В умеренном и холодном климате бетонные конструкции должны выдерживать минусовые температуры (иногда – очень низкие), не теряя при этом прочность и структуру. Эту задачу удается решить с помощью морозостойкого бетона. Высоких показателей тут добиваются за счет увеличения плотности и уменьшения пористости материала. Тогда материал будет способен устоять после нескольких десятков – а иногда и сотен – циклов заморозки-оттаивания.
В этой статье вы узнаете о способах изготовления материала, его достоинствах и недостатках.
Что такое морозостойкий бетон
Морозостойким, или морозоустойчивым называют бетон, который способен выдерживать перепады температур и многократные замораживания (и оттаивания) без потери своих качеств – в том числе, без внешних признаков разрушения: трещин, сколов и так далее. Также его прочность при любой температуре должна оставаться одинаковой и не «падать» со временем.
Согласно классификации ГОСТ 25192-2012, бетон разделяют на несколько видов по морозостойкости.
Всего их три:
- С низкой морозостойкостью (до F50)
- Со средней морозостойкостью (F50-F300)
- С высокой морозостойкостью (F300-F1000)
В рамках этой статьи мы будем рассматривать бетоны, показатели которых превышают F150. Именно их можно отнести к морозостойким.
Это материалы разделяют еще на 3 группы:
- Морозостойкость от F150 до F300
Такой бетон выдерживает большие перепады температур, может применяться в северных регионах. - Морозостойкость от F300 до F500
Этот материал применяется на объектах с переменным уровнем воды, на грунтах с неравномерным глубоким промерзанием, в высотном строительстве. - Морозостойкость от F500 до F1000
Бетон с такими показателями используют при строительстве высотных домов, промышленных зданий, инженерных гидротехнических конструкций, а также в условиях крайнего севера. Применяется он гораздо реже, чем предыдущие две разновидности.
Морозостойкость бетона определяется на кубических образцах, размерами 100×100×100 мм или 150×150×150 мм. Они предварительно насыщаются водой, а затем поддаются многократной заморозке и разморозке. Марку в таком случае обозначают F1. Если бетон будет использоваться дорожном строительстве, для взлетных полос аэродромов или для фундаментов на засоленных грунтах, образцы пропитывают 5% раствором хлорида натрия. Марка такого бетона обозначается F2.
После определенного числа циклов заморозки и оттаивания проводят испытание на прочность – сжимают образцы под прессом. Кроме того, бетон осматривают на наличие трещин и других повреждений. Марку по морозостойкости присваивают по числу циклов, после которых прочность снижается не более, чем на 25% от марочной, а масса – не более, чем на 5%.
Как повышают морозостойкость бетона
Перед тем как мы разберемся с этим вопросом, давайте коротко скажем, как в бетоне появляются поры и почему бетон имеет пористую структуру.
Дело в том, что при замешивании в бетонную смесь добавляют воду, за счет которой происходит гидратация цемента. Он превращается в гель, который твердеет, прочно сцепляется с заполнителями и арматурой. Но воды в смесь всегда добавляют больше, чем необходимо для реакции гидратации. Ее остатки испаряются, вследствие чего в структуре бетона образуются открытые капилляры и поры.
Второй фактор повышения пористости – образование газов вследствие химических реакций. Такие поры практически закрыты и минимально контактируют с внешней средой. При повышении влажности в открытые поры поступает вода. Когда она замерзает, то расширяется в объеме. Гидростатическое давление в порах может очень быстро разрушить бетонный камень. Но часть воды в процессе образования кристаллов льда фильтруется в закрытые газовые поры. Пока они не переполнятся, бетон сохраняет свою структуру.
Исходя из механизмов разрушения бетона при низких температурах было предложено несколько методов увеличения морозостойкости. Они направлены на увеличение плотности и уменьшение пористости материала.
Информацию об этих методах вы найдете в таблице ниже.
Достоинства и недостатки морозостойкого бетона
Высокая устойчивость к низким температурам – это всегда положительное качество для бетона. Плюс, материал с такими характеристиками дополнительно обладает еще и низкой водонепроницаемостью, и хорошей прочностью. Поэтому у него однозначно больше плюсов, чем минусов.
К достоинствам морозостойкого бетона относят:
- Долговечность (особенно в умеренном и холодном климате)
- Высокую прочность на сжатие и изгиб
- Устойчивость к повышенной влажности и низким температурам
- Влагонепроницаемость
- Удобство при укладке
Основные недостатки морозостойкого бетона:
- Высокая стоимость компонентов (высокомарочного цемента, минеральных добавок, пластификаторов)
- Сложности при самостоятельном изготовлении (необходимо точно придерживаться пропорций)
- Необходимость хорошей трамбовки
Морозостойкий бетон – это высококачественный материал, который используют в частном и промышленном строительстве. Цена у него выше, чем у обычного бетона. Но во многих случаях переплата за него позволяет сэкономить деньги на дальнейшем ремонте зданий, конструкций и изделий. Даже для таких работ как обустройство садовых дорожек, изготовление уличной мебели или декорирования стоит заказывать этот материал. Ведь тогда вы будете уверены, что изделия и дорожки прослужат долго и не разрушатся после первых же морозов.
Полную версию данной статьи вы найдете на этой странице.
Также мы рекомендуем ознакомиться с другими полезными статьями на нашем сайте.
