Главная
Бетон
Блог
Виды бетона
Прочность бетона
Деформации бетона
Строительные решения
Добавки для бетона
Бетонная смесь
Твердение бетона
Информация о цементе




Вход на сайт

Морозостойкость бетона

Автор: admin от 19-01-2012, 23:07

Морозостойкость бетона - это его способность в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное поочередное замораживания и оттаивания. В зависимости от количества таких циклов, морозостойкость бетона характеризуется марками: F100, F200, F300 и т.д. (число показывает количество циклов замораживания и оттаивания, которую выдерживает бетон данной марки до разрушения).

Существует ряд гипотез относительно механизма разрушения бетона в таких условиях. Одна из наиболее распространенных гипотез состоит в том, что главной причиной является давление на стенки пор и устья микротрещин, который возникает вследствие замерзания воды. При замерзании вода увеличивается в объеме более чем на 9%. Расширение воды рушит твердый скелет из элементов структуры бетона, поэтому в нем возможны очень высокие внутренние напряжения (до 250 МПа), что приведет к разрушению пористой структуры. Поэтому, если весь объем пор в бетоне заполнить водой (полное водонасыщения), то бетон разрушится на первом цикле замораживания.

Однако при водопоглощение некоторый объем порового пространства всегда остается незаполненным водой, поскольку причина пор в виде тонких капилляров непроницаема для воды, а в более крупных порах часть объема остается заполненной по ¬ воздухом (зажатым). Таким образом, при замерзании воды в порах она имеет возможность расширяться, не создавая высокого давления на стенки пор.

Но все же на морозостойкость бетона, как и других пористых материалов, существенно влияет характер пористости. Если поры сообщаются между собой и вода может перемещаться в структуре бетона под влиянием градиента температур в соответствии с закономерности процесса - тепломассообмена в направлении от теплого к холодному, то морозостойкость такого бетона достаточно низкая. Это связано с миграцией воды к внешней (холодной) грани испытуемого образца и, как следствие, со значительным повышением степени водонасыщения наружного слоя бетона. В результате происходит послойное разрушение бетона с каждым циклом замораживания и оттаивания. Если же условий для миграции воды нет, то есть если поры в бетоне замкнуты, то морозостойкость его обеспечивается даже в таких случаях, когда общий объем пор достаточно высок. Поэтому бывают случаи, когда более плотные и прочные бетоны оказываются менее морозостойкими, чем те, что имеют меньшие плотность и прочность, но более совершенную структуру относительно характера пористости.

В других гипотезах как главные причины разрушения бетона от совместного действия воды и мороза рассматривают гидравлическое давление в капиллярах при оттеснении воды из зоны замерзания, разницу в коэффициентах линейного расширения льда и элементов структуры бетона подобное. Вместе с тем можно считать установленным, что основными факторами морозостойкости бетона, как и других пористых материалов, является плотность, степень насыщения его водой и характер пористости.
Повысить плотность бетона для повышения морозостойкости можно такими же технологическими приемами, как и для повышения прочности бетона - снижением В / Ц, эффективным уплотнением бетонной смеси, использованием пластифицирующих добавок подобное. В результате общая пористость и водопоглощение бетона уменьшается.
Для создания структуры бетона с замкнутыми порами широко используют добавки ПАВ, в частности добавки типа мылонафта, асидола, ЦНИПС-И, СНВ, ГКЖ-10 и др.. Они регулируют структуру, способствуют втягиванию в бетонную смесь во время ее приготовления сфероиде воздуха, которые создают в затвердевшем бетоне систему замкнутых пор.

Кроме структурных характеристик основными факторами морозостойкости является минералогический состав и вид цемента, В / Ц, качество заполнителей, однородность и степень уплотнения бетонной смеси, условия твердения бетона.

Наиболее высокой морозостойкостью в минералогическом составе цемента имеет алит (С38). Наличие в составе трикальциевого алюината снижает морозостойкость алита и белит. Одна из причин - большая разница в концентрации силикатных и алюминатных фаз , что вызывает появление микротрещин в цементном камне.

Самыми эффективными видами цемента для бетона повышенной морозостойкости является сульфатостойкий, гидрофобный и пластифицирований портландцемент. Пуццолановый добавки в значительном количестве (до 30%) снижают морозостойкость бетона, поскольку существенно увеличивают водопотребность цемента. Бетоны на шлакопортландцементе после тепловой обработки также имеют достаточно высокую морозоустойчивость, ибо в таких условиях происходит полное схватывание гидроксида кальция, а низкоосновных гидросиликатов, возникающие при этом, достаточно устойчивы и способны не только уплотнять бетон, но и релаксировать внутренние напряжения в нем при фазовых превращениях жидкой фазы.

Для бетонов высокой морозостойкости рекомендуется свежие цементы с потерей при прокаливании (и.п. п) не более 1%. Лежалые цементы снижают морозостойкость бетона. По данным О. В. Кунцевича, снижение активности цемента на 12% вызывает уменьшение морозостойкости бетона в 2,5 раза, а на 25% - в 10 раз.

Наиболее ощутимо влияет на морозостойкость бетона водоцементные отношения. От него зависит объем капиллярных пор и время их закрытия ("зарастание") продуктами гидратации во время длительного твердения бетона. В табл. 1.1 приведены рекомендованные значения В / Ц зависимости от марки бетона по водонепроницаемостью и морозостойкостью.

Вместе с тем нужно не только обеспечить низкое В / Ц, но и благоприятные температурно-влажные условия твердения для высокой степени гидратации цемента.

Морозостойкость заполнителей должна быть не ниже морозостойкость бетона. Термические коэффициенты расширения заполнителя и цементного камня обычно существенно различаются, что дополнительно к действию льда вызывает внутренние напряжения. Не допускается сочетать заполнители из различных горных пород. Предъявляются повышенные требования к прочности сцепления по контакту заполнителя с цементным камнем, регламентируется содержание в заполнителе загрязняющих примесей.

Условия твердения бетона также влияют на морозостойкости. Как правило, пропаривание снижает морозостойкость бетона на портландцементе, поэтому нужны предварительное (до уплотненияния) подогрева бетонной смеси, ступенчатые режимы тепловой обработки (ТВО) и другие технологические мероприятия, которые способствуют уменьшению капиллярной пористости и препятствуют развитию дефектов структуры цементного камня.

Требования к бетону отношении морозостойкости и методика устанавливаются соответствующими документами. Марка бетона по морозостойкости F определяется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания при температуре соответственно - 15 ...- 20 ° С и +15 ... +20 ° С образцов установленных размеров без снижения прочности на сжатие более чем на 15% сравнительно с прочностью контрольных образцов в эквивалентном возрасте, а для дорожного бетона, кроме того, без потери веса более чем на 5%.
Пропонуємо дізнатись де недорого купити чоловічу вишиванку. Вишиванку в Києві треба купляти тільки на нашому сайті.

Категория: Бетон