Costruzione di case

Additivo antigelo nel calcestruzzo: descrizione e proprietà

L’erezione di strutture prefabbricate in cemento e cemento armato, così come la costruzione di strutture monolitiche, non cessa di aumentare il suo ritmo, ma spesso gli artigiani devono affrontare una corsa a causa dell’avvicinarsi della fine della stagione di costruzione. Ciò è dovuto alle caratteristiche prestazionali della boiacca cementizia, una delle quali è la presenza di una fase liquida, che contribuisce al continuo processo di idratazione e maturazione della composizione. Se la temperatura scende al di sotto dei 5 gradi, la fase di maturazione del calcestruzzo rallenta, e se si raggiungono valori negativi si arresta, a causa della cristallizzazione dell’acqua che fa parte della boiacca cementizia. Ciò porta alla distruzione della struttura in calcestruzzo, che diventa inutilizzabile. Nonostante ciò, la maggior parte dei maestri con esperienza nel campo della costruzione monolitica si trova di fronte alla necessità di continuare il ciclo di lavoro del calcestruzzo in inverno e, pertanto, affrontano la domanda: “Come prolungare la fase liquida del calcestruzzo e, di conseguenza, , la sua attività vitale … Per risolvere questo problema, gli esperti suggeriscono di utilizzare additivi antigelo nel calcestruzzo, le cui caratteristiche tecniche e le principali varietà saranno discusse in questo articolo..

Additivi antigelo nel calcestruzzo: le principali varietà

Gli additivi antigelo nel calcestruzzo sono una sostanza chimica sotto forma di miscela o soluzione secca, che, coinvolgendo la massima quantità di acqua nella cristallizzazione del calcestruzzo, accelera il processo di idratazione della miscela di calcestruzzo, contribuendo all’indurimento del calcestruzzo sotto temperature negative. Tuttavia, lo scopo principale dell’additivo antigelo è quello di mantenere lo stato liquido della soluzione cementizia e la successiva accelerazione della sua idratazione, che rallenta notevolmente a temperature negative..

Importante! Quando si utilizzano additivi antigelo nel calcestruzzo, è importante ricordare che la resistenza del calcestruzzo con additivi antigelo a temperature negative non supera il 30% della massima resistenza di progetto possibile, il restante 70% della resistenza viene acquisito dal calcestruzzo durante lo scongelamento. A questo proposito, le strutture, il cui getto è avvenuto nel periodo invernale, non dovrebbero essere soggette a carichi elevati..

In base alla base chimica, si distinguono i seguenti tipi di additivi antigelo nel calcestruzzo:

  • Antigelo;
  • solfati;
  • Acceleratori antigelo.

Consideriamo più in dettaglio le caratteristiche di ciascuna varietà presentata.

  • Antigelo è un additivo antigelo nel calcestruzzo, che aiuta a ridurre la temperatura di cristallizzazione del liquido che fa parte della soluzione, e inoltre aumenta o riduce leggermente la velocità di presa della soluzione. Allo stesso tempo, non ha alcun effetto sul tasso di formazione delle strutture..
  • Additivi per calcestruzzo a base di solfato sono un altro popolare componente antigelo che fornisce la massima velocità di formazione della soluzione densa. Una caratteristica degli additivi antigelo a base di solfato è il rilascio attivo di calore, che inizia dopo la loro aggiunta alla soluzione ed è accompagnato dall’interazione della soluzione di calcestruzzo con i prodotti di idratazione. A causa del fatto che gli additivi a base di solfato sono caratterizzati da un forte legame con composti scarsamente solubili, non possono essere utilizzati per abbassare il punto di congelamento della miscela di lavoro..
  • Al centro dell’azione acceleratori antigelo si ha un aumento del grado di solubilità dei componenti silicatici del cemento, i quali, reagendo con i prodotti della sua idratazione, formano sali doppi e basici che riducono il punto di congelamento della componente liquida della soluzione cementizia.

Importante! I moderni additivi antigelo complessi per calcestruzzo non solo regolano la cinetica del suo guadagno di forza, ma ne correggono anche le proprietà reologiche. Abbassando la temperatura di cristallizzazione della componente liquida della soluzione, accorciano il tempo della sua presa primaria, influenzando l’indurimento della pietra cementizia e aumentandone la resistenza al grado.

Esistono diversi tipi di additivi per acceleratori, ognuno dei quali ha un insieme specifico di proprietà chimiche e operative. Consideriamoli più in dettaglio.

Potassa o carbonato di calcio, che è una sostanza cristallina, è un forte componente antigelo che accelera notevolmente il processo di presa e successivo indurimento del calcestruzzo. Come ogni additivo antigelo, il carbonato di calcio riduce la resistenza della struttura in calcestruzzo e, per ridurre al minimo questo effetto negativo sull’edificio, gli esperti raccomandano di combinare la potassa con il tetraborato di sodio o il lievito di solfuro, la cui concentrazione non deve superare il 30% . A causa del fatto che il carbonato di calcio è una sostanza potenzialmente pericolosa, durante il suo funzionamento devono essere osservate alcune misure di sicurezza;

Tetraborato di sodio, chiamato anche poltiglia di lievito marrone o solfato, è una miscela di sali di sodio, calcio, ammonio o acido lignosolfonico. Gli esperti raccomandano di aggiungere questa sostanza come impurità quando si utilizza il carbonato di calcio, che impedisce la perdita delle caratteristiche di resistenza delle strutture in calcestruzzo dopo lo scongelamento. Altrimenti, si può osservare non solo la comparsa di crepe nelle strutture, ma anche una diminuzione della loro resistenza all’acqua e al gelo. Pertanto, l’uso di potassa come additivo antigelo senza aggiunta di tetraborato di sodio ridurrà le caratteristiche di resistenza della struttura del 20-30%;

Nitrato di sodio – polvere cristallina utilizzata come additivo antigelo per malte cementizie. Considerando che il nitrito di sodio è una sostanza velenosa pericolosa per l’incendio, durante il suo funzionamento è importante osservare la concentrazione massima ammissibile della sostanza, che viene determinata empiricamente e solitamente non va oltre 0,1 – 0,42 l/kg di malta cementizia, a condizione che il la temperatura ambiente sarà compresa tra 0 e -25 gradi. Nell’impresa, nel processo di lavorazione con nitrito di sodio, la concentrazione massima consentita della sostanza sul posto di lavoro non deve superare 0,005 mg / l. In conformità con i requisiti dell’Istituto di ricerca del calcestruzzo e del cemento armato, i contenitori utilizzati per il trasporto, lo stoccaggio e la produzione di nitrito di sodio devono essere contrassegnati con “YAD”. È vietato l’uso congiunto di nitrito di sodio e acidi lignosolfonico, poiché la loro interazione è accompagnata dalla formazione di gas velenosi;

formiato di sodio – una polvere cristallina bianca, che funge anche da acceleratore antigelo. Nella maggior parte dei casi, viene utilizzato in combinazione con naftalene lignosolfonato per aumentare le caratteristiche di riduzione dell’acqua e plastificazione. Il formiato di sodio è un additivo antigelo nel calcestruzzo, il cui consumo non supera il 2-6% della massa totale di cemento.

Importante! Oltre alle suddette sostanze, il formiato di sodio per l’alcol, il cloruro di calcio, l’acqua ammoniacale e l’urea possono essere utilizzati come additivi antigelo a temperature di congelamento..

Vantaggi e svantaggi degli additivi antigelo nella malta cementizia

Vantaggi degli additivi antigelo nel calcestruzzo

  • Utilizzando gli additivi antigelo nel calcestruzzo, sarai in grado di eseguire lavori di calcestruzzo in cantiere anche in inverno;
  • A causa del fatto che gli additivi antigelo aumentano il grado di adesione dei componenti della soluzione, aumentano significativamente la resistenza del monolite;
  • Grazie all’elevata resistenza dei prodotti realizzati con additivi antigelo in calcestruzzo, possono essere utilizzati per scopi industriali;
  • Avere un effetto positivo sulla durabilità della miscela, prolungando la vita dell’edificio;
  • Aumenta le caratteristiche plastificanti e stabilizzanti della miscela cementizia: l’uso di calcestruzzo con maggiore plasticità consente la produzione di strutture che non si spezzano dopo l’indurimento della composizione di lavoro;
  • Aumenta la resistenza al gelo della miscela di calcestruzzo. Questo indicatore è particolarmente importante per il calcestruzzo destinato alla costruzione di strutture critiche, ad esempio supporti per ponti. Nella maggior parte dei casi, è direttamente proporzionale alla densità del calcestruzzo. I tipi di calcestruzzo più densi sono caratterizzati da un gran numero di possibili cicli di gelo e disgelo;
  • A differenza dei metodi alternativi per aumentare la resistenza al gelo del calcestruzzo, l’uso di additivi antigelo è caratterizzato da un costo relativamente basso;
  • Utilizzando additivi antigelo, ridurrai significativamente il rischio di deformazioni da ritiro di una struttura monolitica in calcestruzzo;
  • Aumentare la resistenza all’umidità delle strutture in calcestruzzo riempiendo i pori con sostanze plastificanti che impediscono la penetrazione dell’acqua;
  • L’accelerazione del processo di indurimento della soluzione concreta è il punto principale, grazie al quale la soluzione può “non aver paura” del freddo;
  • Dando la preferenza a un additivo antigelo nel calcestruzzo, proteggerai in modo affidabile l’armatura utilizzata dai processi di corrosione che si verificano a causa dell’acqua che fa parte della soluzione di calcestruzzo.

Svantaggi degli additivi antigelo nel calcestruzzo

  • Il desiderio di aumentare l’affidabilità delle caratteristiche di resistenza del calcestruzzo, è necessario aumentare il consumo di cemento;
  • Alcuni dei componenti che compongono gli additivi sono velenosi;
  • In alcuni casi, la capacità dichiarata del calcestruzzo è ridotta;
  • Nel caso dell’utilizzo di additivi antigelo nel calcestruzzo, la velocità di acquisizione delle caratteristiche di resistenza della struttura in calcestruzzo diminuisce..

Raccomandazioni per l’uso di additivi antigelo nel calcestruzzo

Gli esperti consigliano di introdurre un additivo antigelo nella soluzione di calcestruzzo insieme all’acqua. È importante notare che è consigliabile farlo con l’ultimo terzo del liquido. Non è consigliabile aggiungere additivi alla miscela secca. Dopo aver aggiunto un additivo antigelo alla soluzione, attendere un certo periodo di tempo durante il quale si verificherà una distribuzione uniforme dei componenti..

Quando si eseguono attività di installazione a temperature gelide, seguire le istruzioni seguenti:

  • Se lavori in condizioni di neve, prenditi cura di predisporre rifugi adeguati;
  • La temperatura della soluzione in uscita dal miscelatore non deve superare l’intervallo consigliato da +15 a +25 gradi;
  • Per preparare la miscela di lavoro, gli esperti consigliano di utilizzare acqua riscaldata;
  • Per quanto riguarda il riscaldamento degli aggregati, si consiglia di farlo prima dell’uso diretto..

Importante! Gli esperti nel settore delle costruzioni raccomandano di prestare attenzione a SNIP 3.03.01, secondo il quale, per ottenere le caratteristiche di resistenza necessarie di una soluzione concreta, è necessario rispettare i requisiti per la cura del calcestruzzo in inverno. Nel processo di esecuzione di queste misure, nel momento in cui è stata calcolata la temperatura alla quale è stato calcolato il dosaggio dell’additivo, non è consigliabile raggiungere una resistenza strutturale superiore al 20% della resistenza di progetto dichiarata.

Dosaggio e consumo di additivi antigelo nel calcestruzzo

Il dosaggio degli additivi antigelo nel calcestruzzo, il cui consumo è un parametro estremamente variabile, viene selezionato tenendo conto di ogni specifica situazione attraverso prove in condizioni di produzione e di laboratorio.

Il consumo di additivo antigelo dipende dai seguenti fattori:

  • Temperatura ambiente in cui verranno svolte le attività di installazione;
  • La resistenza dichiarata del cemento utilizzato;
  • Composizione chimico-mineralogica e materiale del cemento utilizzato nel processo di lavoro, nonché il suo tasso stimato di aumento della resistenza;
  • La temperatura della soluzione che raggiungerà all’uscita del miscelatore;
  • Condizioni per la cura delle strutture in calcestruzzo.

Importante! In caso di uso o conservazione a lungo termine della soluzione in cui sono stati introdotti gli additivi, è necessario verificarne l’omogeneizzazione agitando di tanto in tanto. Il calcolo della quantità richiesta di additivo antigelo viene effettuato tenendo conto di un errore del 2%.

Additivo antigelo per calcestruzzo con le tue mani

Se i giorni caldi sono già passati, ma ti trovi inaspettatamente di fronte alla necessità di versare una struttura monolitica, non puoi fare a meno di utilizzare un additivo antigelo nel calcestruzzo. L’opzione più preferibile, in questo caso, sarebbe l’acquisto di un additivo antigelo in un negozio specializzato, che si spiega con la loro relativa economicità, basso consumo e capacità di aumentare significativamente le proprietà della soluzione concreta, soggetta a minime conseguenze negative . Se l’ambito di lavoro previsto è ridotto e si prevede di eseguire attività di installazione a una temperatura di almeno -10 gradi, questa opzione è la più ottimale.

Tuttavia, se non hai l’opportunità di acquistare un additivo antigelo pronto per il calcestruzzo, puoi farlo facilmente da solo, poiché l’unico materiale di cui hai bisogno nel processo di lavoro sono i cloruri (sali). I sali di cloruro riducono il punto di congelamento della soluzione, accorciano i tempi della sua presa iniziale e riducono il consumo di cemento. Tuttavia, gli esperti sono fiduciosi che un additivo antigelo a base di cloruro autoprodotto possa essere utilizzato solo per strutture non rinforzate, a causa dei processi di corrosione che si sviluppano sotto l’azione dei cloruri..

Vantaggi del supplemento antigelo a base di cloruro

  • Basso costo;
  • Nessun effetto sulla velocità di indurimento del calcestruzzo, grazie alla quale la preparazione della soluzione può essere anticipata;
  • Nessun effetto sulla struttura della boiacca cementizia;
  • Maggiore mobilità delle particelle, grazie alla quale è possibile dare al liquame la forma desiderata.

Svantaggi del supplemento antigelo a base di cloruro

  • Un alto livello di attività corrosiva, per cui un additivo antigelo a base di cloruri non può essere utilizzato per la fabbricazione di strutture nella cui struttura sono presenti metallo e rinforzo. Questi ultimi si ossidano sotto l’influenza dei cloruri ed esfoliano dalla struttura in calcestruzzo, violandone l’integrità.

In che modo la temperatura ambiente influisce sul consumo di cloruro?

  • Il calcolo della proporzione di cloruri nella soluzione finita viene effettuato secondo il seguente schema:
  • Se le attività di installazione vengono eseguite a una temperatura media giornaliera non inferiore a – 5 gradi, la proporzione ottimale di cloruri nella soluzione finita non deve superare il 2%;
  • Se il lavoro viene eseguito a temperature più basse (da -6 a -15 gradi), la proporzione ottimale di cloruri dovrebbe essere il 4% della massa totale della soluzione.

Importante! In questo caso, il diagramma della resistenza prevista della struttura durante l’essiccazione a temperature di congelamento sarà simile al seguente:

Per la prima opzione, dove la concentrazione di sale è del 2%:

  • 30% dopo la scadenza di una settimana;
  • 80% dopo un mese;
  • La struttura raggiungerà il 100% di resistenza solo dopo 3 mesi.

Per la seconda opzione (la concentrazione di sale è del 4%), queste cifre saranno rispettivamente del 15%, 35%, 50%.

Importante! Nonostante il sale sia un additivo antigelo indipendente, gli esperti raccomandano di utilizzarlo insieme al cloruro di calcio, la cui frazione di massa, se utilizzata a temperature fino a -5 gradi, è lo 0,5% della massa della soluzione e il 2% in caso di utilizzo a temperature da -6 a -15 gradi.

Precauzioni antigelo

  • Nel processo di lavoro con additivi antigelo, è necessario utilizzare guanti protettivi;
  • In caso di contatto con la pelle esposta, lavare con acqua e sapone. Evitare di far entrare l’additivo antigelo negli occhi, se ciò non può essere evitato, sciacquare gli occhi con abbondante acqua e consultare immediatamente un medico.
  • Lo smaltimento dell’additivo viene effettuato in conformità con le normative locali, il che si spiega con la presenza di componenti dannosi negli additivi antigelo. Di conseguenza, è vietato versare la miscela nel terreno, nei corpi idrici o nelle fogne..