В России ведётся активное жилищное и промышленное строительство. Однако наша страна отличается достаточно суровыми климатическими особенностями, а значит, строительная отрасль вынуждена использовать специальные средства для того, чтобы выдерживать качество на высоком уровне в любых условиях. Одно из таких средств – противоморозные добавки, которые входят в состав бетонной смеси для понижения температуры замерзания воды и обеспечивают протекание реакции гидратации цемента и его замедленное твердение при отрицательных температурах. В данной статье говорится о преимуществах противоморозных добавок на основе нитрата натрия, нитрита натрия и нитрата кальция, предлагаемых отечественному строительному рынку компанией «Уралхим».

There is an active housing and industrial construction in Russia. However, our country is characterized by rather harsh climatic features, which means that the construction industry is forced to use special means in order to maintain high-level quality in all conditions. One of these means is antifreeze additives, which are part of the concrete mix to lower the freezing point of water and ensure the hydration reaction of cement and its delayed hardening at subzero temperatures. This article talks about the advantages of antifreeze additives based on sodium nitrate, sodium nitrite and calcium nitrate offered to the domestic construction market by Uralchem.

Достоинства и преимущества добавок

Противоморозные добавки применяются при возведении в зимних условиях монолитных бетонных и железобетонных конструкций, монолитных частей сборно-монолитных конструкций, замоноличивания стыков сборных конструкций. Зимними условиями считаются условия, при которых среднесуточная температура наружного воздуха ниже минус 5, а минимальная суточная температура ниже 0.

Иногда в качестве противоморозных добавок используют соли муравьиной кислоты (формиаты). Однако компания «Уралхим» разработала эффективную альтернативу формиатам – противоморозные добавки на основе нитрата натрия (NaNO3), нитрита натрия (NaNO2) и нитрата кальция (CaNO3). В отличие от солей муравьиной кислоты, эти добавки не вызывают кристаллизацию бетонных растворов при температурах от минус 15 до минус 20°C.

Среди дополнительных преимуществ противоморозных добавок от «Уралхим» – они не вызывают высолообразование на поверхности бетона и не оказывают коррозионного воздействия на бетон. А полностью отечественное сырьё, используемое для их изготовления, обеспечивает стабильность поставок по сравнению с импортными продуктами.

Нитрат натрия

Нитрат натрия – белое кристаллическое вещество, массовая доля которого в составе добавки составляет 99,8%. Его можно использовать в качестве противоморозной добавки при возведении следующих типов конструкций:

Добавку рекомендуется использовать при температуре до минус 15°C. При температуре до минус 5°C количество добавки должно составлять 3-4% от веса цемента. При температуре от минус 6 до минус 10°C – 4-6%. а в диапазоне от минус 11 до минус 15°C – 6-7%.

Раствор с добавкой нитрата натрия допускается использовать при температуре до минус 18,5°C, однако в этом случае необходим тщательный контроль дозировки, т.к. перерасход компонентов может привести к обратному эффекту – понижению температуры замерзания бетона и потере его прочности.

Нитрит натрия

Эта добавка представляет собою белое кристаллическое вещество с желтоватым или сероватым оттенком. Массовая доля чистого нитрита натрия в составе добавки составляет 98,5%.

Нитрит натрия можно использовать в качестве противоморозной добавки при возведении следующих типов конструкций:

• железобетонные конструкции с ненапрягаемой рабочей арматурой диаметром до и более 5 мм;
• конструкции и стыки без напрягаемой арматуры сборно-монолитных конструкций, имеющие выпуски арматуры или закладные детали без специальной защиты стали, с комбинированными покрытиями, а также с цинковым покрытием по стали;
• сборно-монолитные конструкции толщиной 30 см и более с монолитным ядром;
• бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для эксплуатации в агрессивных газовых средах, в неагрессивных и агрессивных водных средах при постоянном погружении, в агрессивных сульфатных водах и растворах солей и едких щелочей при наличии испаряющих поверхностей, а также в зоне переменного уровня воды и в зонах блуждающих токов от посторонних предметов;
• предварительно напряжённые конструкции и стыки сборно-монолитных и сборочных конструкций.

Эту добавку также рекомендуется использовать при температуре до минус 15°C, однако при тщательном контроле дозировки, во избежание обратного эффекта, допускается использование при температуре при более нзких температурах. Оптимальные дозировки при стандартных температурах таковы: до минус 5°C – 2-6% от веса цемента, в диапазоне от минус 6 до минус 10°C – 6-8%, в диапазоне от минус 11°C до минус 15 – 8-10%.

Нитрат кальция

Внешне нитрат кальция представляет собою белое гранулированное вещество. Массовая доля нитрата кальция в составе добавки – не менее 96%.

Нитрат кальция можно использовать в качестве противоморозной добавки при возведении следующих типов конструкций:

• железобетонные конструкции с ненапрягаемой рабочей арматурой диаметром до и более 5 мм;
• конструкции и стыки без напрягаемой арматуры сборно-монолитных конструкций, имеющие выпуски арматуры или закладные детали без специальной защиты стали и с комбинированными покрытиями;
• сборно-монолитные конструкции толщиной 30 см и более с монолитным ядром;
• бетонные и железобетонные конструкции, предназначенные для эксплуатации в агрессивных газовых средах, в неагрессивных и агрессивных водных средах при постоянном погружении, в агрессивных сульфатных водах и растворах солей и едких щелочей при наличии испаряющих поверхностей, а также в зоне переменного уровня воды и в зонах блуждающих токов от посторонних предметов;
• предварительно напряжённые конструкции и стыки сборно-монолитных и сборочных конструкций;
• предварительно напряжённые конструкции, армированные статью классов Ат-IV÷VI; А-IV; А-V.

Нитрат кальция, в отличие от нитрита и нитрата натрия, можно без ограничений использовать до температуры минус 20°C. Рекомендуемые дозировки: при температуре до минус 5 – 1-2% от веса цемента, при температуре от минус 6 до минус 15°C – 5-6%, а при температуре от минус 16 до минус 20°C – 6-7%.

Оценка эффективности противоморозных добавок

Для подтверждения качества и эффективности противоморозных добавок компания «Уралхим» проводила многочисленные испытания. В частности, оценивалось влияние добавок на высолообразование. В то время как образцы бетона без добавки показали незначительное увеличение массы, на образцах, изготовленных с добавкой, высота капиллярного подсоса воды была ниже, чем на образцах, изготовленных без добавки. Высолов зафиксировано не было.

В ходе другого испытания оценивалась целостность структуры бетона, и образцы с добавками от «Уралхим» показали отсутствие повреждений или местных растрескиваний. В том числе после 50 циклов замораживания при температуре минус 20°C и оттаивания при температуре плюс 20°C. Кроме того, добавка нитрата кальция обладает ингибирующим эффектом, который проявляется в поздние сроки твердения.

Не менее успешной оказалась и оценка коррозионной активности добавок. В частности, испытывались такие показатели коррозионного состояния стальной арматуры в бетоне по ГОСТ 31383-2008, как плотность тока при потенциале +300 мВ и потенциал через 60 плюс/минус 5 с после отключения тока. Выяснилось, что пассивное коррозионное состояние стальной арматуры наблюдается при плотности тока до 10 мкА/см2 включительно, неустойчивое пассивное состояние – от 10 до 25 мкА/см2 включительно, а интенсивная коррозия начинается только после превышения силы тока свыше 25 мкА/см2. Что касается второго показателя, то при потенциале более +5 мВ наблюдается пассивное коррозионное состояние, а при потенциале менее +5 мВ – активное состояние (коррозия).

Наконец, электрохимические испытания стальной арматуры в бетоне в течение 180 суток показали, что добавки в бетон не вызывают коррозию арматуры.

Таким образом, противоморозные добавки от компании «Уралхим» на основе нитрата натрия, нитрита натрия и нитрата кальция отличаются от других видов добавок целым рядом выгодных преимуществ. При правильной дозировке они не вызывают кристаллизацию бетонных растворов, не провоцируют высолообразование на поверхности бетона и не оказывают на него коррозионное воздействие.