Противоморозные добавки — вещества, понижающие температуру замерзания воды и способствующие твердению бетона при отрицательных температурах.
Традиционные ПМД это специальные соли способствующие снижению температуры замерзания воды и ускорению набора прочности бетона. Соли используют различные: поташ, мочевину, хлорид кальция, смесь нитратов и нитритов (приложение 8 к СНиП 3.03.01-87), и наиболее современные – формиаты натрия, антифризы на основе многоатомных спиртов .
Температура бетона, при которой он с некоторыми противоморозными добавками, хотя и медленно, но систематически набирает прочность за счет гидратации цемента без дополнительного обогрева, составляет —25 °С
Группы противоморозных добавок по механизму действия
антифризы — вещества, понижающие температуру замерзания жидкой фазы бетона и являющиеся либо слабыми ускорителями, либо слабыми замедлителями схватывания и твердения бетона, то есть практически не влияют на скорость структурообразования. К этой группе относятся хлорид натрия, нитрит натрия, мочевина и другие.
добавки, обладающие слабыми антифризными свойствами, но являющиеся сильными ускорителями твердения бетона — сульфаты железа, алюминия и некоторых других металлов.
добавки, которые сильно ускоряют схватывание бетонной смеси и твердение бетона и при это также обладают хорошими антифризными свойствами. К ним относятся: поташ, хлористый кальций, хлорное железо, ННХК, ННХК+М и другие.
Антифризы
При введении понижается температура замерзания = вода остается в жидкой фазе = продолжаются реакции гидратации = обеспечивается твердение бетона (со скоростью несколько меньшей, чем при положительной температуре)
Количество связанных молекул воды зависит от:
- размера растворенной частицы;
- электрических свойств частицы;
- концентрации раствора.
Хлориды (CaCl2)
Требования СНиП 3.03.01-87 — допускает введение в качестве ускорителя при условии, что сечение арматуры превышает 5 мм и она не напряжена.
Требования СП 70.13330.2012 (приложение Н) - не допускается.
ГОСТ 31384-2018 «Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии»
Применение комплексных ПМД
В практике зимнего бетонирования распространено применение так называемых комплексных добавок, состоящих их двух и более продуктов, обладающих моно- и полифункциональным действием.
Применение пластификатора в качестве основы для ПМД позволяет:
- снизить В/Ц;
- в несколько раз снизить расход противоморозного компонента;
- ускорить набор прочности.
Роль суперпластификатора и его влияние на интенсивность набора прочности
ПНС без электролита обеспечивает набор марочной прочности к 28-суточному возрасту при отрицательных температурах до -5оС. Причем его использование сокращает на 4-6 часов время набора критической прочности.
Эффективность комплексной ПМД зависит от выбранной пластифицирующей основы (ПКБ, ПНС, ЛСТ)
Технологическая возможность применения комплексной противоморозной добавки(ограниченное количество емкостей или проблема дозирования)
Техническим решением в данном случае неизбежно является использование комплексной добавки, имеющей одновременно водоредуцирующий и противоморозный эффекты.
Проблема: состав комплексной добавки крайне сложно оптимизировать с точки зрения всего спектра модифицирующих эффектов
Поэтому при выборе комплексного модификатора важно учесть, чтобы разбег в дозировках, назначаемых наминимальную и максимальную рабочие температуры, был небольшим.