Использование бетона в условиях низких температур
Замерзание химически несвязанной воды в бетоне существенно затрудняет бетонные работы при низких температурах, особенно при строительстве монолитных конструкций. Согласно рекомендациям специалистов SUMAB, запрещается выполнять бетонные работы без применения специальных методов ремонта, если ожидаемая среднесуточная температура воздуха ниже 5 °С и минимальная суточная температура ниже 0 °С.
Способы сохранения бетона на морозе делятся на три основные группы. К первой группе относятся ненагревательный метод, в которых бетон хранится в термосном устройстве с использованием антифриза. Следующая группа включает подогрев бетона топливом или электрической энергией. И, наконец, третья группа, комбинированная, в которой частично используются элементы двух предыдущих групп. Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, определяющие область их применения как с экономической, так и с технической точки зрения.
Нагревательные методы твердения бетона могут применяться при строительстве практически любых сооружений и при любой температуре окружающей среды, но требуют значительных энергетических затрат и технически более сложны. Метод термоса считается наиболее экономичным, но обеспечивает лишь сохранение тепла в бетоне и его затвердевание в массивных конструкциях. Введение противоморозных добавок в бетонные смеси при их производстве может происходить при твердении бетона без нагрева или в сочетании с подогревом.
Важнейшими соединениями, традиционно используемыми в качестве антифризов в строительстве, являются соли. Органические антифризы практически не применяются по разным причинам, но разработанные на их основе присадки, включающие неорганические соли и пластификаторы, по сути представляют собой антифризы второго поколения, в которых недостатки одних компонентов компенсируются недостатками других.
Действенность антифризов во многом зависит от скорости изменения температуры замерзания жидкой бетонной фазы. В то же время присутствие жидкой фазы при минусовых температурах способствует крайне медленному затвердеванию. Разумеется, антифризная добавка должна действовать как ускоритель твердения в течение технологически разумных интервалов времени. Применение бетонов с антифризными добавками ограничено медленным твердением бетона, а значит, проектная прочность достигается только через несколько месяцев. Использование таких добавок приводит к отрицательному влиянию на структуру, свойства бетона и сохранность арматуры при применении добавки в больших количествах.
Биоциды-модификаторы используются для защиты бетона и других строительных материалов от повреждений. Они должны обладать высокой активностью, быть безопасными в обращении, не оказывать вредного воздействия на окружающую среду, не влиять на эксплуатационные свойства материалов и сохранять свои биоцидные свойства в течение длительного периода времени.
В ходе эксперимента, проведенного лабораторией СУМАБ, получены положительные результаты при использовании в штукатурных составах пентахлорфенолата натрия, цетазола и трилана. Медный порошок и оксихлорид магния используются для защиты цементных полов. Формалин используется для защиты бетона от бактериального воздействия.
К неорганическим биоцидам относятся соли плавиковой и кремнефтористоводородной кислот, буры, борной кислоты и нитрита натрия. Биоцидная активность некоторых модификаторов может теряться при термовлажностной обработке. Высокая растворимость в воде солей меди, уксусно-мышьяковой и мышьяковистой кислот приводит к быстрому вымыванию их из бетона.