Содержание

Как повысить морозостойкость бетона

Морозостойкий бетон: классификация, состав, свойства

Одна из важных характеристик бетона, используемого для строительства в регионах с холодными зимами и температурными перепадами, – морозостойкость. Она определяет свойство материала выдерживать многократное замораживание и оттаивание.

Показателем морозостойкости бетона является марка, равная количеству циклов замораживания и оттаивания до возникновения видимых признаков разрушения, уменьшения прочности более чем на 5%, изменения физических характеристик.

Марка обозначается буквой F и числом, равным максимальному количеству циклов до состояния, обозначенного в нормативе. Эта величина важна для смесей, применяемых при сооружении фундаментов, наружных стен, объектов гидротехнического назначения, опор мостов и других строительных конструкций ответственного назначения.

Классификация морозостойкости бетонов

Виды бетонных смесей по морозоустойчивости регламентируются ГОСТом 25192-2012. Помимо показателя F, морозостойкость могут определять следующие характеристики:

  • F1 – марка, установленная при исследовании материала, находящегося в водонасыщенном состоянии;
  • F2 – марка бетонных смесей, производимых для устройства покрытий дорог и аэродромов или эксплуатации в контакте с минерализованными водами, образцы для исследований насыщают 5% раствором NaCl.

Требования к морозостойкости бетона зависят от запланированной области его применения:

  • ДоF50. Это низкий уровень устойчивости к знакопеременным температурам. Такая смесь применяется для внутренних работ, в подготовительных строительных мероприятиях.
  • F50-F150. Этот материал со средним уровнем морозоустойчивости широко применяется в рядовом строительстве объектов, расположенных в регионах с умеренным, устойчивым климатом.
  • F150-F300. Такие бетоны востребованы при строительстве в регионах с холодным климатом.
  • ВышеF300. Смеси с высокой стойкостью к температурным перепадам применяются для сооружения объектов специального назначения, а также сооружений, эксплуатируемых в тяжелых климатических условиях.

Прочность и показатель морозостойкости всех видов бетона находятся в прямой зависимости: чем выше прочность, тем больше морозоустойчивость материала.

Таблица зависимости класса прочности и морозостойкости бетона

От каких факторов зависит морозостойкость бетона?

Основной параметр, влияющий на способность материала противостоять замораживанию и оттаиванию, – количество пор. Чем оно выше, тем большее количество воды проникает в бетонный элемент.

При отрицательных температурах вода меняет агрегатное состояние, превращаясь в лед с увеличением объема примерно на 10%. Поэтому с каждым циклом бетонная конструкция постепенно деформируется, утрачивая прочностные характеристики.

Вода, проникающая вглубь конструкции, разрушает не только сам бетон, но и вызывает коррозию стальной арматуры.

Способы определения морозостойкости бетона

Способы определения морозоустойчивости регламентирует ГОСТ 10060-2012. Методика актуальна при разработке новых рецептур и передовых технологий, контроле качества при купле-продаже. Для испытаний изготавливают образец кубовидной формы со сторонами 100-200 мм. Циклы замораживания и оттаивания осуществляются в диапазоне -18…+18°C. В соответствии с ГОСТом существует несколько вариантов вычисления этого показателя:

  • базовый многократный;
  • ускоренный многократный;
  • ускоренный однократный.

Если результаты ускоренных испытаний отличаются от результатов базовых, то эталонными считаются показатели базовых исследований.

Основные этапы базовых испытаний водонасыщенных образцов, проводимых в соответствии с ГОСТом:

  • Бетонные кубики насыщают водой и обтирают влажной тканью. Испытывают на сжатие.
  • Исследовательский материал помещают в морозильную камеру для замораживания. Выдерживают заданный режим.
  • Оттаивание производят в специальных ваннах.
  • После оттаивания с образцов щеткой удаляют отслаивающийся материал.
  • Кубики обтирают ветошью, определяют массу и исследуют на сжатие.
  • Обрабатывают результаты испытаний.

Пониженную морозостойкость материала можно определить и подручными методами. Конечно, результаты таких исследований не могут использоваться при составлении проектной документации.

  • Визуальный осмотр. О низкой устойчивости к знакопеременным температурам свидетельствует наличие трещин, бурых пятен, расслаивания, шелушения.
  • Определение водопоглощения. Если этот показатель равен 5-6%, то устойчивость к низким температурам будет пониженной.
  • Высушивание влагонасыщенного образца на солнце. Его растрескивание сигнализирует о пониженной морозостойкости.

Способы повышения морозостойкости

Повысить морозоустойчивость бетона можно несколькими способами:

  • Изолировать бетонный элемент от неблагоприятного внешнего воздействия с помощью обмазочных и окрасочных материалов, пропиток.
  • Использовать цемент более высоких марок. Чем прочнее вяжущее, тем выше морозоустойчивость готового бетонного элемента.
  • Получить плотную структуру материала путем тщательного уплотнения различными способами и создания благоприятных условий твердения бетонной смеси
  • Изготовить морозостойкий бетон можно путем введения в его состав специальных присадок.

Подробнее рассмотрим виды и принцип действия добавок:

  • Поверхностно-активные вещества. Обеспечивают образование плотной структуры.
  • Присадки, способствующие появлению шаровидных пор. Вода, проникшая в бетонную конструкцию, при замерзании выталкивается в эти пустоты, поэтому структура материала при изменении агрегатного состояния воды не повреждается.
  • Суперпластификаторы. Увеличивают плотность, повышают водонепроницаемость, а следовательно, показатели морозостойкости.
  • Добавки, улучшающие водонепроницаемость бетонного элемента и его внутреннюю структуру. К ним относятся «Дегидрол», «Пенетрон Адмикс», «Кристалл».

Присадки для бетона с глиноземистым цементом обычно не применяются, поскольку они могут не улучшить, а снизить характеристики материала.

  • Строитель с 20-летним стажем
  • Эксперт завода «Молодой Ударник»

В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.

Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.

Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.

Морозостойкость бетона, способы ее повышения

Морозостойкие бетоны на легких заполнителях, в особенности с использованием мелкого и крупного пористых заполнителей, имеют значительный недостаток — происходит значительная потеря статической прочности по сравнению с бетонами на плотных заполнителями.

В опытах таких ученых, как Г. А. Франк и В. Ф. Знакомский замена плотных заполнителей на керамзит и керамзитовый песок обеспечила значительное повышение как морозостойкости, так и солестойкости бетона, но привела к 2,5-5-кратному снижению исходной прочности бетона на сжатие и 20-40 %-ой потере прочности на растяжение при изгибе. Чтобы избежать снижения прочности бетона, был разработан более оптимальный состав бетонов с заменой части плотных заполнителей на пористые, когда потери статической прочности оказываются относительно умеренными. Это благоприятно не только для прочности, но и оптимизирует бетоны по морозостойкости. Технология изготовления таких бетонов сводится к замене части плотных заполнителей демпфирующими компонентами.

Демпфирующим компонентам присущи жесткостные характеристики, зависящие от пористости бетона. Введение в бетон таких добавок, снижающих концентрацию напряжений на границе раздела фаз с различными упругими характеристиками, значительно уменьшает размах колебаний и пределы изменений максимальной и минимальной деформации и напряжений в процессе разрушения бетона. Механизм торможения процессов разрушения бетона определяется присутствием в нем «слабых» упруго-вязких и слоистых включений, снижающих локальные напряжения и гасящих энергию роста трещин.

Применительно к морозостойкости, эффективными демпфирующими компонентами являются мелкоразмерные гранулы пенополистирола, которые при умеренной объемной концентрации сохраняют статическую прочность бетона на приемлемом конструкционном уровне. Гранулы пенополистирола способны на длительное время сохранять функцию резервных пор, а также обеспечивать функцию демпфирующих включений, в значительной степени разгружающих структурную ячейку на уровне мелкого заполнителя от внутриструктурных напряжений. Циклическое замораживание и оттаивание бетона с демпфирующими добавками протекает без проявления внутриструктурных повреждений с упрочнением и свидетельствует в целом о высокой стойкости структуры к многократно повторным воздействиям минусовых температур.

Читать еще:  Смесь для гидроизоляции бетонных поверхностей

Оптимальная концентрация демпфера для керамзитового песка повышенной прочности сочетается со сравнительно небольшими потерями по статической прочности, т. е в этом случае обеспечивается получение полноценных конструкционных бетонов повышенной морозостойкости.

В качестве демпфирующих компонентов для повышения морозостойкости эффективны и другие поризованные минеральные компоненты в дисперсном виде, например, горелопородные пески силикатно-алюминатной минералогии, доменные гранулированные шлаки повышенной пористости.

Однако у данного метода есть недостаток. В последние годы при возведении ограждающих конструкций массовое применение получает полистиролбетон низких марок средней плотности (D150-D250), ввиду незначительной массы крупноразмерных блоков и относительно невысокой трудоемкости их монтажа. Но применение полистиролбетона в жилищном строительстве в научном аспекте обосновано недостаточно. В частности, при использовании незначительной толщины штукатурного слоя для отделки наружной поверхности конструкции из полистиролбетона в жаркий период могут ускориться процессы старения гранул полистирола с их частичной сублимацией, что приводит к снижению его прочности и морозостойкости. В весенне-осенний период знакопеременные переходы температуры через нулевой уровень приведут к дополнительному снижению прочности полистиролбетона. Циклические воздействия высоких и знакопеременных температур могут значительно снизить эксплуатационную надежность и даже привести к разрушению наружной поверхности и соответственно контактной зоны полистиролбетона с отделочным слоем. Поэтому при высокой этажности и значительных ветровых нагрузках сохранность целостности зданий с использованием ограждающих конструкций из полистиролбетона требует уточненного расчетно-экспериментального обоснования.

Негативным аспектом применения полистиролбетона в жилищном строительстве является и его потенциальная экологическая опасность, в том числе при пожаре. При использовании штукатурного слоя по металлической сетке для отделки поверхности стены внутри помещения (наиболее распространенный вариант) в зимнее время при высокой температуре отопительных элементов может произойти деструкция поверхностного слоя гранул полистирола и диффузия стирола в жилые помещения, что при недостаточной вентиляции будет негативно влиять на здоровье проживающих в них людей. Поэтому массовое применение полистиролбетона в строительстве для устройства наружных стен в жилых зданиях является научно необоснованным и преждевременным [4], [7].

Распространенным материалом, также способным повысить (или восстановить морозостойкость), является добавка «Кальматрон-Д». При применении данного состава марка по морозостойкости повышается на F100 (циклов), температура эксплуатации от — 60 до + 130 С 0 . Материал основан на взаимодействии в присутствии воды комплекса химически активных минеральных добавок с цементом, содержащимся как в самом «Кальматроне», так и в защищаемой бетонной конструкции. При этом образуется насыщенный электролитический раствор, который, благодаря осмотическим процессам, проникает вглубь структуры бетона по имеющимся в нем капиллярам, порам и трещинам даже навстречу давлению воды. И уже внутри бетона из этого раствора вырастают кристаллические новообразования игольчатой и пластинчатой формы, которые, разделяя имеющиеся пустоты и поры на многократно более мелкие, уплотняют структуру бетона. При этом бетонная конструкция остается паропроницаемой.

«Кальматрон» применяется при строительстве резервуаров, фундаментов, плотин, шахт, подвальных помещений, хранилищ нефтепродуктов, метрополитенов, тоннелей, причалов, мостовых сооружений, бетонных дамб [6], [8].

Итак, создание морозостойкого бетона и увеличение морозостойкости бетона в процессе эксплуатации является важной проблемой в строительстве ввиду широкого применения бетона в строительных конструкциях и при строительстве дорог.

Наиболее успешным способом увеличения морозостойкости является введение в бетонную смесь природных цеолитсодержащих пород. Кроме выгоды с экономической точки зрения, в данном случае увеличивается морозостойкость, долговечность и прочность бетона. Важным аспектом является и отсутствие экологической опасности при недостаточной вентиляции, в отличие от метода с применением полистиролбетона.

Противоморозные добавки для бетона: всё, что нужно знать строителю

Бетон — основной строительный материал XXI века. Но помогает он человеку уже более 4000 лет: следы бетона находят при раскопках памятников Месопотамии и Римской империи; известно, что бетон использовали при строительстве древних храмов Индии и Великой Китайской стены. В России бетон впервые был применен в Москве, когда восстанавливали город после пожара 1812 года.

Современный бетон отличается от того, что использовали в древности. Если у римлян в его состав входила известь с добавлением вулканических продуктов, то теперь применяется изобретенный в 1824 году портландцемент — силикатное вяжущее вещество, которое отвечает за прочность и долговечность бетона.

Цемент, вода, песок и щебень — вот основной состав современного бетона. Их замешивают в определенных пропорциях, которые зависят от конкретной задачи, ведь характеристики материала могут быть разными. Застывание бетона проходит через три фазы: схватывание, затвердевание и набор прочности. Качество конструкции напрямую зависит от того, пройдена ли каждая из фаз целиком.

Процесс застывания зависит от нескольких факторов: марки цемента, влажности воздуха и температуры окружающей среды. Схватывается бетон недолго (обычно 1–3 часа), а вот его затвердевание может затянуться на две-три недели — особенно в холодное время года.

Оптимальные условия для затвердевания бетона — влажность 75% и температура воздуха около +20°C. При температуре ниже +10°C скорость застывания бетона падает, а при отрицательных температурах— почти останавливается.

Всё дело в замерзании и кристаллизации воды, которая входит в состав бетона, — именно поэтому зимой строители используют противоморозные присадки. О них и пойдет речь в этой статье.

Для чего нужны противоморозные добавки?

Противоморозные добавки (ПМД), которые вводятся в бетон, дают возможность вести строительство в любое время года. Для России это особенно актуально. Они повышают плотность, пластичность, а также влаго- и морозоустойчивость бетона, и при этом не дают ему растрескиваться. Кроме того, противоморозные добавки снижают риск усадки материала, противостоят коррозии арматуры.

Чтобы использовать ПМД, не нужно ждать минусовой температуры: их применяют уже тогда, когда среднесуточная температура достигает +10°C. Если не использовать ПМД, то вода в смеси не вступит в реакцию с цементом, процесс гидратации не начнется, и материал не наберет расчетной прочности. В результате могут появиться усадочные трещины или даже начнется разрушение стен. ПМД катализируют процесс схватывания смеси, снижают температуру замерзания воды (она может оставаться жидкой при температуре –10°C и ниже) и защищают от подобных проблем.

Какие существуют виды противоморозных добавок?

ПМД бывают сухими и жидкими. Сухие обычно они представлены в виде порошка:

  • хлорид натрия (так называемая строительная соль),
  • нитрит натрия,
  • хлорид кальция,
  • формиат натрия,
  • различные комплексные смеси.

Жидкие добавки представляют собой растворы или концентраты. Это в первую очередь аммиачная вода, которая позволяет заливать бетон даже при экстремально пониженной температуре –100°C и защищает арматуру от коррозии. Также широко распространены различные жидкие пластификаторы: они снижают скорость застывания и делают смесь более подвижной.

Чем различные противоморозные добавки отличаются друг от друга?

Выделим пятьтипов противоморозных добавок:

Пластификаторы . К ним относятся сульфаты нафталина и меламиновой смолы, органические полиакрилаты. Эти добавки не только обеспечивают водонепроницаемость и морозостойкость растворов, но еще и делают бетонную смесь подвижнее, что упрощает работу строителям. Такая разжиженная смесь может заполнить любую форму и используется для различных типов бетонов. Пластификаторы поглощают водяные пары из воздуха, что помогает сократить количество добавляемой жидкости при производстве бетона. Они предотвращают расслаивание и появление трещин. Также пластифицирующие добавки увеличивают прочность бетона на 25%.

Добавка HotIce позволяет повысить подвижность, прочность, степень реакции смеси и другие характеристикии при этом уменьшает количество воды в смеси.

Читать еще:  Плавающая рейка для бетона

Пластифицирующим действием также обладает добавка CemBase , которая одновременно увеличивает прочность, повышает подвижность и растекаемость бетона и тоже уменьшает количество воды в смеси. Кроме того, она активирует свойства некоторых составляющих цемента, от чего он становится более плотным. Как следствие, изделия из него будут более прочными, долговечными, морозостойкими, водонепроницаемыми и защищенными от появления трещин.

Обе добавки отлично подходят для гидроизоляции бетона, заливки полов и фундамента, оштукатуривания.

Расход HotIceна 100 кг цемента — от 7 до 12 л, а CemBase — от 0,5 до 1,0 л.

2) Упрочняющие добавки — это, например, хлорид кальция, нитрат кальция, сульфаты железа и алюминия. Они ускоряют затвердевание бетонной смеси и способствуют повышению ее прочности. Их применяют в первые три дня застывания бетона — именно тогда упрочняющие добавки наиболее эффективны.

3) Коррозионностойкие добавки рекомендованы для защиты железобетонных конструкций от окисления и низких температур. Характеристики таких противоморозных добавок позволяют увеличить срок службы бетона и сделать его более устойчивым к агрессивным субстанциям.

В качестве примера приведем гидроизолирующую добавку CemAqua , в состав которой входит кремнийорганика. CemAqua можно использовать для изготовления растворов для кладки кирпича, гидроизоляции и защиты бетона, заливки пола или фундамента. Ее расход на 100 кг цемента — от 1,0 до 1,5 л.

4) Регуляторы подвижности — они нужны, чтобы продлить период использования готового раствора, если планируется долгое бетонирование или если смесь нужно перевезти на большое расстояние.

Добавка CemStone способна увеличить этот период до 5 часов. Она придает смеси пластичность, улучшает обрабатываемость, регулирует консистенцию, препятствует расслоению и водоотделению растворной смеси, а также увеличивает морозостойкость— это важно для проведения всех видов бетонных работ. Расход данного вещества на 100 кг цемента составит от 0,25 до 0,5 л.

5) Морозоустойчивые — снижают температуру кристаллизации воды и скорость схватывания и при этом никак не влияют на процесс формирования бетона.

6) Комплексные смеси . В их состав входит два и более компонентов. Такие добавки улучшают несколько свойств бетона одновременно. Например, могут обеспечивать водонепроницаемость, повышать прочность, морозостойкость и долговечность, а также предотвращать появление плесени и грибков, как комплексное средство CemAquaStop .

А добавка CemFrio обладает комбинированным противоморозным, ускоряющим, пластифицирующим действием. Она позволяет проводить бетонные работы при температурах от +10 до –20 °С, обеспечивать набор прочности без дополнительной тепловой обработки, а также увеличить конечные прочностные характеристики бетона на 10% и более. Кроме того, она увеличивает сцепление бетона с закладной арматурой и металлоизделиями и повышает показатели водонепроницаемости, морозостойкости и долговечности бетона. На 100 кг цемента потребуется от 2 до 3,5 л вещества.

В каких пропорциях добавляют ПМД в бетонную смесь и сколько их нужно?

У каждой ПМД— собственные пропорции добавления в бетонную смесь, они зависят и от ее характеристик, и от термопоказателей. Если антифриза будет много, то затвердевание будет происходить дольше, что повысит цену бетона, если мало — то бетон затвердеет слишком быстро. Обычно количество противоморозной добавки в растворе не превышает 10–15% от общего веса смеси.

Комплексные добавки вводятся в меньшей концентрации в зависимости от температуры бетона: от 0 до –10°С — 1,5% от общей массы цемента; от –25 до –10°С — 2% от цементной массы.

Упрочняющих добавок должно быть 3–5% от общей массы цемента.

Где применяют противоморозные добавки?

Без ПМД невозможно обойтись в регионах, где бывают низкие температуры. Они нужны практически для всех видов строительных работ, кладки кирпичей и клинкеров, оштукатуривания стен, укладки фасадных элементов, заливки фундаментов, стен и других монолитных конструкций, а также для выполнения ремонтных работ, где требуется восстановление бетонных конструкций.

Как заливать бетон зимой?

Заливать бетон зимой труднее и дороже, чем летом.

Перед началом работы нужно убедиться в том, что стяжка бетона в принципе возможна при данной температуре. Зимой лучше использовать мелкофракционные смеси: они быстрее взаимодействуют с водой и выделяют больше тепла — а значит, вся конструкция будет остывать медленнее.

Смеси ни в коем случае нельзя дать замерзнуть. Однако подогревать можно только песок с щебнем (до 60°C), воду (до 90°C) или добавки, но не сам цемент: в противном случае он утратит свои свойства. Цемент нужно поместить в теплое помещение. Оптимальная температура вызревания смеси составляет от +20 до +30°C.

Использование ПМД требует соблюдения ряда правил.

Присадки нельзя добавлять в сухую смесь: их нужно вводить в раствор одновременно с последней третью воды. Расход и пропорции рассчитываются в зависимости от температуры воздуха и раствора, марки цемента и условий ухода за бетоном.

В одном растворе нельзя смешивать разные противоморозные добавки.

Последовательность действий должна быть такой:

1) Сначала необходимо приготовить раствор из воды и добавок в нужной концентрации.

2) Все компоненты размешиваются в бетономешалке до исчезновения осадка; обычно это занимает около 15 минут.

3) Затем нужно засыпать щебень, песок и цемент в необходимых пропорциях.

4) Полученную смесь перемешивать не менее трех минут.

5) Можно начинать бетонирование.

При этом некоторые противоморозные присадки необходимо смешивать не с водой, а с цементом. После того как раствор смешан, нужно дать время компонентам добавок равномерно распределиться по всему объему цементного раствора. Лишь после этого он будет полностью готов к использованию.

Бетону с добавлением ПМД требуется около 18 часов для полноценного застывания.

Даже бетон с противоморозными добавками не рекомендуется лить при температуре ниже –15 °C. Также нельзя лить бетонную смесь, если пришла или ожидается внезапная оттепель.

Заливать зимой бетон частями нельзя: есть риск, что влага замерзнет, а на поверхности бетона появится пленка. Продлить время остывания бетона способно только тепло, поэтому нужно стараться его сохранить как можно дольше: использовать брезент, маты, солому — любые изолирующие материалы.

Если в бетонной конструкции применяется ненапрягаемая арматура с диаметром менее 5 миллиметров, то использовать противоморозные добавки с нитритом калия не рекомендуется. В случае использования выпускных и закладных элементов без защиты будут нужны карбонат калия (поташ), смесь мочевины и нитраты калия, натрия или кальция.

Есть ли недостатки у противоморозных добавок?

Несмотря на все достоинства, бетон с противоморозными добавками наберет зимой лишь около 30% полной прочности — ее большую часть он доберет в процессе оттаивания. Поэтому зимой бетон нельзя подвергать слишком высоким нагрузкам. А при неправильном использовании присадок характеристики прочности могут дополнительно снизиться.

Некоторые виды присадок не только замедляют приобретение бетоном прочности, но и способствуют увеличению коррозии арматуры, и потому их нельзя использовать в предварительно напряженных конструкциях. Также некоторые компоненты, входящие в состав противоморозных добавок, могут быть пожароопасны и ядовиты.

Можно самостоятельно изготовить противоморозные добавки?

В качестве простейшей противоморозной добавки можно использовать обычную соль. Главный плюс такого подхода — низкая стоимость. Главный минус — большой объем соли в смеси может крайне негативно сказаться на арматуре и привести к коррозии. Придется использовать ингибиторы коррозии, например нитрит-нитрат кальция. Предельная величина солей в бетоне —2%.

Для приготовления противоморозного пластификатора нужно в раствор с водой добавить поваренную соль или хлористый калий и нитрит-нитрат кальция — 3–4% от объема. Соотношение соли/хлористого калия и нитрит-нитрата кальция должно быть один к одному. Также для увеличения пластичности смеси стоит добавить 7–10% мочевины.

Читать еще:  Несъемная опалубка своими руками изготовление

Можно использовать и аммиачную воду. Концентрация аммиачной воды должна быть от 5 до 20%. Чем выше температура окружающей среды, тем меньше процент концентрации.

Есть также варианты с применением гашеной извести (она добавляется в соотношении 1:1 для внутренних помещений и 1:6 для внешних поверхностей) или жидкого мыла (200 мл на мешок цемента). Для повышения морозостойкости при приготовлении смеси можно просто использовать меньше воды, но тут есть риск ухудшить свойства бетона.

В принципе, любой самостоятельно сделанный пластификатор негативно влияет на прочность бетона. Поэтому надежнее не экспериментировать и приобрести качественные противоморозные добавки.

Какие меры предосторожности необходимо соблюдать при использовании противоморозных добавок?

Поскольку большинство противоморозных добавок — это агрессивные химикаты, в работе с ними следует соблюдать следующие правила:

– работать в проветриваемом помещении;

–использовать защитную одежду, спецочки, респираторы, перчатки, резиновые сапоги;

–избегать попадания химикатов на открытые участки тела и в глаза, а в случае попадания — немедленно смыть средство / промыть глаз;

–для перемешивания смеси использовать технические средства.

Без противоморозных добавок бетонные работы в зимнее время вести просто не получится. Они не только делают строительство зимой возможным— при соблюдении всех технологий и правил результат будет не хуже, чем весной или летом. И экономить на них не стоит: качество ПМД — залог надежности, прочности и отсутствия проблем с бетоном.

Что такое морозостойкость бетона, марка морозостойкого бетона, ход испытания бетона на морозостойкость

Способность бетонного монолита сопротивляться проникновению воды через поры позволяет использовать данный строительный материал для возведения гидротехнических сооружений, мостов, обустройства набережных, монтажа подземных конструкций, в том числе фундамента. Водонепроницаемость бетона маркируется опознавательным символом «W». Коэффициент W показывает максимальное внешнее давление, при котором вода начинает проникать в бетонные детали. Согласно строительным стандартам, параметры водонепроницаемости располагаются в пределах W2-W20. Большинство жилых и коммерческих зданий, а также промышленных сооружений, построены из бетона категории W6.

Марка морозостойкого бетона

Степень устойчивости бетонной смеси к воздействию отрицательными температурами определяют в лабораторных условиях. Уровень морозостойкости маркируется литерой F, а рядом прописывается число, обозначающее количество полных циклов заморозкиоттаивания, после которых начинается разрушение материала. В техническом паспорте бетонных изделий можно встретить следующие обозначения: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500. Чем больше число, тем устойчивее к морозам бетонная конструкция. Чтобы правильно подобрать марку бетона для конкретных климатических условий, следует воспользоваться специальной таблицей:

Область применения марки бетона

При резких перепадах температур бетонная конструкция трескается и быстро приходит в негодность. Рекомендуется для строительных работ в умеренном климате.

Наиболее распространённая марка. Для неё характерна устойчивость к контрастным перепадам температур и эксплуатации построек в условиях умеренной влажности. Здания сохраняют прочность и устойчивость до 100 лет.

Повышенный уровень морозостойкости. Применяется для строительства объектов в северных регионах.

Высокий класс морозостойкости. Предназначен для строений, эксплуатирующихся в особых условиях.

Крайне высокая степень морозостойкости. Применяется для эксплуатации зданий в исключительных условиях.

Класс бетона – соответствующий техническим стандартам показатель фактической прочности строительного сырья. Он определяет следующие параметры:

  1. среднее значение прочности на кгсм2
  2. уровень гарантируемой прочности сырья.

Необходимый коэффициент морозостойкости бетона рассчитывается с помощью линейной зависимости:

где общий расход цемента обозначается литерой Ц и определяется соотношением кг/м3; расход воды – В, измеряется в л/м3; пористость или объём воздуха в смеси – Д, измеряется в %.

Согласно внутренним стандартам, самые востребованные марки бетона на территории РФ относятся к уровню морозостойкости F150 – F250. Однако на бетонные конструкции взлётных полос или бетонные элементы, применяемые в дорожном строительстве, классификация ГОСТ не действует.

Таблица морозостойкости и водонепроницаемости бетона различных марок и классов

Испытание бетона на морозостойкость

Чтобы установить уровень морозостойкости бетона, специально изготовленные образцы из строительной смеси подвергаются искусственному замораживанию и оттаиванию, затем снова замораживаются и т. д. В процессе лаборант фиксирует вес, прочность на сжатиерастяжение, упругость и иные показатели продукта. Вычисляется процент потери массы бетона. Протоколируются повреждения монолита.

Из реагентов в процедуре испытания на морозостойкость задействуют дистиллированную воду и 35% раствор хлористого натрия. Последний позволяет определить сопротивляемость материала воздействию размораживающих солей.

Подготовка

  • Строительным раствором заполняют пять кубических ёмкостей 101010 см. Чтобы во время испытаний специалист имел возможность контролировать температурный режим, в один из образцов помещают термоэлемент.
  • На время сушки образцы помещаются в комнату с температурой 200, ± 2С0. При этом необходимо их защитить от пересыхания.
  • Через сутки пробники вынимаются из форм и на неделю помещаются в водяную баню.
  • После чего каждый образец помещается на 27 суток в специальную климатическую камеру.
  • После извлечения образцы взвешиваются на чувствительных весах. Важно учесть каждый потерянный грамм.
  • Следующий шаг – полное погружение кубов на сутки в солевой раствор, на 2-3 сантиметра выше верхнего ребра. Температура жидкости сохраняется в районе 18-20 С0.
  • И снова образцы взвешиваются до миллиграмма. Разница в весе до и после погружения в раствор – и есть коэффициент водопоглощения. Он представлен в виде математической формулы: L = (m28 — m27) / m27 * 100, где определяемое L представляет собой капиллярное поглощение воды, m28 – вес куба после замачивания на 28 сутки, а m27 – вес того же куба после климатической камеры на 27 сутки.

Проведение испытания

  1. Герметично закупоренные ёмкости с образцами бетона, погружёнными в жидкую среду, помещают в морозильную камеру.
  2. Запускается процесс поочерёдного замораживанияоттаивания, согласно установленного графика. Минусовая температура в камере не должна опускаться ниже -25 С0.
  3. Фаза замораживания образцов длится 16 часов, а потом наступает период оттаивания продолжительностью 8 часов. Во время этого процесса необходимо удерживать уровень раствора в ёмкости, который не должен достигать верхней грани миллиметров на 18-22. А температура жидкости не должна превышать 22 градуса.
  4. Когда до завершения этапа оттаивания остаётся 15 минут, лаборант откачивает раствор. Далее ёмкость наполняется свежим раствором и запускается следующий цикл замораживанияоттаивания.
  5. Процесс оттаивания требует соблюдения температурного режима. Для этого используется термоэлемент, который был установлен в один из образцов. Во время формирования куба из бетона.
  6. Продолжительность испытания – 56 циклов. Один из них обязательно следует проконтролировать от момента заморозки до смены жидкости на свежий раствор.
  7. Образцы во время испытаний необходимо перемещать внутри морозильной камеры, изменяя их первоначальное местоположения, не реже раза в неделю. При этом следует разворачивать их на 1800.
  8. Образцы подвергаются детальному изучению каждые 7 циклов. В протокол заносятся все видимые глазу изменения и показатели инструментальных измерений. Отпавшие частицы просушиваются по специальной технологии и взвешиваются с точностью до миллиграммов.

Обработка результатов

Для расчёта степени морозостойкости бетона берут среднее арифметическое от всех полученных показателей 5 образцов, прошедших 56 циклов заморозкиразморозки.

Для анализа данных образцы распределяют на пары. Определяют потерю для 2-х образцов из одной ёмкости после 7 циклов с помощью математической формулы: Pn = ms1n / m0 * 100. Где Pn необходимый коэффициент потери массы тестируемого образца. В виде ms1n представлена масса отслоившихся частиц от целого образца. Её замеряют с точностью до 0,1 гр. А m0 – вес этих образцов, высушенных в течении 27 суток. После всех расчётов специалист выводит и присваивает класс морозостойкости для бетона, подвергшегося испытанию

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector