Противоморозная добавка поташ - "классика жанра" зимнего бетонирования
ПОТАШ
Неофициальное, бытовое название соли калия углекислого (карбонат калия).
Химическая формула К2СО3 (это поташ кальцинированный).
Для строительных нужд чаще применяется поташ полутораводный (химическая формула К2СО3+ 1,5Н2О), где содержание воды составляет порядка 20% по массе.
Для общего понимания поташ – это древесная зола (растительная щелочь). В древние времена его получали, сжигая древесину. При сжигании 1 м³ дерева, в зависимости от его плотности, из этой золы получали 0,5-0,7 кг поташа. В настоящее время поташ в массовых объемах получают как побочный продукт при производстве глинозема.
Физически поташ – это порошок белого цвета, без запаха, с плотностью 2,43 г/см3.
В зависимости от содержания примесей (соли железа, алюминия, натрия, хлорида и пр.) и прочих нерастворимых в воде остатков, поташ различают по сортам и выделяют 3 сорта (первый, второй и третий). Для строительных нужд, как правило, используют более недорогие – второй и третий сорта.
НЕКОТОРЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПОТАША
Сельское хозяйство
Поташ часто вводится в состав калийных удобрений (за счет своей высокой концентрации – не более 50% по массе).
Применяется на кислых почвах, используется под зерновые, бобовые, подсолнечник, сахарную свеклу, картофель и пр. Повышает стойкость зерновых и овощных культур к заморозкам.
Огнезащита деревянных конструкций
Одним из самых простых и дешевых материалов, из которого можно получить качественный антиперен*, является поташ. В данном случае пропитка древесины раствором поташа способствует тому, что при горении выделяются гасящие пламя газы (в основном СО2 – углекислый газ).
*Антиперен — это вещества, позволяющие материалу сопротивляться воздействию огня.
Использование поташа в качестве огнезащиты рекомендовано инструкцией ВНИИПО «Способы и средства огнезащиты древесины».
Наилучшая огнезащита достигается многократным покрытием (не менее трех раз) слабоконцентрированного раствора поверхности деревянных конструкций (т.к. слабый раствор проникает глубже, и образует более толстую огневую защиту). Достаточно использование 10% раствора поташа. Расход на первый слой примерно 1 л/м2, на каждый последующий слой расход меньше, за счет насыщения и заполнения пор древесины. Раствор наносится кистью или распылителем на сухую древесину при положительных температурах и относительной влажности воздуха не выше 70%. Перерыв между обработками должен быть не менее 6 часов.
Строительство
В строительстве поташ активным образом довольно давно используется как противоморозная добавка при приготовлении бетонов и растворов. Дело в том, что уже при температуре +15оС скорость схватывания цемента сильно замедляется, при +5оС схватывание цемента исчисляется не часами как летом, а несколькими сутками, а при 0оС и ниже останавливается вообще, и цементный раствор просто замерзает.
Применение противоморозных добавок – один из возможных вариантов зимнего бетонирования на улице (по СНиП переход на зимний вариант ведения строительных работ производителя при достижении среднесуточной температуры +5оС или же если в течение суток она опускается ниже 0оС).
При этом поташ по сравнению с прочими добавками имеет ряд неоспоримых преимуществ:
- Эффективен при очень низких температурах окружающей среды (до -30оС), когда многие другие добавки уже не работают.
- Очень хорошая растворяемость, в том числе и в холодной воде, когда некоторые другие добавки просто выпадают в осадок и их применение неэффективно (при температуре воды 0оС растворимость 1070 г/л, при +20оС – 1110 г/л)
- За счет того, что поташ это щелочь – она не разрушает щелочной среды, присутствующей в имеющейся структуре цементного камня. Если концентрация водородных ионов РН снизится меньше 11, то начинается процесс коррозии железной арматуры в блоке. Таким образом, поташ как добавка никоем образом не вызывает коррозии арматуры и прочих закладных строительных элементов.
- Как химическая добавка сам поташ не выводится на поверхность изделий в виде высолов и выцветов.
- Поташ является очень мощным ускорителем схватывания и твердения цемента (как и большинство прочих противоморозных добавок), но скорость твердения цемента при использовании поташа особенно велика.
- Не горюч, не токсичен, не взрывоопасен. Температура плавления – 891оС. Класс опасности – 3 (ГОСТ 10690-73).
В зависимости от температуры окружающей среды (расчетная температура твердения цементного раствора) предусмотрена следующая дозировка поташа в процентах от массы используемого цемента.
Расчетная температура твердения, оС |
Количество добавки, % от массы цемента |
От 0 до -5 |
5-6 |
От -6 до -10 |
6-8 |
От -11 до -15 |
8-10 |
От -16 до -20 |
10-12 |
От -20 до -25 |
12-15 |
Сам поташ растворяется в воде затворения бетона, и в дальнейшем его водный раствор используется в нужной пропорции для приготовления бетонной смеси.
Вместе с тем существует и ряд ограничений при использовании поташа как противоморозной добавки:
- Являясь мощным ускорителем схватывания цемента, в чистом виде поташ удобно использовать при температуре от -5оС. При плюсовых температурах и при переходе через 0оС, Ваш цементный раствор с использованием поташа может схватиться быстрее, чем Вы ожидаете. Компенсировать этот фактор возможно, используя замедлители схватывания. Так, например, с поташом очень хорошо сочетается технический лингосульфат (ЛСТ), который к тому же обладает пластифицирующим эффектом.
- Поташ не совместим с известью, а при повышенных концентрациях в растворе (>10%) – и с силикатным кирпичом и шлакопортландцементом.
- Малоэффективен при применении в «легких» бетонах, где используются пористые заполнители (керамзит, перлит и пр.) и отсутствуют пески.
- Не рекомендуется применять в местах, где будет проложена скрытая электропроводка, так как возможно нарушение изоляции проводов.
- Поташ – сильная щелочь. При работе с ним необходимо защитить глаза и кожные покровы (работать в очках, резиновой одежде, перчатках и обуви). При попадании в глаза необходимо длительное промывание под струей холодной воды.
ОБЩИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ ПРИ ЗИМНЕМ БЕТОНИРОВАНИИ
- Перед приготовлением бетона очень помогает предварительный подогрев воды и заполнителей.
- Гидратация (твердение) цемента сопровождается выделением тепла и если его постараться сохранить, то бетон способен сам себя «обогреть». Если есть такая возможность, то постараться обеспечить принудительную теплоизоляцию с помощью защитных пологов Ваших бетонных конструкций (метод термоса), при этом Вы можете существенно снизить количество противоморозных добавок.
- Завышайте марочность своего бетона и используйте более высокомарочные цементы.
- Воздержитесь от использования шлакопортландцемента – у него более длительное начало схватывания.
- При приготовлении бетонов используйте пластификаторы – Вы снижаете количество воды, а в зимний период излишняя вода в бетоне особенно вредна и разрушительна.