Зачем нужен формиат натрия на стройке

03 сентября 2019, вторник

Стандартный вариант бетона – смесь цемента, воды и наполнителей: песка, гравия или щебня. Благодаря реакции гидратации цемента образуется раствор, который довольно быстро схватывается, а затем постепенно твердеет, сохраняя заданную форму.

Но такой лаконичный вариант не всегда соответствует требованиям, которые предъявляются будущим бетонным изделиям. Бетон без дополнительных присадок может быть неудобен в работе в тех или иных условиях.

В серьезном строительстве без мероприятий по улучшению бетона не обойтись. Для этого используются специальные химические добавки для бетонов и растворов.

В зависимости от назначения бетона и факторов окружающей среды, в цементный раствор добавляют различные присадки:

регуляторы скорости отвердевания (ускоряющие или замедляющие твердение бетона);
присадки, увеличивающие подвижность бетона;
добавки, придающие специальные свойства (противоморозные, гидрофобизирующие, воздухововлекающие, фотокаталитические, защищающие арматуру от коррозии и другие).

Каталог продукции CEMMIX

CemFrio 5л

Противоморозная высокоэффективная комплексная добавка для бетонных и растворных смесей

HotIce 10л

Противоморозная комплексная добавка для бетонных и растворных смесей

В условиях низких температур отвердевание бетона замедляется, а при температуре ниже 0° С прекращается. Но необходимость проводить бетонные работы может возникнуть и в холодный сезон, который во многих районах России длится полгода и дольше. Чтобы укладывать бетон в холодное время года, в бетонную смесь добавляются особые присадки – противоморозные.

Бетонные работы зимой требуют использования противоморозных добавок

Противоморозные добавки могут действовать на бетонную смесь по-разному. В зависимости от типа воздействия они делятся на группы:

антифризы;
ускорители отвердевания;
соли, выделяющие тепло.

В качестве противоморозных добавок могут выступать разные вещества минеральной или органической природы: нитрит натрия, хлористые соли и поташ работают как антифризы и ускорители, а сульфаты выделяют тепло и увеличивают скорость реакций, происходящих в растворе.

Формиат натрия (sodium formate)

Натрий муравьинокислый или формиат натрия – органическое соединение; химическая формула формиата натрия HCOONa.

Производство формиата натрия

В промышленных условиях формиат натрия образуется при производстве пентаэритрита.

Интересно!

Пентаэритрит – четырехатомный спирт, использующийся при производстве взрывчатых веществ, лаков, красок, синтетических смазочных материалов и пластификаторов для полимеров.

Формиат натрия можно синтезировать из угарного газа и гидроксида натрия; из муравьиной кислоты и гидроксида натрия и других веществ, но его синтез производителям обходится дорого. Экономически выгоднее получать его как побочный продукт при производстве пентаэритрита, хотя он и требует последующей очистки.

Основные физические свойства

Формиат натрия – химическое вещество в виде кристаллического порошка белого или сероватого цвета. Он выглядит однородным, но содержит примеси пентаэритрита и других побочных продуктов его производства. Порошок должен содержать не менее 92% муравьинокислого натрия. Допускается влажность не выше 3%.

Противоморозные добавки Cemmix содержат формиат натрия

Качество технического формиата натрия должно соответствовать ТУ 2432-011-00203803-98.

Формиат натрия хорошо растворяется в теплой воде; растворимость в спиртах слабая; растворимость в эфирах отсутствует.

Фасовка

Натрий муравьинокислый поставляется в водонепроницаемых мешках, расфасованный по 25 кг.

Сферы применения

Формиат натрия широко применяется:

в кожевенном деле, при подготовке к дублению кож;
в нефтедобывающей отрасли;
при изготовлении противоледных реагентов;
для производства муравьиной кислоты;
как противоморозная добавка для бетона.

Формиат натрия – противоморозная добавка в бетон

По воздействию на цементный раствор формиат натрия очень близок к нитриту натрия, но имеет ряд преимуществ:

значительно эффективнее, чем нитрит натрия;
не провоцирует образование высолов на поверхности бетона;
пожаробезопасен;
бережнее к почвам и водной среде благодаря низкой токсичности.

Важно!

На формиат натрия в качестве противоморозной добавки нет ГОСТа, поэтому при работе с ним используются данные, изложенные в «Рекомендациях по применению формиата натрия технического». Они одобрены комиссией экспертов научно-технического совета НИИСК (государственный научно-исследовательский институт строительных конструкций).

Каталог продукции CEMMIX

CemFrio 5л

Противоморозная высокоэффективная комплексная добавка для бетонных и растворных смесей

HotIce 10л

Противоморозная комплексная добавка для бетонных и растворных смесей

Механизм воздействия

Добавка формиата натрия влияет на растворимость силикатных компонентов цемента. В результате реакции гидратации протекают быстрее, а формиат натрия образует соли с продуктами этих реакций. Добавка формиат натрия является антифризом, понижающим расчетную температуру твердения, и ускорителем отвердевания бетона.

Важно!

При кристаллизации солей их объем увеличивается; если в каких-то зонах их скапливается много, прочность бетона может пострадать, и качество готового бетонного изделия снизится. Поэтому совместно с формиатом натрия в водную составляющую цементной смеси добавляют пластификаторы, которые позволяют:

достигнуть однородности смеси и снизить напряжение в ней;
снизить водоцементное соотношение;
повысить подвижность смеси.

В каких случаях добавка не подходит

Использование формиата натрия как противоморозной добавки не рекомендуется:

в конструкциях, армированных металлической арматурой;
в предварительно напряженных железобетонных конструкциях;
при динамических нагрузках бетонных и железобетонных конструкций;
в сооружениях, эксплуатирующихся в условиях влажности выше 60% без гидроизоляции;
в сооружениях, расположенных рядом с источниками высокого напряжения.

В таких ситуациях целесообразно пользоваться комплексными противоморозными добавками.

Инструкция по применению формиата натрия в строительных работах

Перед добавлением формиат натрия растворяют в воде замеса, затем приготовленную жидкость выливают в воду для замешивания бетона.

Важно!

Растворимость формиата натрия в холодной воде затруднена, поэтому для растворения желательно использовать теплую воду.

Обычно в смесях с формиатом натрия применяют суперпластификатор С-3 по следующей формуле: 0,8-1% сухого вещества от массы сухого цемента вне зависимости от температуры воздуха с одновременным уменьшением воды затворения на 8-12%.

Важно!

При замесе бетона количество всех компонентов, включая формиат натрия, рассчитывают заранее; закладывают их в работающую бетономешалку по порядку:

50% водного раствора с присадокой;
половина цемента;
гравий или щебень;
вторая половина цемента;
песок.

Оставшиеся 50% водного раствора с присадкой;

В зимнее время для замеса используют подогретую воду (не выше, чем до 70° С), а порядок закладки компонентов следует изменить:

вода;
крупный наполнитель;
цемент;
песок.

Недопустимо добавлять дополнительные компоненты или воду в уже готовую смесь.

Расход на 100 кг цемента

В качестве противоморозной добавки формиат натрия вносится по формуле: 2-4 кг на 100 кг сухого цемента. В отдельных случаях дозировка присадки может быть увеличена, но не более, чем до 8 кг на 100 кг цемента. Концентрация формиата натрия в бетоне зависит от условий окружающей среды, при которых проводятся строительные работы.

Расход на 100 кг цемента

Безопасность

Присадка относится к веществам 4-го класса опасности.

Интересно!

Опасные вещества классифицируются следующим образом:

1-й класс опасности – чрезвычайно опасные вещества;
2-й класс опасности – высокоопасные вещества;
3-й класс опасности – умеренно опасные вещества;
4-й класс опасности – малоопасные вещества.

Согласно классификации, формиат натрия – малоопасное вещество; степень его вредного влияния на окружающую среду низкая.

Правила хранения и транспортировки

Формиат натрия фасуется в водонепроницаемую тару (мешки) и перевозится в крытом транспорте.

На складе мешки хранятся в деревянных поддонах

Из-за высокой гидрофильности, формиат натрия должен храниться герметично закрытым в сухих складах с хорошей вентиляцией; мешки укладывают на деревянные поддоны.

Воздействие формиата натрия на организм человека

Работая с формиатом натрия, необходимо пользоваться средствами защиты:

спецодеждой;
резиновыми перчатками;
респиратором.

Допустимое содержание вещества в воздухе – 10 мг/куб.м.

После работы нужно вымыть лицо и руки водой с мылом.

При длительной работе с веществом и при работе без защитных средств могут возникнуть:

кашель;
покраснение горла;
насморк;
раздражение глаз.

Формиат натрия широко используется в строительстве и бетонных работах при температуре воздуха до –15° С. Он растворим в воде и обладает рядом преимуществ:

невысокая стоимость;
низкая токсичность;
безопасность для окружающей среды.

Но применение формиата натрия влечет необходимость добавления в бетонный раствор пластификаторов, например, суперпластификатора С-3, а в ряде случаев использование формиата натрия нежелательно. Многофункциональные добавки для бетона обеспечивают комплекс важных характеристик смеси и могут заменять применение нескольких отдельных присадок. Специальные противоморозные добавки позволяют работать с бетоном при температурах до минус 35° С.