Construcción de viviendas

Aditivo anticongelante en hormigón: descripción y propiedades.

La construcción de prefabricados de hormigón y estructuras de hormigón armado, así como la construcción de estructuras monolíticas, no deja de aumentar su ritmo, pero a menudo los artesanos tienen que enfrentarse a las prisas debido a la proximidad del final de la temporada de construcción. Esto se debe a las características de desempeño de la lechada de cemento, una de las cuales es la presencia de una fase líquida, que contribuye al proceso continuo de hidratación y maduración de la composición. Si la temperatura desciende por debajo de los 5 grados, la fase de maduración del hormigón se ralentiza, y si se alcanzan valores negativos se detiene, lo que se debe a la cristalización del agua que forma parte de la lechada de cemento. Esto conduce a la destrucción de la estructura de hormigón, que se vuelve inutilizable. A pesar de esto, la mayoría de los maestros con experiencia en el campo de la construcción monolítica se enfrentan a la necesidad de continuar el ciclo de trabajo del hormigón en el invierno y, por lo tanto, se enfrentan a la pregunta: “Cómo extender la fase líquida del hormigón y, en consecuencia, , su actividad vital … Para resolver este problema, los expertos sugieren el uso de aditivos anticongelantes en el concreto, cuyas características técnicas y principales variedades se discutirán en este artículo..

Aditivos anticongelantes en hormigón: las principales variedades.

Los aditivos anticongelantes en el hormigón son una sustancia química en forma de mezcla o solución seca que, al involucrar la máxima cantidad de agua en la cristalización del hormigón, acelera el proceso de hidratación de la mezcla de hormigón, contribuyendo al endurecimiento del hormigón bajo temperaturas negativas. Sin embargo, el objetivo principal del aditivo anticongelante es mantener el estado líquido de la solución de hormigón y la consiguiente aceleración de su hidratación, que se ralentiza significativamente a temperaturas negativas..

Importante! Cuando se utilizan aditivos anticongelantes en el hormigón, es importante recordar que la resistencia del hormigón con aditivos anticongelantes a temperaturas negativas no supera el 30% de la resistencia máxima de diseño posible, el 70% restante de la resistencia lo gana el hormigón durante la descongelación. En este sentido, las estructuras, cuyo hormigonado tuvo lugar en el período invernal, no deben someterse a cargas elevadas..

De acuerdo con la base química, se distinguen los siguientes tipos de aditivos anticongelantes en el hormigón:

  • Anticongelante;
  • Sulfatos;
  • Aceleradores anticongelantes.

Consideremos con más detalle las características de cada variedad presentada..

  • Anticongelante es un aditivo anticongelante en hormigón, que ayuda a reducir la temperatura de cristalización del líquido que forma parte de la solución, y también aumenta o reduce ligeramente la velocidad de fraguado de la solución. Al mismo tiempo, no tiene ningún efecto sobre la velocidad de formación de estructuras..
  • Aditivos para hormigón a base de sulfatos son otro componente anticongelante popular que proporciona la máxima tasa de formación de solución densa. Un rasgo característico de los aditivos anticongelantes a base de sulfato es la liberación activa de calor, que comienza después de su adición a la solución y se acompaña de la interacción de la solución de hormigón con los productos de hidratación. Debido al hecho de que los aditivos a base de sulfato se caracterizan por una fuerte unión con compuestos poco solubles, no pueden usarse para reducir el punto de congelación de la mezcla de trabajo..
  • En el corazón de la acción aceleradores anticongelantes se produce un aumento en el grado de solubilidad de los componentes silicatos del cemento, que, al reaccionar con los productos de su hidratación, forman sales dobles y básicas que reducen el punto de congelación del componente líquido de la solución de hormigón.

Importante! Los modernos aditivos anticongelantes complejos para hormigón no solo regulan la cinética de su ganancia de resistencia, sino que también corrigen sus propiedades reológicas. Al bajar la temperatura de cristalización del componente líquido de la solución, acortan el tiempo de su fraguado primario, influyendo en el endurecimiento de la piedra de cemento y aumentando su resistencia de grado..

Hay varios tipos de aditivos aceleradores, cada uno de los cuales tiene un conjunto específico de propiedades químicas y operativas. Vamos a considerarlos con más detalle..

Potasa o carbonato de calcio, que es una sustancia cristalina, es un fuerte componente anticongelante que acelera significativamente el proceso de fraguado y posterior endurecimiento del hormigón. Como cualquier aditivo anticongelante, el carbonato de calcio reduce la resistencia de la estructura de hormigón, y para minimizar este efecto negativo en el edificio, los expertos recomiendan combinar potasa con tetraborato de sodio o levadura de sulfuro, cuya concentración no debe superar el 30%. . Debido a que el carbonato de calcio es una sustancia potencialmente peligrosa, se deben observar ciertas medidas de seguridad durante su funcionamiento;

Tetraborato sódico, también llamado puré de levadura marrón o sulfato, es una mezcla de sales de sodio, calcio, amonio o ácido lignosulfónico. Los expertos recomiendan agregar esta sustancia como impureza cuando se usa carbonato de calcio, lo que evita la pérdida de las características de resistencia de las estructuras de concreto después de su descongelación. De lo contrario, se puede observar no solo la aparición de grietas en las estructuras, sino también una disminución en su resistencia al agua y a las heladas. Por tanto, el uso de potasa como aditivo anticongelante sin añadir tetraborato de sodio reducirá las características de resistencia de la estructura en un 20-30%;

Nitrito de sodio – Polvo cristalino utilizado como aditivo anticongelante para morteros de hormigón. Teniendo en cuenta que el nitrito de sodio es una sustancia venenosa peligrosa para el fuego, durante su funcionamiento es importante observar la concentración máxima permisible de la sustancia, que se determina empíricamente y no suele superar los 0,1 – 0,42 l / kg de mortero de cemento, siempre que el La temperatura ambiente será de 0 a -25 grados. En la empresa, en el proceso de trabajo con nitrito de sodio, la concentración máxima permitida de la sustancia en el lugar de trabajo no debe exceder de 0.005 mg / l. De acuerdo con los requisitos del Instituto de Investigación del Hormigón y Hormigón Armado, los contenedores que se utilizaron para el transporte, almacenamiento y fabricación de nitrito de sodio deben estar marcados con “YAD”. Se prohíbe el uso conjunto de nitrito de sodio y ácidos lignosulfónicos, ya que su interacción se acompaña de la formación de gases venenosos;

Formiato de sodio – un polvo cristalino blanco, que también funciona como acelerador anticongelante. En la mayoría de los casos, se usa junto con lignosulfonato de naftaleno para aumentar las características plastificantes y reductoras de agua. El formiato de sodio es un aditivo anticongelante en el hormigón, cuyo consumo no supera el 2-6% de la masa total de cemento..

Importante! Además de las sustancias anteriores, se pueden usar formiato de sodio para alcohol, cloruro de calcio, agua amoniacal y urea como aditivos anticongelantes a temperaturas de congelación..

Ventajas y desventajas de los aditivos anticongelantes en morteros de hormigón.

Beneficios de los aditivos anticongelantes en hormigón

  • Usando aditivos anticongelantes en concreto, podrá realizar trabajos de concreto en el sitio de construcción incluso en invierno;
  • Debido al hecho de que los aditivos anticongelantes aumentan el grado de adhesión de los componentes de la solución, aumentan significativamente la resistencia del monolito;
  • Debido a la alta resistencia de los productos elaborados con aditivos anticongelantes en el hormigón, pueden utilizarse para fines industriales;
  • Tener un efecto positivo en la durabilidad de la mezcla, prolongando la vida útil del edificio;
  • Aumenta las características de plastificación y estabilización de la mezcla de cemento: el uso de concreto con mayor plasticidad permite la fabricación de estructuras que no se agrietan después de que la composición de trabajo se endurece;
  • Aumenta la resistencia a las heladas de la mezcla de hormigón. Este indicador es especialmente importante para el hormigón destinado a la construcción de estructuras críticas, por ejemplo, soportes de puentes. En la mayoría de los casos, es directamente proporcional a la densidad del hormigón. Los grados de hormigón más densos se caracterizan por una gran cantidad de posibles ciclos de congelación y descongelación;
  • A diferencia de los métodos alternativos para aumentar la resistencia a las heladas del hormigón, el uso de aditivos anticongelantes se caracteriza por un costo relativamente bajo;
  • Usando aditivos anticongelantes, reducirá significativamente el riesgo de deformaciones por contracción de una estructura monolítica de hormigón;
  • Incrementar la resistencia a la humedad de las estructuras de hormigón al llenar los poros con sustancias plastificantes que evitan la penetración del agua;
  • La aceleración del proceso de endurecimiento de la solución de hormigón es el punto principal, gracias al cual la solución puede “no tener miedo” al frío;
  • Al dar preferencia a un aditivo anticongelante en el hormigón, protegerá de forma fiable la armadura usada de los procesos de corrosión que se producen debido al agua que forma parte de la solución de hormigón..

Desventajas de los aditivos anticongelantes en el hormigón.

  • El deseo de aumentar la confiabilidad de las características de resistencia del concreto, es necesario aumentar el consumo de cemento;
  • Algunos de los componentes que componen los aditivos son venenosos;
  • En algunos casos, se reduce la capacidad declarada de hormigón;
  • En el caso de utilizar aditivos anticongelantes en el hormigón, la tasa de obtención de características de resistencia de la estructura del hormigón disminuye..

Recomendaciones para el uso de aditivos anticongelantes en hormigón.

Los expertos aconsejan introducir un aditivo anticongelante en la solución de hormigón junto con agua. Es importante señalar que es recomendable hacer esto con el último tercio del líquido. No se recomienda agregar aditivos a la mezcla seca. Después de agregar un aditivo anticongelante a la solución, espere un cierto período de tiempo durante el cual ocurrirá una distribución uniforme de los componentes..

Cuando realice actividades de instalación en temperaturas bajo cero, siga las instrucciones a continuación:

  • Si está trabajando en condiciones de nieve, asegúrese de organizar refugios adecuados;
  • La temperatura de la solución que sale del mezclador no debe exceder el rango recomendado de +15 a +25 grados;
  • Para preparar la mezcla de trabajo, los expertos recomiendan usar agua caliente;
  • En cuanto al calentamiento de áridos, se recomienda hacerlo antes de su uso directo..

Importante! Los expertos en la industria de la construcción recomiendan prestar atención al SNIP 3.03.01, según el cual, para lograr las características de resistencia necesarias de una solución de concreto, es necesario cumplir con los requisitos para el cuidado del concreto en el invierno. En el proceso de realización de estas medidas, en el momento en que se calculó la temperatura a la que se calculó la dosis de aditivo, no se recomienda lograr una resistencia estructural que exceda el 20% de la resistencia de diseño declarada..

Dosificación y consumo de aditivos anticongelantes en hormigón.

La dosificación de aditivos anticongelantes en el hormigón, cuyo consumo es un parámetro extremadamente variable, se selecciona teniendo en cuenta cada situación específica mediante ensayos en condiciones de producción y laboratorio..

El consumo de aditivo anticongelante depende de los siguientes factores:

  • Temperatura ambiente en la que se realizarán las actividades de instalación;
  • La resistencia declarada del cemento utilizado;
  • Composición químico-mineralógica y material del cemento utilizado en el proceso de trabajo, así como su tasa estimada de ganancia de resistencia;
  • La temperatura de la solución que alcanzará a la salida del mezclador;
  • Condiciones para el cuidado de estructuras de hormigón..

Importante! En el caso de un uso prolongado o almacenamiento de la solución en la que se han introducido los aditivos, es necesario comprobar su homogeneización agitando ocasionalmente. El cálculo de la cantidad requerida de aditivo anticongelante se realiza teniendo en cuenta un error del 2%.

Aditivo anticongelante para hormigón con sus propias manos.

Si los días cálidos ya pasaron, pero inesperadamente se enfrenta a la necesidad de verter una estructura monolítica, no puede prescindir de utilizar un aditivo anticongelante en el hormigón. La opción más preferible, en este caso, sería la compra de un aditivo anticongelante en una tienda especializada, lo que se explica por su relativa baratura, bajo consumo y la capacidad de incrementar significativamente las propiedades de la solución de hormigón, sujeto a mínimas consecuencias negativas. . Si el alcance esperado del trabajo es pequeño y planea realizar actividades de instalación a una temperatura de al menos -10 grados, esta opción es la más óptima.

Sin embargo, si no tiene la oportunidad de comprar un aditivo anticongelante para concreto listo para usar, puede hacerlo usted mismo fácilmente, ya que el único material que necesita en el proceso de trabajo son los cloruros (sales). Las sales de cloruro reducen el punto de congelación de la solución, acortan el tiempo de su fraguado inicial y reducen el consumo de cemento. Sin embargo, los expertos confían en que un aditivo anticongelante a base de cloruro de fabricación propia solo se puede usar para estructuras no reforzadas, lo que se debe a los procesos de corrosión que se desarrollan bajo la acción de los cloruros..

Beneficios del suplemento anticongelante a base de cloruro

  • Bajo costo;
  • Ningún efecto sobre la velocidad de endurecimiento del hormigón, por lo que la preparación de la solución se puede llevar a cabo de antemano;
  • Sin efecto sobre la estructura de la lechada de cemento;
  • Mayor movilidad de las partículas, gracias a la cual puede darle a la lechada la forma deseada..

Desventajas del suplemento anticongelante a base de cloruro

  • Un alto nivel de actividad corrosiva, como resultado de lo cual, un aditivo anticongelante a base de cloruros no se puede usar para la fabricación de estructuras en cuya estructura están presentes metal y refuerzo. Estos últimos se oxidan bajo la influencia de cloruros y se exfolian de la estructura de hormigón, violando su integridad..

Cómo la temperatura ambiente afecta el consumo de cloruro?

  • El cálculo de la proporción de cloruros en la solución terminada se realiza de acuerdo con el siguiente esquema:
  • Si las actividades de instalación se llevan a cabo a una temperatura diaria promedio no inferior a – 5 grados, la proporción óptima de cloruros en la solución terminada no debe exceder el 2%;
  • Si el trabajo se realiza a temperaturas más bajas (-6 a -15 grados), la proporción óptima de cloruros debe ser del 4% de la masa total de la solución..

Importante! En este caso, el diagrama de la resistencia esperada de la estructura durante el secado a temperaturas de congelación se verá así:

Para la primera opción, donde la concentración de sal es del 2%:

  • 30% después de la expiración de una semana;
  • 80% después de un mes;
  • La estructura alcanzará el 100% de resistencia solo después de 3 meses..

Para la segunda opción (la concentración de sal es 4%), estas cifras serán 15%, 35%, 50%, respectivamente..

Importante! A pesar de que la sal es un aditivo anticongelante independiente, los expertos recomiendan usarlo junto con cloruro de calcio, cuya fracción de masa, cuando se usa a temperaturas de hasta -5 grados, es 0.5% de la masa de la solución y 2% en el caso de uso a temperaturas de -6 a -15 grados.

Precauciones anticongelantes

  • En el proceso de trabajo con aditivos anticongelantes, se deben usar guantes protectores;
  • En caso de contacto con la piel expuesta, lavar con agua y jabón. Evite que el aditivo anticongelante entre en contacto con los ojos, si esto no se puede evitar, enjuague los ojos con abundante agua y consulte a un médico inmediatamente..
  • La eliminación del aditivo se lleva a cabo de acuerdo con las regulaciones locales, lo que se explica por la presencia de componentes nocivos en los aditivos anticongelantes. Como resultado, está prohibido verter la mezcla en el suelo, los cuerpos de agua o las alcantarillas..