Rezistența la îngheț de beton: estimăm comportamentul

Mulți dintre cei care construiesc case în zona climatică cu răcire regulată sunt interesați de modul în care se mărește rezistența la îngheț a betonului. Această problemă este foarte relevantă, deoarece o scădere puternică a temperaturii, și chiar mai mult - scăderea bruscă a acesteia duce la o uzură sporită a structurilor și la accelerarea procesului de distrugere a acestora.

Mai jos ne uităm la ceea ce se întâmplă cu betonul atunci când acesta îngheață și cum să prevenim consecințele negative ale acestui proces.

Procesele din material

Pentru a înțelege ce depinde rezistența mortarului de ciment la temperaturi scăzute și cum poate fi îmbunătățită, ar trebui studiate procesele care au loc în materialul propriu-zis. Și aici trebuie remarcat faptul că, prin expunerea prelungită la betonul rece, își pierde rapid puterea, în special în partea de suprafață.

Până în prezent, există două ipoteze care explică acest fenomen:

• Conform unui punct de vedere, cauza distrugerii materialului din interior sunt cristale de gheață. Umiditatea, care intră în porii materialului, sub influența temperaturilor scăzute îngheață, crescând în volum cu aproximativ 10-12%. Insulele de gheață afectează pereții porilor, distrugându-i și reducând densitatea soluției.
• Conform altor afirmații, principalul factor dăunător nu este gheața în sine, ci lichidul care rămâne în capilară în timpul înghețării. Gheața împinge împotriva resturilor de apă, care practic nu sunt comprimate, și distrug canalele cu un diametru de la 5 la 100 nanometri.

Fiți atenți! În ciuda faptului că a doua ipoteză se bucură de un mare prestigiu în rândul specialiștilor, ambele nu se contrazic reciproc. În orice caz, principalul motiv este numit creșterea volumului lichidului în timpul transformării în gheață.

• Important în acest caz este faptul că lichidul expandat și gheața umple porii unui volum fix, dar în același timp suficient de mic. Din acest motiv, rezistența la îngheț a betonului gazos va fi mai mare decât cea a compozițiilor de ciment de tip similar cu un brand similar: volumul rezervelor de cavități vă permite să compensați încărcătura rezultată.

Trebuie remarcat faptul că distrugerea structurilor datorită tensiunilor interne care apar, are loc neuniform:

• Inițial, forma fețelor proeminente este ruptă, iar unghiurile sunt cioplite.
• Apoi, în zonele plate ale suprafețelor deschise se formează micro-crăpături, care fuzionează în curând în zone mari deteriorate. Acest lucru poate duce la curățarea betonului și la formarea de gropi mari.
• În a treia etapă, lichidul pătrunde în structurile profunde ale structurii, iar acumularea în crăpături mari provoacă o distrugere puternică.

Separat, este de remarcat faptul că intensitatea expunerii este sporită de faptul că diferitele componente ale betonului au un coeficient diferit de deformare a temperaturii. Diferențele de variație a volumului monolitului de ciment, a agregatelor minerale și a armăturilor din oțel conduc la faptul că, în timp, zone cu o densitate mai mică în locurile de contact.

Analiza materialelor

Indicatori de rezistență la rece

Rezistența la rece este de obicei înțeleasă ca abilitatea unui material de a rezista la temperaturi scăzute fără distrugere și deformări ireversibile. Pentru determinarea numerică a acestui parametru, o astfel de valoare este utilizată ca clasă de beton pentru rezistența la îngheț (F) - numărul de cicluri de congelare / dezgheț pe care betonul acestui brand le poate rezista până când rezistența la compresiune scade cu 5%.

Astfel, rezistența la îngheț a betonului F200 înseamnă că înainte de începerea unei pierderi de rezistență considerabile, materialul poate îngheța și dezgheța cel puțin 200 de ori, ceea ce este un indicator destul de important. Astfel de betoane pot fi aplicate cu succes în Rusia centrală, care se caracterizează prin schimbări frecvente de temperatură în timpul iernii.

Fiți atenți! Rezistența la îngheț a betonului asfalt și trotuarului pe liantul de ciment este determinată într-o oarecare măsură: materialul nu trebuie să piardă mai mult de 5% din masă.

Deoarece abilitatea de a rezista temperaturilor scăzute depinde în mare măsură de cât de puternică este baza, există o legătură directă între clasa materialului și un astfel de indicator ca gradul de rezistență la îngheț de beton. Cele mai comune formulări și caracteristicile acestora sunt prezentate în tabel:

După cum puteți vedea, dependența este destul de evidentă. Cu cât rezistența materialului este mai mare (respectiv, cu atât mai mult va fi prețul), cu atât mai mult și mai eficient va rezista la îngheț.

 caracterizare

Determinarea rezistenței la îngheț a betonului conform GOST (GOST 10060.0) se realizează în felul următor:

• O probă de structură medie este preluată din lotul de beton (adică fără adăugarea sau îndepărtarea umpluturii).
• Din această probă sub formă de eșantioane diferite - cuburi cu o margine de 100 sau 200 mm.
• Proba este uscată timp de 28 de zile pentru întărire, după care este saturată cu apă timp de 4 zile.
• Apoi, cuburile de beton sunt plasate în congelator, unde sunt supuse unei înghețări alternative (- 18⁰C) și decongelare (+18 ° C)⁰C).
• După numărul necesar de cicluri, se efectuează un studiu al proprietăților mecanice ale materialului utilizând o presă.
• Pe baza modificării indicelui de rezistență la compresiune, în funcție de durata expunerii la temperatură, se face o concluzie privind gradul de rezistență la frig a materialului.

Fiți atenți! Testarea accelerată este permisă și cu congelare repetată sau singulară urmată de o determinare calculată a parametrilor.

Pentru a facilita munca, puteți utiliza un dispozitiv special pentru a determina rezistența la îngheț a betonului. Astfel de dispozitive sunt echipate cu camere de măsurare și eșantioane de referință, care permit obținerea de informații cu privire la proprietățile operaționale ale materialului cu un minim de costuri cu forța de muncă.

De asemenea, pentru a determina rezistența la rece se poate aplica metoda ultrasonică în conformitate cu GOST 26134-84. Este nevoie de mai puțin timp pentru a fi implementat, dar implică utilizarea unui echipament destul de complex, deoarece cu propriile mâini nu veți reuși să faceți față aici - trebuie să vă adresați specialiștilor.

Crește rezistența la temperaturi scăzute

Dacă este necesar, puteți face beton rezistent la îngheț cu propriile mâini.

În acest scop, se aplică următoarele tehnici:

• În primul rând, este necesar să sigilați bine soluția la turnare. Când este compactat, porozitatea materialului scade, ceea ce înseamnă că volumul de lichid care intră în beton atunci când este saturat scade și el.

Fiți atenți! În acest scop, baionizarea nu este suficientă - se recomandă utilizarea unui compactor de vibrații de mare capacitate.

• În al doilea rând, creșterea rezistenței la îngheț a betonului se realizează prin formarea de cavități interne suplimentare. În același timp, la soluție se adaugă o componentă care formează gaz sau care formează pori, care asigură plasarea bulelor microscopice în material.

Sfat! Volumul optim de aer antrenat în acest caz este de la 4 la 6% din volumul total de beton.

• În al treilea rând, puteți utiliza aditivi speciali care măresc rezistența betonului deja polimerizat la temperaturi scăzute.. Acești aditivi includ săruri de calciu, precum și uree (uree) - reduc conținutul de gheață al materialului prin reducerea densității apei de îngheț. Gheața scalabilă formată în timpul înghețării soluției de sare concentrată are un efect mai puțin distructiv asupra pereților porilor.
• În cele din urmă, în unele cazuri este suficient să protejați suprafața de contact direct cu umiditatea.. Aici se pot utiliza atât impregnări polimerice, cât și vopsele din față care formează o peliculă densă.

concluzie

Informația dată în articol despre ceea ce se întâmplă în soluție atunci când se îngheață, determinată de rezistența la îngheț a betonului în conformitate cu GOST și ce se poate face pentru ao mări, este foarte importantă. Expunerea pe termen lung la temperaturi scăzute, precum și congelarea și dezghețarea repetată pot, literalmente, în câțiva ani să reducă puterea unei structuri de beton de la aproape jumătate.

Dacă doriți să știți cum să o preveniți - examinați cu atenție recomandările de mai sus, precum și vizionați videoclipul din acest articol.