Нитрит натрия как добавка в бетон

Противоморозные добавки для бетона: всё, что нужно знать строителю

Бетон — основной строительный материал XXI века. Но помогает он человеку уже более 4000 лет: следы бетона находят при раскопках памятников Месопотамии и Римской империи; известно, что бетон использовали при строительстве древних храмов Индии и Великой Китайской стены. В России бетон впервые был применен в Москве, когда восстанавливали город после пожара 1812 года.

Современный бетон отличается от того, что использовали в древности. Если у римлян в его состав входила известь с добавлением вулканических продуктов, то теперь применяется изобретенный в 1824 году портландцемент — силикатное вяжущее вещество, которое отвечает за прочность и долговечность бетона.

Цемент, вода, песок и щебень — вот основной состав современного бетона. Их замешивают в определенных пропорциях, которые зависят от конкретной задачи, ведь характеристики материала могут быть разными. Застывание бетона проходит через три фазы: схватывание, затвердевание и набор прочности. Качество конструкции напрямую зависит от того, пройдена ли каждая из фаз целиком.

Процесс застывания зависит от нескольких факторов: марки цемента, влажности воздуха и температуры окружающей среды. Схватывается бетон недолго (обычно 1–3 часа), а вот его затвердевание может затянуться на две-три недели — особенно в холодное время года.

Оптимальные условия для затвердевания бетона — влажность 75% и температура воздуха около +20°C. При температуре ниже +10°C скорость застывания бетона падает, а при отрицательных температурах— почти останавливается.

Всё дело в замерзании и кристаллизации воды, которая входит в состав бетона, — именно поэтому зимой строители используют противоморозные присадки. О них и пойдет речь в этой статье.

Для чего нужны противоморозные добавки?

Противоморозные добавки (ПМД), которые вводятся в бетон, дают возможность вести строительство в любое время года. Для России это особенно актуально. Они повышают плотность, пластичность, а также влаго- и морозоустойчивость бетона, и при этом не дают ему растрескиваться. Кроме того, противоморозные добавки снижают риск усадки материала, противостоят коррозии арматуры.

Чтобы использовать ПМД, не нужно ждать минусовой температуры: их применяют уже тогда, когда среднесуточная температура достигает +10°C. Если не использовать ПМД, то вода в смеси не вступит в реакцию с цементом, процесс гидратации не начнется, и материал не наберет расчетной прочности. В результате могут появиться усадочные трещины или даже начнется разрушение стен. ПМД катализируют процесс схватывания смеси, снижают температуру замерзания воды (она может оставаться жидкой при температуре –10°C и ниже) и защищают от подобных проблем.

Какие существуют виды противоморозных добавок?

ПМД бывают сухими и жидкими. Сухие обычно они представлены в виде порошка:

• хлорид натрия (так называемая строительная соль),
• нитрит натрия,
• хлорид кальция,
• формиат натрия,
• различные комплексные смеси.

Жидкие добавки представляют собой растворы или концентраты. Это в первую очередь аммиачная вода, которая позволяет заливать бетон даже при экстремально пониженной температуре –100°C и защищает арматуру от коррозии. Также широко распространены различные жидкие пластификаторы: они снижают скорость застывания и делают смесь более подвижной.

Чем различные противоморозные добавки отличаются друг от друга?

Выделим пятьтипов противоморозных добавок:

Пластификаторы . К ним относятся сульфаты нафталина и меламиновой смолы, органические полиакрилаты. Эти добавки не только обеспечивают водонепроницаемость и морозостойкость растворов, но еще и делают бетонную смесь подвижнее, что упрощает работу строителям. Такая разжиженная смесь может заполнить любую форму и используется для различных типов бетонов. Пластификаторы поглощают водяные пары из воздуха, что помогает сократить количество добавляемой жидкости при производстве бетона. Они предотвращают расслаивание и появление трещин. Также пластифицирующие добавки увеличивают прочность бетона на 25%.

Добавка HotIce позволяет повысить подвижность, прочность, степень реакции смеси и другие характеристикии при этом уменьшает количество воды в смеси.

Пластифицирующим действием также обладает добавка CemBase , которая одновременно увеличивает прочность, повышает подвижность и растекаемость бетона и тоже уменьшает количество воды в смеси. Кроме того, она активирует свойства некоторых составляющих цемента, от чего он становится более плотным. Как следствие, изделия из него будут более прочными, долговечными, морозостойкими, водонепроницаемыми и защищенными от появления трещин.

Обе добавки отлично подходят для гидроизоляции бетона, заливки полов и фундамента, оштукатуривания.

Расход HotIceна 100 кг цемента — от 7 до 12 л, а CemBase — от 0,5 до 1,0 л.

2) Упрочняющие добавки — это, например, хлорид кальция, нитрат кальция, сульфаты железа и алюминия. Они ускоряют затвердевание бетонной смеси и способствуют повышению ее прочности. Их применяют в первые три дня застывания бетона — именно тогда упрочняющие добавки наиболее эффективны.

3) Коррозионностойкие добавки рекомендованы для защиты железобетонных конструкций от окисления и низких температур. Характеристики таких противоморозных добавок позволяют увеличить срок службы бетона и сделать его более устойчивым к агрессивным субстанциям.

В качестве примера приведем гидроизолирующую добавку CemAqua , в состав которой входит кремнийорганика. CemAqua можно использовать для изготовления растворов для кладки кирпича, гидроизоляции и защиты бетона, заливки пола или фундамента. Ее расход на 100 кг цемента — от 1,0 до 1,5 л.

4) Регуляторы подвижности — они нужны, чтобы продлить период использования готового раствора, если планируется долгое бетонирование или если смесь нужно перевезти на большое расстояние.

Добавка CemStone способна увеличить этот период до 5 часов. Она придает смеси пластичность, улучшает обрабатываемость, регулирует консистенцию, препятствует расслоению и водоотделению растворной смеси, а также увеличивает морозостойкость— это важно для проведения всех видов бетонных работ. Расход данного вещества на 100 кг цемента составит от 0,25 до 0,5 л.

5) Морозоустойчивые — снижают температуру кристаллизации воды и скорость схватывания и при этом никак не влияют на процесс формирования бетона.

6) Комплексные смеси . В их состав входит два и более компонентов. Такие добавки улучшают несколько свойств бетона одновременно. Например, могут обеспечивать водонепроницаемость, повышать прочность, морозостойкость и долговечность, а также предотвращать появление плесени и грибков, как комплексное средство CemAquaStop .

А добавка CemFrio обладает комбинированным противоморозным, ускоряющим, пластифицирующим действием. Она позволяет проводить бетонные работы при температурах от +10 до –20 °С, обеспечивать набор прочности без дополнительной тепловой обработки, а также увеличить конечные прочностные характеристики бетона на 10% и более. Кроме того, она увеличивает сцепление бетона с закладной арматурой и металлоизделиями и повышает показатели водонепроницаемости, морозостойкости и долговечности бетона. На 100 кг цемента потребуется от 2 до 3,5 л вещества.

В каких пропорциях добавляют ПМД в бетонную смесь и сколько их нужно?

У каждой ПМД— собственные пропорции добавления в бетонную смесь, они зависят и от ее характеристик, и от термопоказателей. Если антифриза будет много, то затвердевание будет происходить дольше, что повысит цену бетона, если мало — то бетон затвердеет слишком быстро. Обычно количество противоморозной добавки в растворе не превышает 10–15% от общего веса смеси.

Комплексные добавки вводятся в меньшей концентрации в зависимости от температуры бетона: от 0 до –10°С — 1,5% от общей массы цемента; от –25 до –10°С — 2% от цементной массы.

Упрочняющих добавок должно быть 3–5% от общей массы цемента.

Где применяют противоморозные добавки?

Без ПМД невозможно обойтись в регионах, где бывают низкие температуры. Они нужны практически для всех видов строительных работ, кладки кирпичей и клинкеров, оштукатуривания стен, укладки фасадных элементов, заливки фундаментов, стен и других монолитных конструкций, а также для выполнения ремонтных работ, где требуется восстановление бетонных конструкций.

Как заливать бетон зимой?

Заливать бетон зимой труднее и дороже, чем летом.

Перед началом работы нужно убедиться в том, что стяжка бетона в принципе возможна при данной температуре. Зимой лучше использовать мелкофракционные смеси: они быстрее взаимодействуют с водой и выделяют больше тепла — а значит, вся конструкция будет остывать медленнее.

Смеси ни в коем случае нельзя дать замерзнуть. Однако подогревать можно только песок с щебнем (до 60°C), воду (до 90°C) или добавки, но не сам цемент: в противном случае он утратит свои свойства. Цемент нужно поместить в теплое помещение. Оптимальная температура вызревания смеси составляет от +20 до +30°C.

Использование ПМД требует соблюдения ряда правил.

Присадки нельзя добавлять в сухую смесь: их нужно вводить в раствор одновременно с последней третью воды. Расход и пропорции рассчитываются в зависимости от температуры воздуха и раствора, марки цемента и условий ухода за бетоном.

В одном растворе нельзя смешивать разные противоморозные добавки.

Последовательность действий должна быть такой:

1) Сначала необходимо приготовить раствор из воды и добавок в нужной концентрации.

2) Все компоненты размешиваются в бетономешалке до исчезновения осадка; обычно это занимает около 15 минут.

3) Затем нужно засыпать щебень, песок и цемент в необходимых пропорциях.

4) Полученную смесь перемешивать не менее трех минут.

5) Можно начинать бетонирование.

При этом некоторые противоморозные присадки необходимо смешивать не с водой, а с цементом. После того как раствор смешан, нужно дать время компонентам добавок равномерно распределиться по всему объему цементного раствора. Лишь после этого он будет полностью готов к использованию.

Бетону с добавлением ПМД требуется около 18 часов для полноценного застывания.

Даже бетон с противоморозными добавками не рекомендуется лить при температуре ниже –15 °C. Также нельзя лить бетонную смесь, если пришла или ожидается внезапная оттепель.

Заливать зимой бетон частями нельзя: есть риск, что влага замерзнет, а на поверхности бетона появится пленка. Продлить время остывания бетона способно только тепло, поэтому нужно стараться его сохранить как можно дольше: использовать брезент, маты, солому — любые изолирующие материалы.

Если в бетонной конструкции применяется ненапрягаемая арматура с диаметром менее 5 миллиметров, то использовать противоморозные добавки с нитритом калия не рекомендуется. В случае использования выпускных и закладных элементов без защиты будут нужны карбонат калия (поташ), смесь мочевины и нитраты калия, натрия или кальция.

Есть ли недостатки у противоморозных добавок?

Несмотря на все достоинства, бетон с противоморозными добавками наберет зимой лишь около 30% полной прочности — ее большую часть он доберет в процессе оттаивания. Поэтому зимой бетон нельзя подвергать слишком высоким нагрузкам. А при неправильном использовании присадок характеристики прочности могут дополнительно снизиться.

Некоторые виды присадок не только замедляют приобретение бетоном прочности, но и способствуют увеличению коррозии арматуры, и потому их нельзя использовать в предварительно напряженных конструкциях. Также некоторые компоненты, входящие в состав противоморозных добавок, могут быть пожароопасны и ядовиты.

Можно самостоятельно изготовить противоморозные добавки?

В качестве простейшей противоморозной добавки можно использовать обычную соль. Главный плюс такого подхода — низкая стоимость. Главный минус — большой объем соли в смеси может крайне негативно сказаться на арматуре и привести к коррозии. Придется использовать ингибиторы коррозии, например нитрит-нитрат кальция. Предельная величина солей в бетоне —2%.

Для приготовления противоморозного пластификатора нужно в раствор с водой добавить поваренную соль или хлористый калий и нитрит-нитрат кальция — 3–4% от объема. Соотношение соли/хлористого калия и нитрит-нитрата кальция должно быть один к одному. Также для увеличения пластичности смеси стоит добавить 7–10% мочевины.

Можно использовать и аммиачную воду. Концентрация аммиачной воды должна быть от 5 до 20%. Чем выше температура окружающей среды, тем меньше процент концентрации.

Есть также варианты с применением гашеной извести (она добавляется в соотношении 1:1 для внутренних помещений и 1:6 для внешних поверхностей) или жидкого мыла (200 мл на мешок цемента). Для повышения морозостойкости при приготовлении смеси можно просто использовать меньше воды, но тут есть риск ухудшить свойства бетона.

В принципе, любой самостоятельно сделанный пластификатор негативно влияет на прочность бетона. Поэтому надежнее не экспериментировать и приобрести качественные противоморозные добавки.

Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при использовании противоморозных добавок?

Поскольку большинство противоморозных добавок — это агрессивные химикаты, в работе с ними следует соблюдать следующие правила:

– работать в проветриваемом помещении;

–использовать защитную одежду, спецочки, респираторы, перчатки, резиновые сапоги;

–избегать попадания химикатов на открытые участки тела и в глаза, а в случае попадания — немедленно смыть средство / промыть глаз;

–для перемешивания смеси использовать технические средства.

Вывод

Без противоморозных добавок бетонные работы в зимнее время вести просто не получится. Они не только делают строительство зимой возможным— при соблюдении всех технологий и правил результат будет не хуже, чем весной или летом. И экономить на них не стоит: качество ПМД — залог надежности, прочности и отсутствия проблем с бетоном.

Нитрит натрия добавка в бетон

Нитрит натрия используется в качестве противоморозной добавки к бетонам в производстве строительных конструкций, ингибитора для защиты от атмосферной коррозии и для других целей в химической, металлургической, медицинской, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

Технический нитрит натрия (натрий азотокислый) ГОСТ 19906-74 используется в качестве противоморозной добавки к бетонам в производстве строительных конструкций, ингибитора для защиты от атмосферной коррозии и для других целей в химической, металлургической, медицинской, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

По физико-химическим показателям технический нитрит натрия должен соответствовать следующим нормам:

Технический нитрит натрия — ядовитое, пожароопасное вещество, является окислителем. Взаимодействие технического нитрита натрия с горючими веществами может сопровождаться взрывом. По степени воздействия на организм технический нитрит натрия относится к веществам 3-го класса опасности.

Технический нитрит натрия упаковывают в ламинированные мешки или полиэтиленовые мешки-вкладыши, вложенные в бумажные или полипропиленовые мешки. Масса нетто продукта не более 50 кг.

Не допускается совместная перевозка нитрита натрия с горючими веществами и продуктами питания. Технический нитрит натрия хранят в неотапливаемых складских помещениях в упаковке изготовителя.
Не допускается совместное хранение нитрита натрия с другими веществами.
Гарантийный срок хранения продукта — 6 месяцев со дня изготовления.

Расход нитрита натрия

Рекомендуемый расход добавки нитрит натрия составляет:

Технический Нитрит Натрия (NaNO₂ натрий азотокислый) является распространенной противоморозной добавкой в бетон и обозначается НН. Добавка регулируется ГОСТ 19906-74 и ее рекомендуемая дозировка в растворе составляет 1-3%, хотя она может доходить и до 10% в зависимости от окружающих условий.

В бетонном растворе нитрит натрия уменьшает температуру замерзания воды, что обеспечивает лучшее твердение при низких температурах. Кроме того НН способствует защите арматуры от коррозии и уменьшению водной проницаемости бетона. Допускается его использование до температуры не ниже -15 °С, при -18,5 °С наступает замерзание насыщенного раствора NaNO₂ и добавка становится бесполезной.

Инструкция по применению нитрата натрия

ПМД натрий азотокислый представляет собой белый мелкозернистый порошок. Перед внесением добавки в бетон ее растворяют в воде. И уже концентрированный раствор добавляют в цементную смесь. Допускается также засыпка сухого порошка. При этом может происходить обесцвечивание бетона.

Хранение и транспортировка осуществляется в водонепроницаемых пакетах. Пожароопасен. Срок годности составляет 6 месяцев.

Расход нитрита натрия к кладочным растворам, % от массы цемента в растворе М50

Исходя из таблицы можно рассчитать необходимое количество НН, которое следует использовать при данных температурах, а также узнать какое количество времени понадобится для набора бетоном определенной прочности.

К особенностям данной противоморозной добавки следует отнести тот факт, что она сама по себе не ускоряет твердение раствора, а лишь не допускает кристаллизации молекул воды. Поэтому для ускорения сроков ее можно использовать совместно с другими добавками.

Купить нитрат натрия можно по цене от 43 рублей за килограмм. Минимальный вес – мешок 50 кг.

Поташ технический

В строительстве нитрит натрия рекомендован ГОСТ 24211-2003 “Добавки для бетонов. Общие технические требования” к использованию в качестве противоморозной добавки.

Поташ К₂СО₃ по ГОСТ 10690-73 “Калий углекислый технический (поташ)” представляет собой кристаллический порошок, хорошо растворимый в воде.

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

Бетонные смеси с поташом характеризуются весьма короткими сроками загустевания, мало зависящими от температуры (начало – 0,1-2 ч, конец – 0,2-4 ч).

Ускорение твердения бетона вызывается тем, что поташ, изменяя растворимость силикатных составляющих цемента, образует с продуктами его гидратации двойные или основные соли.

При взаимодействии с продуктами гидратации алюминийсодержащих фаз цемента (С3А, С4АF) поташ образует гидрокарбоалюмиат кальция.

С гидроокисью кальция поташ образует основные соли – гидрокарбонат и карбонат кальция (с одновременным накоплением в жидкой фазе бетона едкого кали КОН.

Кристаллизация солей происходит с увеличением объема и может привести к разрушению этих зон, поэтому поташ является опасной добавкой – он может существенно снижать морозостойкость бетона.

Едкие щелочи, образующиеся при твердении бетона с добавкой поташа, при наличии в заполнителях (песок, щебень) кремнезема в активной форме может привести к щелочной коррозии бетона.

Аморфная или плохо закристаллизованная кремнекислота (опал, халцедон, обсидиан, цеолит и др.) взаимодействуют с едкими щелочами, которые образуются в жидкой фазе бетона с добавкой поташа.

В результате этого взаимодействия в бетоне появляются внутренние напряжения, которые могут превзойти по величине прочность на растяжение заполнителя или цементного камня и вызвать появление микро- и макротрещин вплоть до разрушения конструкции.

Бетоны, подвергаемые электропрогреву, теряют 30% прочности по сравнению с непрогретыми бетонами и имеют низкую морозостойкость и водонепроницаемость.

Однако поташ может и не ухудшать морозостойкость бетона, если он вводится в бетонную смесь совместно с одним из замедлителей схватывания – СДБ, ТН или ЖС + ПАЩ-1.

Сульфитно-дрожжевая бражка СДБ является смесью кальциевых, натриевых, аммониевых, кальциево-натриевых (аммониевых) солей лигносульфоновых кислот.

Тетраборат натрия ТН (бура) представляет собой кристаллический продукт состава Na₂B₄O₇ • 10 H₂O.

Жидкое стекло ЖС является растворимым силикатом натрия.

Пластификатор адипиновый (адипинат натрия) ПАЩ-1 представляет собой натриевую соль адипиновой кислоты.

Требования безопасности

Применение противоморозных добавок требует соблюдения всех требований техники безопасности. Поташ является солью с сильно выраженными щелочными свойствами. Нельзя допускать попадания растворов поташа, особенно концентрированного, в глаза и на кожу. Поташ является неопасным в пожарном отношении. Однако в местах хранения поташа и работы с концентрированным раствором ПАЩ-1 запрещается курение, применение открытого огня (газосварка, газорезка и т.п.).

Пластификатор ПАЩ-1 относится к умеренно токсичным веществам. При работе необходимо избегать контакта с кожей. ПДК в воздухе производственных помещений не должна превышать: циклогексана – 80 мг/м³, циклогексанона – 10 и циклогексанола – 10 мг/м³.

Жидкое стекло ЖС, тетраборат натрия ТН и сульфитно-дрожжевая бражка СДБ не обладают токсичными свойствами.

Сравнительная экономическая эффективность применения поташа (без и совместно с тетраборатом натрия ТН) и ускорителя твердения-пластификатора противоморозного “Строймост МОРОЗСТОП”

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: применение ускорителя твердения-пластификатора противоморозного “Строймост МОРОЗСТОП” во всем диапазоне рабочих температур экономически более выгодно , чем использование поташа, даже без использования замедлителей схватывания СДБ, ТН или ЖС + ПАЩ-1.

Нитрит натрия технический

Нитрит натрия в виде порошка по ГОСТ 19906-74 или водного раствора используется в качестве противоморозной добавки к бетонам в производстве строительных изделий и конструкций.

В строительстве нитрит натрия рекомендован ГОСТ 24211 ˜Добавки для бетонов. Общие технические требования˜ к использованию в качестве противоморозной добавки, если во время выдерживания до приобретения критической прочности температура бетона с максимально допускаемой дозировкой добавки не опустится ниже -15˚С.

Нитрит натрия NaNO₂ является солью азотистой кислоты. Все соли азотистой кислоты весьма ядовиты.

Противоморозная добавка нитрит натрия — ядовитое, пожароопасное вещество, является окислителем; в водных растворах с кислой средой (рН укладке бетонной смеси допускаются только лица, прошедшие специальный инструктаж.

Требования к складам.

Кристаллический нитрит натрия является окислителем и опасен в пожарном отношении, так как способен поддерживать огонь или вызывать воспламенение (дерева, хлопка) или взрыв горючих веществ (соли аммония или цианиды), иногда даже при трении и ударе.

Запрещается совместное хранение нитрита натрия с другими солями, с легковоспламеняющимися газами и жидкостями, органическими веществами, горючими материалами, веществами на спиртовой основе, радиоактивными веществами, едкими и коррозионноактивными веществами.

По пожарной опасности склады твердого нитрита натрия относятся к категории ˜В˜, должны выполняться из негорючих материалов; противопожарные разрывы между зданиями и складами при огнестойкости склада 1-П степени должны быть не менее 15 м.

Жидкий нитрит натрия является непожароопасным веществом, однако дерево, ткани и т.п., пропитанные раствором соли при его возможных проливах в процессе хранения и погрузочно-разгрузочных работах, становятся пожароопасными и трудно поддаются тушению.

Склады для хранения порошка нитрита натрия необходимо размещать в отдельно стоящих зданиях, а жидкого нитрита натрия – на отгороженных площадках; вход в эти помещения или на территорию посторонним должен быть запрещен.

Емкости, предназначенные для приготовления, хранения и переноски водных растворов нитрита натрия, а также для хранения и переноски порошка нитрита натрия обозначать предупредительной надписью ˜Яд !˜.

Требования к хранению и транспортировке.

Нитрит натрия хранят в неотапливаемых складских помещениях в упаковке изготовителя. Не допускается совместное хранение нитрита натрия с другими веществами. Не допускается перевозка порошка и водного раствора нитрита натрия совместно с горючими веществами и продуктами питания. Гарантийный срок хранения продукта — 6 месяцев со дня изготовления.

Медицинские показания.

Нитрит натрия ядовит. При попадании в организм человека в виде порошка или раствора наблюдаются тяжелые поражения (расширение кровеносных сосудов, образование в крови метагемоглобина), опасные для жизни.

Характерными признаками при отравлении являются слабость, тошнота, головокружение, снижение зрения, посинение кончиков пальцев рук и ног и кончика носа через 10-15 минут после попадания нитрита натрия в организм.

При хронических отравлениях наблюдается сердцебиение, катар дыхательных путей, кровохаркание и разрушение зубов.

Опасность отравления ядовитыми окислами азота усугубляется тем, что дыхательные пути сравнительно слабо раздражаются и тяжелые явления наступают обычно лишь спустя несколько часов после вдыхания.

Воздух, содержащий 0,5 мг/л окислов азота, в течение часа может вызвать опасное для жизни заболевание.

Меры первой помощи при отравлении.

В качестве мер первой помощи при острых отравлениях применяются обильные приемы молока, кислородное дыхание и впрыскивание камфоры. Доставить пострадавшего в больницу.

Сравнительная экономическая эффективность применения нитрита натрия и ускорителя твердения-пластификатора противоморозного “Строймост МОРОЗСТОП”

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

Использование противоморозных добавок позволяет заливать строительные растворы при температурах до -50ºС. Они представляют собой жидкие или порошкообразные составы, добавляющиеся в смесь. Важно знать, что присадки к бетону, добавляемые при морозе, обеспечивают твердение всего на 30%. Окончательное отвердевание происходит после размораживания монолита.

Существует несколько типов противоморозных добавок, отличающихся по принципу действия:

• Составы, понижающие температуру замерзания жидкости, в результате процесс гидратации цемента продолжается, схватывание идет по стандартному механизму;
• Присадки на основе сульфатов ускоряют уплотнение бетона, при этом выделяется избыточное тепло, повышающее скорость гидратации цемента;
• Комплексные добавки повышают растворимость и активность цементного молочка, при этом соединения, появляющиеся в результате реакции с водой, снижают температуру ее кристаллизации.

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.

Нитрит натрия – эффективная противоморозная добавка, снижающая температуру кристаллизации воды, ускоряет затвердевание состава, обладает антикоррозионным действием. Его применение опасно, поскольку порошок нитрита натрия – пожароопасное, взрывоопасное, токсичное вещество. Применяется при морозах до -25ºС. Не может смешиваться с лигносульфоновыми кислотами, поскольку при взаимодействии с ними выделяет токсичный газ. Аналогичными свойствами обладает нитрит-нитрат кальция.

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.

Расход противоморозной добавки на 1 кубический метр материала зависит от среднесуточной температуры окружающего воздуха. До -5 градусов рекомендовано добавлять до 2% присадки от массы раствора, до -10 градусов этот показатель возрастает до 3%, до -15 градусов не более 4%. При сильных морозах расчет производится индивидуально по каждому типу. Скорость затвердевания раствора снижается, а максимальная прочность достигается после окончания морозов.

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:

• повышение срока эксплуатации за счет уплотнения бетона;
• повышают пластичность смесей, облегчая работу с ними;
• повышается морозоустойчивость готового бетона, что важно для элементов несущих конструкций;
• применение ПМД – самый дешевый способ заливки при отрицательных температурах;
• применение добавок уменьшает усадку при застывании, сохраняя целостность конструкции;
• противоморозные добавки заполняют поры бетона, тем самым существенно повышая его водонепроницаемость;
• некоторые составы существенно повышают коррозионную устойчивость монолита, продлевая срок службы конструкций, зданий и сооружений в разы.

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.

Чтобы сделать противоморозную добавку в бетон своими руками, соль растворяется в воде и добавляется в раствор. Концентрация до -5 градусов составляет 2% от массы раствора, до -15 градусов, массовая доля хлорида достигает 4%.

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.

Нитрит натрия – противоморозная добавка для бетона

Технический нитрит натрия (НН) в виде порошка по ГОСТ 19906-74 или водного раствора используется в качестве противоморозной добавки к бетонам в производстве строительных изделий и конструкций, в качестве ингибитора атмосферной коррозии, в органическом синтезе и для других целей в химической, металлургической, медицинской, целлюлозно-бумажной и других отраслях промышленности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ: применение комплексной добавки “Нордпласт 6 в 1” во всем диапазоне температур более выгодно, чем нитрита натрия, даже без использования пластифицирующих добавок , например С-3.

Недостатки применения нитрита натрия

Нитрит натрия является солью азотистой кислоты, все соли которой ядовиты. Это определяет необходимость производить подачу раствора НН в расходные емкости и бетоносмесители только по трубопроводам, а емкости для приготовления, хранения и переноски порошка и растворов нитрита натрия на заводах ЖБИ и на строительной площадке, необходимо обозначать предупредительной надписью ” Яд! “. Поэтому, несмотря на удовлетворительные технические показатели бетонов с добавкой НН, основным недостатком является его высокая физиологическая и экологическая опасность.

При проведении бетонных работ необходимо учитывать, что нитрит натрия является окислителем и например, при его совместном использовании с лигносульфонатами ЛСТ, лигносульфонатом нафталина С-3 и добавкой СДБ, могут выделяться отравляющие газы – окислы азота NO и NO2.
В строительстве нитрит натрия рекомендован ГОСТ 24211 “Добавки для бетонов. Общие технические требования” к использованию в качестве противоморозной добавки при возведении монолитных бетонных и железобетонных конструкций, монолитных частей сборно-монолитных конструкций, замоноличивания стыков сборных конструкций при установившейся устойчивой среднесуточной температуре окружающего воздуха или грунта ниже 5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, а также при изготовлении сборных бетонных и железобетонных конструкций в зимнее время в условиях строительной площадки.

Бетон с нитритом натрия в качестве противоморозной добавки допускается применять, если во время выдерживания до приобретения критической прочности температура бетона с максимально допускаемой дозировкой добавки не опустится ниже -15°С. Температура замерзания насыщенного раствора составляет -18,5°С.

Получение нитрита натрия

NaNO2 является солью азотистой кислоты и получается обычно из окислов азота по реакции:
NO + NO2 + 2NaOH = 2NaNO2 + Н2О
Представляет собой белый кристаллический порошок, очень легко растворимый в
воде. Все соли азотистой кислоты весьма ядовиты.

Требования безопасности к приготовлению водного раствора нитрита натрия.

Нитрит натрия – ядовитое, пожароопасное вещество, является окислителем. В водных растворах с кислой средой (рН Склады для хранения порошка НН необходимо размещать в отдельно стоящих зданиях, а жидкого – на отгороженных площадках; вход в эти помещения или на территорию посторонним должен быть запрещен. Емкости, предназначенные для приготовления, хранения и переноски как водных растворов, так и для хранения и переноски порошка нитрита натрия обозначать предупредительной надписью «Яд!».

Требования к хранению и транспортировке.

Материал хранят в неотапливаемых складских помещениях в упаковке изготовителя. Не допускается совместное хранение НН с другими веществами. Не допускается перевозка порошка и водного раствора совместно с горючими веществами и продуктами питания. Гарантийный срок хранения продукта – 6 месяцев со дня изготовления.

Медицинские показания.

Нитрит натрия ядовит. Попадание в организм человека при приеме его внутрь в виде порошка или раствора наблюдаются тяжелые поражения (расширение кровеносных сосудов, образование в крови метагемоглобина), опасные для жизни. Характерными признаками при отравлении являются слабость, тошнота, головокружение и снижение зрения, посинение кончиков пальцев рук и ног, а также кончика носа через 10-15 минут после попадания в организм. При хронических отравлениях наблюдается сердцебиение, катар дыхательных путей, кровохаркание и разрушение зубов. Опасность отравления ядовитыми окислами азота усугубляется тем, что дыхательные пути сравнительно слабо раздражаются и тяжелые явления наступают обычно лишь спустя несколько часов после вдыхания. Воздух, содержащий 0,5 мг/л окислов азота, в течение часа может вызвать опасное для жизни заболевани