Dodatek proti zmrzovanju v betonu: opis in lastnosti
Gradnja montažnih betonskih in armiranobetonskih konstrukcij ter gradnja monolitnih konstrukcij ne prenehata pospeševati, vendar se morajo obrtniki zaradi bližajočega se konca gradbene sezone pogosto soočiti z naglico. To je posledica lastnosti delovanja cementne gnojevke, od katerih je ena prisotnost tekoče faze, ki prispeva k neprekinjenemu procesu hidratacije in zorenja sestave. Če temperatura pade pod 5 stopinj, se faza zorenja betona upočasni, če so dosežene negativne vrednosti, pa se ustavi, kar je posledica kristalizacije vode, ki je del cementne kaše. To vodi do uničenja betonske konstrukcije, ki postane neuporabna. Kljub temu se večina mojstrov z izkušnjami na področju monolitne gradnje sooča s potrebo po nadaljevanju cikla betonskih del pozimi, zato se soočajo z vprašanjem: »Kako podaljšati tekočo fazo betona in posledično , njegova vitalna dejavnost … Za rešitev tega problema strokovnjaki predlagajo uporabo dodatkov proti zmrzovanju v betonu, katerih tehnične značilnosti in glavne sorte bodo obravnavane v tem članku..
Dodatki proti zmrzovanju v betonu: glavne sorte
Dodatki proti zmrzovanju v betonu so kemična snov v obliki suhe mešanice ali raztopine, ki z vključitvijo največje količine vode v kristalizacijo betona pospeši proces hidratacije betonske mešanice in prispeva k utrjevanju betona pod negativne temperature. Glavni namen dodatka proti zmrzovanju pa je vzdrževanje tekočega stanja betonske raztopine in posledično pospeševanje njene hidracije, ki se pri negativnih temperaturah znatno upočasni..
Pomembno! Pri uporabi dodatkov proti zmrzovanju v betonu si je treba zapomniti, da trdnost betona z dodatki proti zmrzovanju pri negativnih temperaturah ne presega 30% največje možne konstrukcijske trdnosti, preostalih 70% trdnosti beton pridobi med odmrzovanjem. V zvezi s tem se konstrukcije, katerih betoniranje je potekalo v zimskem času, ne smejo izpostaviti visokim obremenitvam..
V skladu s kemijsko osnovo se razlikujejo naslednje vrste dodatkov proti zmrzovanju v betonu:
- Antifriz;
- Sulfati;
- Pospeševalniki proti zmrzovanju.
Podrobneje razmislimo o značilnostih vsake predstavljene sorte.
- Antifriz je dodatek proti zmrzovanju v betonu, ki pomaga znižati temperaturo kristalizacije tekočine, ki je del raztopine, prav tako pa poveča ali rahlo zmanjša stopnjo strjevanja raztopine. Hkrati pa nima vpliva na hitrost nastajanja struktur..
- Mešanice betona na osnovi sulfatov so še ena priljubljena komponenta proti zmrzovanju, ki zagotavlja največjo hitrost nastajanja goste raztopine. Značilnost aditivov proti zmrzovanju na osnovi sulfatov je aktivno sproščanje toplote, ki se začne po njihovem dodajanju raztopini in spremlja interakcija betonske raztopine s produkti hidratacije. Ker je za aditive na osnovi sulfatov značilna močna vezava s slabo topnimi spojinami, jih ni mogoče uporabiti za znižanje ledišča delovne mešanice..
- V središču dogajanja pospeševalniki proti zmrzovanju povečuje se stopnja topnosti silikatnih sestavin cementa, ki v reakciji s produkti njegove hidracije tvorijo dvojne in bazične soli, ki zmanjšujejo ledišče tekoče komponente betonske raztopine.
Pomembno! Sodobni kompleksni dodatki proti zmrzovanju za beton ne samo uravnavajo kinetiko njegove trdnosti, ampak tudi popravljajo njegove reološke lastnosti. Z znižanjem temperature kristalizacije tekoče komponente raztopine skrajšajo čas njene primarne vezave, vplivajo na utrjevanje cementnega kamna in povečajo njegovo trdnost.
Obstaja več vrst dodatkov za pospeševanje, od katerih ima vsak določen niz kemičnih in obratovalnih lastnosti. Poglejmo jih podrobneje.
Potash ali kalcijev karbonat, ki je kristalinična snov, je močna komponenta proti zmrzovanju, ki znatno pospeši proces vezave in kasnejšega utrjevanja betona. Tako kot kateri koli dodatek proti zmrzovanju tudi kalcijev karbonat zmanjšuje trdnost betonske konstrukcije, zato da bi čim bolj zmanjšali ta negativni učinek na stavbo, strokovnjaki priporočajo kombiniranje kalijevega kalija z natrijevim tetraboratom ali žveplovo žveplovo žveplovo maso, katere koncentracija ne sme presegati 30% . Ker je kalcijev karbonat potencialno nevarna snov, je treba pri njegovem delovanju upoštevati nekatere varnostne ukrepe;
Natrijev tetraborat, imenovana tudi rjava ali sulfatna drozga, je mešanica soli natrija, kalcija, amonija ali lignosulfonske kisline. Strokovnjaki priporočajo dodajanje te snovi kot nečistoče pri uporabi kalcijevega karbonata, kar preprečuje izgubo lastnosti trdnosti betonskih konstrukcij po odmrzovanju. V nasprotnem primeru je mogoče opaziti ne le pojav razpok v konstrukcijah, ampak tudi zmanjšanje njihove vodoodpornosti in odpornosti proti zmrzali. Tako bo uporaba kalija kot dodatka proti zmrzovanju brez dodajanja natrijevega tetraborata zmanjšala lastnosti trdnosti konstrukcije za 20-30%;
Natrijev nitrit – kristalinični prah, ki se uporablja kot dodatek proti zmrzovanju betonski malti. Ker je natrijev nitrit požarno nevarna strupena snov, je pri njegovem delovanju pomembno upoštevati največjo dovoljeno koncentracijo snovi, ki je določena empirično in običajno ne presega 0,1 – 0,42 l / kg cementne malte, če temperatura okolice bo od 0 do -25 stopinj. V podjetju pri delu z natrijevim nitritom največja dovoljena koncentracija snovi na delovnem mestu ne sme presegati 0,005 mg / l. V skladu z zahtevami Raziskovalnega inštituta za beton in armirani beton morajo biti posode, ki so bile uporabljene za prevoz, skladiščenje in izdelavo natrijevega nitrita, označene z “YAD”. Skupna uporaba natrijevega nitrita in lignosulfonske kisline je prepovedana, saj njuno interakcijo spremlja tvorba strupenih plinov;
Natrijev format – bel kristalinični prah, ki deluje tudi kot pospeševalnik proti zmrzovanju. V večini primerov se uporablja skupaj z naftalen lignosulfonatom za povečanje lastnosti zmanjševanja vode in plastifikacije. Natrijev format je dodatek proti zmrzovanju v betonu, katerega poraba ne presega 2-6% celotne mase cementa.
Pomembno! Poleg zgoraj navedenih snovi se lahko kot dodatek proti zmrzovanju pri temperaturah zmrzovanja uporabi natrijev formiat za alkohol, kalcijev klorid, amonijeva voda in sečnina..
Prednosti in slabosti dodatkov proti zmrzovanju v betonski malti
Prednosti dodatkov proti zmrzovanju v betonu
- Z uporabo dodatkov proti zmrzovanju v betonu boste lahko izvajali betonska dela na gradbišču tudi pozimi;
- Zaradi dejstva, da dodatki proti zmrzovanju povečajo stopnjo oprijema sestavnih delov raztopine, znatno povečajo trdnost monolita;
- Zaradi visoke trdnosti izdelkov, izdelanih z dodatki proti zmrzovanju v betonu, se lahko uporabljajo v industrijske namene;
- Pozitivno vplivajo na obstojnost mešanice in podaljšajo življenjsko dobo stavbe;
- Povečuje plastifikacijske in stabilizacijske lastnosti cementne mešanice – uporaba betona s povečano plastičnostjo omogoča izdelavo struktur, ki ne počijo po strjevanju delovne sestave;
- Poveča odpornost betonske mešanice na zmrzal. Ta indikator je še posebej pomemben za beton, namenjen gradnji kritičnih konstrukcij, na primer nosilcev mostov. V večini primerov je sorazmerno z gostoto betona. Za gostejše vrste betona je značilno veliko število možnih ciklov zamrzovanja in odmrzovanja;
- Za razliko od alternativnih metod za povečanje odpornosti betona proti zmrzovanju so za uporabo dodatkov proti zmrzovanju značilni sorazmerno nizki stroški;
- Z uporabo dodatkov proti zmrzovanju boste znatno zmanjšali tveganje krčenja deformacij betonske monolitne konstrukcije;
- Povečanje odpornosti betonskih konstrukcij na vlago z napolnjenjem por s plastifikacijskimi snovmi, ki preprečujejo prodiranje vode;
- Pospeševanje procesa strjevanja betonske raztopine je glavna točka, zahvaljujoč kateri se raztopina “ne boji” mraza;
- Če dajete prednost dodatku proti zmrzovanju v betonu, boste zanesljivo zaščitili uporabljeno armaturo pred korozijskimi procesi, ki potekajo zaradi vode, ki je del betonske raztopine.
Slabosti dodatkov proti zmrzovanju v betonu
- V želji po povečanju zanesljivosti lastnosti trdnosti betona je treba povečati porabo cementa;
- Nekatere sestavine, ki sestavljajo dodatke, so strupene;
- V nekaterih primerih se deklarirana zmogljivost betona zmanjša;
- V primeru uporabe aditivov proti zmrzovanju v betonu se stopnja pridobivanja lastnosti trdnosti betonske konstrukcije zmanjša..
Priporočila za uporabo dodatkov proti zmrzovanju v betonu
Strokovnjaki svetujejo, da se v betonsko raztopino skupaj z vodo vnese dodatek proti zmrzovanju. Pomembno je omeniti, da je to priporočljivo narediti z zadnjo tretjino tekočine. Suhi mešanici ni priporočljivo dodajati dodatkov. Ko raztopini dodate dodatek proti zmrzovanju, počakajte določeno časovno obdobje, v katerem bo prišlo do enakomerne porazdelitve komponent..
Pri izvajanju namestitvenih dejavnosti pri nizkih temperaturah sledite spodnjim navodilom:
- Če delate v snežnih razmerah, poskrbite za ureditev ustreznih zavetišč;
- Temperatura raztopine, ki zapusti mešalnik, ne sme presegati priporočenega območja od +15 do +25 stopinj;
- Za pripravo delovne mešanice strokovnjaki priporočajo uporabo ogrevane vode;
- Kar zadeva segrevanje agregatov, je priporočljivo, da to storite pred neposredno uporabo..
Pomembno! Strokovnjaki v gradbeništvu priporočajo, da bodite pozorni na SNIP 3.03.01, po katerem je za dosego potrebnih lastnosti trdnosti betonske raztopine treba upoštevati zahteve za nego betona v zimskem času. Med izvajanjem teh ukrepov do trenutka, ko je bila izračunana temperatura dodatka, ni priporočljivo doseči strukturne trdnosti, ki presega 20% deklarirane projektne trdnosti.
Odmerjanje in poraba dodatkov proti zmrzovanju v betonu
Odmerek dodatkov proti zmrzovanju v betonu, katerega poraba je zelo spremenljiv parameter, je izbran ob upoštevanju vsake posebne situacije s preskušanjem v proizvodnih in laboratorijskih pogojih.
Poraba dodatka proti zmrzovanju je odvisna od naslednjih dejavnikov:
- Temperatura okolice, pri kateri se bodo izvajale namestitvene dejavnosti;
- Deklarirana trdnost uporabljenega cementa;
- Kemijsko-mineraloška in materialna sestava cementa, uporabljenega v procesu dela, ter njegova ocenjena stopnja povečanja trdnosti;
- Temperatura raztopine, ki jo bo dosegla na izhodu iz mešalnika;
- Pogoji za nego betonskih konstrukcij.
Pomembno! V primeru dolgotrajne uporabe ali shranjevanja raztopine, v katero so bili dodani dodatki, je treba preveriti njeno homogenizacijo z občasnim mešanjem. Izračun potrebne količine dodatka proti zmrzovanju je narejen ob upoštevanju napake 2%.
Dodatek proti zmrzovanju betonu z lastnimi rokami
Če so topli dnevi že minili, vendar se nepričakovano soočite s potrebo po vlivanju monolitne konstrukcije, ne morete storiti brez uporabe dodatka proti zmrzovanju v betonu. V tem primeru bi bila najprimernejša možnost nakup dodatka proti zmrzovanju v specializirani trgovini, kar je razloženo z njihovo relativno poceni, nizko porabo in zmožnostjo občutnega povečanja lastnosti betonske raztopine, ob minimalnih negativnih posledicah . Če je pričakovani obseg del majhen in nameravate izvajati namestitvene dejavnosti pri temperaturi najmanj -10 stopinj, je ta možnost najbolj optimalna.
Če pa nimate možnosti kupiti že pripravljenega dodatka proti zmrzovanju za beton, ga lahko preprosto izdelate sami, saj je edini material, ki ga potrebujete v procesu dela, kloridi (soli). Kloridne soli zmanjšajo ledišče raztopine, skrajšajo čas njene začetne vezave in zmanjšajo porabo cementa. Strokovnjaki pa so prepričani, da lahko samostojno izdelan dodatek proti zmrzovanju na osnovi klorida uporabimo le za neojačane strukture, kar je posledica korozijskih procesov, ki se razvijejo pod delovanjem kloridov..
Prednosti dodatka proti zmrzovanju na osnovi klorida
- Poceni;
- Brez vpliva na hitrost strjevanja betona, zaradi česar je mogoče pripravo raztopine opraviti vnaprej;
- Brez vpliva na strukturo cementne kaše;
- Povečana mobilnost delcev, zaradi česar lahko gnojevki damo želeno obliko.
Slabosti dodatka proti zmrzovanju na osnovi klorida
- Visoka stopnja korozivnosti, zaradi česar dodatka proti zmrzovanju na osnovi kloridov ni mogoče uporabiti za izdelavo struktur, v strukturi katerih so prisotne kovine in ojačitve. Slednji oksidirajo pod vplivom kloridov in luščijo iz betonske konstrukcije, kar krši njeno celovitost.
Kako temperatura okolice vpliva na porabo klorida?
- Izračun deleža kloridov v končni raztopini se izvede po naslednji shemi:
- Če se montažne dejavnosti izvajajo pri povprečni dnevni temperaturi, ki ni nižja od – 5 stopinj, optimalni delež kloridov v končni raztopini ne sme presegati 2%;
- Če se dela izvajajo pri nižjih temperaturah (-6 do -15 stopinj), mora biti optimalen delež kloridov 4% celotne mase raztopine.
Pomembno! V tem primeru bo diagram pričakovane trdnosti konstrukcije med sušenjem pri temperaturah ledišča videti tako:
Za prvo možnost, kjer je koncentracija soli 2%:
- 30% po preteku enega tedna;
- 80% po enem mesecu;
- Struktura bo dosegla 100% trdnost šele po 3 mesecih.
Za drugo možnost (koncentracija soli je 4%) bodo te številke 15%, 35%, 50%.
Pomembno! Kljub dejstvu, da je sol neodvisen dodatek proti zmrzovanju, strokovnjaki priporočajo njeno uporabo v povezavi s kalcijevim kloridom, katerega masni delež pri uporabi pri temperaturah do -5 stopinj znaša 0,5% mase raztopine in 2% v primeru uporabe pri temperaturah od -6 do -15 stopinj.
Previdnostni ukrepi proti zmrzovanju
- Pri delu z dodatki proti zmrzovanju je treba uporabiti zaščitne rokavice;
- V primeru stika z izpostavljeno kožo sperite z milom in vodo. Izogibajte se dodatku sredstva proti zmrzovanju v oči, če se temu ne morete izogniti, sperite oči z veliko vode in se nemudoma posvetujte z zdravnikom.
- Odstranjevanje dodatka poteka v skladu z lokalnimi predpisi, kar je razloženo s prisotnostjo škodljivih sestavin v dodatkih proti zmrzovanju. Posledično je prepovedano vlivanje mešanice v tla, vodna telesa ali kanalizacijo..