Использование бетона во всем, от тротуаров до небоскребов, свидетельствует о его прочности и гибкости. Но когда температура падает, кажется, что он разрушается сам по себе, заставляя задуматься: почему бетон трескается в холодную погоду?
Бетон трескается в холодную погоду, когда влага внутри него начинает замерзать и расширяться. Это расширение создает крошечные карманы давления внутри материала и в конечном итоге приводит к повреждению. Бетон, поврежденный в холодную погоду, можно отремонтировать с помощью эпоксидной смолы или заменить низкотемпературной смесью.
Когда вода замерзает, ее объем увеличивается на 9%. Продолжайте читать, чтобы узнать, как это может повредить ваш бетон и что вы можете сделать, чтобы предотвратить или восстановить его.
Как холодная погода повреждает бетон
Бетон пористый, как губка, и всегда сохраняет некоторый уровень гидратации. Когда вода впитывается в бетон, она накапливается в крошечных отсеках, называемых гелевыми порами, капиллярными порами и воздушными порами. Эти поры и пустоты играют важную роль в прочности бетона при замерзании и оттаивании — способности материала противостоять частым перепадам температур.
Механика замораживания-оттаивания в бетоне
Гелевые поры, капиллярные поры и воздушные пустоты различаются по размеру и существуют по всему бетону в виде обширной, беспорядочной сети. Гелевые и капиллярные поры меньше воздушных пустот, поэтому содержащаяся в них вода имеет более высокое поверхностное натяжение. Вода с высоким поверхностным натяжением с меньшей вероятностью замерзнет при низких температурах.
Воздушные пустоты больше, чем поры, поэтому вода внутри них замерзает первой. Когда вода в порах начинает замерзать, она расширяется, и возникающее в результате давление выталкивает остатки воды в близлежащие поры. Этот процесс снимает часть давления, удерживаемого в воздушных пустотах, распределяя его на другие части бетона.
Однако, если капиллярные и гелевые поры станут слишком насыщенными (т.е. заполненными водой), воде в воздушных пустотах некуда будет деваться. Влага в пустотах будет продолжать замерзать, и давление будет нарастать до тех пор, пока материал вокруг пустот в конечном итоге не треснет.
Стойкость к насыщению и замораживанию-оттаиванию
Пустоты и поры внутри бетона нуждаются в пространстве для перемещения избыточной воды и давления при понижении температуры. Если бетонный блок впитывает слишком много воды до того, как замерзнет, он не сможет эффективно перераспределять давление и в конечном итоге сломается.
Степень насыщения - это количество воды, которое впитал данный объем материала, измеряемое в процентах. “Критическая степень насыщения” бетона наступает, когда заполнены как капиллярные, так и гелевые поры (~88% насыщения). В этот момент воздушным пустотам некуда сбрасывать давление, и риск термического растрескивания значительно возрастает.
Вы можете снизить риск перенасыщения бетона, сохраняя его сухим и без луж. Чем дольше вы позволяете бетону впитывать стоячую воду, тем более восприимчивым он будет к повреждениям при понижении температуры.
Можете ли вы отремонтировать трещины в бетоне зимой?
К сожалению, вы не можете контролировать времена года. Но если особенно суровая зима повредит ваши стены или патио, есть способы их эффективного ремонта – даже когда на улице все еще холодно.
Ремонт небольших трещин в бетоне
Полимочевинный эластомерный наполнитель для трещин и швов - это самый простой и эффективный способ ремонта потрескавшегося бетона, особенно во внутренних двориках, на подъездных дорожках и тротуарах. При использовании в сочетании с пистолетом для двойного уплотнения можно наносить при температурах до -40°C. Для нанесения эпоксидной смолы:
1. Используйте пистолет для двойного уплотнения, чтобы провести кончиком двух труб вдоль поврежденного участка. Эпоксидный раствор должен автоматически перемешаться в наконечнике.
2. Пока раствор оседает, вы можете использовать небольшую лопатку или ручной инструмент, чтобы распределить его и протолкнуть дальше в трещину. Это обеспечит сцепление эпоксидной смолы с как можно большим количеством точек, тем самым усиливая процесс ремонта.
3. Возьмите несколько мелких камешков и грязи, которые примерно соответствуют цвету вашего бетона, и распределите их рыхлым слоем по поверхности отверждаемой эпоксидной смолы. добавление рыхлого гравия усилит ремонт и придаст ему естественный вид.
Наполнитель высыхает очень быстро, поэтому у вас будет всего несколько минут на ремонт.
В качестве альтернативы вы можете использовать набор эпоксидных смесей, например эпоксидный клей для кладки ПК. Клей для кладки помогает восстанавливать потрескавшийся, помятый или сколотый бетон, и вы можете покрыть большую площадь, если используете его с помощью малярной палочки или шпателя.
Одним из недостатков использования этой эпоксидной смолы в зимнее время является то, что наносить ее следует только при температуре выше 1,67 ° C.
Чтобы использовать эпоксидную смолу для кладки, смешайте равные части из каждого контейнера, а затем нанесите полученный клей на поврежденный участок. Как и в случае с затирочным пистолетом, добавление смеси камней аналогичного цвета и песка на поверхность отверждающегося клея может сделать ремонт более естественным.
Ремонт больших трещин в бетоне
Иногда повреждения слишком значительны, и бетон нуждается в немедленной замене. К сожалению, это не всегда происходит в идеальное время года.
Заливка нового бетона зимой сопряжена с целым рядом уникальных проблем. Во-первых, бетону требуется больше времени для высыхания и достижения полной прочности, чем эпоксидной смоле, особенно при более низких температурах. Это запаздывание означает, что ваша смесь дольше остается незащищенной и уязвимой к неблагоприятным погодным условиям.
Тем не менее, надлежащая подготовка и защита во время зимних проектов могут привести к потенциально лучшим результатам, чем проекты, проводимые в еще более теплых условиях.
Утеплите свой бетонный проект
Вы никогда не должны допускать, чтобы ваш бетон замерзал в течение первых 24 часов после заливки. Свежий бетон, который преждевременно замерз, может потерять до половины своей потенциальной прочности (измеряется в килограммах на квадратный сантиметр). Бетон следует выдерживать при температуре от 4 до 10 ° C во время отверждения и защищать от резких колебаний температуры, пока он не наберет прочность не менее 35 килограммов на квадратный сантиметр.
Есть несколько вещей, которые вы можете сделать, чтобы утеплить свой бетонный проект:
· Ожидайте, что проект займет больше времени, чем обычно. Подготовка, заливка и отверждение бетона в холодную погоду занимает больше времени, поэтому вы и ваша команда должны планировать соответствующим образом.
· Установите ветрозащитные экраны для защиты высыхающего бетона от резких перепадов температуры и чрезмерного испарения.
· вокруг конструкции в некоторых случаях вы можете даже построить корпус с климат-контролем, чтобы температура и влажность в любом корпусе оставались постоянными, чтобы предотвратить тепловой удар (т. Е. Повреждение в результате резких колебаний температуры).
· Используйте низкотемпературную бетонную смесь, которая более устойчива к термическому растрескиванию, чем другие бетоны, при заливке при более низких температурах. Избегайте использования смеси шлака или летучей золы.
· Используйте в бетонной смеси добавки. Они создают воздушные карманы в смеси, что повышает ее долговременную устойчивость к замерзанию и оттаиванию.
· Нагревайте материал при транспортировке. Вы можете довести бетонную смесь до нужной температуры, нагрев воду и заполнитель перед их смешиванием. Однако для этого обычно требуется специальное оборудование.
· Избегайте быстрого нагрева или охлаждения форм. Формы способствуют равномерному распределению тепла по бетонной поверхности и должны храниться примерно при той же температуре, что и заливаемая в них смесь. Кроме того, формы следует оставлять на месте как можно дольше и осторожно снимать, чтобы предотвратить термический удар.
· Не заливайте бетон на лед или снег. Бетон разрушится, когда грунт в конечном итоге оттаивает и оседает. Вы можете оттаять участок проекта, прежде чем начать, уложив на землю одеяла с подогревом на несколько дней. Удалите неиспарившуюся воду с помощью щетки или пылесоса, чтобы предотвратить ее смешивание с новым бетоном.
· Используйте изоляционные покрытия или одеяла для защиты бетона во время его отверждения. Оставьте покрытия не менее чем на 7 часов и аккуратно снимите их, чтобы убедиться, что температура поверхности бетона не упала значительно ниже его внутренней температуры.
· Держите оборудование, работающее на ископаемом топливе, подальше от бетона, пока он не затвердеет. Нагреватели и генераторы выделяют пары, которые окрашивают бетон. Если вы используете оборудование в закрытом помещении, убедитесь, что оно хорошо вентилируется, чтобы предотвратить отравление угарным газом.
· Контролируйте внутреннюю температуру с помощью инфракрасного термометра. Бетон выделяет тепло во время отверждения. Если вы используете климат-контроль или изоляционные покрытия, вам необходимо периодически проверять температуру вашего бетона, чтобы убедиться, что она не превысила 10 °C.
Возможно, нет необходимости использовать все эти инструменты и методы для вашего проекта. Важно, чтобы температура всей бетонной смеси оставалась как можно ближе к соответствующему диапазону, пока она затвердевает, и чтобы изменения температуры происходили постепенно.
Заключительные мысли
Бетон - это пористый материал, который может трескаться, когда влага внутри него замерзает и расширяется. Поскольку бетон впитывает больше воды, он становится более восприимчивым к термическому растрескиванию. Поэтому следите за тем, чтобы ваши поверхности были сухими и без луж.
Если холод повредит ваш бетон, вы можете легко отремонтировать его с помощью эпоксидного раствора или заменить низкотемпературной смесью. Новый бетон можно даже укрепить в будущем, добавив воздухововлекающую добавку, которая создает воздушные полости внутри смеси для повышения ее устойчивости к холодной погоде и тепловому удару.
При поддержке БСУ-37
