Нужен ви е продукт за ...

Добавки за бетон при понижени температури

С оглед осигуряване на непрекъснатост на строителния процес, съкращаване сроковете на строителство и увеличаване на производителността на труда, бетоновите работи отдавна са загубили своя сезонен характер и се изпълняват с нужната интензивност както при летни, така и при зимни условия. При понижаване на температурата на околната среда, физикохимичните процеси на хидратация на портландцимента се забавят. От теоретична гледна точка втвърдяването на циментовия камък и бетона може да се осъществи само когато водата се намира в течно агрегатно състояние.

Установено е, че замръзването на бетонната смес преди началото на свързване на цимента не е опасно, тъй като тя е пластична и може свободно да се деформира, при което нe възникват вътрешни напрежения. Получава се един вид "консервиране" на сместа. След размразяване на сместа е необходимо тя да се уплътни повторно, тъй като водата увеличава обема си при замръзване с около 9%, което води до увеличаване на порьозността на пресния бетон и оказва негативно влияние върху свойствата на втвърдения бетон.

Замръзването е особено опасно в ранната възраст на бетона, когато якостта му е все още незначителна. Колкото по-късно настъпи първото замразяване на бетона, толкова по-малки са отрицателните последствия за якостта на бетона. 
Основният проблем, който възниква при бетониране при понижени температури е намаляването на загубите на якост на бетона, при замръзване – до около (10÷15)%, при положение, че след замръзването му се осигурят нормални условия на втвърдяване.

На основата на подробна експериментална програма е формулиран т.нар. критерий за критична възраст, до достигането на която бетонът трябва да втвърдява при нормални условия. Най-често за критична възраст се приемат три дни. По-съвременните изследвания показват, че по-меродавен е критерият за критична якост – това е якостта, която бетонът трябва да притежава преди първото замразяване. Счита се, че при якост (30÷50)% от якостта на 28-ия ден (fcm) бетонът е в състояние да поеме опънните напрежения, породени от замръзването на водата в порите му. В този случай, при последващо замразяване, загубите на якост не надвишават 10%.

С течение на времето са възникнали редица методи за бетониране при ниски температури, по-известните от тях са:

  • метод "Термос";
  • загряване на бетонната смес с електричен ток;
  • загряване с пара;
  • електродно загряване;
  • индукционно загряване;
  • нагряване с инфрачервени лъчи.

Видно е, че изброените по-горе методи са свързани с изразходването на един или друг вид енергия, количеството на която е различно за всеки конкретен случай. Като алтернатива на тези методи, се явява зимното бетониране с използване на химични добавки. В този случай съществуват два подхода за решаването на проблема с влиянието на ниските температури – влагане на противозамръзващи добавки и добавки, ускоряващи свързването и втвърдяването на портландцимента.

Противозамръзващите добавки са водоразтворими соли, които понижават температурата на замръзване на водата, респективно на бетонната смес пропорционално на съдържанието им (до 12% от масата на цимента). Тук освен добре познатите NaCl, CaCl2 (или смес от двете) спадат и съединения като – NaNO3, NaNO2, Na2SO4, K2CO3, Ca(NO2)2. Прави впечатление, че това са относително евтини материали, което в определени случаи се явява важно предимство. Отдавна е известна ролята на хлоридите и като ускорители на втвърдяването, за съжаление те се явяват като агресивен агент по отношение на армировката, затова са приложими само за неармирани конструкции или такива с конструктивна армировка и бетонно покритие над 5 cm. NaNO3, NaNO2, K2CO3, Ca(NO2)2 могат да се използват и при армирани конструции. Този тип добавки не се допускат при предварително напрегнати конструкции, при бетони, работещи в условията на променливо водно ниво или в зони на блуждаещи токове. Противозамръзващите добавки се разтварят във вода и не следва да се използват при видими и декоративни бетони, поради опасност от поява на петна по повърхността им (ефлуоресценция).

По-съвременният подход за бетониране при зимни температури с използване на химични добавки е влагането на мощни ускорители на свързването и втвърдяването. Чрез тяхната употреба се цели ускоряване на хидратацията на цимента и увеличаване на ранната якост на бетона, така че той да е способен да понесе опънните напрежения, дължащи се на замръзването на намиращата се в него вода.

Практически всички химични добавки, които се използват за бетониране при зимни условия в нашата строителна практика, спадат към втория тип – ускорители на свързването и втвърдяването. Много често те са наричани неправилно "противозамръзващи" или "антизамръзващи".

У потребителите на химични добавки често се среща заблудата, че ако дадена химична добавка не замръзва при температура по-ниска от -20оС, -30оС или -40оС, то същата добавка би предотвратила и замръзване на бетонната смес и бетона. Това разбиране е дълбоко погрешно, а в някои случаи и опасно, тъй като обикновено, след влагане на подобна добавка в бетонна смес, не се полагат никакви грижи за бетона в ранните срокове на втвърдяване. Трябва да се има предвид, че концентрацията на химичните добавки в бетонната смес е много ниска – около 1–3% от масата на цимента, което не води до промяна в температурата на замръзване на бетонната смес.

На производителя на бетонна смес и особено на строителя, който е негов клиент, трябва да е ясно, че употребата на химични добавки за зимно бетониране в никакъв случай не ги освобождава от задължението да осигурят подходящи условия за втвърдяване на бетона и да го предпазват от замръзване.

Още по-добър ефект върху темпа на нарастване на якостта на бетона се постига когато добавките за зимно бетониране се комбинират със силно водонамаляващи химични добавки (суперпластификатори), тъй като по този начин се постига допълнително ускоряване на хидратационните процеси и намаляване на количеството на водата в бетонната смес.

Фирма Веста Инд ООД произвежда и предлага две химични добавки за бетониране при зимни условия – CRYOBET и CRYOBET SUPER, като при употребата на втората добавка се постига и значителен водонамаляващ ефект. Добавките се влагат самостоятелно в бетонната смес или в комбинация със SUPERCRETE A 20. С употребата на двете химични добавки се постига:

  • намаляване на количеството на направната вода за получаване на необходимата консистенция – 5-12%;
  • увеличаване на консистенцията на бетонната смес, без влагане на допълнително количество вода;
  • понижаване на водоциментното отношение на бетона и увеличаване на якостта;
  • повишаване на водонепропускливостта и мразоустойчивостта на бетона;
  • повишаване на корозионната устойчивост и дълготрайността на бетона;
  • намаляване на съсъхването и пълзенето на бетона;
  • ускоряване на хидратацията на цимента и повишаване на якостта в началните срокове на втвърдяване;
  • производство на бетонни и стоманобетонни изделия;
  • бетонови работи при понижени температури;
  • икономия на цимент и др.

Освен по-ниската крайна цена на бетона, бетонирането при понижени температури чрез влагане на химични добавки има друго важно предимство – независимост по отношение на източниците на енергия. Това го прави особено подходящо при изпълнение на бетонови работи извън населени места, включително и при планински условия.

Публикувана е в comfort.bg