Морозоустойчивость бетона: оцениваем поведение материала при

Многие из тех, кто сооружает дома в климатическом поясе с регулярными похолоданиями, интересуются, как повысить морозоустойчивость бетона.  Данный вопрос есть очень актуальным, потому, что сильные понижения температуры, а тем более – ее резкие перепады приводят к повышенному износу конструкций и ускоряют процесс их разрушения.

Ниже мы рассмотрим, что происходит с бетоном при его замерзании, и как не допустить негативные последствия этого процесса.

Процессы в материале

Чтобы выяснить, от чего зависит устойчивость цементного раствора к низким температурам и как возможно ее улучшить, направляться изучить процессы, каковые протекают в самом материале. И тут необходимо подчернуть, что при долгом действии холода бетон быстро теряет прочность, особенно в поверхностной части.

На сегодня существует две догадки, растолковывающие это явление:

• В соответствии с одной точки зрения, обстоятельством разрушения материала изнутри становятся кристаллы льда. Влага, которая просачивается в поры материала, под действием низких температур мёрзнет, возрастая в объеме приблизительно на 10-12%. Ледяные включения воздействуют на стены пор, разрушая их и снижая плотность раствора.
• В соответствии с другим утверждениям, основным вредоносным причиной есть не лед сам по себе, а та жидкость, которая остается в капиллярах при замерзании. Лед давит на остатки воды, каковые фактически не сжимаются, и они разрушают каналы диаметром от 5 до 100 нанометров.

Обратите внимание! Не обращая внимания на то, что в среде экспертов громадным авторитетом пользуется вторая догадка, обе они не противоречат приятель  приятелю. В любом случае главной причиной именуют повышение объема жидкости при превращении в лед.

• Ответственным в этом случае есть и тот факт, что расширяющаяся жидкость и лед заполняют поры фиксированного, и наряду с этим малого объема. Как раз по данной причине морозоустойчивость газобетона будет выше, чем у полнотелых составов из цемента подобной марки: резервный количество полостей разрешает компенсировать появляющиеся нагрузки.

Необходимо подчернуть, что разрушение конструкций за счет появляющихся внутренних напряжений происходит неравномерно:

• Сначала нарушается форма выступающих граней, отмечается кроме этого скалывание углов.
• После этого появляются микротрещины на плоских участках открытых поверхностей, каковые скоро объединяются в громадные поврежденные участки. Это может привести как к шелушению бетона, таки к образованию больших выбоин.
• На третьей стадии жидкость попадает в глубинные структуры конструкции, и ее накопление в больших трещинах провоцирует сильные разрушения.

Раздельно необходимо подчеркнуть, что интенсивность действия улучшается и благодаря тому, что различные компоненты бетона имеют различный коэффициент температурной деформации. Отличия в трансформации объема цементного монолита, минерального заполнителя и стальной арматуры приводят к тому, что со временем в местах их контакта формируются территории с пониженной плотностью.

Анализ материала

Показатели устойчивости к холоду

Под морозоустойчивостью в большинстве случаев знают свойство материала выдерживать низкие температуры без разрушения и необратимых деформаций. Для цифрового обозначения этого параметра употребляется такая величина как класс бетона по морозоустойчивости (F) – количество циклов замерзания/размерзания, которое может выдержать бетон данной марки до того момента, в то время, когда его прочность на сжатие не сократится на 5 %.

Так, морозоустойчивость бетона F200 свидетельствует, что до начала ощутимой утраты прочности материал может замерзнуть и оттаять не меньше 200 раз, что есть достаточно значительным показателем. Такие бетоны возможно с успехом использовать в средней полосе России, для которой зимний период свойственны нередкие перепады температуры.

Обратите внимание! Морозоустойчивость асфальтобетона и дорожного покрытия на цементном связующем определяется пара в противном случае: материал должен потерять не более 5% массы.

Потому, что свойство сопротивляться низким температурам сильно зависит от того, как прочным есть само основание, существует прямая связь между таким показателем и классом материала как марка бетона по морозоустойчивости.  Наиболее распространенные составы и их характеристики приводятся в таблице:

Как видите, зависимость в полной мере очевидна. Чем выше прочность материала (соответственно, больше будет и его цена), тем продолжительнее и действеннее он будет противостоять замерзанию.

 Определение черт

Определение морозоустойчивости бетона по ГОСТу  (ГОСТ 10060.0) осуществляется таким методом:

• Из партии бетона отбирается проба средней структуры (т.е. без добавления либо удаления наполнителя).
• Из данной пробы в формы отличаются образцы – кубы с ребром 100либо 200 мм.
• Пример просушивается в течение 28 дней для комплекта прочности, по окончании чего в течение 4 дней насыщается водой.
• После этого цементные кубы помещают в морозильную камеру, где их подвергают попеременному замораживанию ( - 18⁰С) и оттаиванию (+18⁰С).
• По окончании требуемого количества циклов выполняется изучение механических свойств материала с применением пресса.
• На основании трансформации показателя прочности на сжатие в зависимости от длительности температурного действия делается вывод о степени холодостойкости материала.

Обратите внимание! Кроме этого допускается ускоренное тестирование при многократном либо однократном замораживании с последующим расчетным определением параметров.

Для облегчения работы возможно применять особый прибор для определения морозоустойчивости бетона. Подобные устройства комплектуются измерительными камерами и эталонными примерами, что разрешает получать данные об эксплуатационных свойствах материала с минимумом трудозатрат.

Кроме этого для определения холодостойкости возможно использовать ультразвуковой способ по ГОСТ 26134-84. Он менее трудоемок в реализации, но предполагает применение достаточно сложного оборудования, потому своими руками тут совладать не окажется – нужно будет обращаться к экспертам.

Увеличение сопротивления низким температурам

При необходимости возможно изготовить морозостойкий бетон своими руками.

Для данной  цели используются такие методики:

• Во-первых, направляться как следует уплотнять раствор при заливке. При уплотнении значительно уменьшается пористость материала, соответственно, понижается и количество жидкости, которая попадет вовнутрь бетона при его насыщении.

Обратите внимание! Для данной цели штыкования не хватает – нужно применять виброуплотнитель громадной мощности.

• Во-вторых, увеличение морозоустойчивости бетона осуществляется за счет формирования дополнительных внутренних полостей. Наряду с этим в раствор добавляется газообразующий либо порообразующий компонент, который снабжает закладку в материале микроскопических пузырьков.

Совет! Оптимальный количество вовлеченного воздуха наряду с этим образовывает от 4 до 6% от общего объема бетона.

• В-третьих, возможно применять особые добавки, каковые повышают устойчивость уже полимеризованного бетона к низким температурам. К таким добавкам относят соли кальция, и карбамид (мочевину) – они снижают льдистость материала за счет уменьшения плотности замерзающей воды. Появившийся при замерзании концентрированного солевого раствора чешуйчатый лед оказывает менее разрушительное действие на стены пор.
• Наконец, во многих случаях достаточно поверхность от прямого контакта с влагой. Тут смогут использоваться как полимерные пропитки-силинги, так и фасадные краски, образующие плотную пленку.

Вывод

Приведенная в статье информация о том, что происходит в растворе при его замерзании, как определяется морозоустойчивость бетона по ГОСТу, и что возможно сделать, дабы ее повысить, есть очень актуальной. Долгое действие низкой температуры, и многократное замораживание и оттаивание способно практически за пара лет снизить прочность конструкции из бетона фактически в два раза.

Если вы желаете узнать, как это не допустить - пристально изучите вышеприведенные советы, и просмотрите видео в данной статье.