Противоморозная добавка в бетон своими руками

Виды добавок

Специалисты выделяют 2 группы:

• замедлители или слабые ускорители застывания;
• примеси, ускоряющие отвердение бетонной смеси.

Классификация добавок на химической основе

Название	Характеристика
Антифриз	Уменьшает температуру кристаллизации смеси
Не влияет на темп формирования структуры
Увеличивает или чуть понижает быстроту схватывания раствора
Сульфаты	Обеспечивают большую скорость создания плотности смеси
Содействуют выделению тепла
Добавки-ускорители	Понижают температуру замерзания жидкости

Свойства и применение противоморозных добавок для бетона

Интересно!

Длительное отвердевание бетона можно использовать для экономии цемента. Обычно после истечения 28 суток бетонный камень продолжает упрочняться, хотя скорость процесса значительно снижается; в итоге набирается прочность больше заявленной. Если предусмотреть расчетные нагрузки на более поздний период, через 90-180 суток, количество цемента можно немного уменьшить.

Для чего нужны противоморозные добавки

В нормальных условиях бетон отвердевает при температуре от плюс 5 до 35° Цельсия.

Но что произойдет, если температура будет снижаться?

Чем ниже температура воздуха, тем медленнее будет происходить отвердевание. При температуре ниже нуля вода в бетонном растворе начинает кристаллизоваться, и процесс отвердевания прекращается. Ледяные кристаллы нарушают процесс связывания бетона с арматурой, способствуя в дальнейшем ее отслаиванию.

Важно!

Для работ с бетоном желательно, чтобы среднесуточная температура воздуха превышала +5° Цельсия. При температуре ниже –4° Цельсия бетон теряет до 50% прочности.

В случае, если температура то поднимается выше нуля, то опускается ниже, бетон то набирает прочность, то прекращает. В итоге отвердевание происходит дольше.

Бетонирование желательно производить в теплое время года.

Но климатические условия в большинстве регионов России таковы, что оптимальная температура для работы с бетоном случается только в очень ограниченные периоды.

Замораживать стройку на полгода из-за наступления холодов не всегда выгодно. Есть недостатки и у бетонирования в теплый сезон: в летнюю жару бетон слишком быстро схватывается, а осенью часто выпадают осадки.

Возможные причины бетонирования в холодный сезон:

1. Бетонирование на слабом грунте, которое в теплый сезон затруднено.

2. Желание сэкономить на цементе, поскольку зимой он дешевле.

3. Необходимость срочно заняться строительством.

Чтобы обеспечить отвердевание, при бетонировании в зимнее время применяются особые меры:

1. электропрогрев бетона;

2. прогрев паром;

3. укрывание пленкой и утеплителями;

4. устройство временного укрытия, прогреваемого тепловыми пушками;

5. противоморозные добавки.

При незначительном понижении температуры увеличивают количество цемента в растворе.

Все виды прогрева – довольно сложные мероприятия, которые к тому же требуют дополнительных расходов: бетон нужно равномерно прогревать либо не давать ему охлаждаться в течение всего периода набора критической прочности. Зимнее бетонирование может потребовать вложения средств на 20-30% больше, чем летнее.

Важно!

Время отвердевания зависит не только от температуры воздуха, но и от типа бетона.

Если бетон успеет набрать критическую прочность до заморозков, то после оттаивания отвердевание продолжится. Но если промерзает бетон, не набравший критическую прочность, вода кристаллизуется, и в бетоне появятся полости и трещины, снижающие его прочность.

Важно!

Если нет данных о критической прочности, ее принимают за 70% от проектной прочности.

Введение противоморозных добавок – самый простой и экономически выгодный вариант бетонирования в условиях низких температур.

Противоморозные добавки

По своему действию противоморозные добавки делятся на три группы:

1. Антифризы (поташ, нитрит натрия, хлориды кальция и натрия). Снижают температуру застывания воды. Время отвердевания немного уменьшают.

2. Ускорители отвердевания (поташ, смеси хлорида кальция с карбамидом или нитритом кальция). Суть их работы в увеличении скорости растворения силикатных компонентов цемента, в результате чего образуются соли, снижающие точку замерзания раствора.

3. Сульфаты. Эти соли выделяют тепло, благодаря чему ускоряют протекающие в растворе реакции.

Основные компоненты противоморозных добавок и их воздействие на бетон

Противоморозные присадки бывают сухими и жидкими.

Сухие добавки:

1. Поташ (карбонат калия). Ускоряет застывание бетона, снижает температуру замерзания смеси. Используется совместно с тетраборатом натрия (бурой), так как в чистом виде снижает прочность бетона. Смесь с добавлением поташа быстро схватывается, что усложняет укладку, поэтому нуждается в добавлении суперпластификатора.

Важно!

Карбонат калия относится к опасным веществам, требующим соблюдения мер безопасности.

1. Тетраборат натрия. Может использоваться вместе с поташем либо как самостоятельная добавка, которая сохраняет структуру бетона после размораживания, уменьшает водопроницаемость бетона, увеличивает его прочность и предотвращает растрескивание.

2. Формиат натрия (кальция). Ускоряет отвердевание бетона и работает как пластификатор. Применяется совместно с лигносульфнатом нафталина.

Важно!

В качестве противоморозной добавки формиат натрия или кальция применяется в концентрации не выше 6% от смеси.

1. Нитрит натрия. Снижает точку замерзания воды в смеси. Может использоваться при температуре от 0° до минус 25° С.

Важно!

Вещество ядовито и пожароопасно; его применение требует осторожности. Его нельзя смешивать с лигносульфоновыми кислотами, так как продукт реакции – токсичный газ.

Определить наличие этих компонентов в комплексной добавке можно по маркировке:

1. М – мочевина (карбамид),

2. НК – нитрит кальция,

3. М НК – мочевина и нитрат кальция,

4. ХК – хлорид кальция (не применяется в армированном бетоне, так как способствует коррозии),

5. П – карбонат калия (поташ).

К жидким добавкам относится аммиачная вода, которую получают путем растворения в воде аммиачного газа. Эта присадка не только придает морозоустойчивость бетону, но и не способствует коррозии арматуры, в отличие от многих других противоморозных добавок. Кроме того, она замедляет застывание бетона, а не ускоряет его.

Типы добавок

Добавки промышленного производства обычно выполняют несколько функций:

1. снижают температуру замерзания смеси;

2. регулируют скорость набора прочности;

3. ускоряют протекающие в растворе реакции;

4. изменяют характеристики смеси.

Противоморозные добавки могут одновременно придавать бетонному раствору дополнительные характеристики:

1. Увеличивают подвижность смеси, способствуя ее оптимальному распределению, уменьшают количество цемента в смеси, повышают влагостойкость бетона (пластификаторы). Изготавливаются на основе органических полиакрилатов либо сульфатов меламиновой смолы или нафталина.

2. Повышают прочность бетона (упрочняющие добавки). Содержат сульфаты железа, алюминия, нитрит и хлорид кальция.

3. Противодействуют коррозии арматуры, увеличивая срок службы изделий (коррозионностойкие).

4. Регуляторы подвижности. Продлевают время работы с бетоном, препятствуя быстрому схватыванию.

Комплексные добавки обеспечивают воздействие по нескольким направлениям.

Расход добавок для бетона

Пропорции добавления присадок в бетонную смесь могут быть разными у разных добавок. Эту информацию необходимо уточнять в инструкции. Несоблюдение рекомендаций производителя влечет снижение качества бетона.

Обычно расход добавок невелик и варьируется в пределах 1-2%.

Антифризы добавляют в концентрации 10-15% от массы раствора; усилители отвердевания – 3-5% от массы цемента; соли-ускорители – 2-4% от общей массы.

Расход добавок может зависеть от следующих факторов:

1. температура воздуха;

2. температура раствора;

3. уход за бетоном во время набора прочности.

Важно!

Добавки предварительно растворяют в воде.

Области применения

Противоморозные добавки необходимы при работе с объектами, которые находятся на открытом воздухе или в неотапливаемом (строящемся) помещении:

1. монолитных конструкций;

2. фундаментов;

3. стяжек.

Меры предосторожности

Большинство противоморозных присадок – агрессивные химические вещества; некоторые из них токсичны.

Правила работы с добавками:

1. Надеть спецодежду и резиновые сапоги.

2. Использовать респираторы, защитные очки, перчатки.

3. При работе в помещении обеспечить проветривание.

4. Избегать попадания добавок на кожу. Если это произошло, тщательно промыть водой и мылом.

5. При попадании в глаза обильно промыть и немедленно обратиться к врачу.

6. По окончании работ вымыть лицо и руки.

Особенности национальной заливки бетона. Как заливать бетон при низких температурах

Защита от мороза требуется не только при заливке зимой. Отвердевание бетона происходит в течение минимум 1 месяца, а первые заморозки в средней полосе России возможны уже в октябре. Поэтому при осенней заливке меры предосторожности тоже необходимы.

Согласно СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции», необходимо соблюдать следующие правила заливки бетона в холодное время года:

1. Замешивать раствор в устройствах с подогревом либо в теплом помещении.

2. Использовать подогретую воду и компоненты смеси (кроме цемента). Вода должна быть нагрета до температуры не более 70° С.

3. Не использовать смерзшиеся материалы.

4. Арматуру предварительно подогреть.

5. Увеличить длительность процесса вибрационного формирования на 25%.

6. Проследить, чтобы до момента промерзания бетон набрал прочность не менее 5 МПа.

При зимнем замесе меняется порядок закладки компонентов смеси: сначала заливается вода, затем закладывается пгс и делается несколько оборотов, а цемент закладывается в последнюю очередь. Время замешивания увеличивается на 20-50%.

Важно!

Перед началом бетонирования необходимо очистить снег и наледь с опалубки и прогреть ее, а также устроить укрытие от возможных осадков. Для прогрева используют переносные жаровни либо тепловые пушки.

При замесе бетонного раствора из подогретых ингредиентов смесь получается теплой. Помимо этого, реакции, происходящие в растворе, идут с выделением тепла.

Поэтому, если укрыть залитую конструкцию теплоизолирующими материалами, создается «эффект термоса», препятствующий замерзанию, а в это время бетон успеет набрать критическую прочность, после чего замерзание уже не окажет негативного влияния на его свойства.

Зимнее бетонирование производят непрерывно. Каждый слой заливается до того, как на поверхности предыдущего образовалась пленка, пока он влажный. Залитые части сразу закрываются теплоизолирующими материалами.

Заменить трудоемкие и недешевые работы по подогреву бетона в период отвердевания можно использованием противоморозных добавок.

Важно!

Бетонные изделия, изготовленные при низких температурах с использованием противоморозных добавок, набирают прочность на 28 сутки около 30% от проектной. После оттаивания набор прочности продолжится, поэтому зимой полностью нагружать изделия нельзя.

Уход за бетоном

Процессы отвердевания бетона происходят быстрее у поверхности изделий. Вначале образуется тонкая «корочка» из гидросиликата натрия, затем начинается поверхностное стягивание и затем отвердевание в массе. Из-за того, что состояние бетона у поверхности и в глубине разное, при слишком быстром высыхании могут образовываться трещины.

Основная цель ухода за бетоном в период набора критической прочности – обеспечение оптимальной температуры и влажности. В летнее время это достигается поливанием бетона водой.

При отрицательных температурах вода вымерзает.

Поэтому основные мероприятия по уходу за бетоном включают:

• применение противоморозных добавок (либо прогревание);
• укрытие поверхности теплоизолирующими материалами.

Недостатки противоморозных добавок

Наряду с преимуществами, противоморозные добавки имеют ряд недостатков:

1. увеличивают расход цемента;

2. некоторые добавки могут быть токсичными;

3. некоторые виды добавок могут способствовать коррозии арматуры;

4. могут снижать скорость набора прочности бетона.

Самодельная противоморозная добавка для бетона

Для понижения точки замерзания воды можно использовать хлориды, например, хлорид кальция, а в домашних условиях – и хлорид натрия (поваренную соль) в концентрации 2-4% от общем массы раствора (2% при температуре не ниже –5° С, 4% – при температуре до –10° С). Недостаток такой добавки – она вызывает коррозию металла, поэтому для армированных конструкций не подходит.

Важно!

Самодельные противоморозные добавки работают при температуре до –10° С.

Оптимальный выбор – готовые добавки. Они сбалансированы, функциональны и снабжены четкими инструкциями по дозировке и способу применения.

Климатические условия большей части территории России обеспечивают оптимальную для бетонных работ температуру в очень ограниченные промежутки времени, поэтому строители сталкиваются с необходимостью заливки бетона при низких температурах.

Для набора прочности в условиях отрицательных температур необходимо либо проводить дорогостоящие и трудоемкие мероприятия по согреванию бетона, либо воспользоваться противоморозными добавками, разнообразие которых позволяет выбрать подходящий состав для любого типа сооружений и погодных условий.

Лучшие марки и производители готовых противоморозных составов

№ п/п	Наименование реагента	Дозировка (от объема смеси)	Диапазон температур применения в указанной концентрации
1.	«Асол-К»	до 6%	до -10°С
2.	«Гидробетон СЗМ-15»	36%	до -15°С
3.	«Гидрозим»	50%	до -15°С
4.	«Лигнопан-4»	4%	до -15°С
5.	«Победит-Антимороз»	8%	до -15°С
6.	«Бутимаст»	2%	до -15°С
7.	«Betonsan»	2%	до -10°С
8.	«Cementol B»	0,8%	до -5°С

Плюсы и минусы противоморозных примесей

Положительные моменты использования такие:
Такие вещества позволяют проводить необходимые работы даже зимой.

• осуществление работ по возведению бетонных конструкций даже в холодную пору;
• увеличение прочности здания в результате повышения реакции сцепления;
• использование изделия в промышленности;
• повышение срока эксплуатации;
• увеличение морозостойкости, влагонепроходимости;
• низкая стоимость добавок;
• ускорение застывания бетонной смеси;
• легкость в придании формы, благодаря увеличению подвижности;
• неизменность структуры раствора.

Однако строители выделяют и недостатки:

• использование большего количества цемента;
• токсичность некоторых веществ, входящих в состав;
• снижение заявленной мощности, прочности бетонного изделия;
• увеличение риска коррозии.

Как сделать своими руками?

Если работы будут проводиться, когда холодно, то воду для смеси нужно греть.

Перед началом работы обязательно изучают некоторые указания, выполнение которых приводит к эффективному результату:

• Если работы выполняются в снегопад, понадобится постройка защитного укрытия.
• Чтобы приготовить смесь, используют теплую воду, обогревают компоненты перед приготовлением.
• Температура смеси после смесителя должна быть в диапазоне 15—25 градусов тепла.
• Показатель количества добавки солей зависит от температуры воздуха: от 0 до -5 град. — нужно 2% от общей массы, а от 6—15 градусов мороза —4%.
• Характеристики бетоносмесителя и длительность смешивания определяют однородность раствора.

Соблюдение требований прочности к бетону в морозную погоду изложены в СНиПе 3.03.1—87. Соответственно с этими требованиями не рекомендовано увеличивать прочность конструкции больше 20%, чем было заявлено в проекте.

Так как хлоридные соли способствуют коррозийным повреждениям, добавляют нитрит-нитрат кальция. Для улучшения пластичности добавляется мочевина в количестве 7—10% от общего объема. При приготовлении морозостойких добавок своими руками используют также аммиачную воду, количество которой в растворе зависит от температурных показателей. Когда же используется антифриз, руководствуются специальными таблицами расчетов для различных работ и показаний градусника. Но специалисты рекомендуют покупать только этот тип примесей.
Раствор станет более пластичным, если в нем будет мочевина.
Аммиачную воду в смесь доливают, беря во внимание температуру внешней среды.

Заливка бетона при минусовой температуре

На большей части территорий нашей страны холодная или прохладная температура сохраняется на протяжении более половины года.

Если учесть, что при бетонных работах «зима» начинается с понижения температуры до +5oC, то «окно» для проведения работ с бетоном очень небольшое.

Однако его можно расширить, причем значительно, за счет использования различных средств. Это так называемые технологии зимней заливки бетона.

Что происходит в бетоне при замерзании

При нормальном течении процесса отвердевания бетона, влага служит «склеивающим» элементом для частиц цемента. При ее переходе в твердое состояние все процессы останавливаются.

Но это — не единственная проблема. Известно, что при замерзании объем воды увеличивается примерно на 9%. В результате внутри массы бетона образуется повышенное давление.  Если зерна цемента до этого момента еще не набрали некоторого уровня прочности, они под воздействием давления, разрушаются. После рамерзания они уже не обретут свои свойства в полной мере и бетон не будет достаточно крепким.

Чтобы зимний бетон был крепким, необходимр создать условия или присадки для его вызревания

В зимней заливке армируемых фундаментов есть еще один неблагоприятный момент. Сталь — отличный проводник тепла, и она способствует отводу тепла из толщи бетона. Обладая хорошими теплопроводными свойствами, прутки быстро остывают. Вокруг них вода замерзает в первую очередь.

Лед оттесняет частицы бетона, на их место приходит пока не замерзшая вода из еще теплых слоев. Она тоже замерзает, еще дальше оттесняя бетон. В результате массив уже не является монолитом: каркас не связан с бетонным камнем.

Прочность такого основания после размораживания и окончательного отвердения будет в разы ниже.

Их всех этих процессов следует, что чем меньше воды в несвязном состоянии будет находиться к моменту замерзания, тем меньше будут потери прочности.

Путем различных экспериментов и расчетов были определены граничные значения прочности, при которых бетон можно замораживать. Называются  они точкой критической прочности.

В зависимости от класса бетона и назначения здания, типа использования сооружения, требуется дождаться созревания некоторых составов на 20%, для других требуется все 100%.

Критическая прочность бетона в зависимости от его марки

Для железобетонов с ненапрягаемой арматурой (тип, который используется в частном домостроении)  она составляет 50%, для фундаментов, которые будут подвергаться попеременной разморозке/заморозке (бани и дачные домики без отопления) — 70%. После достижения этой точки фундамент можно заморозить. После оттаивания все процессы в нем возобновятся. Потери прочности при этом составляют не более 6%.

Способы бетонирования в зимних условиях

Скорость процесса твердения зависит от температуры раствора. При ее повышении активность воды значительно возрастает, скорость набора прочности повышается. Потому при проведении бетонных работ зимой или при температурах ниже +5oC, важно создать и поддержать требуемый уровень нагрева. Оптимальная температура вызревания раствора составляет от +20oC до +30oC. Для этого есть несколько способов:

• раствор делать подогретым;
• опалубку утеплить;
• использовать присадки и добавки, которые ускоряют твердение и/или понижают точку заморозки воды;
• подогревать уже залитую бетонную массу.

Все эти методы неплохо работают. Их используют по одиночке или в комплексе.

Заливка в зимнее время проводится подогретым раствором

Прежде всего, необходимо правильно выбрать цемент для зимнего бетонирования фундамента. Известно, что во время твердения бетона происходят реакции, при которых теплота выделяется. Для зимы  — отличная особенность. При этом большее количество тепла выделяют быстротвердеющие портландцементы и составы высоких марок. Потому для замеса при низких или минусовых температурах имеет смысл купить именно их.

Только это позволит вам залить фундамент ленточный или плитный фундамент при плюсовых температурах днем, и незначительных заморозках по ночам.

Но при этом, потребуется замес делать теплым (читайте ниже), а также после заливки фундамент нужно будет опалубку теплоизолировать: покрыть матами, соломой и т.д.

Если у вас уже закуплен теплоизолятор, можно использовать его, только следить необходимо за его состоянием, прикрыть пленкой или другими влагоизолирующими материалами.

Повышение температуры в процессе замеса

Во время зимней заливки фундамента температуру раствора доводят до 35-40oC. Для этого разогревают воду и засыпку. Цемент греть ни в коем случае нельзя: он «заварится» и станет практически бесполезным.

Для замеса в зимнее время используют горячую воду и подогретую засыпку. Цемент греть нельзя

Хорошо, если есть возможность использовать бетономешалку с электроподогревом: ее включают в сеть и барабан разогревается. В другом случае, желательно прогреть его предварительно, прокрутив разогретую воду.

При замесе воду нагревают до 90 oC. Щебень и песок необходимо разогреть до 60 oC. Делают это обдувом горячим воздухом, прогревом в специальных печах. Печи — это для частного строителя из области фантастики, но можно устроить обдув горячим воздухом. Например, от печи или костра протянуть несколько труб-воздуховодов внутрь кучи щебня или песка.

Еще раз обращаем внимание: цемент не греть. Его можно занести в теплое помещение, чтобы он принял комнатную температуру, но подогревать нельзя.

При зимнем замесе раствора меняется порядок закладки составляющих: заливается вода, в нее засыпается щебень и песок. После нескольких оборотов добавляется цемент.

Ко всему необходимо еще и увеличить время замеса. Он должен быть длительнее на 20-50%: за счет лучшего перемешивания, активизируются реакции и повышается температура при твердении.

Утепление и подогрев раствора

Для продления времени остывания бетона требуется по максимуму сохранить тепло. Потому, используя все возможные средства и доступные материалы, проводят утепление стенок опалубки. Можно использовать брезент,  маты, старые какие-то теплые вещи, забить промежуток между стенками опалубки и грунтом, соломой. Да что угодно, лишь бы тепло не утекало в воздух.

Одна из задач — сохранить тепло раствора

В этом случае пригодиться может опалубка из пенополистирола — он имеет плохую теплопроводность, что в данных условиях — несомненный плюс. Обычно такая опалубка несъемная, и после вызревания бетона вы получаете влаго- и теплоизолированный фундамент. Подробнее о типах опалубки читайте тут.

При строительстве в промышленных масштабах применяется также электрический подогрев при помощи разного рода электродов. Они располагаться могут на поверхности, закрепляться на опалубке или вводиться внутрь бетонного раствора.  Способ, эффективный, но реализуется в частном строительстве редко.

Очень дорогое это удовольствие: расход электричества на подогрев кубометра бетона 60-80 кВт/час. При этом необходимо строго контролировать температуру: измерять каждые два часа (или чаще) и при достижении отметки в +30 oC отключать его. Потом через некоторое время снова включить.

Контроль должен быть круглосуточным.

При заливке фундамента своими руками зимой, реально использовать только греющие кабели. Их прикрепляют с внутренней стороны к опалубке, и после ее снятия демонтируют. Есть второй вариант — «утопить» провод в бетоне. Оба способа действуют неплохо, но только при условии изолированных от холода стенок.

Греющие маты укладывают на поверхность бетона и включают в сеть

Есть еще в продаже специальные греющие маты для подогрева бетона. Они раскладываются на поверхности, включаются в сеть. Его стоимость — 2,5 тыс руб/м2.

Для сохранения температуры стоят над объектом тепляки. Это конструкции, очень сильно напоминающие теплицы. И задача у них аналогична: сохранить тепло.

Возводят каркас, его обтягивают пленкой или другими подобными материалами. Внутри ставят печку, тепловую пушку и т.д., с их помощью  поддерживают плюсовую температуру.

Но при этом необходимо также не забывать об увлажнении, чтобы влага из раствора не испарялась.

Еще один метод подогрева бетона — с использованием инфракрасных излучателей. Этот метод хорош тем, что под воздействием волн греется непосредственно сам раствор. Излучатели закрывают алюминиевыми кожухами, создавая направленный поток. Однако для эффективного прогрева понадобится большое количество ламп.

Присадки и добавки

Еще один способ заливки бетона при отрицательных температурах — использование химических веществ. Некоторые из них ускоряют затвердевание на начальной стадии процесса. Массовая доля всех добавок — не больше 2% от массы цемента. Большие количества могут негативно повлиять на качество бетона, потому придерживайтесь рецептур.

Один из способов зимнего бетонирования — добавление в замес специальных противоморозных присадок

Наиболее распространенная присадка, повышающая «морозоустойчивость» бетона и ускоряющая его твердение, — хлористый кальций. Еще используют поташ и нитрат натрия. Если добавить их при обычном замесе, температура замерзания снизится до -3oC.

Одно «НО». Хлориды использовать для армируемых бетонов нельзя — они провоцируют быстрое разрушение стали. Так что самый распространенный ускоритель твердения бетона — хлористый кальций — для заливки фундамента не подходит.

Заливка бетона при минусовой температуре возможна, если с теми же присадками раствор подогреть. В этом случае можно работать при -15oC. Но для нормального качества фундамента потребуется утепление заливки и соблюдение несложных, но обязательных правил.

Виды добавок, классификация по действию

Добавки выпускают в виде порошков, жидкостей, готовых к применению. Есть растворы-концентраты, которые разводят перед введением. Виды добавок по действию определены в нормативах ГОСТа 24.640 – 1991.

Основные разновидности:

• пластифицирующие вещества;
• ускорители схватывания смеси;
• вовлекатели воздуха;
• замедлители твердения;
• ингибиторы коррозионных процессов;
• уплотнители;
• противоморозные присадки;
• декоративные красители.

Есть разные виды кладки, для каждой из них нужен состав с определенными качествами. Исходя из этого выбирают требующиеся модификаторы.

Пластификаторы

Используют для получения зимнего кладочного раствора для кирпича, который имеет увеличенную подвижность. Помимо этого, повышается плотность, стойкость к замораживанию, водопоглощению.

Преимущества пластификаторов:

• Уменьшают расход цементного вяжущего на 10 – 15%
• Снижают концентрацию воды на 5 – 15%
• Снижают степень усадки после схватывания
• Повышают стойкость к температурным перепадам
• Увеличивают сцепляемость раствора со стержнями арматуры
• Уменьшают риск появления коррозии на штамповочной сетке в кладке, металлических закладных деталях.

В пластифицированной смеси появляется меньше воздушных полостей, влияющих на прочность. Материал не расслаивается, увеличивается время хранения смеси до начала укладки в кирпичную стену.

Ускорители

Цель применения обозначена в наименовании добавки — вещества способствуют быстрому затвердеванию растворной смеси. Добавка является актуальной, т. к. при понижении температуры воздуха процесс замедляется, а в мороз останавливается. Оттаивание не схватившейся смеси чревато ухудшением качества, появлением трещин.

Попутное действие ускорителей:

• увеличивают подвижность, прочность;
• на 20 – 25% повышают стойкость к впитыванию влаги.

Товар продают в форме жидкости или сухого порошка, который разводят водой перед введением в смесь. Дозировку пишут на этикетке, но обычно применяют в концентрации 0,2 – 5,0% от общей массы. Ускорители используют не только в мороз, но и при необходимости быстро возвести кирпичную кладку большого объема.

Добавка ускоряет набор прочности смеси, поэтому не нужно ждать положенные для этого 28 суток.

Ускоряющие модификаторы имеют в составе агрессивные вещества, поэтому их не применяют в армированной кладке, не комбинируют с другими добавками.

Противоморозные

Действие направлено на ускорение гидратации цемента при минусовой температуре. Химические вещества позволяют раствору сразу набрать 30% прочности, максимально вовлекая воду в этот процесс. Дальше смесь замерзает, не набирая 100% прочности, но этого количества хватает, чтобы при размораживании не начался процесс расслаивания.

Кладку на растворе с такими добавками нельзя сразу нагружать, чтобы смесь могла постепенно дозревать без появления внутреннего напряжения. Противоморозные присадки повышают адгезию массы с металлическими закладками и арматурой, т. к. при отрицательной температуре раствор не обволакивает стержни, и сцепление не происходит.

Армирующие

Включение волокон в растворную массу повышает ее восприимчивость к усилиям, поэтому прочность кирпичной кладки увеличивается. Раствор характеризуется стойкостью к нагрузкам, но на изгиб и растяжение работает плохо. Из-за этого при усадке появляются трещины в стене.

Действие армирующих добавок:

• заполняет промежутки между цементными зернами, повышает износостойкость;
• увеличивает эксплуатационный срок конструкции;
• придает гладкость застывшему раствору, исключает микротрещины.

Фибродобаки выпускают на основе стальных, базальтовых и полипропиленовых нитей.

Декоративные

Добавки пигментируют растворную массу, чтобы получить цветной шов между отдельными элементами стены. Их добавляют зимой в раствор для кладки кирпича, чтобы повысить привлекательность сооружения.

Декоративные присадки классифицируют:

• по происхождению — органические и минеральные;
• по методу производства — искусственные и природные.

Неорганические компоненты разводят водой до сметанообразной консистенции, далее оставляют на час для набухания. Дисперсность повышается, одновременно увеличивается окрашивающая способность. Пигменты снижают качество смеси, поэтому рецепт применяют при необходимости.

Особенности кирпичной кладки в зимний период

Бесспорно, любое строительство желательно проводить в теплое время года. Но ситуации в жизни бывают разные и порой за мастерок приходится браться и в холодный зимний период. Перед тем как класть кирпич зимой нужно иметь в виду некоторые важные особенности выполнения кирпичной кладки при низких температурах.

Чем кладка кирпича зимой отличается от кладки летом?

Застывание цементно-песчаного раствора происходит в результате контакта цементного связующего с влагой. В следствие химических реакций первоначально жидкая смесь приобретает свойства камня. Этот процесс во многом зависит от температуры: если раствор охлаждается до нуля градусов и ниже, процесс гидратации цемента прекращается, при 20 градусах он протекает нормально, тогда как при 5 градусах скорость затвердевания сокращается втрое.

Низкие температуры зимой затрудняют выполнение работ по возведению кирпичной кладки. Из-за

кладка кирпича зимой

прекращения химического процесса в растворе вся вода преобразуется в лед. При этом она расширяется в объеме, что приводит к потере прочности той части раствора, которая уже успела частично затвердеть.

Во время замерзания цементный раствор стремительно утрачивает эластичность, в результате чего кладочные швы не успевают уплотниться. Из-за этого при оттаивании кладки весной наблюдается неравномерная осадка, которая способна привести к обрушению конструкции. Чтобы таких проблем не было, зимой кирпичную кладку необходимо возводить с использованием дополнительных присадок к раствору, а также специальных методов нагрева возводимых конструкций.

Варианты решения проблемы

Принимая решение класть кирпич зимой, можно выбрать один из методов кладки, который покажется вам наиболее удобным. Есть три основных способа ведения кирпичной кладки зимой: замораживание, с применением противоморозных компонентов и с подогревом. Рассмотрим перечисленные способы более подробно.

1. Замораживание — это метод, заключающийся в том, чтобы допустить обледенение раствора в швах сразу после установки кирпича. Когда наступит оттепель, цемент начнет оттаивать и набирать прочность. Следует отметить, что данный способ подходит для строительства небольших конструкций, в противном случае возникающие при оттаивании перегрузки могут вызывать разрушение кладки.Самая низкая температура, при которой сохраняется возможность строительства кирпичных стен в

   Таблица добавок в зависимости от температур

   районах северной полосы России, составляет -30 градусов. От погодных и температурных условий зависит выбор марки раствора. Соотношение компонентов в кладочной смеси подбирается так, чтобы при оттаивании конструкция не перекашивалась и процесс твердения раствора протекал нормально.

2. Кладка с подогревом раствора. В данном случае при кладке используют раствор, нагретый до определенной температуры. Подогретую кладочную смесь, привозимую с растворного предприятия, необходимо успеть израсходовать в течение получаса, пока ее температура не понизилась до нуля. Нельзя добавлять нагретую воду в замерзающий раствор, поскольку в результате замораживания внутри швов появляются ледяные комки, из-за которых раствор становится рыхлым и неспособным набрать прочность в процессе оттаивания.
3. Химические противоморозные присадки. Для ускорения реакции гидратации цемента в раствор добавляют противоморозные компоненты, благодаря которым вода остается жидкой при отрицательной температуре. В таком случае раствор успевает затвердеть и набрать твердость еще до замораживания.Для этого используются хлористый натрий и кальций, углекислый калий, нитрат натрия. Данные вещества применяют в тех случаях, когда возводимые здания не требуют основательной отделки. При строительстве кирпичных конструкций, стен из блоков или камня можно применять углекислый калий, не прибегая к последующему нагреву.

Температура цементного раствора, модифицированного противоморозными присадками, должна быть выше +5 градусов. Нельзя применять раствор, который был заморожен и затем оттаял при добавлении разогретой воды.

Использование электроподогрева

Для того чтобы правильно осуществить кладку с электроподогревом, в зоне выполнения строительных работ нужно создать электрическое поле. В шов кладки нужно поместить голосовой электрод. Его можно заменить металлической армирующей сеткой, которая обладает примерно теми же свойствами. Электрод должен находиться в каждом шве кладки.

К электродам нужно подключить электрический кабель (сеть в 220 вольт). Ток, проходящий по электродам, будет разогревать смесь, внутри которого находятся первые, до 35-ти градусов. Тепло, генерируемое подобным образом, предназначено для кирпичей, которые будут намного лучше уложены при теплом способе кладки.

Состав набрать более 20-ти % от марочной прочности к моменту отключения электрического кабеля. Застывающий раствор не будет замерзать, благодаря чему кладка станет намного более прочной, а работа из-за простоты способа укладки пойдет быстрее.

Электрический кабель на время работы необходимо изолировать. Строители, занятые на подобных работах, должны носить резиновые сапоги и перчатки.

Методики бетонирования в зимних условиях

Главным условием правильной заливки бетона при отрицательных температурах является сохранение теплоты, достаточной для обеспечения набора прочности. Популярные способы укладки строительных растворов зимой:

• Предварительный прогрев изготавливаемой смеси;
• Устройство надежной теплоизоляции и уход за раствором;
• Электроподогрев залитого в опалубку бетона;
• Добавка специальных присадок, снижающих температуру замерзания воды и ускоряющих затвердевание.

Таким образом, бетонировать на улице зимой можно без потери показателей прочности, но для этого нужно придерживаться выбранных методик. По затратам использование тепловых пушек является самым нерентабельным вариантом, наиболее дешевой методикой является добавка присадок. Электроподогрев и устройство теплоизоляции представляют собой промежуточные варианты.

Повышение температуры в процессе замеса

Чтобы залить бетон в минусовую температуру, компоненты подогревают. Наполнители нагреваются до 55-60⁰С, а воду подают в раствор при 90⁰С. Цемент перед добавлением разогревается до комнатных температур, иначе он теряет скрепляющие свойства. Перед укладкой температура раствора не должна быть ниже 35⁰С.

При перемешивании требуется использовать бетономешалку, в которую подается сначала нагретая вода, затем наполнители, и только потом цемент. При заливке такой смеси, тепловой энергии монолита хватает, чтобы набрать критическую прочность, с учетом того, что при гидратации цемента выделяется дополнительное тепло.

Подогрев и утепление раствора

При очень низких температурах нагретая смесь требует дополнительного утепления или подогрева. Экономически более целесообразно утепление, при помощи недорогих теплоизолирующих материалов, не требующих дополнительных источников энергии. На бетонированной поверхности выстилают сено или солому, используют старые тряпки, торф, пленку или теплоизолирующие покрывала. Иногда устраиваются так называемые «тепляки» схожие с теплицами.

Если бетонировать при температурах ниже -5⁰С, потребуется дополнительный подогрев. Для этого используются следующие технологии:

• Обогрев тепловыми пушками или печами под тепляками. Это затратный метод, требующий постоянного дополнительного увлажнения. Подходит для площадок, к которым не проведено электричество.
• Применение термоматов, работающих от электричества. Они выкладываются на поверхность залитого бетона и подключаются к источнику тока. Требуют большой объем электроэнергии.
  Инфракрасные излучатели устанавливаются над залитой поверхностью или вокруг опалубки, интенсивность и направление нагрева регулируется отражателями. Подходит для вертикальных и малодоступных конструкций.
• Для прогрева бетонированной площади применяют специальные кабеля или электроды, по которым пропускают электрический ток. Методика удобна при использовании, но требует больших объемов электроэнергии. Установка системы электродов требует больше затрат, поскольку при высыхании сопротивление раствора, который сам является проводником, возрастает.

Введение добавок

Улучшение характеристик раствора специальными присадками, это самый удобный и экономный метод заливки раствора зимой. Применяя его совместно с обогревом, можно ускорить выполнение работ и повысить качество бетона. Различают два основных типа присадок для заливки бетонного раствора зимой:

1. Составы, уменьшающие температуру замерзания воды. Раствор застывает довольно долго, но вода не кристаллизуется, поэтому качество бетона не страдает. Для ускорения реакции требуют теплоизоляции. В этом качестве используют соли кальция или натрия и поташ, которые препятствуют кристаллизации воды.
2. Добавки, увеличивающие скорость затвердевания раствора. Сокращают время, необходимо для набирания бетоном критичной прочности, поэтому вода в прогретой смеси не успевает кристаллизоваться. Применяется нитрит-нитрат кальция, тот же поташ, соли кальция в смеси с мочевиной.

Количество присадок зависит от температурного диапазона, в котором будет производиться заливка бетонной конструкции. От -5 до -10⁰С добавляют до 5-8% от массы цемента. Со снижением температуры до -15⁰С концентрацию увеличивают до 10% по массе от добавленного цемента, а до -25⁰С нужно добавлять не менее 15% добавок.

Вводим добавки в раствор зимой – общие требования

При добавлении в цементную смесь присадок необходимо придерживаться указанных рекомендаций:

• соблюдать рецептуру предприятия-производителя, указанную на упаковке. Правильная дозировка гарантирует эксплуатационные свойства состава;
• учитывать температуру окружающей среды и возможное изменение погодных условий. В зависимости от этого необходимо корректировать концентрацию добавок;
• неукоснительно выполнять требования техники безопасности, использовать защитные очки, спецодежду и перчатки. Это позволит сохранить здоровье строительного персонала.

Следует обратить внимание на следующие моменты:

• температуру смеси;
• равномерное перемешивание;
• дозировку.

Необходимо модифицировать цементный раствор непосредственно перед его употреблением.

Основные недостатки противоморозных добавок

Чтобы при минусовой температуре заливать бетон без снижения качества материала, необходимо ознакомиться и с недостатками противоморозных добавок. Во-первых, они могут повлечь появление солевых кристаллов на поверхности, которые почти не поддаются удалению. Во-вторых, порой они снижают прочность бетонного камня. Это происходит в том случае, если пропорции рассчитаны неверно, а технология приготовления или схватывания нарушена. В-третьих, отдельные компоненты могут быть непригодными для использования в жилых помещениях, так как являются токсичными.