Применение противоморозных добавок.
Можно ли заставить бетон твердеть в зимнее время, не подогревая его? Оказывается, можно, если ввести в бетонную смесь специальные добавки — химические ускорители твердения. Такими добавками являются хлористые соли (кальция и натрия), нитрит натрия, поташ, а также хлористый аммоний.
Какова роль этих добавок? Они понижают температуру замерзания воды и ускоряют гидратацию минералов, которые входят в состав цемента. Благодаря действию этих добавок созревание бетона ускоряется. При использовании химических ускорителей твердения бетона не требуется подогревать ни воду, ни заполнители. Поэтому такой бетон назвали холодным бетоном. Эти бетоны твердеют и приобретают прочность при отрицательных температурах. Некоторые добавки также повышают и морозостойкость бетонов. Это очень важно для дорожных покрытий. При правильной укладке бетона повышаются в 100-1000 раз их непроницаемость, долговечность и т. д. Противоморозные добавки принципиально изменяют процесс твердения при температуре -20°С. Они не только сохраняют жидкую фазу, но также обеспечивают гидратацию при температуре -20°С за счет систематического таяния льда.
Фактически введение добавок в бетоны знаменует собой принципиально новую гидратацию твердения. Однако хлористые соединения вызывают коррозию арматуры. Поэтому холодные бетоны применяют только для бетонирования неармированных конструкций, дорожных покрытий, облицовки откосов и т. п. В конструкциях, работающих под динамическими нагрузками (фундаменты под молоты, копры и т. п.), применять холодный бетон запрещается!
Неужели нельзя защитить арматуру бетона от коррозии? Результаты многочисленных исследований влияния добавок на арматуру подтвердили перспективность применения для твердения железобетонных конструкций добавок типа ННХК (хлорид кальция, ингибированный нитрит-нитратом кальция) или ННХКМ (сочетание этого продукта с мочевиной). Если изменять соответствующим образом соотношение хлорида и нитрит-нитрата кальция в добавке ННХК или ННХКМ, то ее можно применять даже в качестве надежного ингибитора коррозии стали.
Итак, из всех видов существующих добавок только добавки ННХК и ННХКМ доказали свою универсальность: они могут применяться и как ускоритель твердения бетона, и как противоморозная добавка.
Практика зимнего бетонирования подтвердила, что холодные бетоны, так же, как и бетон, изготовляемый с подогревом, можно распалубливать только после окончания заданного срока твердения. Пока бетон не достиг 50% проектной прочности, его надо предохранять от замерзания.
Применение противоморозных добавок в бетон - наиболее распространённый способ, применяемый при бетонировании в зимних условиях. Большинство бетонных заводов выпускают бетон с зимними добавками ПМД. Так называемый зимний бетон производится в различных вариациях, отличающихся между собой процентным содержанием добавок.
Противоморозные добавки вводятся в бетон в строгом процентном соотношении с количеством цемента, входящего в ту или иную марку бетона. Так же, количество противоморозной добавки зависит от предполагаемой температуры воздуха, при которой будет происходить бетонирование.
Технология “Термоса”.
По способу термоса бетон твердеет под "шубой" - слоем теплоизоляционных материалов (шлака, опилок, камышита и др.). Эти материалы плохо проводят тепло. Поэтому бетонная смесь почти не теряет тепло, которое она получила при изготовлении. Кроме того, при твердении цемент также выделяет тепло. Во многих случаях количество тепла оказывается достаточным, чтобы во время остывания бетон приобрел необходимую прочность. Эта прочность позволяет распалубливать конструкцию, уже не боясь замораживания. В этом случае после оттаивания бетон не разрушится. Способ термоса является наиболее экономичным и простым. Для его реализации не требуется специального оборудования. Но он, применим, только при бетонировании массивных конструкций, так как тонкостенные конструкции очень быстро остывают.
Способ термоса создает нормальные условия работы, практически не отличающиеся от летних. Это позволило увеличить интенсивность укладки бетона. По данным, интенсивность укладки зимой достигала 180 тыс. м3 в месяц и была меньше максимальной летней интенсивности всего на 20—25%.
Укрывание бетона – наиболее рациональный метод бетонирования в зимнее время, при пограничных температурах воздуха +3-3. Схватывание и твердение бетона – изотермический процесс, то есть: при застывании и наборе прочности, цемент, контактируя с водой, выделяет тепло. И было бы неплохо сохранить это тепло. Для этого необходимо свежеотлитую конструкцию из бетона укрыть ПВХ плёнкой, или утеплителем. В некоторых случаях, если при бетонировании в зимнее время применялся обычный бетон без противоморозных добавок, а температура воздуха резко упала до низких минусовых значений (-5-15) целесообразно использовать газовые или электрические пушки.