В наш стремительный век очень быстро развивается и строительная индустрия. Внедряются новые технологии в процесс производства монолитного бетона, позволяющие уменьшить время осуществления строительства и денежные затраты, а также увеличивать идеи как конструктивные, так и архитектурные.
Понятно, что ужесточаются и требования, предъявляемые к бетонным смесям, к их физико-механическим свойствам и технологическим особенностям. Нет нужды вспоминать о том, что монолитное строительство сдерживается только климатическими и производственными условиями. Ведь бетон укладывают в таких условиях, которые очень резко отличаются от заводских.
Потому что в некоторых регионах России, особенно в северных районах, период с отрицательной температурой длится до полугода, а это требует дополнительных затрат для применения добавок, позволяющих противостоять морозам.
Среди множества способов повысить эффективность зимнего бетона есть способ добавления комплекс добавок, позволяющих бетону быстрее твердеть и снижать температуру замерзания жидкости в бетонах.
Применение добавок может осуществляться как в индивидуальном порядке, так и в комплексном. Это едва ли не самый технологичный и мало затратный способ изготовления бетона при отрицательных температурах.
Самые распространённые добавки – электролиты как слабые, так и сильные, которые понижают уровень замерзания воды в бетонном растворе. Также с их помощью происходит активация процессов гидратации и затвердения всех бетонных растворов.
Самые эффективные – неорганические вещества, работающие по закону Рауля. Этими веществами осуществляется уменьшение температуры замерзания воды в тем большей мере, чем меньше их удельный вес, то есть молекулярная масса.
Очень широко в настоящее время используется комплекс добавок, в составе которых присутствуют бесхлоридные компоненты. К таким добавкам относятся ацетаты, нитрат кальция, нитрит натрия и другие.
Проанализировав влияние, оказываемое бесхлоридными добавками на состав бетонных смесей, учёные сделали вывод, какие механизмы и противоморозные добавки ускоряют формирование раствора цемента на ранних стадиях затвердевания и гидратации. Также был проведён анализ и характера влияния, оказываемого добавками на свойства бетонного раствора, который подвергается быстрому замораживанию. К примеру, наиболее безопасным режимом для цементобетонных смесей самый безопасный и оптимальный режим заморозки – режим при котором смесь замораживается сразу после замеса. Но для бетонов разных марок ранний режим замораживания очень плохо влияет на их физико-механические свойства.
В процессе рентгенофазовых исследований было выявлено влияние таких добавок, как NaNO2Ca и (NO3)2 на состав смесей гидратации, а также прочность основных минералов – трехкальциевых силикатов (C3S).
Стоит, однако, отметить, тот нюанс что и характер происходящих изменений и состав добавок взаимодействует со скоростью твердения, а также с изменением показателя прочности не только цементных смесей, но также и клинкерного материала. На этот процесс, скорее всего, влияет различное электронное строение, имеющееся у катионов добавок.
Рассмотрев процесс твердения вкупе с гидратацией веществ, имеющих добавки, стоит отметить, что особую роль при получении структуры, как и прочности бетона играют не только химические реакции, но и реакции присоединения.