препятствуют растрескиванию монолитных изделий при застывании и оттаивании;
• обладают низкой стоимостью в сравнении с альтернативными противоморозными методами.

Существуют у современных смесей и некоторые недостатки:

• увеличивается расход цемента в растворе;
• некоторые компоненты добавок обладают токсичностью;
• высока вероятность снижения заявленной прочности бетона;
• бетонная конструкция набирает прочность за более длительный промежуток времени.

Противоморозные добавки снижают температуру замерзания воды в растворе до -15 °С. 

Противоморозные добавки вводятся бетон в виде теплого водного раствора оптимальной для работ концентрации. В сухом виде присадку добавлять нельзя, так как ее эффективность может снижаться на 40-70%.

Раствор с добавками рекомендуется готовить при температуре окружающей среды не ниже 0 °С даже в холодный сезон. Емкости для смешивания должны быть чистыми и находиться в укрытии, недоступном для дождя и снега. Вводить добавку желательно с последней третью жидкости, перемешивая компоненты до однородного состояния. В смеси не должно быть комьев и частиц льда, превышающих размеры 10 мм. Использовать готовую смесь можно не раньше, чем через 15 минут после смешивания. При этом рекомендуемая температура раствора на выходе не должна быть меньше 15 °С и выше 25 °С.

Отдельные виды добавок в бетон требуют проведения мероприятий по обогреву и утеплению сформированной конструкции, особенно при использовании присадки в низкой концентрации. Поверхность раствора можно укрывать пленкой, присыпать опилками или накрывать сухими досками. При проведении масштабных строительных работ используется прогрев бетона электрооборудованием.

Если мероприятия по обогреву бетонной конструкции провести нет возможности, необходимо подбирать состав таким образом, чтобы прочность раствора была увеличена на 1-2 марки.

Точная дозировка противоморозных добавок указывается производителем на упаковке продукции. Поэтому в процессе приготовления раствора необходимо четко придерживаться инструкции к каждой конкретной присадке.

Факторы, которые следует учитывать при расчете количества добавки:

• условия ухода за возведенными бетонными формами;
• температурные показатели готового раствора с антифризом;
• температура воздуха, при которой проводится строительство;
• химические, минералогические и структурные особенности бетонной смеси;
• расчетная скорость отвердения и набора прочности раствора;
• прочность цемента, использующегося для приготовления бетона.

Ориентировочная концентрация комбинированных присадок в зависимости от термопоказателей бетонной смеси:

• бетон температурой от 0 °С до -10 °С — 1,5% от общей массы цемента;
• бетон температурой от -25 °С до -10 °С — 2% от цементной массы.

Добавки-антифризы подмешиваются в раствор в количестве 10-15% от общего веса цементной смеси.

Ускорители затвердевания используются в концентрации 3-5% от массовой доли цемента.

Бетон с добавлением противоморозных компонентов полноценно застывает около 18 часов.

Большинство компонентов добавок являются агрессивными химическими веществами, поэтому необходимо придерживаться особых правил в процессе их использования:

• Надевать спецодежду, резиновые сапоги, рукавицы, респираторы и защитные очки.
• Все работы проводить в хорошо проветриваемом помещении.
• Для перемешивания компонентов смеси предпочтительнее воспользоваться механизированными устройствами.
• Избегать попадания антифриза на открытые участки тела и в пищу. При попадании средства на кожу тщательно смыть его мыльной водой и ополоснуть мощной струей чистой воды.
• Если вещество попало в глаза, рекомендуется промыть их большим количеством воды и обратиться к врачу.
• По окончании работ с присадками снять средства защиты, тщательно вымыть лицо и руки.

Качественного бетонного покрытия в зимний сезон удается добиться только при помощи противоморозных добавок. Они должны вноситься в строгом соответствии с инструкцией, с соблюдением рекомендованных пропорций и технологий.