Co nelze přidat do betonu?

Stavebnictví, zejména výstavba betonových, železobetonových a monolitických konstrukcí, rok od roku zvyšuje tempo. Stavební sezóna betonářských prací má ale kvůli povětrnostním podmínkám omezenou dobu trvání, takže se často dokončuje ve spěchu a vůbec ne vinou řemeslníků.

Jde o to, že když teplota betonového roztoku klesne na 5 stupňů, zrání betonu se začne zpomalovat a v důsledku toho se jeho výkonnostní charakteristiky snižují. A při teplotách pod nulou se proces zrání úplně zastaví kvůli zamrznutí a přeměně vody na krystaly. Struktura zmrzlého betonu je nenávratně zničena a jeho další použití ve stavebnictví je prostě nemožné.

Potřeba kontinuity monolitické výstavby v chladném období přiměla řemeslníky hledat řešení tohoto problému. Specialisté chemické výroby navrhli prodloužení tekuté fáze cementové malty pomocí speciálních nemrznoucích přísad.

Hlavní typy nemrznoucích přísad

Nemrznoucí přísady prodlužují dobu tekutého stavu betonové směsi za studena s dalším zvýšením její hydratace, čímž podporují další tvrdnutí cementu na pozadí nízkých teplot.

Hydratace je reakce suchých složek cementové směsi s vodou, v jejímž důsledku vznikají nové pevné složky – hydráty. Tyto gelové částice hustě vyplňují objem původně naplněný cementem a vodou a způsobují tvrdnutí. To znamená, že bez vody je tvrdnutí cementu nemožné.

V závislosti na chemické struktuře se rozlišují tři typy nemrznoucích přísad do betonu: nemrznoucí směsi, sírany a urychlovací přísady.

Nemrznoucí směs

Tato složka snižuje práh bodu tuhnutí vody v roztoku. Nemrznoucí směs mírně ovlivňuje rychlost tuhnutí roztoku, a to jak zvýšením, tak snížením. Nijak však neovlivňuje rychlost tvorby hydrátu.

Sírany

Nejběžnější jsou přísady na bázi síranů, protože zaručují vytvoření hutného roztoku nejrychlejší rychlostí. Sulfátové přísady se silně vážou na málo rozpustné částice cementu, a proto je nelze použít ke snížení bodu tuhnutí cementové směsi, jako je nemrznoucí směs. Je charakteristické, že přidání síranů do roztoku způsobuje aktivní uvolňování tepla v důsledku jejich interakce s hydráty.

Akcelerační přísady

Zvyšte rychlost rozpouštění silikátových složek cementu. Křemičitany rychleji reagují s hydráty, což má za následek tvorbu bazických a podvojných solí a současně snižuje bod tuhnutí kapaliny v roztoku.

Musíte vědět, že nemrznoucí přísady do betonu, kromě ovlivnění rychlosti chemických reakcí, opravují jeho fyzikální vlastnosti. V důsledku snížení krystalizační teploty vody se zkracuje fáze tuhnutí a tvrdnutí betonu, což následně výrazně zvyšuje jeho pevnost v souladu s jakostí betonu.

Každé aditivum urychlovače se vyznačuje vynikajícím a specifickým souborem chemických vlastností a funkčních vlastností:

• Uhličitan vápenatý (potaš) je sůl, krystalický prášek, látka nebezpečná pro člověka, proto její použití vyžaduje zvýšená bezpečnostní a ochranná opatření. Jako silná přísada proti mrazu výrazně zkracuje dobu tuhnutí a tvrdnutí betonu. Použití potaše však snižuje spolehlivost betonu, potažmo celé stavby. Nepříznivý účinek uhličitanu vápenatého pomáhá zeslabit sulfátovo-drožďová kaše nebo tetraboritan sodný, jejichž obsah v hotovém cementovém roztoku běžně nepřesahuje 30 %.
• Tetraboritan sodný, jiný název je síran-kvasinka nebo hnědá kaše. Používá se jako příměs do uhličitanu vápenatého za účelem udržení pevnosti betonových konstrukcí při tání, zabránění vzniku trhlin, zvýšení vodotěsnosti a mrazuvzdornosti hotových staveb a konstrukcí. Přidání tetraborátu do potaše zvyšuje pevnost konstrukce o 20-30%. Dusitan sodný je krystalické činidlo, extrémně toxické a hořlavé, a proto je nutné dodržet maximální přípustnou koncentraci látky (MAC). Tento ukazatel stanovují odborníci a při venkovní teplotě vzduchu minus 250C je to asi 0,1-0,42 litrů na 1 kg hotového cementového roztoku. Dusitan sodný tvoří ve směsi s lignosulfonovými kyselinami oblak jedovatého plynu, proto je jejich kombinované použití přísně zakázáno. Nádoby používané pro výrobu a skladování dusitanu sodného musí být označeny „Poison“. Maximální přípustný koncentrační limit pro látku ve výrobní dílně by neměl být vyšší než 0,005 mg/litr.
• Formiát sodný je nemrznoucí urychlovač, krystalický prášek. Na rozdíl od dusitanu sodného se používá především v kombinaci s naftalen lignosulfonátem, který má vysoké plastifikační vlastnosti. Potřeba mravenčanu sodného obvykle nepřesahuje 2–6 % celkové hmotnosti betonu.

Jako nemrznoucí přísady do betonu se často používají také mravenčan sodný v alkoholu, močovina, čpavková voda a chlorid vápenatý.

Výhody nemrznoucích přísad

1. Zvýšení rychlosti tvrdnutí malty, „nebojí se“ chladu, což vám umožní prodloužit stavební sezónu na celé zimní období bez ztráty kvality;
2. Zvýšená pevnost monolitické struktury v důsledku zvýšení stupně adheze složek roztoku, což umožňuje použití přísad pro průmyslové účely;
3. Zvýšení životnosti konstrukcí;
4. Zvýšení stabilizačních a plastifikačních vlastností betonu, které zabraňuje smršťování, deformaci a praskání hotového výrobku po úplném vytvrzení roztoku;
5. Zvýšená mrazuvzdornost a odolnost proti vlhkosti, což je zvláště důležité při stavbě konstrukcí v přímém kontaktu s vodou. Indikátor mrazuvzdornosti přímo závisí na značce betonu: čím je beton hustší, tím více cyklů zmrazování a rozmrazování vydrží;
6. Ochrana železobetonových konstrukcí před korozí vazbou kapaliny v cementové maltě;
7. Dostupnost a relativně nízká cena nemrznoucích přísad.

Nevýhody nemrznoucích přísad do betonu

• Zvýšení spotřeby cementu za účelem zvýšení pevnostních charakteristik hotového betonu;
• Snížení rychlosti nárůstu pevnosti betonu;
• Někdy – snížení kapacity betonu deklarované výrobcem;
• Toxicita některých přísad.

Způsob použití nemrznoucích přísad

Do suché směsi se nesmí přidávat přísady. Nemrznoucí přísada se zavádí do roztoku současně s poslední třetinou vody. Voda se musí ohřívat tak, aby teplota hotového roztoku na výstupu kolísala v rozmezí +15. +200 С.

V závislosti na okolní teplotě, značce cementu, teplotě roztoku a podmínkách údržby hotových betonových konstrukcí se spotřeba protimrazových přísad v každé situaci vypočítává individuálně – v laboratoři nebo prostřednictvím výrobních zkoušek.

Po smíchání přísad s roztokem je dán čas na rovnoměrné rozložení složek přísad v celém objemu a teprve poté je roztok zcela připraven k použití.