ПМД в бетон: доза по температуре, расчёт на м³, от 33 ₽/кг

Шаг 1. Определяем модуль поверхности: почему одна и та же добавка работает по-разному

Модуль поверхности — это площадь охлаждаемой поверхности, делённая на объём конструкции. По нему СП делит конструкции на три группы: массивные (модуль менее 3), средней массивности (3–6) и тонкие (более 6). Чем тоньше конструкция, тем быстрее она теряет тепло и тем более жёстко выбирается расчётная температура. Примеры расчёта: плита толщиной 20 см, открытая сверху и снизу (опалубка и воздух): модуль около 2/0,2 = 10 — тонкая; колонна 40×40 см высотой 3 м: боковая поверхность 4,8 м² плюс торцы 0,32 м² при объёме 0,48 м³ — около 10,7 — тонкая; фундаментная плита толщиной 1 м размером 10×10 м, охлаждаемая сверху и по бортам (140 м² при 100 м³): около 1,4 — массивная. Для каждой группы СП предписывает свою расчётную температуру, поэтому ошибка в оценке модуля превращается в ошибку в дозе.

Шаг 2. Берём расчётную температуру: порядок правил

1. Средняя массивность (модуль 3–6). Берут среднюю температуру наружного воздуха по прогнозу на первые 20 суток от укладки.
2. Массивные (менее 3). Те же 20 суток средней температуры, но с увеличением на 5 °C — за счёт собственного тепловыделения.
3. Тонкие (более 6). Берут минимальную среднесуточную температуру по прогнозу на те же 20 суток.

Это норма, а не совет: п. 5.11.12 СП 70.13330.2012. Практический вывод для закупщика: перед сезоном составьте график бетонирования по конструкциям и привяжите каждую к своей расчётной температуре; одна «средняя по зиме» цифра ведёт либо к передозировке (деньги на ветер), либо к недобору (потеря конструкции).

Шаг 3. Дозу берём из таблицы производителя, а не из общей статьи

Доза зависит от типа добавки, её концентрации и температуры. В качестве иллюстрации — таблица одной комплексной жидкой добавки на нафталинсульфонатах с неорганическими солями натрия (по данным её технического листа): при 0 °C — 1,7 л на 100 кг цемента, при –5 °C — 2,0 л, при –10 °C — 2,5 л, при –15 °C — 3,1 л, при –20 °C — 3,5 л; диапазон применения от +10 до –20 °C, плотность 1,185 кг/дм³, pH 7,2–8,5, срок годности 36 месяцев. Видно, что на каждые 5 градусов понижения доза растёт примерно на 0,5 л: зависимость почти линейная. Для другой добавки цифры будут иными, и общая формула здесь бессильна: нужен паспорт.

Шаг 4. Считаем расход и стоимость на кубометр

Формула: расход добавки на м³ = расход цемента × доза. При 350 кг цемента на кубометр и дозе 2,5 л на 100 кг цемента (–10 °C) это 3,5 × 2,5 = 8,75 л на м³. Переводим в килограммы по плотности: 8,75 × 1,185 ≈ 10,4 кг. При цене 33–93 ₽/кг получается примерно 340–960 ₽ на кубометр. Для сравнения: формиат натрия в опте стоит около 49–50 ₽/кг, поэтому при тех же 10 кг на кубометр затраты были бы порядка 500 ₽ — но формиат не пластифицирует, и вам придётся добавлять пластификатор отдельно, а на длинной доставке учитывать потерю подвижности. Итоговую стоимость сравнивают по сумме «добавка + пластификатор + подогрев воды и заполнителей», а не по цене одного компонента. Для расчёта под ваш цемент и график мы используем подбор марки и КП.

Шаг 5. Температура смеси и порядок приготовления

Нормы СП по температуре задают три границы. Температура воды на выходе из смесителя — не более 70 °C, а смеси — не более 35 °C для нормальнотвердеющего цемента (для быстротвердеющего — 60 и 30 °C, для глинозёмистого — 40 и 25 °C). Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, при использовании противоморозных добавок должна быть не менее чем на 5 °C выше температуры замерзания раствора затворения. Измерять температуру воды и смеси нужно два раза в смену и записывать в журнал бетонных работ. Практика такова: воду и заполнители подогревают, время перемешивания зимой увеличивают, а добавку вводят с водой затворения, строго по весу или объёму. При обогреве бетона с добавкой нельзя допускать местного нагрева поверхностных слоёв выше 25 °C.

Шаг 6. Прочность: критический порог и нагружение

Критическая прочность — это порог, после которого замерзание уже не разрушает бетон. По таблице 5.7 для бетона с противоморозными добавками она составляет 30 % проектной для классов до В15, 25 % для классов до В25 и 20 % для В30 и выше; для бетона без добавок значения выше: 50 % (до В10), 40 % (до В25) и 30 % (В30 и выше). Для бетона без добавок таблица ещё жёстче в особых случаях: конструкции с переменным замораживанием и оттаиванием в водонасыщенном состоянии — 80 %, пролётные конструкции до 6 м — 70 %, свыше 6 м — 80 %, преднапряжённые — 80 %. Но критическая прочность — не прочность для нагружения: расчётной нагрузкой конструкцию загружают лишь после достижения 100 % проектной прочности. Американское руководство ACI 306R формулирует тот же принцип проще: защищать бетон от замерзания до набора 500 psi (3,5 МПа). Измеряют прочность по ГОСТ 10180, ГОСТ 17624 или ГОСТ 22690 и фиксируют в журнале.

Сводная таблица: как растут расход и стоимость при похолодании

Возьмём для иллюстрации таблицу доз комплексной жидкой добавки из предыдущего раздела и бетон с расходом цемента 350 кг на кубометр. Плотность добавки — 1,185 кг/л, цена — диапазон объявлений от 33 до 93 ₽/кг.

Из таблицы видно, что при похолодании с 0 до –20 °C расход добавки на кубометр увеличивается примерно в два раза, а ошибка в расчётной температуре на 5 градусов добавляет или убирает около 2 литров добавки на каждый кубометр. На заводе с выпуском 100 м³ бетона в сутки при –10 °C потребуется около 875 литров добавки в сутки, то есть порядка 1 тонны, а за зимний месяц — около 30 тонн: поэтому склад, ёмкость и дозатор нужно планировать до сезона, а поставки — с запасом по графику. Это пример расчёта: фактические цифры берут из паспорта вашей добавки и вашего состава бетона.

Входной контроль и журнал: что хранить для проверок

Зимой качество добавки проверяют каждую партию, потому что ошибка выявляется не сразу. Минимальный порядок такой: проверка плотности ареометром при температуре из паспорта; визуальный контроль (отсутствие осадка, расслоения, посторонних включений); запись номера партии в журнал бетонных работ рядом с температурой смеси и датой укладки; контрольные образцы бетона, часть из которых выдерживается в условиях, приближенных к конструкции; хранение пробы добавки не менее срока гарантии. При возникновении претензий такая документация позволяет быстро понять, что произошло: партия добавки, дозировка, температура или уход за бетоном. Это же и аргумент при выборе поставщика: честный поставщик помогает вести такую цепочку, а не скрывается за общими фразами.

Что мы делаем для клиентов в сезон

Противоморозные добавки мы поставляем по запросу: подбираем тип под конструкцию (армированная, массивность, температура), присылаем образец и паспорт, помогаем рассчитать дозу по вашему графику и стоимость на кубометр. Для пластификации зимних смесей в каталоге PL есть PL 011 (высокая ранняя прочность) и PL 022 (длительная сохраняемость); общий обзор — в статьях о противоморозных добавках, о пластификаторах и о добавках в бетон. Если у вас массивные конструкции и работа под термосом, прочитайте также про добавки для морозостойкости и воздухововлекающие: морозостойкость готового бетона и противоморозные добавки — разные задачи.

Типичные ошибки при расчёте

• Брать «среднюю по зиме» температуру вместо прогноза на 20 суток.
• Не определять модуль поверхности и ставить одну дозу на фундамент и на тонкую плиту.
• Считать в литрах при цене в килограммах: плотность жидкой добавки отличается от единицы.
• Вводить добавку «на глаз» из канистры без мерной ёмкости.
• Забывать про температуру смеси: холодная смесь с добавкой всё равно замёрзнет в опалубке.
• Путать критическую прочность с прочностью для нагружения.

Мнение компании

Дозировка — это арифметика плюс прогноз, и каждая цифра в ней проверяется: температура, модуль, цемент, таблица производителя, стоимость на кубометр. Мы не прячем формулы и не предлагаем «универсальную дозу»: показываем расчёт, а образцы и паспорт присылаем до начала сезона. Это и есть то, на что можно опереться при выборе поставщика. Оставьте запрос на КП — приложите график бетонирования и прогноз по температурам.