Бетон с противоморозными добавками до какой температуры: Бетон при низкой температуре

Бетонирование с помощью добавок Master Builders Solutions зимой

​Бетонирование при отрицательных температурах

Один из самых главных вопросов зимой: «Зачем нужны противоморозные добавки (ПМД)?»

С понижением температуры ниже +15°С скорость реакции гидратации цемента сильно снижается. При +5°С она измеряется уже не часами, как, например, летом, а сутками, а при 0°С и ниже — останавливается вообще.

В купе с образованием льда при отсутствии прогрева и замораживании структура бетона разрушается, и дальнейший набор прочности может быть очень сильно ограничен.

Многие спрашивают: если применить противоморозные добавки, то бетон можно не греть зимой?

 К сожалению, это заблуждение. Уход (прогрев) за свежеуложенным бетоном необходим при пониженных температурах.

Согласно ГОСТ 24211-2008 даже при использовании ПМД для «холодного бетона и раствора» их эффективность может измеряться в пределах 30%-40% от прочности бетона в нормальных условиях в 28 суток.

Что это значит – вместо ожидаемых 32 МПа для класса В25 на 28 сутки мы увидим прочность около 11-15 МПа. Дальнейший набор прочности будет очень медленным. Очевидно, что данный вариант подходит только для специальных задач и условий.

Именно поэтому мы рекомендуем рассматривать применение противоморозных добавок в разрезе т.н. «теплого» бетона по ГОСТ 24211-2008. Это бетон или раствор, изготовленный из бетонной или растворной смеси с противоморозной добавкой, обеспечивающей незамерзание смеси при отрицательной температуре на время от ее изготовления до начала обогрева забетонированной конструкции (в течение 4 часов при -18 °С). Тогда на 28 сутки вы гарантированно получите прочность 95% от нормального твердения.

Зачем тогда нужны противоморозные добавки?

1. Применение противоморозных добавок в виде растворов солей позволяет снизить температуру замерзания воды в капиллярах. Чем меньше размеры пор и капилляров в бетоне, тем ниже в них температура замерзания воды затворения.
   Даже при небольшой концентрации солей данный механизм позволяет сохранить жидкую фазу в порах бетона даже при низкой отрицательной температуре. Этот механизм позволяет бетону набирать прочность.

Однако, противоморозные добавки не помогут против замерзания смеси! Количество вводимых добавок слишком мало, чтобы снизить точку замерзания всей воды в бетонной смеси. Именно поэтому бетонную смесь следует производить теплой от +15 до + 25 °С.

2. ПМД позволяют ускорить процесс гидратации цемента для достижения критической прочности. Важно, чтобы к моменту начала активного льдообразования цемент успел прореагировать с водой. А твердеющий цементный камень уже способен противостоять разрывающему усилию замерзающей воды, которая не поместилась в поры и капилляры. Исследованиями многих мировых ученых установлено, что бетоны с противоморозными добавками при достижении некой начальной «критической» прочности уже способны безболезненно выдерживать последующее замораживание.
   

Критическая прочность – прочность бетона на сжатие, при достижении которой, возможно последующее «безболезненное» замораживание бетона.

В соответствии с различными мировыми рекомендациями и в зависимости от класса бетона, критическая прочность бетона составляет в среднем от 10 МПа или 30% от требуемой прочности на 28 сут. нормального твердения.

3. Растворы ПМД в виде солей представляют собой растворы электролитов, которые повышают электропроводимость бетона и способствуют повышению эффективности электропрогрева. ​
   ​
   

Необходимо обратить внимание на пластификаторы, которые оказывают влияние на твердение бетона зимой.

Вода снижает все показатели цементного камня, и в первую очередь, скорость схватывания, конечную прочность и эксплуатационную долговечность.

Если летом это практически незаметно, то при температурах ниже +10°С влияние «дополнительной» воды становится определяющим, а при +5°С и ниже — решающим в процессе схватывания цемента. Поэтому правильный подбор пластификатора и снижение водоцементного отношения поможет получить наилучший результат при зимнем бетонировании.

Подводя небольшой итог, можем сказать, что для зимнего бетонирования наиболее эффективным решением является комплексное использование связки «пластификатор-ускоритель».

В нашем портфолио продукты для зимнего бетонирования представлены в различных линейках MasterPozzolith, MasterRheobuild, MasterPolyheed​, MasterGlenium:

Противоморозные добавки (ускорители) на основе солей электролитов:

• MasterPozzolith 501, MasterPozzolith 503, MasterPozzolith 506, MasterPozzolith 507, MasterPozzolith 515

Комплексные решения 2 в 1 c пластификаторами:

Противоморозные добавки в бетон | Alfabet-on

Противоморозные добавки в бетон, область применения

Противоморозные добавки в бетон гарантируют затвердевание бетона в условиях отрицательных температур. Благодаря этому, можно проводить строительные работы при минусовых температурах, противоморозная добавка в бетон способствуют твердению бетона при отрицательных температурах, когда по техническим причинам, нет возможности выдержать забетонированную конструкцию при положительной температуре до полного ее затвердевания.

Противоморозная добавка повышает прочность бетона в зимнее время. Когда на улице опускается минусовая температура, происходит кристаллизация воды, входящей в состав бетона, что приводит (к его затвердеванию?) и не позволяет продлить бетонные работы в зимнее время года. Это и является ключевым параметром раствора – поддержание жидкого состояния бетона. Однако прочность таких конструкций, при кладке которых была добавлена противоморозная добавка в раствор, не отличаются высокой прочностью. Поэтому, такие конструкции, забетонированные в холодное время, должны подвергаться меньшей нагрузке. Любые противоморозные добавки в раствор для кладки стен, монолитных конструкций, фундаментов – повышают их прочность в готовом, забетонированном состоянии на 30%.

Однако, существуют пропорции добавления противоморозной добавки в бетон, в зависимости от температуры замерзания воды. При ее недостаточном количестве, затвердевание бетона произойдет быстрее. Если противоморозная добавка будет добавлена в бетон избытке, то затвердевание будет происходить дольше обычного, что может сказаться на завышенной цене бетонного раствора.

Так как очень часто бетонные конструкции поддаются влиянию разных воздействий со стороны окружающей среды, будь то нагревание, охлаждение, увлажнение, высушивание, то противоморозная добавка в бетон должны быть обязательно проверена и соответствовать стандарту ГОСТ.

Противоморозные добавки в бетон и их технические характеристики отличаются в зависимости от механизма действия и химической основы. Одни ускоряют схватывание бетонного раствора, другие обладают пластифицирующим действием, предотвращающие бетонные конструкции от коррозий и деформаций.

Противоморозные добавки в бетон и цена на них так же отличаются в зависимости производителя, состава и прочего ряда характеристик.

Но, несмотря на все полезные качества, любые противоморозные добавки в бетон имеют преимущества и недостатки. Конечно, преимущества заметно превалируют над недостатками. Однако следует помнить, что, повышая прочность бетона, путем введения противоморозной добавки, следует увеличивать расход цемента. Так же, может страдать скорость приобретения прочности бетонной конструкции. Некоторые компоненты, водящие в состав раствора, могут иметь ядовитые свойства.

Проводя работы в условиях пониженных температур, следует придерживаться основных правил работы с бетоном, соблюдать меры предосторожности при работе, соблюдать дозировку и расход противоморозной добавки.

КАКИЕ ПЛАСТИФИКАТОРЫ МЫ предлагаем Вам?

ВИНТEРПЛАСТ – пластификатор для цементного раствора будет полезен при выполнении таких работ как, оштукатурившие стен, кладка кирпича и клинкерных элементов, укладка фасадной плитки, устройство стяжек и многое другое, в условиях пониженных и отрицательных температур.

Этот пластификатор помогает значительно увеличить пластичность раствора, прочность, морозоустойчивость. Трещины и сколы практически не проявляются. Ещё одна особенность этого пластификатора заключается в том, что он, в отличие от других добавок других противоморозных добавок, не содержит в себе хлорид кальция. А так же ВИНТEРПЛАСТ абсолютно не вызывает коррозию.

ПОЛЯРПЛАС – еще один пластификатор для кладочных и штукатурных растворов, который увеличивает прочность готового продукта, позволяет снизить содержание воды и повысить пластичность смеси, является антикоррозийным ингибитором. В отличии от первого пластификатора, позволяет работу при ещё более низких температурах.

ПОЛЯРБЕТОН – противоморозная длбавка в бетон, является незаменимой при заливке фундаментов, стен и других монолитных конструкций, где имеет значение прочность готового изделия

в зимний период. Добавка позволяет бетону быстрее набирать прочность в процессе схватывания, а также увеличивает итоговую прочность изделий на 20-30%.

Противоморозные добавки в бетон, применение и расход

Вы решили противоморозные добавки в бетон купить, но даже не можете представить каковы расход и применение противоморозных добавок в бетон? Наша статья поможет Вам разобраться. Ниже будет предоставлена необходимая информация о лучших противоморозных  добавках в бетон, которые являются продукцией реализуемой нашей компании.

Мы рассмотрим данные виды противоморозных добавок в бетон:

1) Поташ.

2) Формиат натрия.

3) Нитрат кальция.

4) M15Plus.

5) M25Plus.

6) С-3М-15.

7) Криопласт.

Начнем с Поташ К2СОЗ. Поташ противоморозная добавка для бетона – хорошо растворимый кристаллический порошок. Насыщенный раствор замерзнет при температуре -36,5 градусов. Твердение бетона с противоморозной добавкой Поташ становится гораздо быстрее, если до того, как бетон приобретет критическую прочность во время выдерживания, температура бетона не будет ниже -25 градусов. Зимний бетон с противоморозной добавкой Поташ характеризуется довольно-таки быстрым загустеванием, которое мало зависит от температуры.  

Расход данной противоморозной добавки в бетон сухой:

1) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от 0 до -5 градусов, то норма расхода составляет от 5 до 6 кг на 100 кг цемента.

2) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -6 до -10 градусов, то норма расхода составляет от 6 до 8 кг на 100 кг цемента.

3) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -11 до -15 градусов, то норма расхода составляет от 8 до 10 кг на 100 кг цемента.

Теперь рассмотрим противоморозную добавку для бетонов и растворов формиат натрия. Если Вам интересны у данной противоморозной добавки в бетон технические характеристики или Вас интересует, противоморозная добавка в бетон для чего нужна, перейдите в раздел противоморозные добавки нашего сайта, там более подробное объяснение. А ниже будет приведен у формиата натрия в сухом виде противоморозной добавки для бетона расход:

1) Если среднесуточная температура воздуха от 0 до -5 градусов, то норма расхода составляет 2% от всей массы раствора (2 кг порошка на 100 кг цемента).

2) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -6 до -10 градусов, то норма расхода составляет3% от всей массы раствора (3 кг порошка на 100 кг цемента).

3) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -11 до -15 градусов, то норма расхода составляет 4% от всей массы раствора (4 кг порошка на 100 кг цемента).

Но при этом формиат натрия бывает в жидком состоянии, тогда его расход:

1) Если среднесуточная температура воздуха от 0 до -5 градусов, то норма расхода составляет 7% от всей массы раствора (7 литров на 100 кг цемента).

2) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -6 до -10 градусов, то норма расхода составляет10% от всей массы раствора (10 литров на 100 кг цемента).

3) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -11 до -15 градусов, то норма расхода составляет 15% от всей массы раствора (15 литров на 100 кг цемента).

Формиата натрия (натрия муравьинокислого) нужно растворить в воде (обычно теплой) концентрацией не больше, чем 8% от цемента (сухого порошка) в смеси. После этого данный раствор смешивают с бетоном. Иногда вместе с натрием муравьинокислым применяют пластификатор, но при этом надо количество воды для замешивания бетона уменьшить примерно на 6-10%. Чтобы формиат натрия купить, перейдите по ссылке.

Рассмотрим применение и действие противоморозной добавки в бетоне нитрат кальция. Применение данной добавки в качестве ускорителя для бетонной смеси:

— ускоряется набор прочности бетона с противоморозными добавками.

— резко сокращаются сроки схватывания смеси при завершении строительных работ, выравнивании плит и так далее.

— повышается скорость твердения для бетона с большими сроками схватывания, если добавить большое количество суперпластификаторов или пластификатор, так же для бетона с небольшим показателем отношения воды к цементу (вода/цемент).

— при транспортировке, в том числе и на большие расстояния, в условиях высоких температур бетон (в состав должен быть добавлен лингосульфонат) легко привести в нужное, то есть рабочее, состояние, необходимо лишь добавить нитрат кальция в бетономешалку.

Помимо этих, продукция, предлагаемая нашей компанией, имеет еще преимущества. Чтобы убедиться в этом, почитайте на нашем сайте о противоморозных добавках в бетон отзывы.

Теперь приведем данные о расходе противоморозной добавки  на 1 м3 бетона (чтобы было проще понять, мы предоставим информацию в другом виде). Стоит отметить, что нитрат кальция бывает в двух состояниях. В сухом виде:

1) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от 0 до -5 градусов, то норма расхода составляет 0,6 кг на 100 кг цемента.

2) Если расчетная (среднесуточная) бетона от -6 до -10 градусов, то норма расхода составляет от 1,2 кг на 100 кг цемента.

3) Если расчетная (среднесуточная) бетона от -11 до -15 градусов, то норма расхода составляет от 2,4 кг на 100 кг цемента.

3) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -16 до -20 градусов, то норма расхода составляет от 4,8 кг на 100 кг цемента.

В жидком состоянии (концентрация двадцать процентов):

1) Если среднесуточная температура воздуха от 0 до -5 градусов, то норма расхода составляет 4 литра на 100 кг цемента.

2) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -6 до -10 градусов, то норма расхода 8 литров на 100 кг цемента.

3) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -11 до -15 градусов, то норма расхода составляет 15 литров на 100 кг цемента.

4) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -16 до -20 градусов, то норма расхода составляет 25 литров на 100 кг цемента.

Теперь разберемся с M15Plus и M25Plus. Становится понятно из названия, что у M15Plus критически низкая температура, при которой она еще может применяться, равна -15 градусов, а у M25Plus максимально низкая температура равна -25 градусам. Более подробно о них Вы можете прочитать в других статьях на нашем сайте, там же Вы можете увидеть у противоморозных добавок  в бетон цены.

Расход M15Plus (бывает только в жидком состоянии):

1) Если среднесуточная температура воздуха от 0 до -5 градусов, то норма расхода составляет 1 литр на 100 кг цемента.

2) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -6 до -10 градусов, то норма расхода 1,5 литра на 100 кг цемента.

3) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -11 до -15 градусов, то норма расхода составляет 2 литра на 100 кг цемента.

Расход M25Plus (так же, как и M15Plus, бывает только в жидком виде):

1) Если среднесуточная температура воздуха от 0 до -5 градусов, то норма расхода составляет 1 литр на 100 кг цемента.

2) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -6 до -10 градусов, то норма расхода 1,5 литра на 100 кг цемента.

3) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -11 до -15 градусов, то норма расхода составляет 2 литра на 100 кг цемента.

4) Если среднесуточная температура воздуха от -15 до -20 градусов, то норма расхода составляет 2,7-3 литра на 100 кг цемента.

5) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -20 до -25 градусов, то норма расхода 3,5-4 литра на 100 кг цемента.

Рассмотрим теперь более детально С-3М-15. Помимо этого названия Вы можете встретить Криопласт или СП15-1. Но все это одна и та же противоморозная добавка. Она является пластификатором, обладающим противоморозным эффектом. Это комплексный продукт, необходим при зимнем бетонировании.

Дозировка  Криопласта гораздо меньше относительно обычных добавок, это происходит за счет того, что получается синергетический эффект (он образуется при одновременном на бетон воздействии противоморозного комплекса и пластификатора). Данная добавка не содержит вредных и едких веществ. Применяется, чтобы сократить сроки бетонного схватывания, улучшения текучести и пластичности раствора. Выпускается только в жидком виде с примерной концентрацией 35% (если быть точнее, 34% +-1%).

Расход данной добавки:

1) Если среднесуточная температура воздуха от 0 до -5 градусов, то норма расхода составляет 3,6 литр на 100 кг цемента.

2) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -6 до -10 градусов, то норма расхода 6,1 литра на 100 кг цемента.

3) Если расчетная (среднесуточная) температура бетона от -11 до -15 градусов, то норма расхода составляет 8,4 литра на 100 кг цемента.

И наконец, С-3 Суперпластификатор. Известен и под вторым названием «Супер-пласт-Стандарт». Данный Суперпластификатор  — это органическое синтетическое вещество, оно производится на основе продукта, который является результатом конденсации формальдегида и нафталинсульфокислоты. После того, как данную добавку смешивают с бетоном, снижается расход цементного раствора (составляющего 20%). Это можно считать отличительным положительным качеством относительно других добавок. Расход данной добавки в жидком состоянии с концентрацией 35% составляет 2 литра на 100 кг цемента.

Рубрика – ответы на частые вопросы:

«Нужно ли греть бетон с противоморозными добавками?» Нет, не нужно. Именно для того, чтобы не приходилось делать много лишней работы и тратить неоправданно большие средства, придумали противоморозные добавки.

«Противоморозные добавки в бетон до какой температуры?» Все зависит от того, какой именно вид противоморозных добавок брать. У каждого свои отличительные качественные характеристики, но максимально низкая температура -25 градусов.

«Как работают противоморозные добавки в бетоне?» Специальные присадки, которые находятся в составе противоморозных добавок, взаимодействуют с водой, при этом понижая температуру, при которой влага переходит в другое состояние. Помимо этого противоморозные добавки ускоряют процесс схватывания и набора прочности. А так как эти процессы зависят от температуры, приходилось бы ждать по 2 и более месяцев. Кратко – ПМД обладает  сильно ускоренной кинетической реакцией, а больше информации Вы найдете на нашем сайте, но в другом разделе.

Противоморозные добавки в бетон и раствор

В зимнее время при низкой температуре воздуха строительство монолитных, железобетонных или бетонных конструкций значительно усложняется. Вода, которая входит в состав любого цементного раствора, замерзает и практически полностью останавливает процесс твердения бетона. После наступления теплой поры все процессы гидратации цемента возобновляются, при этом бетон, замерзший на начальных этапах строительства, будет иметь плохую прочность и сильную теплопроводность. Это можно объяснить тем, что вода во время кристаллизации сильно расширяется, делая структуру бетона более рыхлой. Чтоб избежать таких последствий строители используют специальные противоморозные добавки, способные противостоять замерзанию воды при минусовой температуре.

 

Противоморозные добавки в цементный раствор

Цементный раствор с такими добавками может использоваться в строительстве различных монолитных зданий, конструкций, а так же в изготовлении железобетонных элементов на строительной площадке. В наше время имеется множество видов противоморозных веществ. Самыми востребованными считаются электролитные добавки (ХК, НК, НН1, ННК, ННХК, П), а так же их соединения (ННХК+М, НК+ХН, НК+М и др.). Все они осуществляют не только противоморозное воздействие, но и ускоряют процесс затвердевание цементного раствора.

Противоморозные добавки в бетон

На строительном рынке имеется множество других добавок в бетон таких как:

• NаNO2 Нитрит натрия (НН). Выпускается в виде белых кристаллов либо жидкости.
• СО(NН2)2, Карбамид (М). Имеет так же название мочевина. Производится в виде бесцветных кристаллов.
• Соединения мочевины и нитрата кальция (НКМ)
• NaCOOH Формиат натрия (ФМ). Имеет вид белого порошка.
• Соединение (УПДМ), в которое входят нитрохлорактинид, ацетилацетон и ацетоуксусный эфир, выпускается в виде жидкости темно-коричневого цвета. Может использоваться при температуре воздуха не ниже -25 град.С.
• Асол-К. Производится из раствора поташа и специальных модификаторов. Способен выдерживать низкую температуру до -10 град.С. При плюсовой температуре ускоряет процесс твердения бетона.
• Гидрозим (50%)считается высококачественным антифризом для бетонных смесей и др. растворов. Обеспечивает гидратацию бетона при температуре не ниже -15 град.С.
• Аммиачная вода. Изготавливается из обычной воды и газа Nh4. Способна выдерживать сильные морозы до -30 град.С.
• Гидробетон (С-3 М-15) имеет пластифицирующие свойства. Используется при температуре не ниже -15 град.С.

Среди всех этих добавок можно выделить формиат натрия способный выдерживать низкую температуру до -15 град.С.

Формиат натрия

Данное вещество как указано выше имеет вид кристаллизированного белого порошка с хорошей растворимостью в воде. Изготавливается эта добавка из натриевых солей муравьиной кислоты. Основное действие формиата натрия направлено на снижение температуры замерзания воды в растворе, а так же на продление гидратации бетона.
Такая добавка не имеет пластифицирующих свойств и может создавать напряжение в структуре бетона из-за кристаллизации солей. Чтоб этого избежать, необходимо использовать дополнительный пластификатор С-3, который может выпускаться как в виде порошка, так и жидкости.

Расход противоморозной добавки

Для изготовления раствора с противоморозной добавкой (ФН +С-3), используют теплую воду. В нее добавляют определенное количество формиата натрия и пластификатора. Количество добавки выбирают в зависимости от погодных условий:

• Если температура воздуха в регионе колеблется в пределах 0 -5 град.С., расход противоморозной добавки будет равняться 2-3% от общей массы цемента.
• При температуре 0 -10 град.С. необходимо использовать добавку в количестве 3-4% от массы цемента.
• 4-6% формиата натрия (от массы цемента) способны поддерживать гидратацию бетона при температуре -15 град.С.

Пластификаторы С-3 не зависимо от температуры воздуха всегда используются в количестве 0,8-1% от массы цемента.
Для каждого противоморозного вещества расход будет разным. Он будет зависеть не только от свойств добавки, но и от температуры воздуха. Дозировку всех противоморозных добавок можно посмотреть в специальной таблице.    

Видео об особенностях зимнего бетонирования   

Просмотры из расчета и экспериментального исследования

Состояние окружающей среды влияет на свойства строительных материалов. Это исследование дает начальное понимание гидратации портландцемента при низких температурах с точки зрения лабораторных экспериментов (включая удельное электрическое сопротивление, степень гидратации (DoH) и зрелость), а также термодинамических расчетов. Гидраты портландцемента в данный период были обнаружены с помощью дифракции рентгеновских лучей (XRD), а их микроструктура наблюдалась с помощью сканирующего электронного микроскопа (SEM).Результат эксперимента (т.е. DoH и удельное электрическое сопротивление) показал, что гидратация портландцемента задерживалась низкой температурой без остановки гидратации при -5 ° C. Основываясь на базовой кинетической модели, термодинамический расчет предсказал, что конечный гидрат отличается в зависимости от температуры окружающей среды. Тенденция к механическому поведению портландцементной пасты под воздействием низких температур потенциально связана с появлением алюминатных соединений и восстановлением портландита.

1.Введение

Температура влияет на характеристики портландцемента, который является наиболее широко используемым материалом в строительстве инфраструктуры [1]. Между тем матрица цементного вяжущего играет очень важную роль в композитах на основе портландцемента (т.е. пастах, растворах, бетоне, стабилизированном камне и обработанных грунтах). Характеристики затвердевшего портландцемента (например, механическое поведение и долговечность) тесно связаны с химической гидратацией и твердением в раннем возрасте, в то время как взаимосвязь между процессами гидратации, производимыми гидратами, микроструктурами и механическими характеристиками была доказана в предыдущих исследованиях [2– 5].В течение срока службы инфраструктуры материалы на основе цемента должны сталкиваться с суровыми условиями окружающей среды, такими как сверхнизкие температуры [6–8]. В этих условиях механические свойства (например, прочность на сжатие, прочность на изгиб, модуль упругости и коэффициент Пуассона) затвердевшего портландцементного бетона будут улучшены сверхнизкой температурой, например, -70 ~ -10 ° C [7].

Иными словами, если материалы на основе цемента (пасты, растворы, бетон и т. Д.) Будут подвергаться воздействию низких температур, особенно отрицательной температуры (<0 ° C) во время начальной стадии гидратации, гидратация цемента будет сильно затронута [9–11] .В этом случае гидратированные продукты, фазовая конверсия, например, из эттрингита (AFt) в моносульфат (AFm), и поры раствора будут подвергаться воздействию низких температур [5, 12]. В некоторых ограниченных условиях матрица может быть даже повреждена. Таким образом, в раннем возрасте следует применять стратегии, чтобы избежать повреждения матрикса в холодную погоду [13, 14]. С этой целью было проведено множество исследований по изучению гидратации портландцемента при низких температурах [10, 11, 15–18], хотя до сих пор отсутствует глубокое понимание влияния низких температур на характеристики гидратации и твердения цемента. .

Лучшее понимание гидратации портландцемента может абсолютно улучшить характеристики цементных композитов при низких температурах, особенно для применения в холодном климате. Таким образом, это исследование направлено на изучение процесса гидратации портландцемента, включая гидраты, микроструктуры и эволюцию механического поведения. Чтобы лучше понять влияние низких температур на процесс гидратации, также используется термодинамический подход для расчета гидратов портландцементной пасты.По сути, это исследование дает базовые знания о процессе гидратации портландцемента при низких температурах как часть систематического исследования.

2. Экспериментальная программа

2.1. Сырье

В данном исследовании использовался типичный коммерческий обычный портландцемент (OPC, производимый Jidong Cement Plant, Сиань, Китай) с оксидными компонентами, подробно описанными в Таблице 1 (PO42.5). Следует отметить, что оксидные компоненты, измеренные здесь с помощью XRF, не отражали реальный компонент в портландцементе из-за замены 5 ~ 10% наполнителя в клинкерах. Минеральные фазы в OPC (с помощью XRD) и гранулометрический состав показаны на рисунке 1. Технические свойства PO42.5, использованного в этом исследовании (предоставлены производителем), следующие: удельная поверхность (по Блейну) = 360 м 2. ² / кг, плотность = 3,02 г / см ³ , время начального схватывания = 2,8 часа и время окончательного схватывания = 4,7 часа.

Оксид Na 2 O MgO Al 2 O 3 SiO 2 P 2 O 5 SO 3 K 2 O CaO TiO 2 MnO Fe 2 O 3 CuO ZnO Rb 2 O SrO BaO PbO Cr 2 O 3 PO42. 5 0,30 1,30 5,20 18,00 0,05 3,00 1,10 65,80 0,40 0,07 4,80 0,02 0,10 0,00 0,09 0,0 0,02 0,00

, полученные методом рентгеновской флуоресценции (XRF).

2.2. Методы и инструменты

2.2.1. Лабораторные эксперименты

Цементные пасты смешивали в соответствии с ASTM C305-14 [20], а затем помещали в формы (40 × 40 × 160 мм) или пластиковые контейнеры; после этого они были отверждены в камерах при -5 ° C, 0 ° C, 5 ° C, 8 ° C и 20 ° C (относительная влажность = 90%). Следует отметить, что перед смешиванием сырья (например, портландцемента и воды) формы и емкости необходимо предварительно охладить в камерах, соответствующих температуре их последующего отверждения. Например, если образец пасты будет отверждаться при 0 ° C, воду, цемент, чаши и формы следует предварительно охладить при температуре 0 ° C в течение двух часов, пока их поверхность не достигнет 0 ° C.В экспериментальном исследовании водоцементное (в / ц) отношение образцов призм для измерения прочности было установлено равным 0,45, в то время как в / ц пасты, хранящейся в герметичных пластиковых контейнерах, было задано равным 0,5 для завершения реакции.

Пасты в контейнере обрабатывали методом замены растворителя (изопропанолом) [21], а затем измеряли с помощью XRD (Bruker, D8 Advanced, Cu-K α ) и SEM (Hitachi, S4800).

Чтобы описать процесс гидратации портландцементных паст, в этом исследовании были измерены степень гидратации (DoH), зрелость и удельное электрическое сопротивление.DoH паст портландцемента определяли как (1) на основе модели Пауэрса [22], где DoH — степень гидратации (% по весу), — начальная масса образца, предварительно обработанного в муфельной печи (6 часов) при 105 °. C, — конечная масса образца, нагретого до 950 ° C.

Удельное электрическое сопротивление цементного теста можно использовать для анализа процесса гидратации цемента [19]. Таким образом, кривая удельного сопротивления во время начальной гидратации портландцемента была обнаружена с помощью CCR-II (производства BC Tech, г. Шэньчжэнь, Китай).Оборудование и образец показаны на рис. 2. Чтобы предотвратить испарение влаги и колебания температуры, на испытательной плате была установлена ​​пластиковая крышка, а температура контролировалась кондиционером (общая температура) или камерой (более низкие температуры).

Зрелость рассчитывалась по следующему уравнению [10, 11, 23]: где — зрелость портландцементной пасты, — температура образца (° C), измеренная CCR-II (подробно описанная выше), или температура отверждения. (-5 ° C, 0 ° C, 5 ° C, 8 ° C и 20 ° C) — это базовая температура (обычно -10 ° C) и временной интервал на стадии отверждения (h).

2.2.2. Термодинамический расчет

Критерии минимизации свободной энергии Гиббса использовались для расчета равновесных фазовых ассоциаций и ионного состава химических систем, таких как паста портландцемента. Моделирование и программное обеспечение были подробно описаны в нашем предыдущем исследовании [18], в котором GEMS-PSI (программное обеспечение) и CEMDATA7.1 (база данных) использовались для расчета гидратов OPC. Следует отметить, что в этом исследовании основная кинетическая функция [24] гидратации портландцемента была модифицирована константой равновесия раствора [18, 25].В термодинамическом моделировании входные данные включали следующее: C ₂ S = 11,1 г / 100 г, C ₃ S = 62,9 г / 100 г, C ₃ A = 6,0 г / 100 г, C ₄ AF = 11,5 г / 100 г, гипс = 4,6 г / 100 г, K ₂ O = 1,1 г / 100 г и Na ₂ O = 0,3 г / 100 г. Кроме того, 10000 дней были адаптированы как окончательный срок гидратации в моделировании. Теоретические расчеты термодинамики могут дать более глубокое объяснение механического поведения.

3. Результаты и обсуждение

3.1. Электрическое сопротивление в раннем возрасте

На рисунке 3 показана кривая удельного сопротивления портландцемента во время гидратации. После смешивания с водой ионы (например, Ca ²⁺ , K ⁺ , Na ⁺ , OH ^— и) растворяются в воде, образуя электролитический раствор [26], и затем гидраты будут расходуют ионы в растворе или занимают пространство раствора; таким образом, удельное сопротивление пасты можно использовать для наблюдения за стадиями гидратации во время гидратации.Сообщается, что гидратацию цемента можно разделить на пять стадий: (1) стадия растворения; (2) этап динамического равновесия; (3) этап настройки; (4) стадия закалки; 5) стадия замедления твердения [19]. Основываясь на предыдущем исследовании [19], кривая удельного сопротивления и дифференциального удельного сопротивления может хорошо указать начальную настройку и время окончательной схватывания. На рисунке 3 нормализованные данные удельного сопротивления показывают очевидное дно, которое соответствует началу начальной настройки. Кроме того, начальное положение стадии замедления закалки может быть подтверждено в верхней части кривой дифференциального электрического сопротивления. Кривые на рисунке 3 показывают, что данные о температуре и удельном сопротивлении хорошо согласуются друг с другом. Следовательно, данные о температуре при измерении CCR-II также можно рассматривать для описания гидратации цемента. Этот вывод является основой для адаптации температурных данных образца при расчете зрелости ниже.

На рисунке 4 представлены нормированные данные удельного сопротивления портландцементных паст при температуре 8 ° C (рисунок 4 (a)) и 20 ° C (рисунок 4 (b)). На кривых можно отметить две важные характеристики: (i) низкая температура (8 ° C) задерживает нижнюю часть (положение начального времени схватывания) нормализованной кривой удельного сопротивления; (ii) начальный график нормализованной кривой удельного сопротивления при низкой температуре (8 ° C) был ниже, чем при общих условиях (20 ° C).Они происходят из-за того, что скорость химической реакции снижается при низких температурах.

(а) 8 ° C
(б) Комнатная температура
(а) 8 ° C
(б) Комнатная температура

3.

2. Температура образца и проявление зрелости

Изменение температуры также регистрировалось датчиками (см. Рисунок 2 (b)), как показано на рисунке 4. При более низкой температуре отверждения (8 ° C) температура образца увеличивалась из-за химической реакции в пасте и затем уменьшилось из-за более прохладной окружающей среды снаружи.При комнатной температуре температура образца продолжала расти, при этом температура образца в меньшей степени зависела от удельного электрического сопротивления пасты.

На рис. 5 показана зрелость, рассчитанная на основе температуры отверждения / образца по формуле (2). Рисунок 5 (а) представляет собой идеальную кривую зрелости, рассчитанную по температуре отверждения, а рисунок 5 (б) показывает зрелость, рассчитанную по температуре образца (см. (2)). Считается, что механическое поведение композитов на цементной основе сильно зависит от зрелости [10].В этом смысле рисунок 5 может служить доказательством задержки силы в предыдущих исследованиях [17, 18].

(a) Температура окружающей среды
(b) Температура образца
(a) Температура окружающей среды
(b) Температура образца

3.3. Степень гидратации

Степень гидратации (DoH) зависит от процесса реакции цементного теста; следовательно, DoH цементного теста, отвержденного при более низких температурах, был измерен на основе модели Пауэрса и показан на Рисунке 6.По истечении времени отверждения DoH цемента с той же температурой отверждения увеличивалась, в то время как более высокая скорость гидратации была получена при более высоких температурах. Возьмем, к примеру, -5 ° C, его DoH после 90 дней составлял 63,2%, что намного ниже, чем у обычного состояния (91,9% при 20 ° C). Этот результат согласуется с выводом отчета FHWA [23]. Между тем, эксперимент показывает, что портландцемент все еще может гидратироваться при -5 ° C; например, DoH для OPC при -5 ° C составляли 16,7%, 25,5%, 47,4%, 55,3%, 61,9% и 63,2% после 1, 3, 7, 28, 60 и 90 дней соответственно. Этот результат объясняет медленное достижение прочности цементных паст при отрицательных температурах.

3.4. XRD-анализ

На рисунке 7 показан XRD-анализ гидратов портландцемента при различных температурах (1 d). Видно, что пик портландита (Ca (OH) ₂ ) отличается температурой отверждения. До -5 ° C не было явного пика портландита, и отчетливо прослеживалась минеральная фаза (1 г). Пиков AFt через 1 день для паст, отвержденных при -5, 0, 5 и 8 ° C, не наблюдалось.

3.5. SEM

Микроструктура гидратированной пасты представлена ​​на рисунке 8. Согласно DoH, приведенному выше, портландцемент меньше гидратирован при температуре ниже –5 ° C; таким образом, разделенные частицы на Фигуре 8 (а) могут быть объяснены тем, что твердое вещество не связывается с другими. При других температурах затвердевание паст зависело от температуры отверждения. Если сосредоточить внимание на гидратах, на рисунке 8 (b) (0 ° C) было несколько отдельных частиц, а на рисунке 8 (c) (5 ° C) было несколько негидратированных частиц. Если температура отверждения была выше 8 ° C, на изображениях SEM можно было наблюдать меньше негидратированных частиц (см. Рисунки 8 (d) и 8 (e)). Принимая во внимание DoH (47,4%) портландцемента, отвержденного при -5 ° C за 7 дней, цемент должен образовывать некоторое количество гидратов, чтобы связать частицы в пасте; однако DoH этого образца (-5 ° C, 7 дней) был точно таким же, как у образца, отвержденного при 20 ° C за 1 день (46,7%, см. рисунок 4). На этом уровне DoH частицы в пасте не реагировали на связывание с другими. Фактически, портландцемент только что завершил межфазную реакцию и достиг контролируемой диффузией гидратации [27] на этом уровне DoH, в то время как промежутки между частицами не были заполнены гидратами.При увеличении DoH (т.е. связанном с температурой) промежутки между гидратами будут заполняться, а затем связываться друг с другом. Здесь не следует игнорировать еще одну причину, заключающуюся в том, что частицы цементного теста перемещались и разделялись льдом, образовавшимся при -5 ° C (отрицательные температуры).

4. Термодинамический расчет гидратации портландцемента при низкой температуре

4.1. Гидратация портландцемента в течение времени отверждения

Термодинамический расчет гидратации портландцемента был подтвержден рядом исследований.На рисунке 9 показано выделение гидратов при 20 ° C на основе термодинамического моделирования. Как показано на рисунке, количество гидратов увеличивалось со временем отверждения. Aft была преобразована в AFm через 1 день, а затем исчезла через 2 дня, в то время как фаза C ₃ AH ₆ появилась через 3 дня. Этот результат расчета подтвержден нашими экспериментальными данными, поскольку о низкотемпературных эффектах сообщалось ранее. Конечные гидраты могут быть изменены в пределах 0 ~ 10 ° C. Изменение минеральной фазы можно увидеть на рисунке 10.

4.2. Взаимосвязь между прочностью, гидратами и температурой

Механическое поведение цементного теста в значительной степени связано с его гидратами. Например, связь между механическим поведением и содержанием CSH была доказана в нашем предыдущем исследовании [17]. На рисунке 10 показана взаимосвязь между температурой отверждения, прочностью на сжатие и объемной долей гидратов. Фракции гидратов были собраны из термодинамических расчетов (возраст = 10000 дней).

Прочность измерялась при температурах 0, 5, 8 и 20 ° C и более 3 дней, 7 дней и 28 дней. Можно видеть, что (1) содержание CSH не подвергалось значительному влиянию температуры отверждения сверх долгих сроков; (2) объемные доли AFt, AFm и портландита изменялись в зависимости от температуры отверждения; (3) длительная (28 дней) прочность показала слабую связь с содержанием CSH, но была сильно связана с AFt, AFm и портландитом при температуре 10 ° C. С уменьшением СН увеличивалась прочность на сжатие.Кроме того, AFm может улучшить механическую прочность портландцемента при низких температурах.

Это открытие было очень интересным, потому что мы всегда думали, что механическое поведение тесно связано с объемной долей CSH, но в этом исследовании, исходя из предпосылки различных температур раннего отверждения, мы обнаружили, что изменение механической прочности не имеет отношения к содержанию CSH. (прочность отличается при аналогичной / той же объемной доле CSH), но существенно связана с производимыми алюминатными гидратами и портландитом.Следует отметить, что приведенный выше вывод может быть не на 100% правильным, но мы хотели бы считать, что влияние температуры на раннее механическое поведение должно иметь более глубокое термодинамическое объяснение. Однако в будущем эти выводы потребуют дополнительных доказательств.

5. Резюме и выводы

Характеристики гидратации портландцемента (PO42.5) в раннем возрасте, включая электрическое сопротивление, изменение температуры, степень гидратации и фазовое развитие, наблюдались в лаборатории при температуре отверждения −5,0, 5, 8 и 20 ° C.Термодинамический расчет на основе программного обеспечения GEMS-PSI также использовался для объяснения и проверки экспериментальных результатов. Выводы можно сделать следующим образом: (1) низкие температуры (-5, 0, 5 и 8 ° C) снижали скорость гидратации, но не останавливали реакцию гидрата; кроме того, процесс гидратации остается в соответствии с условиями генерации. Судя по датчикам температуры CCR-II, зрелость может объяснить задержку гидратации. (2) Существовала линейная зависимость между DoH и температурой отверждения до 1–7 дней; однако точка останова появилась на 7–28 дн.В эксперименте предел разрушения проявлялся при 5 ~ 8 ° C. Эта точка разрыва DoH очень похожа на точку фазового превращения в термодинамике (10 ° C). (3) Расчет показал, что раннее механическое поведение может иметь более глубокое объяснение с точки зрения термодинамики, где гидраты различаются при низких температурах. Исходя из предпосылки этого исследования (различная температура раннего отверждения), прочность на сжатие старых паст (28 дней) меньше связана с содержанием CSH, но тесно связана с алюминатными соединениями и портландитом.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Благодарности

Авторы хотели бы выразить признательность за финансовую поддержку Китайскому фонду естественных наук (NSFC, № 51708045) и Национальной программе исследований и разработок в области ключевых технологий Китая (2014BAG05B04), а также поблагодарить аспирантов. Юнвэй Лу и Вэньсю Цзяо за их помощников по экспериментам. Они также ценят обсуждение и комментарии экспертов Всемирной транспортной конвенции (WTC, Пекин, 2017), где данные этого исследования были первоначально частично представлены.Лабораторные эксперименты в рамках этого исследования проводились в Ключевой лаборатории дорожного строительства специального района Министерства энергетики Китая, а также в Центре анализа материалов Школы материаловедения и инженерии Университета Чанъань, а также в Центре наблюдения и испытаний минеральных ресурсов Сиань. , Министерство земель и ресурсов Китая. Они с благодарностью признают поддержку, сделавшую эти лаборатории и их работу возможными.

Синтетическая версия природного антифриза, используемого в бетоне с более длительным сроком службы.

Читатели, живущие в холодном климате, наверняка уже знают, что зима не благосклонна к бетону.Однако это может измениться благодаря добавке полимера, имитирующей природный антифриз.

Проблема с бетоном и колебаниями температуры возникает, когда снег тает в жидкую воду, которая проникает в пористый бетон, а затем снова замерзает при понижении температуры. Когда вода замерзает и превращается в кристаллы льда, она расширяется, оказывая давление на бетон изнутри. В течение нескольких циклов замораживания-оттаивания куски бетона отрываются от поверхности материала.

Один из способов решения этой проблемы заключается в том, чтобы сделать бетон еще более пористым путем введения крошечных пузырьков воздуха во время перемешивания. Когда материал затвердевает, эти пузырьки дают возможность кристаллам льда образоваться, снижая, таким образом, давление. К сожалению, такой бетон не такой прочный, как обычный. Кроме того, его повышенная пористость позволяет проникать даже более потенциально опасной воде вместе с коррозионными элементами, такими как дорожная соль.

Вместо этого ученые из Университета Колорадо в Боулдере обратили внимание на природный антифриз, производимый растениями и животными, обитающими в арктических и антарктических регионах.Под руководством Асс. Профессор Уил Срубар III, команда приступила к воспроизведению эффекта этих соединений, объединив два существующих полимера — поливиниловый спирт и полиэтиленгликоль.

Когда связанные молекулы этих полимеров добавлялись к обычному бетону, они уменьшали размер кристаллов льда, образующихся внутри материала, на 90 процентов. В результате даже после 300 циклов замораживания-оттаивания обработанный бетон оказался очень устойчивым к ледяным повреждениям, а также прочнее, менее проницаемым и долговечным, чем бетон, содержащий пузырьки воздуха.

Сейчас есть надежда, что коммерческая версия добавки может появиться на рынке в течение пяти-десяти лет. Тем временем ученые будут продолжать исследовать его практическую практическую ценность и экономическую жизнеспособность.

«Мы особенно взволнованы, потому что это представляет собой отход от более чем 70-летней традиционной технологии производства бетона», — говорит Срубар. «На наш взгляд, это качественный скачок в правильном направлении, открывающий двери для совершенно новых технологий добавления добавок».

Статья об исследовании была недавно опубликована в журнале Cell Reports Physical Science .

Источники: Университет Колорадо в Боулдере, Cell Press через EurekAlert

Новая биоиндуцированная молекула помогает бетону противостоять замораживанию

Ежедневные колебания температуры могут привести к замерзанию и расширению воды, затем оттаиванию и сжатию. Поскольку бетон пористый и впитывает жидкость, из-за этих изменений его поверхность часто отслаивается и отслаивается. Но исследователи говорят, что новый процесс может помочь предотвратить такое ухудшение.

«В прошлом мы прежде всего сопротивлялись этому ущербу от замерзания-оттаивания, используя технологию, разработанную в 1930-х годах, которая заключалась в создании крошечных пузырьков воздуха по всему бетону», — говорит Вил Срубар, материаловед и инженер-архитектор в Университете Колорадо в Боулдере.Эти гибкие пузыри поглощают некоторое давление, но также снижают прочность бетона, заставляют его впитывать больше воды и требуют тщательного распределения.

Лаборатория Срубара обратила внимание на мир природы, а именно на «антифризные» белки, которые позволяют некоторым рыбам и бактериям выдерживать низкие температуры. В клетках эти молекулы цепляются за поверхность кристаллов льда и не дают им стать слишком большими, но они не действуют в сильно щелочной цементной пасте, ключевом ингредиенте бетона. Поэтому исследователи попробовали более прочное вещество со схожими свойствами: полимер под названием PEG-PVA, который в настоящее время используется в фармацевтических таблетках, выпущенных в течение длительного времени.

Чтобы проверить это, команда смешала несколько партий бетона, в том числе одну контрольную, одну с пузырьками воздуха и несколько с различными концентрациями добавки PEG-PVA. После 300 последовательных циклов замораживания-оттаивания качество контрольного образца резко упало, в то время как другие сохранили свою целостность. Исследование было опубликовано в июне в журнале Cell Reports Physical Science .

Викки Эдмондсон, инженер-строитель из Университета Нортумбрии в Англии, который не принимал участия в исследовании, говорит, что новая работа важна, но потребует исследования за пределами лаборатории. «Например, если мы посмотрим на проектный срок службы моста, — говорит она, — как это поможет защитить критически важную инфраструктуру?» Эдмондсону интересно, как эта добавка будет действовать в реальном мире, где бетон должен выдерживать, например, вибрации и выдерживать воздействие загрязняющих веществ.

«Все, что делает цемент более долговечным … очевидно, является прогрессом», — говорит Роланд Пелленк, директор по исследованиям Французского национального центра научных исследований, который также не участвовал в новом исследовании.Поскольку повреждение от замораживания-оттаивания представляет такую ​​угрозу для инфраструктуры, другие исследователи также ищут решения — Пелленк говорит, что его собственная команда экспериментировала с водоотталкивающей добавкой черного углерода для этой цели.

Срубар подал предварительный патент и надеется вывести процесс PEG-PVA на рынок в течение пяти лет. Тем временем он продолжает поиск молекул, имитирующих поведение антифризов. «Все в моей лаборатории убеждены, что природа решила за нас все наши проблемы», — говорит он.«Нам просто нужно знать, где искать».

Антифриз в бетон: технические характеристики

Добавка антифриза в бетон — это сухой смеситель, представляющий собой раствор химикатов, которые имеют довольно длительный срок хранения. Основное назначение добавки — обеспечить работы по бетонированию в зимний период.

Новые комплексные антифризы, помимо коррекции процессов набора прочности бетонной смеси, регулируют ряд ее реологических свойств.В результате понижения температуры сокращается время схватывания, ускоряется процесс твердения цементного камня, повышается его марочная прочность на 2 класса.

Классификация

Антифризы в раствор (бетон) по химической основе условно можно разделить на три основные группы:

• Антифризы.
• Сульфаты.
• Присадки-ускорители антифризы зимние.

Рассмотрим их подробнее.

Антифриз

Эта антифризная добавка в бетон снижает температуру замерзания жидкости, ускоряет или слабо тормозит схватывание раствора. При этом антифриз совершенно не меняет скорость образования структур.

Сульфаты

Сульфат железа, алюминия или других металлов — морозостойкий компонент, добавление которого обеспечит максимально быстрое образование плотного раствора. На прочность также положительно влияет активное тепловыделение, которое сопровождается взаимодействием бетона с продуктами гидратации.Такую добавку нельзя использовать для понижения точки замерзания, так как она полностью связывается с труднорастворимыми соединениями.

Зимние антифризы-добавки-ускорители

Антифризы в растворе (бетоне) данного типа повышают степень растворимости силикатных компонентов цемента, в результате чего образуются двойные или основные соли с продуктами гидратации. Большинство из них одновременно снижают температуру замерзания.

Разновидности

• Калий — сильнодействующая антифризная добавка в бетон, ускоряющая процесс твердения. Чтобы предотвратить снижение крепости, калий рекомендуется сочетать с сульфитно-дрожжевым суслом, тетраборатом натрия или другими замедляющими добавками. Концентрация в смеси не должна превышать 30%.
• Нитрит натрия — пожароопасная ядовитая антифризная добавка в бетон. В случае совместного применения с лигносульфонатами возможно образование ядовитых газов. Дозировка должна определяться экспериментально и находиться в пределах 0,1-0,42 л / кг цементного раствора при температуре окружающей среды от 0 до -25 ºC.
• Формиат натрия — ускоритель антифриза. Используется для улучшения пластифицирующих, водоредуцирующих свойств. Рекомендуется использовать вместе с лигносульфонатом нафталина. Эта антифризная добавка к расходу бетона от массы цемента в среднем составляет 2-6%.

Для организации бетонных работ в зимний период, помимо вышеперечисленного, вы можете выбрать морозостойкую добавку на основе формиата натрия на спирте, мочевины, аммиачной воды или хлористого кальция.

Преимущества

• Пластифицирует и стабилизирует готовые цементные смеси.
• Позволяет выполнять бетонные работы зимой.
• Способствует повышению прочности смеси при эксплуатации здания.
• Повышает предельную морозостойкость раствора.
• Снижает деформацию усадки.
• Уменьшает выделение воды и процесс расслоения.
• Снижает затраты на установку.
• Устраняет коррозию внутренней армирующей сетки.

Использование антифриза в бетон в целом приведет к значительной экономии.

недостатки

• Некоторые компоненты присадки считаются ядовитыми.
• Для обеспечения надежных прочностных характеристик расход цемента увеличивается.
• Иногда падает нормативная мощность марки бетона.

Рекомендации по применению

Антифриз вводится в бетонный раствор вместе с водой, желательно с последней третью жидкости. Нежелательно вводить средство в сухой смеси.После того, как добавка была внесена в раствор, необходимо выждать определенное время, чтобы обеспечить ее равномерное распределение.

Очень важно соблюдать требования к монтажным работам в зимний период:

• Во время снегопада необходимо проводить специальные укрытия.
• Рекомендуемая температура раствора на выходе от +15 ºC до +25 ºC.
• Для приготовления смеси желательно брать подогретую воду.
• Нагрев агрегатов следует проводить непосредственно перед использованием.

Для получения раствора с необходимыми прочностными характеристиками рекомендуется соблюдать требования по уходу за бетоном в зимнее время года согласно СНиП 3.03.01. Желательно провести мероприятия по достижению прочности не менее 20% конструкции к моменту охлаждения раствора до температуры, при которой производился расчет дозировки.

Антифризы в бетон: технические характеристики

Цвет	Серый
Жизнеспособность раствора	Не менее 3 часов
Насыпная масса	1300-1400 кг / м 3
Размер агрегата	Не более 0. 3 мм
Температура использования	От +5 ºC до +30 ºC
Плотность при сжатии в возрасте 28 суток	Не менее 10 МПа
Прочность сцепления	Не менее 0,5 МПа
Оптимальный слой нанесения	2-4 мм
Расход	26-37 кг / м 3 кладка
Марка по морозостойкости	F 50

Дозировка

Дозировку антифриза следует подбирать для каждого конкретного случая путем проведения испытаний в производственных и лабораторных условиях.Это зависит от следующего:

• Условия ухода за бетоном.
• Температура раствора на выходе из бетоносмесителя.
• Температура окружающей среды.
• Вещественный и химико-минералогический состав раствора и скорость его прочности.
• Урожайная прочность цемента.

Для длительного хранения или использования Рекомендуется периодически гомогенизировать раствор путем перемешивания или барботирования сжатым воздухом.Дозирование следует проводить с погрешностью ± 2%.

Температура затвердевания раствора	Расход антифриза для теплого раствора по сухой консистенции	Расход антифриза для холодного раствора по сухой консистенции
до -5 ºC	0,8-1% от массы раствора	1-1,2% от массы раствора
от -5 ºC до -10 ºC	1-1.2% от массы раствора	1,2-1,4% от массы раствора
от -10 ºC до -15 ºC	1,2-1,5% от массы раствора	1,4 -1,8% от веса раствора
от -15 ºC до -20 ºC	1,5-1,8% от веса раствора	1,8-2,5% от веса раствора
-20 ºC до -25 ºC	1,8-2,2% от веса раствора	2,5-3,5% от веса раствора

Антифризная добавка в бетон своими руками

Стоит отметить, что наиболее предпочтительный вариант — приобрести готовую добавку в бетонный раствор в любом специализированном магазине. Они не такие уж и дорогие, имеют небольшой расход и при этом обеспечивают значительное улучшение свойств раствора зимой с минимальными негативными последствиями.

При небольшой рабочей площади и температуре воздуха не менее 10 ºC этот метод будет оптимальным.

Однако бывает, что антифриз в бетон, изготовленный вручную, — единственный вариант. В этом случае следует обратить внимание на хлориды (соли). Хлоридные соли позволяют значительно снизить температуру замерзания раствора, сократить время схватывания и снизить расход цемента.Но такую ​​морозостойкую добавку в бетон (отзывы экспертов подтверждают) можно использовать только для неармированных конструкций.

Меры предосторожности

При работе с этим типом материала рекомендуется использовать защитные перчатки.

При воздействии на открытые участки кожи, смыть водой с мылом. Недопустимо попадание антифриза в глаза. В таком случае немедленно промойте изделие большим количеством воды и обратитесь к врачу.

Добавка утилизируется в соответствии с местными правилами, категорически запрещается сливать ее в канализацию, водоемы и почву.

Microsoft Word — 001.docx

% PDF-1.6 % 1 0 объект >>>] / OFF [] / Order [] / RBGroups [] >> / OCGs [6 0 R 7 0 R] >> / Pages 3 0 R / StructTreeRoot 8 0 R / Тип / Каталог >> эндобдж 5 0 obj > / Шрифт >>> / Поля [] >> эндобдж 2 0 obj > поток 2018-07-24T14: 55: 31 + 02: 002018-07-24T14: 55: 31 + 02: 002018-07-24T14: 55: 31 + 02: 00PScript5.dll, версия 5.2.2application / pdf

Microsoft Word — 001 .docx

рафаэлла

uuid: 66483cb3-3e0f-4fd0-bd3d-2d102ea496b1uuid: a06330d0-6f45-4db9-99b7-eb1da5d67468 Acrobat Distiller 11.0 (Windows) конечный поток эндобдж 3 0 obj > эндобдж 8 0 объект > эндобдж 18 0 объект > эндобдж 19 0 объект > эндобдж 20 0 объект > эндобдж 107 0 объект > эндобдж 108 0 объект > эндобдж 109 0 объект > эндобдж 110 0 объект > эндобдж 111 0 объект > эндобдж 112 0 объект > эндобдж 113 0 объект > эндобдж 114 0 объект > эндобдж 115 0 объект > эндобдж 116 0 объект > эндобдж 117 0 объект > эндобдж 118 0 объект > эндобдж 119 0 объект > эндобдж 17 0 объект > / MediaBox [0 0 595. * 00% gAW | P2! W c’xC1 ouMΊVp & 1rYe [Yu: E_`} cjWA, [Q} P; ᆉ 8S / {QQ8p

Поставщики антифризов для бетона в Китае Котировки в реальном времени, цены последней продажи — Заказ.com

Описание продукта:

Краткие сведения

· Место происхождения: Китай (материк)

· Номер модели: Производство добавок против замерзания

· Внешний вид: Серый порошок

· Содержание твердых веществ,%:> = 95%

· Тонкость , Стандартное сито 0,315,%: <= 11,5% <>

· Текучесть цементного теста, мм:> = 180

· Степень обводненности,%: ≥10

· OEM: Доступен

· Упаковка: в соответствии с вашими требованиями

· Опыт: 12 лет

Упаковка и доставка

Детали упаковки:	Упаковка и хранение поставщиков антифризов для бетона в Китае: 1.Пластиковый тканый мешок 25 кг / мешок или 40 кг / мешок. 2. Доступна упаковка клиентов. 3. Хранится на специальном складе, который хорошо вентилируется и сухо. Срок годности составляет один год.
Сведения о доставке:	В течение 7 дней после получения депозита или аккредитива

Технические характеристики

Производство антифриза для бетона
1. ниже — 20 градусов состояние нормальной конструкции
2.Низкощелочные, недорогие

Поставщики антифризов для бетона в Китае

Описание продукта

Технические показатели Антифризы для бетона следующие:33

• Индекс однородности

03

Серый

Серый порошок

Содержание твердого вещества,%

Антифриз, используемый для бетонных заводов

Проект	Порошок	Жидкость
Внешний вид	≥95%	≥40%
Значение pH	7 ~ 9	7 ~ 9
Содержание хлорид-иона	Нет	Нет n
Тонкость 0. 315 остаток на стандартном сите,%	≤11,5	—
Текучесть цементной пасты, мм	≥180	≥180

030002-35

030002-35

Контрольные образцы			Цели JC475-2004 (-15 ° C) Первый сорт	Результаты индекса (Содержание 5.0%)
Скорость уменьшения обводненности,%			≥10	15
Скорость кровотечения,%			≤80	55 3	Содержание газа,%			≥2,5	3,0
Разница во времени схватывания, мин	начальная установка		-150 ~ + 150
	Окончательная установка			-50
Коэффициент прочности на сжатие,%	стандартное отверждение	R28	≥95	92 122 900	Нормы отрицательной температуры -15 ° C	R-7	≥10	9 0002 15
	R-7 + 28	≥58	102
	R-7 + 56	≥100	111
	Влияние на коррозию стали			должно указывать, есть ли коррозия на железе бетона	Нет

Us age:

• Дозировка положительной температуры с более низкой, используемой для ранней прочности агента составляет: от 2 до 3%.

• Дозировка при отрицательной температуре: -5 ° C с примесью 3 ~ 4%; -10 ° C с примесью 4 ~ 5%; -15 ° C с добавкой 5-7%.

• Может использоваться непосредственно для соединения паковочной массы и заполнителя, время перемешивания увеличивается на 2 ~ 3 мин.

• Каждая партия должна опробовать эксперименты с клетками, можно использовать.

Преимущества

• Продукт имеет две формы порошка и жидкости.

• Этот продукт не содержит хлористых солей, не вызывает коррозии стали, для различных железобетонных работ.

• Этот продукт не содержит сильных щелочных веществ, таких как K ₂ CO ₃ , не имеет щелочных

, вызывающих коррозию человеческого тела, неускоряющих явлений и не влияет на время работы конструкции

.

• Степень уменьшения обводненности превышает 12% и широко используется для портландцемента.

• Может использоваться для бетонных работ или строительных работ с раствором при минимальных суточных температурах

ниже -20 ° C.

FAQ:

1. Q: Вы мануфактура или торговая компания?

A: Мы являемся профессиональным производителем с 12-летним опытом и 2-летним опытом экспорта, занимаем площадь 30 акров.

2. Q: Могу ли я узнать ваш запрос MOQ?

A: MOQ — 1 тонна.

3. Q: Не могли бы вы предложить бесплатный образец?

A: Мы можем предоставить вам бесплатные образцы для проверки качества.

4. В: Является ли ваш продукт опасным товаром?

A: Не опасный товар, он относится к товарам, не относящимся к юридической инспекции.

5. Q: Что насчет упаковки?

A: жидкость в баке IBC или флекситанке; порошок в тканых мешках.

6. Q: Как насчет вашей производственной мощности?

A:

0 тонн / год.

7. Q: Какой у вас экспортный порт?

A: Главный порт Китая.

8. Q: Каково ваше время доставки?

A: В течение 7 дней после получения предоплаты.

9. В: Можно ли напечатать логотип или этикетку на упаковке по запросу клиента?

A: Да, мы можем настроить в соответствии с вашими требованиями.

Оценка эффективности антифризов в затвердевшей цементной пасте

Гущин С., Дрозд А., Бабицкий В.

РЕФЕРАТ Использование химических добавок при выполнении бетонных работ при отрицательных температурах — удобный и экономичный метод. Сегодня используется множество различных присадок к антифризу. Рекламируются новые добавки, но их характеристики часто малоизвестны.К сожалению, оценка эффективности антифризов — процесс длительный и не дает полной информации о процессах твердения, структурного образования в бетоне. В связи с этим строительным компаниям срочно требуется эффективный и доступный метод испытаний. Показана возможность анализа характеристик твердеющего цементного геля с антифризными добавками путем измерения температуры геля, затвердевающего при положительных температурах, с использованием поташа, хлорида кальция и нитрита натрия.Предложен метод экспресс-теста свойств химических добавок для бетонных изделий при положительных температурах. Предложенным методом измерены калориметрические параметры антифризов. Это начальное время, время достижения максимальной температуры и максимальная температура. Скорость повышения температуры и удельная калорийность в возрасте 24 часов оценены на основании экспериментальных данных. Одновременно исследовали прочность на сжатие затвердевшего цементного теста.Результаты показывают, что калий и хлорид кальция могут использоваться в качестве ускорителей, и различные курсы подтверждают этот факт. Метод не требует редкого и дорогостоящего испытательного оборудования, его могут использовать малоквалифицированные рабочие и плохо оснащенные строительные компании. Это открывает возможность разработки оригинальной методологии проектирования бетонных конструкций.

Ключевые слова: цементный тест , затвердевший цементный тест, бетон, противоморозные добавки, эффективность, методика оценки.

Для цитирования: Гущин С., Дрозд А., Бабицкий В. Оценка эффективности антифризов в затвердевшей цементной пасте. В кн .: Современные проблемы бетона и железобетона: Сборник научных трудов. Минск. Институт БелНИИС. Vol. 8. 2016. С. 70-83. https://doi.org/10.23746/2016-8-4

Полный текст на русском языке:

Ссылки:

1. Миронов С. А. Теория и методы зимнего бетонирования.М .: Государственное издательство строительной литературы, 1950. 266 с. (рус)
2. Миронов С. А. Бетоны твердые на морозе. М .: Стройиздат, 1975. 158 с. (рус)
3. Бессер Ю. Р. Методы зимнего бетонирования. М .: Стройиздат, 1976. 168 с.
.
4. Рамачандран В. С. Добавки в бетон: справочное пособие. М .: Стройиздат, 1988. 575 с. (рус)
5. Барабанщиков Ю.Г. Исследование некоторых аспектов твердения бетона при отрицательных температурах: автореферат диссертации 05.23.05. дис.канд. техн. наук: 05.23.05]. Ленинград, 1980. 16 с. (рус)
6. Лагойда А.В. Бетон и железобетон. 1984. № 9. С. 23–26. (рус)
7. Розенберг Т. И., Токарь В. Б., Мамедов А. А. Второй Международный симпозиум по зимнему бетонированию. М .: Стройиздат, 1975.С. 152–163. (рус)
8. Окороков С. Д., Парийский А. А. Второй Международный симпозиум по зимнему бетонированию. М .: Стройиздат, 1975. С. 130–139. (рус)
9. Мчедлов-Петросян О.П., Ушеров-Маршак А.В., Урженко А.М. Тепловыделение при твердении вяжущих веществ и бетонов. М .: Стройиздат, 1984. 224 с. (рус)
10. Ушеров-Маршак А.В., Першина Л.А., Кривенко П.В. Бетон и железобетон. 1997 г.№ 3. С. 12–14. (рус)
11. Ушеров-Маршак А. В. Перспективы развития новых технологий в строительстве и подготовке кадров Республики Беларусь: сборник трудов VII Международного научно-методического семинара. Брест: БрГТУ, 2001. С. 364–370. (рус)
12. Ушеров-Маршак О.В. Калориметрия цемента и бетона: труды. Харьков: Факт, 2002. 183 с. (ua)
13. Батраков В.Г. Модифицированные бетоны: теория и практика.М .: Стройиздат, 1998. 768 с. (рус)
14. Бибик М. С., Бабицкий В. В. Строительная наука и техника.