Нитрит натрия добавка в бетон
Обновлено: 18.04.2024
Если бетон замерзает – кристаллы воды из — за своего расширения разрушают ( рвут ) структуру бетона и в дальнейшем получившееся изделие обладает крайне низкой прочностью и ухудшенными остальными характеристиками .
Для решения этой проблемы можно использовать :
— обогрев конструкции до застывания раствора ;
— добавить специальные добавки , которые предотвращают замерзание воды .
Такие противоморозные добавки позволяют проводить работы до минус 15 градусов .
Но при этом вводимые добавки изменяют свойства конечного изделия как в положительную , так и в отрицательную сторону .
Принцип действия добавок :
У меньшает температуру замерзания воды в бетонной смеси , что не дает ей замерзнуть при доставке и до непосредственного схватывания раствора . За счет этого происходит полное протекание реакции воды с порошком цемента . После введения добавки бетон становиться морозостойким .
ГОСТ 24211 — 91 рекомендуется применение противоморозных присадок в диапазоне температур минус 10 — 15С . Фактически добавки дают возможность применения бетона и при пониженной температуре , но процесс застывания будет занимать более длительное время .
Противоморозные добавки можно разделить на группы по степени воздействия :
— уменьшающие температуру замерзания воды . Они же незначительно влияют на скорость схватывания раствора .
— способствует быстрому формированию плотной цементной структуры ( камня ). В процессе реакции с компонентами раствора выделяется тепло . Не уменьшает температуру замерзания воды . ( в основном сульфаты ).
— ускоряющая противоморозная добавка . Увеличивает растворимость компонентов раствора . Некоторые так же снижают температуру замерзания воды .
Часто используют комплексные составы , включающие в себя несколько групп добавок .
Примеры заливки бетона с использованием противоморозной добавки.
Рассмотрим основные химические вещества , которые являются противоморозными добавками :
Поташ — противоморозный ускоритель твердения . Чтобы не допустить уменьшение прочности конечного изделия часто применяют совместно с замедлителями схватывания . Содержание не более 30 %.
Формиат натрия является противоморозной добавкой , ускоряющая твердение . Используется с лигносульфонатом нафталина для повышения пластифицирующих свойств раствора и увеличивает водоредуцирование ( уменьшение воды в растворе ). Содержание 2 — 6 % от объема цемента .
Нитрит натрия – ускоряет твердение . Запрещено использовать в смеси с лигносульфонатами из — за выделения при реакции отравляющего газа . Содержание в растворе до 10 % от массы цемента . Применяется до минус 25С .
Аммиачная вода ( Аммиак водный ) – противоморозная добавка . Не корродирует армирующие элементы , ингибитор коррозии к другим компонентам смеси . Замедляет твердение раствора . По сравнению с поташем и кальцием хлористым имеет более низкую степень расширения .
Концентрация рассчитывается от температуры окружающей среды :
до минус 10С – водный раствор аммиака 5 %;
в диапазоне минус 10 — 20С – водный раствор аммиака 10 %;
в диапазоне минус 20 — 35С – водный раствор аммиака 15 %;
ниже минус 35С – водный раствор аммиака 20 %.
Кальций и Натрий хлористый – уменьшает время схватывания . Основные недостатки – корродирование армирующих элементов и появление высолов . Вводят совместно с Нитритом натрия для снижения коррозии армирующих элементов хлоридом кальция . Для этого же используют аммиак водный ( был опробован при возведении Кременчугской ГЭС) .
Карбамид (Мочевина) — не рекомендуется использовать как самостоятельную добавку. Как дополнительная добавка выступает в качестве пластификатора, выводит соли (нитриты и нитраты) в плохорастворимые, уменьшает температуру замерзания. Так же повышает закрытую пористость. Ч асто используется совместно с нитратом кальция . При применении вместе с Кальцием азотнокислым ( 1 к 4 ) не взирая на небольшое уменьшение температуры замерзания , раствор хорошо затвердевает при пониженной температуре .
Бура ( Тетраборат натрия ) – противоморозная добавка . Способствует сохранению целостности изделия после оттаивания , а так же препятствует трещинообразованию в монолите конструкции . Уменьшает водопроницаемость , увеличивает прочность до 30 %.
Рекомендована как дополнительная добавки при использовании карбоната кальция ( Поташ ) для повышения прочности после оттаивания .
Сода кальцинированная ( Натрий углекислый ) – ускоритель твердения .
Зависимость скорости схватывания от количества соды в растворе :
0 % Начало схватыв . 100 мин Конец схватыв . 305 мин
2 % Начало схватыв . 5мин Конец схватыв . 45 мин
5 % Начало схватыв . 3 мин Конец схватыв . 17 мин
Однако такое быстрое твердение сильно снижает прочность .
Тринатрийфосфат – ускоряет затвердение бетона . Можно использовать в небольших количествах . Достаточно добавить до 1 , 5 %. Самостоятельно применяется только при положительной температуре .
Аммоний хлористый – ускоритель схватывания раствора и противоморозная добавка .
Силикат натрия или калия ( жидкое стекло ) – сильный ускоритель твердения . Конечное изделие становится более влагостойким и повышает прочность .
Соляная кислота совместно с Известью ( негашеной ) – ускоритель твердения . Может уменьшить время работ до 4 — х раз . При гашении извести выделяется тепло .
Сульфат Калия — увеличивает морозостойкость, повышает водонепроницаемость. Так же уменьшает усадку.
Особенности:
В процессе твердения раствора добавки могут перераспределяться по объему и скапливаться в углах и других местах . Это может повлиять на равномерность распределения свойств .
Так же при застывании добавки могут изменять объем при кристаллизации , что может привезти к внутренним напряжениям и дефектам .
Применение противоморозных добавок должно проходить под руководством специалиста , который выберет необходимые к применению добавки и произведет расчет необходимого количества .
В настоящее время разработано большое количество готовых составов, а так же различные специальные добавки, например, поликарбоксилатные суперпластификаторы.
Статья про изготовление пористых бетонов с использованием перекиси водорода.
Технический Нитрит Натрия (NaNO2 натрий азотокислый) является распространенной противоморозной добавкой в бетон и обозначается НН. Добавка регулируется ГОСТ 19906-74 и ее рекомендуемая дозировка в растворе составляет 1-3%, хотя она может доходить и до 10% в зависимости от окружающих условий.
В бетонном растворе нитрит натрия уменьшает температуру замерзания воды, что обеспечивает лучшее твердение при низких температурах. Кроме того НН способствует защите арматуры от коррозии и уменьшению водной проницаемости бетона. Допускается его использование до температуры не ниже -15 °С, при -18,5 °С наступает замерзание насыщенного раствора NaNO2 и добавка становится бесполезной.
Инструкция по применению нитрата натрия
ПМД натрий азотокислый представляет собой белый мелкозернистый порошок. Перед внесением добавки в бетон ее растворяют в воде. И уже концентрированный раствор добавляют в цементную смесь. Допускается также засыпка сухого порошка. При этом может происходить обесцвечивание бетона.
Хранение и транспортировка осуществляется в водонепроницаемых пакетах. Пожароопасен. Срок годности составляет 6 месяцев.
Расход нитрита натрия к кладочным растворам, % от массы цемента в растворе М50
Исходя из таблицы можно рассчитать необходимое количество НН, которое следует использовать при данных температурах, а также узнать какое количество времени понадобится для набора бетоном определенной прочности.
К особенностям данной противоморозной добавки следует отнести тот факт, что она сама по себе не ускоряет твердение раствора, а лишь не допускает кристаллизации молекул воды. Поэтому для ускорения сроков ее можно использовать совместно с другими добавками.
Купить нитрат натрия можно по цене от 43 рублей за килограмм. Минимальный вес – мешок 50 кг.
ВЕДОМСТВЕННЫЕ СТРОИТЕЛЬНЫЕ НОРМЫ
ИНСТРУКЦИЯ
по приготовлению и применению в зимних условиях бетонов с добавкой нитрита натрия
Дата введения 1997-01-01
УТВЕРЖДЕНЫ Управлением развития генплана г.Москвы 1 декабря 1996 г.
ВЗАМЕН ВСН-42-75 Главмосстроя
Инструкция по приготовлению и применению в зимних условиях бетонов с добавкой нитрита натрия разработана лабораторией сборного домостроения НИИМосстроя (заместитель директора по научной работе к.т.н. Белавин Ф.С., заведующий лабораторией, к.т.н. Бирулин Ю.Ф., научный сотрудник Глухова З.И.) при участии Мосстройлицензии (Столяров Ю.И., к.т.н. Фельдман В.Д.).
В инструкции использованы материалы исследований, проведенных в НИИЖБе Минстроя РФ, и опыта применения в зимнее время химических добавок при производстве монолитных железобетонных конструкций.
Инструкция согласована с Комплексом перспективного развития г.Москвы и АООТ "Мосстройконструкция".
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Настоящая Инструкция распространяется на производство в зимнее время работ по бетонированию монолитных конструкций и стыков сборных железобетонных элементов в соответствии с требованиями глав СНиП 3.03.01-87 "Несущие и ограждающие конструкции".
1.2. Производство бетонных работ с противоморозными добавками следует выполнять при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже 5 °С и минимальной температуре ниже 0 °С.
1.3. Количество добавок (в процентах от массы цемента в пересчете на сухое вещество) определяется в зависимости от среднесуточной температуры воздуха (по данным прогноза Гидрометцентра Российской Федерации).
1.4. Бетонная смесь должна соответствовать требованиям ГОСТ 7473-85* "Смеси бетонные. Технические условия".
* На территории Российской Федерации действует ГОСТ 7473-94, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
1.5. Бетон с противоморозной добавкой нитрита натрия допускается применять при создании таких условий выдерживания (СНиП 3.03.01-87, приложение 9), чтобы к моменту охлаждения бетона до температуры, на которую рассчитано количество добавок, он набирал прочность не менее 20% от проектной.
2. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ
2.1. Область применения противоморозной добавки нитрита натрия в бетонах и железобетонных конструкциях регламентируется требованиями СНиП 3.03.01-87, приложение 8.
Область применения противоморозной добавки нитрита натрия к бетонам
Применение добавки нитрита натрия при бетонировании конструкций в зимних условиях
В качестве дабавки в растворах и бетонах, применяемых и зимних условиях, попользуется нитрит натрия—натрий NaNOj.
Добавка нитрита натрия позволяет лести монтаж полносборных домов и бетонирование монолитных конструкции зимой.
В этом случае раствор (бетон) относительномедленно набирает прочность при отрицательной температуре, но после дополнительного в нормальных условиях, как правило, достигает марочном прочности. Этот способ можно рекомендовать во всех случаях, когда среднемесячная температура наружного воздуха не ниже —150,С и по расчету допускается относительно медленный набор прочности бетоном (не более 35% через месяц после укладки) и получение проектной прочности после наступления положительной температуры воздуха.
В НПИМоестрое были проведены исследования, определившие влияние температур ниже —16°С на прочность раствора и бетона, изготовленных с добавкой нитрита натрия. Па трех видах цемента: марок 400 и 500, портландском марки 500 в быстротвердеющем портландском марки 500 изготовлялись растворы и бетоны с добавкой кристаллического и жидкого нитрита натрия.
Для приготовления смесей применялся горный песок с модулем крупности 2 9, гранитный щебень крупностью до 20 мм.
Раствор готовился вручную с тщательным перемешиванием, нитрит натрия предварительно растворялся в воде затворения. Немедленно после изготовления раствор укладывали в стальные формы с поддоном, уплотняли, формы сразу холодильные камеры или в камеру нормального хранения.
Образцы раствора освобождались от формы через 24 ч. Образцы, выдерживаемые при —30°С, находились в формах трое суток.
Влияние 10% добавки нитрита натрия от леса цемента из растворы и бетоны, выдержанные в нормальных условиях в течение двух лет, показано и а рис 1
Образцы раствора н бетона выдерживались на морозе 28 дней: первые три дня при температуре —10; —20°С и —30°С, затем 25 дней при температуре —10°С с последующими 28, 6-, 12- и 24 месячным хранением в нормальных условиях. Выдерживание на морозе осуществлялось в холодильных камерах. Результаты испытаний раствора и бетона приведены на рис. 2. Анализ показывает, что добавка кристаллического и жидкого нитрита натрия для всех цементов, кроме портландского, повышает прочность растворов и бетонов, выдержанных в нормальных условиях.
Отрицательное действие добавки нитрита натрия на прочность раствора и особенно бетона, приготовленных на портландцементе, наблюдается только в 28 дневном возрасте и практически прекращается после 6 месячного выдерживания.
Результаты испытаний подтверждают, что 10% добавка нитрита натрия от веса цемента с течением времени не уменьшает прочности раствора и бетона.
Образцы раствора и бетона с добавкой нитрита натрия, выдержанные только в нормальных условиях, а также вначале 28 суток на морозе, -а затем в нормальных условиях, увеличили свою прочность в 24-месячном возрасте по сравнению с 12-месячной в 45 случаях(74%), не изменили в 8 случаях (13%) и снизили в 8 случаях (13%).
В контрольных образцах раствора и бетона, приготовленных без добавки и выдержанных только в нормальных условиях, в 24-месячном возрасте прочность возросла по сравнению с -месячной в о случаях (70%), осталась без изменения аз 1-м случае (15%) и снизилась в 1-м случае (15%).
Средняя прочность раствора, выдержанного в течение 2 лет в нормальных условиях без добавки, составила 148% /228, а раствора с добавкой, выдержанного 28 суток на морозе, а.затем 2 года в нормальных условиях — 014% R2g. Для бетона эта цифры соответственно равны 127% R№ и 144% /228,что убедительно подтверждает высокую и устойчивую прочность и бетонов с добавкой нитрита натрия.
Наиболее серьезные повреждения структуры бетона н раствора наблюдались в образцах, изготовленных на портландцементе БТЦ с 10% добавкой кристаллического нитрита натрия и хранившихся первые три дня при —30СС и затем 25 —40°С.
Образцы, хранившиеся 28 дней па морозе (при —30 и —10°С), а затем 180 дней в нормальных условиях, имели нарушенную структуру. Цементный камень испещрен глубокими продольными трещинами, образовавшимися При замораживании образцов.
Все образцы с добавками нитрита натрия, хранившиеся замораживания в нормальных условиях в течение 180 суток, имеют более плотную структуру сравнению с образцами, исследованными сразу после замораживания. Уплотнение структуры произошло за счет частичного заполнения образовавшихся при замораживании пустот гидратными новообразованиями процессе последующего нормального твердения образцов.
Изучение микроструктуры образцов, хранившихся в нормальных условиях в течение года, показало, что эталонные образцы имеют плотную структуру.
Структура образцов, хранившихся 28 дней на морозе При —30 и —10°С, а затем в течение года в нормальных условиях оказалась нарушена в большей степени но сравнению с образцами, хранившимися вначале При —10 и —20° и образцами, хранившимися при —-30°С, по с добавкой жидкого нитрита натрия. В цементирующей массе образцов с добавкой кристаллического нитрита натрия, хранившихся вначале при —30°С, наблюдаются большое количество продольных трещин (следы «мороза»), которые в результате последующего нормального твердения образцов в течение года стали более тонкими и короткими, чем в образцах более раннего возраста.
Вес образцы годичного возраста отличаются от соответствующих образцов раннего возраста (28 и 180 суток) более плотной структурой — с меньшим количеством трещин и зазоров на контакте с заполнителем.
При рекомендуемой нормами величине добавки нитрита натрия прочность бетона зависит от температуры воздуха, вида цемента и нитрита натрия и для предварительных расчетов может приниматься по данным табл. 2.
На растворах и бетонах с добавкой нитрита натрия Главмосстрой в зиму 1967—1968 гг. смонтировал полносборные жилые дома общей площадью 650 тыс. м2.
Следует учитывать, что добавка нитрита натрия не допускается при наличии в заполнителях реакционно-способного кремнезема (опала, халцедона, обсидиана, цеолита), при заделке алюминиевых конструкций и проводов с алюминиевой жилой, а также в конструкциях, соприкасающихся с агрессивными водами [3].
В зимы 1966—1968 гг. с добавкой нитрита натрия бетонировались железобетонные конструкции в которых расчетом допускался относительно медленный набор прочности и получение проектной марки бетона после наступления положительной температуры. Так было уложено более 1500 м3 бетона в горизонтальные диски жесткости административных корпусов на проспекте Калинина, забетонированы вертикальные диафрагмы жесткости в нижних этажах домов повышенной этажности и т. д., причем стоимость выдерживания 1 м3 бетона снизилась иа 5—7 руб.
Детальные указания по применению безобогревного метода монтажа и бетонирования имеются в утвержденных Главмосстроем «Временных указаниях» [4] и в разработанном НИИЖБ «Руководстве по применению бетонов с добавками».
При возведении зимой монолитных железобетонных конструкций, в которых проектам допускается относительно медленный набор прочности и достижение проектной марки бетона после наступления положительной температуры наружного воздуха, рекомендуется применять метод бетонирования с применением добавок нитрита натрия.
Исследования подтвердили, что м тех случаях, когда не предъявляются плотности и морозостойкости, Возможно применение Потопом с добавкой нитрита натрия при относительно кратковременных температурах воздуха до — 3.
Нитрит натрия (НН) – это технический нитрит натрия (NaNO2), который используется в качестве антиморозной химической добавки для бетона. Нитрит натрия технический производится на основе солей натрия и азотистой кислоты, в строгом соответствии по ГОСТ 19906-74. Выпускается в виде кристаллического сухого белого порошка, обладающего отличной растворимостью в воде. Данная противоморозная добавка может применяться в зимний период при внешней температуре до -15°С. Поставка нитрита натрия для бетона осуществляется в бумажных крафт-мешках весом по 25 кг и 50 кг.
Норма расхода
Температура применения НН
Количество сухого порошка на 100 кг цемента
Области применения
Нитрит натрия технический применяется при производстве различных строительных изделий из бетона и железобетона, при возведении сборных бетонных конструкций и монолитных частей сборно-монолитных железобетонных конструкций. Также НН может использоваться в строительстве в качестве ингибитора атмосферной коррозии и для органического синтеза необходимого в химической и медицинской отраслях промышленности. Области применения регулируются ГОСТ 24211 "Добавки для бетонов. Общие технические требования".
Важно запомнить, что нитрит натрия для бетона является ядовитым, и опасным для человека материалом (Класс опасности-3). Поэтому подачу готового водного раствора NaNO2 в бетономешалки и расходные емкости необходимо производить только по трубопроводам. Также необходимо соблюдать меры безопасности при приготовлении раствора нитрита натрия с водой, и соблюдать требования по хранению.
Сегодня существует отличная альтернатива техническому нитриту натрия - это современная противоморозная добавка АрмМикс Нордпласт, которая полностью безопасна для человека и окружающей среды и имеет более низкую стоимость.
Читайте также: