Bezobogrevnoe бетониране при отрицателни температури с помощта на различни добавки

Ускореното втвърдяване на бетона в зимни условия се постига чрез повишаване на температурата му чрез изкуствено отопление. Възможно е да се ускори втвърдяването на бетона и въвеждането на химически добавки в бетонната смес - втвърдяващи ускорители, които насърчават комплекта бетонна якост при отрицателни външни температури.

Температурата на замръзване на бетона или разтвор, приготвен например върху йодния разтвор на определени соли, може да бъде намален до -100 ° С. Въпреки това, за строителни цели е важно да се запази способността на бетона активно да придобива сила в зимни условия. Соли, които отговарят на това изискване, са получили в практиката на конструиране наименованието на антифриз добавки. Най-често те са натриев нитрит (натриев нитрит) и калиев карбонат (поташ), който не причинява корозия на стоманена армировка и вградени части или сол петна върху повърхността на втвърден бетон (хоросан).

Въпреки натриев нитрит намалява до -19,6 ° С и -36,5 ° поташ С до точката на замръзване на бетона, силата на последния с тези добавки при ниски температури нараства по-бавно от бетон втвърдяването в летни условия. При температури, близки до точката на замръзване, втвърдяването на бетона практически спира.

Добавките, които осигуряват втвърдяване на бетон при отрицателна температура, трябва да отговарят на едно от следните изисквания:

- реагират с компоненти за вода, въздух или цимент, които отделят голямо количество топлина за два до три дни;
- взаимодействат с компонентите на циментов клинкер, активиране на тяхната реакция с вода, тя ускоряване и едновременно освобождаване на количество топлина поради хидратация на нови компоненти и образувания;
- да се създават едновременно с активиране на процесите на хидратация, хидролизата и свързващите вещества за разтваряне с кратко време за втвърдяване;
- за да се намали точката на замръзване на водата в циментов разтвор или бетонна смес и по този начин да се осигури нормално или близко до него втвърдяване при по-ниска температура.

В допълнение, не предизвикват голямо намаление на силата на разтвор или бетон, появата на петна и корозия на армировката сол. При избора на хранителни добавки трябва да са наясно, че те не трябва да се отговори на колебанията в минералния състав на всеки вид цимент и не трябва да се отслаби разтвор или бетон.

Тъй като на строителните обекти се използват много различни добавки, е направена класификация, която ги разделя на пет групи.

Първата група включва добавки, които реагират с вода отделят големи количества топлина, като например калциев оксид (негасена вар смлян) - калциев окис на прах трябва да има същата чистота както цимента. Прахът не трябва да се изгаря. Изгорелите частици реагират с водата и по-късно, когато вече е образувана структурата на циментовия камък. В същото време се появява промяна в обема, която нарушава здравината на цимента.

Втората група добавки включва йод и калиев нитрат, натриев нитрат и нитрит, нитрат литий. Те намаляват точката на замръзване на водата в бетона. Йоните на тези соли не влизат в реакция с компонентите на циментовия клинкер, но повишават тяхната разтворимост.

Третата група включва добавки, които активират хидратацията на циментов клинкер и понижават точката на замръзване на водата в бетона. Сред тях са солна, азотна и бромоводородна киселина, хлорид и амониев йодид, калциев хлорид и нитрат. Химията на действието на киселините е активното действие върху частиците цимент, чиито зърна се разхлабват. Въведение в калциев хлорид допринася за понижаване на точката на замръзване на водата и полученият силициева киселина гела и алуминиев хидроксид осигури разбиране ускорение, частично компенсиране скоростта на загуба на хидратация поради ниска температура. Хлороводородната киселина може драстично да промени съотношението между вар и други химикали в теста за цимент, което води до по-ниска якост на бетона. Тъй като солите изглежда реагират с алкалните метални съединения, е необходимо да се провери дали тази добавка може да се използва за всеки вид цимент.

Активиращият ефект на третата група на соли се състои от компонентите на силикатни разцепване цимент и да се повиши тяхната разтворимост, което ускорява хидратирането и насърчава топлина. Голямата концентрация на електролит в теста за цимента спомага за по-бързо натоварване и понижава точката на замръзване.

Четвъртата група се състои от железен хлорид, алуминиев хлорид, магнезий и кобалт, алуминиев сулфат, кобалтов нитрат и калиев карбонат. Активиращото и свързващото действие на тези добавки се основава на енергични реакции на обмен, придружени от образуването на гелове от метален хидроксид. С използването на хлоридни соли и киселини се образуват разтворими алкални метали (включително калций), чийто външен вид намалява точката на замръзване на водата. По-малко ефективен е ефектът от солите на сярна киселина.

Петата група включва добавки, които едновременно допринасят за отделянето на топлина по време на хидратацията на цимента - намаляват точката на замръзване на водата в бетон и хоросан, ускоряват втвърдяването на бетона при отрицателна температура. Такива добавки включват калиев карбонат (поташ) или смес от соли на калиев карбонат и алуминиев сулфат. Същата група може да включва и соли на Glauber, калиев флуорид и натрий, както и натриев силикофлуорид.

Калиевият карбонат (поташ) е силен активатор на взаимодействието на цимента с вода, тъй като пренася калций от клинкерни минерали в сол, неразтворима във вода - калциев карбонат. Заедно с тази сол се образува разтворим калиев алуминат и неговият хидроксид, които спомагат за разхлабването на циментовите зърна.
Калиевият хидроксид намалява точката на замръзване на водата и като силен електролит увеличава йонната сила на разтвора, което води до увеличаване на разтворимостта на циментните зърна. Формираните гелове имат противоположни признаци на зареждане: геловете на калциев карбонат и силициевата киселина са отрицателни, а алуминиевите хидроксиди са положителни. Калиевият карбонат спомага за ускоряване на коагулацията им, т.е. поставяне и втвърдяване на циментовата паста при отрицателни температури.

Въведение към сместа от калиев карбонат с алуминиев сулфат води до образуването на замазка заедно с калциев карбонат калциев сулфат, т.е. да се увеличи количеството на материал, способен на коагулация. В допълнение, има повече алуминиев хидроксид, което увеличава коагулиращата активност на геловете, ускорява закрепването и втвърдяването на циментовата паста.

Добавянето на алуминиев сулфат и калиев карбонат (поташ) към циментовото тесто, наричано по-долу двукомпонентно, осигурява този тест с бърза сила в ранните периоди.