Морозостійкість бетону, визначення морозостійкості бетону F
Вона є важливим показником якості будівельної суміші, який необхідно враховувати при будівництві, особливо це стосується північних широт, які мають жорсткіші кліматичні умови. Мала морозостійкість призводить до поступового зниження несучої здатності та збільшення поверхневого зносу. Матеріал, який переніс граничну йому кількість циклів заморозки, має коефіцієнт варіації міцності від двох до чотирьох одиниць.
Згідно з ГОСТ 10060.0-95 використовується 11 марок з різною морозостійкістю, яка має градацію циклів від F50 до F1000. У більшості нормативних документів стійкість покриттів та виробів із застиглої суміші визначається кількістю переходів через нульову позначку, після якої починається падіння експлуатаційних характеристик.
Залежно від умов експлуатації всі марки поєднуються в кілька груп морозостійкості:
На даний момент немає єдиної теорії, яка б могла пояснити механізм морозного руйнування бетону, проте зниження міцності через циклічну заморозку підтверджують всі існуючі гіпотези. Об'єм льоду більше займається водою, що поступово руйнує внутрішню структуру зволоженого матеріалу. Існує кілька поширених припущень щодо причин, що знижують міцність бетону. В одному з них висувається ідея про гідростатичну передачу тиску, який вода отримує від льоду, що розширився. Так як капіляри всередині матеріалу мають мікроскопічні розміри, то рідина часто не може повністю перейти в кристалічний стан, завдяки чому руйнівну дію захоплює великий обсяг бетону. Як сильні сторони цього припущення виступає той факт, що при заповненні пірводою більш ніж на 80% негативна температура має максимальний руйнівний ефект. Під час проведення досліджень фахівцями було зазначено, що зі збільшенням швидкості зниження температури, пошкодження структури бетону зростають, а тиск льоду залишається постійному рівні. З іншого боку, існує теорія термічної несумісності. Вона ґрунтується на різних коефіцієнтах температурного розширення компонентів бетонної суміші. При негативних температурах це особливо сильно позначається, адже лід, на який перетворюється вода, що потрапила в матеріал, відрізняється від бетону в 3-5 разів у цьому відношенні.
Морозостійкість бетонубезпосередньо визначається таким параметром, як водопоглинання. Як було зазначено вище, серйозну проблему є кристали льоду у структурі матеріалу. У разі розширення вони призводять до виникнення тріщин та інших дефектів. Відповідно зниження водопоглинання призводить до збільшення такого показника, як морозостійкість бетону. Таким чином, найбільш ефективною методикою, яка існує в наші дні для вирішення подібної проблеми, є усунення внутрішніх пір. Саме їх наявність призводить до того, що морозостійкість бетону зменшується.
Є кілька варіантів вирішення проблеми:
Вплив кількох механізмів руйнування бетону можливий за наявності необхідних цього умов: його віку, вологості, співвідношення В/Ц і наявності спеціальних добавок. Крім того, істотний внесок зниження міцності роблять різні хімічні сполуки. Так, для очищення дорожнього покриття широко використовуються солі натрію та кальцію. При таненні льодового шару відбувається температурний стрибок, який може досягати 10 градусів, що в свою чергу викликає зміну температури верхнього шару покриття та зростанняповерхневого натягу.