Факторы, влияющие на морозостойкость бетона. Повышение морозостойкости бетона


Повышение - морозостойкость - бетон

Повышение - морозостойкость - бетон

Cтраница 1

Повышение морозостойкости бетона, особенно с помощью воздухо-вовлекающих добавок, справедливо считается одним из самых эффективных способов решения этой актуальной проблемы.  [1]

Проблему повышения морозостойкости бетона в этих условиях решают различными приемами, один из них - поризация структуры бетона добавками пенополистирола с размеров гранул до I мм.  [2]

Эффективная мера повышения морозостойкости бетона - это введение воздухововлекающих добавок, например СНВ, ГКЖ-94. В структуре цементного камня образуются замкнутые воздушные поры, которые поглощают давление льда. Воздухововлекающие добавки повышают пористость бетона, что снижает его прочность.  [3]

Такие известные приемы повышения морозостойкости бетона, как повышение плотности и прочности бетона, снижение водоце - ментного отношения, воздухевовлечение, не повышают стойкость бетона к воздействию криогенного осмоса. Вместе с тем опыты показали, что предотвратить криогенный осмос и тем самый ликвидировать разрушение бетона возможно путем устройства пере - городки ( в том числе и полупроницаемой) на контакте льда с бетоном.  [4]

ПАВ вводят для снижения водопотребности вяжущих, повышения морозостойкости бетонов, сохранения качеств цемента при дальних и длительных перевозках в условиях повышенной влажности, ускорения или замедления схватывания и твердения вяжущих веществ.  [5]

Вовлеченный воздух или, если нет добавочного воздухововлечения, то адсорбционные слои, активные в смазочном отношении улучшают подвижность и удобоукла-дываемость смеси, а наличие в отвердевшем бетоне мельчайших замкнутых пустот способствует повышению морозостойкости бетона. Гидрофобный цемент отличается и более высокими водостойкостью и водонепроницаемостью.  [6]

Для регулирования сроков схватывания и улучшения процессов твердения при помоле добавляется около 5 % гипса. Для повышения морозостойкости бетонов и растворов на известково-пуццолановых вяжущих добавляют 15 - 25 % ( от общей массы) портландцемента.  [7]

При холодном бетонировании применяется портландцемент марки не ниже 400; щебень, песок и вода не подогреваются. Для повышения морозостойкости бетона в смесь добавляют сульфитно-спиртовую барду в количестве до 0 3 % веса цемента.  [8]

Кроме воздухововлечения, представляющегося главным направлением в повышении морозостойкости бетона, известны и другие. Наиболее очевидные из них - снижение водоцементно-го отношения и соответственно сильное повышение непроницаемости бетона. При этом в нем остается настолько ничтожное число макропор, что бетон не достигает критического насыщения. Однако многие проблемы, связанные с необходимостью повысить морозостойкость бетона, возникают именно потому, что приходится для достаточной удобоуклады-ваемости бетонной смеси идти на некоторое повышение содержания воды.  [9]

Основная причина нивелирования морозостойкости в этих условиях - частичное вымывание добавки, что следует учитывать при гидротехническом строительстве. Анализ приведенных данных свидетельствует о том, что из двух наиболее значимых факторов, определяющих морозостойкость бетона - характеристики его поровой структуры и льдистости, большее значение имеет первый. Этим и можно объяснить тот факт, что поташ хотя и снижает льдистость бетона, тем не менее ухудшает его морозо - и морозосолестой-кость. По той же причине введение совместно с поташом замедлителей схватывания цемента, положительно влияющих на поровую структуру цементного камня, способствует повышению морозостойкости бетона. В этом же направлении влияют добавки лигносульфонатов и тем более комбинация поташа с воздухововлекающей добавкой.  [10]

На структуру бетона значительное влияние оказывает пористость цементного камня, обусловливаемая начальным содержанием воды в бетонной смеси. Известно, что количество воды, применяемой для приготовления бетонной смеси ( или раствора) требуемой подвижности, в 2 - 3 раза превышает количество воды, химически связываемой цементом в процессе твердения. Большая часть воды затворения, находящаяся в полусвязанном или в свободном состоянии, вместе с воздухом, попавшим в бетон во время перемешивания смеси, образует в затвердевающем цементном камне мелкие поры и капиллярные ходы, рассеянные по всей массе камня. Общий объем таких пор составляет в среднем от 25 до 40 % от объема цементного камня. Поры в цементном камне в зависимости от их диаметра, возраста и влажности бетона заполнены водой, водяными парами или воздухом. При уменьшении количества воды в бетонной смеси уменьшается пористость и повышается плотность структуры цементного камня, а зто приводит к повышению прочности, уменьшению проницаемости для агрессивных растворов и повышению морозостойкости бетона.  [11]

Страницы:      1

www.ngpedia.ru

Способы повышения морозостойкости бетона | НерудБизнесТорг

Одним из важнейших показателей качества бетонных строительных сооружений является их морозостойкость. Так принято называть способность бетонной смеси и отвердевшего бетона выдерживать многократно повторяющиеся циклы замораживания/оттаивания бетона и агрессию резких температурных перепадов в окружающей среде без разрушений, необратимых деформаций, с сохранением периода эксплуатационного ресурса. Низкая морозостойкость одинаково негативно сказывается на состоянии несущей способности залитого фундамента возведенного жилого строения и огромного гидротехнического комплекса.

Воздействие циклических температурных перепадов на бетон

Несмотря на свою камнеподобную структуру, бетон не способен активно противостоять многократным циклическим воздействиям температурных перепадов, переходящих от плюсовых температур окружающей среды через точку замерзания воды (ноль градусов по Ц) к глубоким минусовым значениям (до минус 50-60 градусов Ц для районов с холодной зимой). Со временем в бетонных конструкциях проявляются локальные выкрашивания, шелушения, сколы, развивающиеся в глубокие трещины. Если заказать бетон с доставкой, например, бетон М100 (цена с доставкой согласно каталогов поставщиков), имеющий низкую марку по морозостойкости, то уже через несколько сезонов зима/лето в условиях резко континентального климата можно заметить проявления начинающихся разрушений в поверхностной части.

На рис. ниже показана динамика развития трещины в теле бетонного изделия при многократных замораживаниях/оттаиваниях.

Способы повышения морозостойкости бетона

Механизм морозного разрушения бетона

Основной причиной морозных разрушений бетона является свойство воды увеличиваться в объеме при фазовом переходе из жидкого состояния в твердое. Объем образующегося льда более чем на 9-12 процентов превышает объем воды до ее замерзания. При затворении цемента водой часть жидкости не вступает в реакцию гидратации, а остается в капиллярах и порах структуры бетонной смеси. Бетон сам по себе является пористым материалом, пористость которого зависит от соотношения содержания цемента с химически связанной водой. При замерзании образовавшиеся в капиллярах и порах ледяные кристаллы создают высокое внутреннее давление на стенки капилляров, которого вполне достаточно для разрушения увлажненного материала.

На рис. ниже приведено фото увеличенных пор, подвергающихся циклическим замерзаниям/оттаиваниям.

Способы повышения морозостойкости бетонаВ соответствии с физической картиной процесса разрушения бетона можно сделать вывод, что морозостойкость бетона зависит от следующих факторов:

  • количества пор в структуре бетонного монолита;
  • характера пористости структуры;
  • минерального и химического состава цементного вяжущего;
  • степени прочности бетона на растяжение.

Методы повышения морозостойкости бетона

Воздействуя различными способами на вышеуказанные факторы, на практике добиваются повышения морозостойкости бетонной смеси. Наиболее эффективными являются методики, направленные на устранение внутренней пористости структуры, чтобы минимизировать влияние ледяных кристаллов на прочность бетона.

    1. Снижение макропористости бетона

Уменьшение количества пор больших размеров способствует тому, что свободная от гидратации вода не сможет найти дополнительные полости в структуре бетона.

К снижению макропористости приводят следующие мероприятия:

  • снижение водоцементного отношения;
  • уменьшение водопотребности бетонной смеси для снижения расхода воды;
  • применение незагрязненных инертных заполнителей оптимальных зерновых составов с минимальной водопотребностью;
  • качественное уплотнение бетонной смеси;
  • создание благоприятных температурных и влажностных условий твердения.
    1. Изменение характера пористости

При введении в бетон воздухововлекающих добавок создается от 4 до 6 процентов мелких пор резервного характера, которые вода при обычном затворении не заполняет, но при замерзании, в соответствии с законом увеличения объема при фазовом переходе, она в них перетекает. Наиболее эффективными считаются добавки ГКН-10 и ГКН-11, снижающие показатель водопоглощения бетонной смеси.

    1. Минеральный и химический состав цемента

Наибольшая морозостойкость у бетонов, замешанных на портландцементе. Более высокую степень морозостойкости имеют бетоны с глиноземистым цементом. Пониженная морозостойкость у бетонов на пуццолановом портландцементе с активными добавками осадочного происхождения.

4.Напряжения, возникающие при давлении ледяных кристаллов на стенки пор и капилляров при замораживании, являются растягивающими. Поэтому нередко используются различные мероприятия, способные увеличить предельное растягивающее напряжение бетона.

Возможность увеличивать морозостойкость бетона благоприятно способствует повышению срока безаварийной эксплуатации строительного бетонного сооружения в условиях резких температурных перепадов.

nbt.su

Класс бетона по морозостойкости

Морозостойкость бетона

В осенне-зимний период большая нагрузка ложится на стройматериалы, имеющие пористую структуру. Бетон не является исключением. Отрицательные температуры приводят к разрушению монолита и его коррозии. Вода, проникая в поры, расширяется. Лёд давит на смесь изнутри и разрушает стройматериал.

Морозостойкость бетона — это важная характеристика бетона, которая указывает на возможность смеси без потери прочности противостоять многократным систематическим замораживаниям и оттаиваниям.

В строительстве недопустимо пренебрегать показателем устойчивости материала к морозам. Из-за недостаточного уровня морозостойкости износ объекта может усилиться, а его несущие возможности минимизироваться.

Определение морозостойкости

Определение морозоустойчивости продукта означает оценку наибольшего количества этапов заморозки-оттаивания, при которых характеристики морозостойкости бетона находятся в норме. При этом разрушения в виде сколов, трещин, шелушения рёбер отсутствуют.

Существует несколько методов, с помощью которых определяется морозостойкость материала. Бетон испытывается на устойчивость к низким температурам с помощью неоднократных этапов заморозки и оттаивания в естественной среде или лаборатории. Испытания, в результате которых происходит определение морозостойкости бетона, производятся в воде или соляном растворе. В подобных условиях образец теряет не более пяти процентов массы, а его прочность составляет 75%.

Испытания бетона на морозостойкость проводят по нескольким направлениям: по температуре замораживания, величине контрольного образца, степени насыщенности водой, длительности циклов. Лабораторные условия отличаются от естественных способами высушивания материала. В искусственно созданной среде образец пропитывается водой, а реальные объекты подвергаются сушке на солнце на протяжении всего теплого периода года.

Цель лабораторных испытаний бетонной смеси — демонстрация «поведения» продукта в природных условиях. Результаты опытов должны подтверждать ожидаемую реакцию на влияние внешних факторов. Но в ряде случаев достоверность результатов теряется. В частности, в лаборатории бетон может терять прочность, а в естественной среде такого процесса не происходит. Испытания на морозостойкость бетона (ГОСТ 10060.1-95, ГОСТ 10060.2-95, ГОСТ 10060.3-95, ГОСТ 10060.4-95) детально расписаны в соответствующих документах.

Таблица — набор прочности бетона в зависимости от температуры:

Способы повышения морозостойкости

Пустоты и свободная вода внутри бетона способствуют уменьшению его морозостойкости и быстрому разрушению. Следовательно, на повышение морозостойкости бетона влияют такие параметры, как плотность и водонепроницаемость. Морозостойкость продукта увеличивается с вводом смесей различных цементов, а также воздухововлекающих, газообразующих, пластифицирующих либо иных добавок, снижающих макропористость и изменяющих ее характер. Максимальной морозоустойчивостью характеризуются плотные материалы с качественным гранитным щебнем.

Марки и классы по морозоустойчивости

Марки бетона по морозостойкости установлены в промежутке F50-F1000, где F — указание на марку либо класс. Цифровой индекс означает число циклов заморозки-оттаивания. По данному параметру насчитывается 11 марок бетонной смеси.

К примеру, согласно гост и снип, морозостойкость бетона f50 — означает, что смесь выдержит около 50 циклов замораживания и оттаивания, морозостойкость f200 — выдержит более 200 циклов

Сейчас, помимо маркировки стройматериала, применяется таблица классов морозоустойчивости. Класс бетона по морозостойкости соответствует параметрам бетонной смеси. Существует четыре класса данного материала. Они учитывают состав, входящие в него ингредиенты для повышения морозоустойчивости, условия затвердения и эксплуатации.

Наше предприятие производит различные виды бетонов с высокими показателями морозостойкости. Приобрести продукцию можно на сайте нашего завода.

mosbetone.ru

Марки бетона по морозостойкости

Назначение бетона и область его применения зависят не только от показателя прочности, но и от марки и класса бетона по морозостойкости и водопроницаемости. Каждая из этих характеристик имеет маркировку. Благодаря ей определяют, какие эксплуатационные возможности есть у бетона конкретной марки, и для каких целей его можно подбирать. Так, например, растворы с низкой маркой ни в коем случае нельзя использовать в местах с повышенной влажностью и в холоде, так как они быстро начнут разрушаться.

Что такое морозостойкость и что на нее влияет?

Морозостойкость бетона – это характеристика, показывающая, сколько циклов замораживания и оттаивания он способен выдержать, не потеряв больше 5% своей прочности. Срок эксплуатации любого бетонного или железобетонного сооружения напрямую зависит от способности стройматериала не менять свои свойства при многократном замораживании и оттаивании. Это параметр для определения области использования бетона. Можно ли применять состав для бетонирования фундамента дома или создания опор мостов.

Также от чего зависит морозостойкость, так это от структуры материала. Чем больше в нем пор, тем ниже его способность переносить низкие температуры и разморозку. Если он втянул в себя много воды, то при замораживании вода начинает замерзать и увеличиваться в размерах. Тем самым она разрушает бетон изнутри. С каждым замораживанием бетонный фундамент или другая конструкция все больше деформируется и теряет все свои характеристики. К тому же вода доходит до арматурного каркаса, из-за чего начинается процесс его коррозии.

Для определения марки морозостойкости бетонной смеси существует несколько способов, установленных по ГОСТ:

  • базовое;
  • ускоренное многократное;
  • ускоренное однократное.

Для проверки используется бетон в виде куба со сторонами 100-200 мм. Он подвергается множеству циклов замораживания и оттаивания при температурах -18 и +18°С. После тестов проверяется его прочность. Если этот показатель не изменился, значит, бетон соответствует заявленной марке. Если результаты базовых испытаний отличаются от ускоренных тестов, то правильным считается результат базовой проверки.

По ГОСТ морозостойкость бетона обозначается буквой F, водопроницаемость – W, прочность – В или М. После буквы следует число, например, F100, F250, указывающее максимальное количество циклов, которое может выдержать материал после многократного замораживания и оттаивания. Марка морозостойкости состава для бетонирования находится в диапазоне F25-F1000.

Таблица соответствий морозостойкости и марки по прочности:

Марка по прочности Морозостойкость
М100-150 F50
М200-250 F100
М300-350 F200
М400 F300
М450-600 F200-F300

Стоимость добавок и как повысить морозостойкость

Чтобы повысить устойчивость бетона к низким температурам или уменьшить водопроницаемость, используются различные добавки. Наиболее распространенными являются поверхностно-активные вещества, газообразующие и воздухововлекающие. Первый тип добавок делает бетонный состав более плотным. Происходит это благодаря уменьшению скорости затвердевания, в итоге цемент полностью успевает пройти процесс гидратации.

Второй тип добавок в бетон для морозостойкости создает шаровидные поры. Если он втягивает в себя воду, то при ее замерзании и расширении она не сможет разрушить его. Под давлением вода вытесняется в эти ячейки. В них кристалл льда, расширяясь, не сможет повредить структуру бетона за счет ее большой величины.

Добавки делятся на 2 вида:

  • ускоряющие процесс схватывания;
  • понижающие температуры замерзания воды.

Второй тип понижает температуру замерзания жидкости до -10°С. В итоге процесс затвердевания бетонной смеси будет проходить так же, как и при плюсовой температуре. К таким добавкам относятся нитрит натрия, растворы аммиака и многое другое. Не рекомендуется использовать добавки для бетонных работ в зимнее время, если температура воздуха ниже -30°С (зависит от состава).

Любые добавки для повышения морозостойкости бетона нужно добавлять только строго по инструкции производителя. Если влить слишком много, то могут ухудшиться все характеристики фундамента или другой бетонной конструкции, в том числе и прочность. Также не следует приобретать жидкости по низким ценам, так как они могут быть некачественными и только понизят свойства и марку бетона.

Таблица с ценами добавок разных видов и производителей:

Наименование Объем, л Цена, рубли
ПМД Элеосстрой 20 450
Frost-Hardy 20 320
Гидротэкс-ПМД 5 450
Формиат кальция 25 кг 1065
Русеан 10 125
С-3 20 360
Конкорд ОСТ 30 кг 630
Фаворит 20 кг 620

Помимо использования добавок повысить морозостойкость бетонного состава можно, применяя цемент более высоких марок. Чем он прочнее, тем выше показатель морозоустойчивости. Понижение соотношения воды к цементу также увеличивает эту характеристику.

Для обычного строительства достаточно бетона для фундамента и других конструкций с маркой морозостойкости F50-F200. Если бетонное сооружение будет находиться в постоянном контакте с водой и в грунте, то выбираются растворы для бетонирования с высоким показателем этой характеристики.

Выбирая марку бетонной смеси, следует точно определить, в каких условиях она будет использоваться (климат, нагрузка и так далее). Чем выше марка, тем плотнее и тем устойчивее ко всем воздействиям бетонный состав. Если применить бетон не по назначению, то уже через один или два года в нем появятся дефекты. Конструкция начнет крошиться и растрескиваться.

stroitel-lab.ru

Определение морозостойкости бетона

Климат в нашем регионе характеризуется длинной зимой, пониженными температурными показателями, осадками и сильно промерзающим грунтовым слоем. Те материалы, которые используют в ремонтно-строительной сфере, имеют нестандартные характеристики, среди которых — морозостойкость. Морозостойкость бетона – качество, которое определяется умением выдерживать агрессивные погодные условия (перепады температуры), замерзание и оттаивание смеси бетона, что влияет на такое свойство, как прочность. Морозостойкость бетона помечают буквой F, как показатель того, что бетон выдержит даже максимальные температуры.

Преимущество в таком бетоне состоит в том, что он не изменяется в своей форме со временем, не крошится, подстраивается под любые погодные условия, переносит зоны с повышенной влажностью.

Маркировка морозостойкости

Такое определение, как марка является главным показателем. Каждой марке отведены определенные цифры. По ГОСТу обозначают специальные марки бетона: f50, f100, f150, f200, f300. Их объединяют в группы, зависящие от уровня эксплуатации:

  1. Низкий класс морозоустойчивости – меньше f50. Редко используемый тип раствора. При воздействии окружающей среды на бетон, он начнет трескаться, рассыпаться. То есть, закрыты широкие возможности.
  2. Умеренный – от f50 до f100. Эти виды используются часто в строительной сфере, потому что это средний стандартный показатель. Если будут постоянные колебания температуры, будет обеспечено многолетнее использование такого бетона, без его разрушения.
  3. Морозоустойчивость повышенного уровня – f150, f200. Выдерживает даже сильные перепады температур, может долго обладать своими характеристиками эксплуатации, которые не будут меняться.
  4. Высокий – от f300 до f500. Применим для особых случаев. К примеру, места, где время от времени изменяется уровень воды, нужно обеспечить устойчивость к различным переменам. Стоит дорого.
  5. Морозостойкость бетона очень высокого уровня – выше f500. Из-за очень высокого уровня морозостойкости применяется в индивидуальных случаях, когда строят на долгие века. Тут в составе применяют бетоны самых высоких марок, в которые вмешивают специальные добавки.

Когда на заводе сделали образец бетона, его погружают в водную среду либо специальный раствор. Держат там до полного поглощения воды, затем производят заморозку до температуры -18 градусов. Время от времени делают замеры, определяющие, насколько материал потерял прочность. В зависимости циклов таких замеров определяется коэффициент, а далее — маркировка.

Марка бетона по морозостойкости.

Для каждого региона и вида местности существует определенный класс. Перед началом строительных работ нужно проконсультироваться со специалистами, которые подберут оптимальный вариант. Чем больше уровень морозостойкости, тем выше стоимость на материал, ведь добавляют примеси, позволяющие изменять химический состав.

Способы определения показателя

Морозостойкость определяют благодаря испытаниям, в которых замораживают и размораживают смесь несколько раз. Метод лабораторного эксперимента предполагает следующее: чтобы провести исследование, берут базовые (неоднократный цикл замораживания и размораживания), контрольные (прочность состава) образцы раствора. Они не должны иметь дефектов. Для исследования применяют морозильную камеру, стеллажи, контейнеры, залитые водой. Заморозку производят при температуре до -130 градусов, процесс оттаивания – до 180 градусов. Можно подтвердить маркировку лишь в том случае, если не была потеряна такая характеристика, как прочность.

Такое испытание может не всегда оказаться правдивым, поскольку в искусственно созданных условиях стройматериал может рассыпаться, а в природных – быть надежным продолжительное время. Это проявляется и из-за разных темпов высушивания. Летом высокие температуры влияют на уровень просушки, происходит насыщение солнечной энергией, а в лабораторных – насыщение водой.

Существуют варианты, когда для определения морозостойкости можно провести испытание подручными методами. Чтобы оценить показатель, смотрят на такие параметры:

  • Вид стройматериала. Крупнозернистая структура, трещины, пятна, шелушение, расслаивание говорят о том, что такой бетон обладает низким качеством с пониженным уровнем морозостойкости.
  • Водопоглощение. Когда показатель колеблется в пределах 5-6 %, можно говорить о плохой устойчивости к низким температурам.
  • Если бетон, хорошо насыщенный влажностью, начинают сушить на солнце, и он трескается, говорят о низком показателе.

Как увеличить морозостойкость?

Бетон без морозостойких добавок.

Существует ряд способов увеличения морозостойкости. Исследуемая характеристика напрямую зависима от того, в каком количестве и размерах находятся поры, от качества и состава цемента, от прочности:

  • Первый и наиболее простой способ повышения уровня морозостойкости – это снижение макропористости. Применение добавок и условий для скорейшего затвердевания раствора снижает до минимума потребность в водном компоненте. Как результат, уменьшаются поры.
  • Второй – уменьшение количества воды в цементном растворе. Следует применять заполнители, которые меньше всего загрязнены, добавки, снижающие необходимость в водной массе.
  • Третий – если заморозить стройматериал в позднем возрасте, то поры уменьшаются.
  • Четвертый – применение добавок. Именно они повышают образование маленьких пор, в которые вода не проникает.
  • Пятый – гидроизоляция. Применение специальных красок или пропиток, благодаря которым появляется защитная пленка.

Вывод

Морозостойкостью называют свойство бетонной смеси, способное противостоять колебаниям температурного режима. Морозостойкий раствор предотвращает попадание влаги. Необходимость в нем велика, потому что конструкции находятся в зонах смены температуры, а значит, понижаются свойства обычных смесей. В строительном мире нету ни одного идеально подходящего класса бетона для всех местностей. Все подбирается индивидуально.

Существуют методы испытания морозостойкости, которые можно проводить как в специально созданных условиях, так и естественных. Переход к использованию такого морозостойкого бетона обеспечит долговечность и прочность построек, которым не страшны смены погодных условий.

kladembeton.ru

Что такое морозостойкость бетона

Все материалы, используемые при строительстве и капитальном ремонте, должны соответствовать климатическим условиям эксплуатации. Не в последнюю очередь это касается бетона, так как от его морозостойкости и способности переносить сильные температурные перепады зависит устойчивость всей конструкции.

Оглавление:

Бетон — пористый материал, когда в него попадает влага из почвы или воздуха, при отрицательной температуре она замерзает и сильно расширяется, что приводит к появлению трещин. Процесс может повторяться многократно, и при каждом последующем цикле разрушения будут все значительнее. Морозостойкость бетона — это его способность неоднократно переносить заморозки и оттаивания, и при этом сохранять свои первоначальные физико-механические свойства. Предельно допустимая потеря прочности — не более 5%.

Марки бетона

Марка и класс включают в себя такие нормативы как качество, прочность, водопроницаемость и морозостойкость. Последний показатель напрямую зависит от структуры материала — чем больше его пористость, тем ниже этот параметр.

По действующим в РФ стандартам ГОСТ 10060.0-95 морозостойкость бетона обозначается буквой F и цифрами, указывающими на допустимое число циклов заморозки и оттаивания раствора в процессе эксплуатации. Российские стандарты ГОСТ полностью совместимы с международными стандартами.

Морозостойкость

МаркаХарактеристики
НизкаяF50 и менееПрактически нигде не применяется, так как на открытом воздухе все конструкции с высокой водопроницаемостью очень быстро разрушаются.
УмереннаяF50-F200Имеет оптимальные показатели и является самым распространенным и широко применяемым. Именно такая марка бетона используется для частного строительства в средней полосе России.
ПовышеннаяF200-F350Данная марка предназначена для эксплуатации зданий в суровых климатических условиях. Материал с легкостью выдерживает значительные температурные перепады и на протяжении десятилетий сохраняет свои первоначальные качества.
ВысокаяF350-F500Требуется в исключительных случаях, например, в условиях переменной влаги.
Особо высокаяF500 и болееИспользуется, когда эксплуатационный период исчисляется в буквальном смысле слова веками. Как правило, столь высокий параметр достигается путем ввода различных добавок и присадок.

Марка и класс бетона по морозостойкости имеют прямую зависимость — чем больше прочность, тем выше его цена и ниже водопроницаемость. Соотношения приведены в таблице ниже:

FМаркаКласс
50В7,5-В12,5М100-М150
100В15-В22,5М200-М250
200В25М300-М350
300В30М400
Более 300В35-В45М450-М600

Как повысить морозостойкость?

Она напрямую зависит от числа образующихся макропор в структуре. С уменьшением пористости стойкость к многочисленным циклам заморозки-оттаивания увеличивается. Существует несколько способов повысить морозостойкость и снизить водопроницаемость цементного раствора при частном строительстве:

1. Первый и самый примитивный метод заключается в качественном уплотнении цементной смеси при заливке. При сильном утрамбовывании в разы уменьшается пористость материала и снижается объем влаги, попадающей в бетон при его насыщении. Для более качественной трамбовки желательно использовать электрический виброуплотнитель большой мощности.

2. Повышения морозостойкости можно добиться путем формирования дополнительных внутренних полостей. Для этого в состав цементного раствора примешивают специальные воздухововлекающие добавки для создания мелких резервных пор, которые могут быть заполнены, только если вода на них будет попадать под давлением.

3. И последний способ — добавить к готовой цементной смеси противоморозные присадки. К таким присадкам относятся мочевина, соли кальция и пр. При замерзании они образуют чешуйчатый лед, который менее разрушителен, чем обычный.

Иногда бывает достаточно всего лишь защитить поверхность бетона от прямого контакта с влагой. Для этого используются специальные гидроизолирующие материалы и растворы, например, битум или полимерная мастика.

Применение в строительстве

В частном домостроении готовую бетонную смесь используют чаще всего для заливки основания под здание. Бетон для фундамента выбирается с учетом типа сооружаемой конструкции и местных климатических условий.

1. Если нагрузка на основание будет небольшой, например, при строительстве каркасно-щитового дома или иного дачного сооружения лучше всего подойдет бетон М200. Для более тяжелых объектов, таких как дома из бруса, пеноблоков или кирпича потребуется приобрести цементный раствор М250 или М300. Для двухэтажных тяжелых зданий чаще всего заливается монолитный фундамент — в этом случае используется бетон марки не меньше чем М350.

2. Также нужно обращать внимание на характеристики почвы и грунта. Для средней полосы России подойдет М250, а вот на глинистых и суглинистых почвах, невзирая на тип сооружаемого здания, для фундамента можно применять только М350 и выше.

3. Класс F для любой марки бетона выбирается с учетом климатических условий региона.

4. Бетон М300 В22,5 с классом F150 или F200 является самым распространенным и применяемым в частном строительстве. Данная марка хорошо подходит не только для заливки фундамента, но и для производства монолитной плиты, изготовления чаши для бассейна и несущего перекрытия.

stroitel-list.ru

vest-beton.ru

Морозостойкость бетона - определение морозостойкости бетона

 

Морозостойкость бетона, является важной технической характеристикой, регламентированной требованиями нормативного документа ГОСТ 26633-2012. Технический смысл морозостойкости тяжелого бетона заключается в способности бетонной конструкции выдержать определенное количество циклов «замерзания-оттаивания» без потери прочности и целостности.

СодержаниеСвернуть

Морозостойкость бетона определение

В общем случае числовое значение данной величины определяет марка бетона и добавки в бетон для морозостойкости значительно повышающие количество циклов «замерзания-оттаивания» того или иного сооружения.

Марки бетона по морозостойкости

Действующий нормативный документ – ГОСТ 26633-2012 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые», определяет строительные материалы на следующие марки по морозостойкости: F50, F75, и далее до F1000. В обычном жилом и коммерческом строительстве оперируют показателями морозостойкости от F50 до F300 в зависимости от марки и класса применяемого материала. Для наглядности приводим следующую таблицу морозостойкость бетона:

Марка бетона по ГОСТ 26633-2012 г, «М»Класс бетона по ГОСТ 26633-2012 г.Морозостойкость бетона по ГОСТ 26633-2012 г.
100В7,5F50
150В10-В12,5F50
200В15F100
250В20F100
300В22,5F200
350В25F200
400В30F300

Примечание. Здесь и далее по тексту будет идти речь о тяжелых бетонах, как о самых распространенных материалах в малоэтажном, многоэтажном и коммерческом строительстве зданий и сооружений.

Как следует из таблицы морозостойкости бетона, чем прочнее материала, тем выше показатели морозостойкости бетона. Соответственно, если перед застройщиком стоит задача возвести максимально долговечное здание или сооружение, следует использовать бетонный материал высших марок.

Как повысить морозостойкость бетона

Вопрос увеличения стойкости материала к воздействию низкой температуры очень актуален для сурового климата большинства территории Российской Федерации. На данный момент времени существует два основных способа увеличения класса бетона по морозостойкости:

  • Увеличение плотности бетона методом уменьшения объема количества макропор и их проницаемости для влаги атмосферных факторов. К примеру, с помощью оптимального соотношения «Вода-Цемент» (примерно 0,5), тщательного уплотнения бетона различными способами, применения присадок, с помощью или кольматации воздушных образований пропиткой специальными составами, также с помощью создания наиболее благоприятных условий схватывания и твердения бетона (укрыв полиэтиленовой пленкой, регулярное увлажнение водой сбрызгиванием и другие мероприятия).
  • Увеличение в теле конструкции резервного объема воздушных пор (около 20% от объема замерзающей воды), которые не заполняются при стандартном водонасыщении с помощью специальных добавок.

Популярные присадки общего применения, для увеличения морозостойкости бетона: Смола СНВ воздухововлекающая добавка, Гидрофобизатор для бетона ГКЖ 136-41 (ГКЖ-94), Жидкость 136-157М, Oil MH 15, TSF 484, SILRES BS и другие.

Испытание бетона на морозостойкость

Любой застройщик частного дома и сооружения может проверить стойкость своего бетонного сооружения на морозостойкость в соответствии с требованиями ГОСТа “Морозостойкость бетона 10060-2012”. Для этого следует обратиться в одну из специализированных компаний. Определение морозостойкости в домашних условиях практически невозможно.

Для создания температурных условий требуется специальная морозильная камера и другое специальное оборудование. Поэтому, методы определения морозостойкости бетона – это специальные методы возможные к реализации в условиях специализированных компаний, обдающих специальным оборудованием и штатом опытного персонала.

При обращении в специализированную компанию, по результатам испытаний на морозостойкость оформляется официальный документ – Протокол морозостойкости бетона, который предоставляется заказчику.

При этом если застройщик при приготовлении бетона соблюдает рекомендованные пропорции компонентов бетона той или иной марки, он может ориентироваться на данные морозостойкости, приведенные в таблице данной и не загружать себя дорогостоящими проверками образцов на морозостойкость.

 

cementim.ru

Морозостойкость бетона, способы ее повышения

Страница 4 из 4

 

Морозостойкие бетоны на легких заполнителях, в особенности с использованием мелкого и крупного пористых заполнителей, имеют значительный недостаток - происходит значительная потеря статической прочности по сравнению с бетонами на плотных заполнителями.

В опытах таких ученых, как Г. А. Франк и В. Ф. Знакомский замена плотных заполнителей на керамзит и керамзитовый песок обеспечила значительное повышение как морозостойкости, так и солестойкости бетона, но привела к 2,5-5-кратному снижению исходной прочности бетона на сжатие и 20-40 %-ой потере прочности на растяжение при изгибе. Чтобы избежать снижения прочности бетона, был разработан более оптимальный состав бетонов с заменой части плотных заполнителей на пористые, когда потери статической прочности оказываются относительно умеренными. Это благоприятно не только для прочности, но и оптимизирует бетоны по морозостойкости. Технология изготовления таких бетонов сводится к замене части плотных заполнителей демпфирующими компонентами.

Демпфирующим компонентам присущи жесткостные характеристики, зависящие от пористости бетона. Введение в бетон таких добавок, снижающих концентрацию напряжений на границе раздела фаз с различными упругими характеристиками, значительно уменьшает размах колебаний и пределы изменений максимальной и минимальной деформации и напряжений в процессе разрушения бетона. Механизм торможения процессов разрушения бетона определяется присутствием в нем «слабых» упруго-вязких и слоистых включений, снижающих локальные напряжения и гасящих энергию роста трещин.

Применительно к морозостойкости, эффективными демпфирующими компонентами являются мелкоразмерные гранулы пенополистирола, которые при умеренной объемной концентрации сохраняют статическую прочность бетона на приемлемом конструкционном уровне. Гранулы пенополистирола способны на длительное время сохранять функцию резервных пор, а также обеспечивать функцию демпфирующих включений, в значительной степени разгружающих структурную ячейку на уровне мелкого заполнителя от внутриструктурных напряжений.               Циклическое замораживание и оттаивание бетона с демпфирующими добавками протекает без проявления внутриструктурных повреждений с упрочнением и свидетельствует в целом о высокой стойкости структуры к многократно повторным воздействиям минусовых температур.

Оптимальная концентрация демпфера для керамзитового песка повышенной прочности сочетается со сравнительно небольшими потерями по статической прочности, т. е в этом случае обеспечивается получение полноценных конструкционных бетонов повышенной морозостойкости.

В качестве демпфирующих компонентов для повышения морозостойкости эффективны и другие поризованные минеральные компоненты в дисперсном виде, например, горелопородные пески силикатно-алюминатной минералогии, доменные гранулированные шлаки повышенной пористости.

Однако у данного метода есть недостаток. В последние годы при возведении ограждающих конструкций массовое применение получает полистиролбетон низких марок средней плотности (D150-D250), ввиду незначительной массы крупноразмерных блоков и относительно невысокой трудоемкости их монтажа. Но применение полистиролбетона в жилищном строительстве в научном аспекте обосновано недостаточно. В частности, при использовании незначительной толщины штукатурного слоя для отделки наружной поверхности конструкции из полистиролбетона в жаркий период могут ускориться процессы старения гранул полистирола с их частичной сублимацией, что приводит к снижению его прочности и морозостойкости. В весенне-осенний период знакопеременные переходы температуры через нулевой уровень приведут к дополнительному снижению прочности полистиролбетона. Циклические воздействия высоких и знакопеременных температур могут значительно снизить эксплуатационную надежность и даже привести к разрушению наружной поверхности и соответственно контактной зоны полистиролбетона с отделочным слоем. Поэтому при высокой этажности и значительных ветровых нагрузках сохранность целостности зданий с использованием ограждающих конструкций из полистиролбетона требует уточненного расчетно-экспериментального обоснования.

Негативным аспектом применения полистиролбетона в жилищном строительстве является и его потенциальная экологическая опасность, в том числе при пожаре. При использовании штукатурного слоя по металлической сетке для отделки поверхности стены внутри помещения (наиболее распространенный вариант) в зимнее время при высокой температуре отопительных элементов может произойти деструкция поверхностного слоя гранул полистирола и диффузия стирола в жилые помещения, что при недостаточной вентиляции будет негативно влиять на здоровье проживающих в них людей. Поэтому массовое применение полистиролбетона в строительстве для устройства наружных стен в жилых зданиях является научно необоснованным и преждевременным [4], [7].

Распространенным материалом, также способным повысить (или восстановить морозостойкость), является добавка «Кальматрон-Д». При применении данного состава марка по морозостойкости повышается на F100 (циклов), температура эксплуатации от - 60 до + 130 С0. Материал основан на взаимодействии в присутствии воды комплекса химически активных минеральных добавок с цементом, содержащимся как в самом «Кальматроне», так и в защищаемой бетонной конструкции. При этом образуется насыщенный электролитический раствор, который, благодаря осмотическим процессам, проникает вглубь структуры бетона по имеющимся в нем капиллярам, порам и трещинам даже навстречу давлению воды. И уже внутри бетона из этого раствора вырастают кристаллические новообразования игольчатой и пластинчатой формы, которые, разделяя имеющиеся пустоты и поры на многократно более мелкие, уплотняют структуру бетона. При этом бетонная конструкция остается паропроницаемой.

«Кальматрон» применяется при строительстве резервуаров, фундаментов, плотин, шахт, подвальных помещений, хранилищ нефтепродуктов, метрополитенов, тоннелей, причалов, мостовых сооружений, бетонных дамб [6], [8].

Итак, создание морозостойкого бетона и увеличение морозостойкости бетона в процессе эксплуатации является важной проблемой в строительстве ввиду широкого применения бетона в строительных конструкциях и при строительстве дорог.

Наиболее успешным способом увеличения морозостойкости является введение в бетонную смесь природных цеолитсодержащих пород. Кроме выгоды с экономической точки зрения, в данном случае увеличивается морозостойкость, долговечность и прочность бетона. Важным аспектом является и отсутствие экологической опасности при недостаточной вентиляции, в отличие от метода с применением полистиролбетона.

Литература

  1.      Использование природных цеолитсодержащих пород для повышения морозостойкости бетонов транспортных сооружений. / К. В. Оськин. // Транспортное строительство. - 2008. - № 7. - С. 16-18.
  2.      Определение конкретных значений морозостойкости бетона при испытаниях базовыми методами ГОСТ 10060.0 - 10060.2-95. / В. Г. Бойко. // Бетон и железобетон. - 2010. - N 6. - С. 19-22.
  3.      Особенности морозно-солевого воздействия на свойства аэродромного бетона. / С. Н. Толмачев, И. Г. Кондратьева. // Строительные материалы. - 2011. - N 3. - С. 107-110.
  4.      Структурные зависимости морозостойкости ячеистого бетона. / Е. Г. Величко. // Строительные материалы. - 2012. - N 4. - С. 73-75.
  5.      Определение морозостойкости крупного заполнителя для тяжелых бетонов. / Л. М. Добшиц. // Бетон и железобетон. - 2012. - N 4. - С. 16-20.
  6.      Эксплуатационные характеристики бетона строительных конструкций с применением системы «Кальматрон». / С. Н. Леонович, Н. Л. Полейко, С. В. Журавский, Ю. Н. Темников. // Строительные материалы. - 2012. - N 11. - С. 64-67.
  7.      Структурообразование и разрушение цементных бетонов. Бабков В. В.; Мохов, В. Н.; Капитонов С. М.; Комохов П. Г.
  8.      Официальный сайт группы компаний «Кальматрон», добавки в бетон. [Электронный ресурс]: http://kalmatron.ru/products/kompleksnaya_dobavka_v_beton/kalmatrond/ (дата обращения: 13.08.2015).

 

scienceproblems.ru

Указания по повышению морозостойкости бетона транспортных сооружений

АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО КОРПОРАЦИЯ «ТРАНССТРОЙ»

УКАЗАНИЯ ПО ПОВЫШЕНИЮ МОРОЗОСТОЙКОСТИ БЕТОНА ТРАНСПОРТНЫХ СООРУЖЕНИЙ

ВСН 150-93

МОСКВА 1993

Разработаны ордена Октябрьской революции научно-исследовательским институтом (НИИТСом) - канд. техн. наук В.С. Гладков.

Внесены ордена Октябрьской революции научно-исследовательским институтом транспортного строительства (НИИТСом).

Подготовлены к утверждению научно-техническим центром Акционерного общества Корпорация «Трансстрой».

Согласованы фирмами «Морречстрой». «Трансстройиндустрия» и «Мостострой».

С введением в действие Указаний по повышению морозостойкости бетона транспортных сооружений ВСН 150-93 теряют силу «Технические указания по повышению морозостойкости бетона транспортных сооружений» (ВСН 150-68 Минтрансстроя СССР).

Акционерное общество Корпорация «Трансстрой»

Ведомственные строительные нормы

ВСН 150-92

Указания по повышению морозостойкости бетона транспортных сооружений

Взамен ВСН 150-68

1.1. Указания предназначены для применения в производстве бетонных работ как при возведении транспортных сооружений, так и при изготовлении сборных бетонных и железобетонных конструкций транспортного назначения с использованием тяжелого бетона.

Указания могут быть применены при возведении сооружений и изготовлении сборных конструкций другого назначения.

1.2. Применение Указаний обязательно во всех случаях, когда к бетону транспортных сооружений и конструкций предъявляются требования по морозостойкости 100 и выше.

1.3. Все вновь составляемые ведомственные технические нормативные документы должны учитывать требования настоящих Указаний.

1.4. Указания с целью надежного обеспечения требуемой морозостойкости предусматривают обязательное выполнение комплекса технических мероприятий, разработанного с учетом условий эксплуатации бетона и включающего:

1) выбор материалов для бетона:

2) назначение состава бетона с ограничением В/Ц и введением в него химических добавок для регулирования поровой структуры;

3) качественное приготовление бетонной смеси и эффективный способ ее укладки;

4) благоприятный и достаточно длительный режим твердения бетона.

Отклонения от требования Указаний в сторону их смягчения могут быть допущены только на основании специальных исследований и с разрешения организации, утвердившей настоящие Указания.

Внесены Всесоюзным научно-исследовательским институтом транспортного строительства (ЦНИИС)

Утверждены Акционерным обществом Корпорация «Трансстрой» Приказ № МО-20 от 28.01.93

Срок введения в действие 1 октября 1993 г.

1.5. Более высокие и жесткие требования к технологии бетона, содержащиеся в действующих нормативных документах по производству бетонных работ и изготовлению сборных бетонных и железобетонных конструкций для отдельных видов транспортных сооружений, настоящими Указаниями не отменяются, а должны строго выполняться.

1.6. Указания не распространяются на производство бетонных работ при строительстве бетонных покрытий и оснований аэродромов и автомобильных дорог и при изготовлении железобетонных плит сборных покрытий аэродромов и автомобильных дорог. Требования к технологии бетона для указанных сооружений и конструкций приведены в ГОСТ 26633-85, СНиП 3.06.03-85, СНиП 3.06.06-85, BCH 139-80 Минтрансстрой, ГОСТ 25912.0-91, ТУ 35-1215-83, ТУ 35-871-83.

2.1. В качестве вяжущего для бетонов в зависимости от требований морозостойкости и назначения конструкций применяются следующие виды цементов:

для бетонов марки F 100 - портландцемент и его разновидности по ГОСТ 10178-85, для бетонов марок F200 к F 300 - портландцемент и его разновидности по ГОСТ 10178-85, в клинкере которых содержание трехкальциевого алюмината (С3А) не превышает 10%, а для бетона мостов и труб, стоек опор контактной сети и автоблокировки - не превышает 8%; для бетонов марок F 400 и F500 - портландцемент и его разновидности по ГОСТ 10178-85, в клинкере которых содержание С3А не превышает 8%.

Содержание активных минеральных добавок в цементе, используемом для бетона марки F400 и выше, не должно превышать 5% по массе.

При действии на морозостойкий бетон агрессивной воды - среды выбор цемента необходимо осуществлять в соответствии с требованиями главы СНиП 2.03.11-85.

При предъявлении к бетону или бетонной смеси для отдельных видов конструкций специальных требований (например, нерасслаиваемости при центрифугировании) выбор цемента должен производиться с учетом требований соответствующих нормативных документов на изготовление этих конструкций.

2.2. В морозостойких бетонах, насыщаемых при оттаивании неагрессивной водой, разрешается при технико-экономическом обосновании применять сульфатостойкие портландцементы по ГОСТ 22256-76*.

2.3. В морозостойких бетонах рекомендуется применять пластифицированные или гидрофобные портландцементы, удовлетворяющие требованиям, пп. 2.1, 2.2 настоящих Указаний.

2.4. Заполнители бетонов должны соответствовать требованиям ГОСТ 10268-80.

2.5. Для повышения морозостойкости и водонепроницаемости бетона, улучшения технологических свойств бетонной смеси и экономного расходования цемента следует вводить в бетонную смесь химические добавки пластифицирующего, пластифицирующе-воздухововлекающего, воздухововлекающего или газообразующего действия. Перечень рекомендованных добавок приведен в таблице 1.

Таблица 1

Вид добавок

Наименование добавок

Обозначение

Стандарты и технические условия на добавки

Пластифицирующие:

 

 

 

суперпластификаторы

Разжижитель С-З

С-З

ТУ 6-14-625-80**

сильнопластифицирующие

Лигносульфонат технический модифицированный

ЛСТМ-2

ОСТ 13-287-85

среднепластифицирующие

Лигносульфонат технический

ЛСТ

ОСТ 13-183-83

Пластифицирующе-воздухововлекающие

Щелочной сток производства капролактама

ЩСПК

ТУ 113-03-488-84

 

Этиленликонат натрия

ГКЖ-10

ТУ 6-02-696-76

 

Метилсиликонат натрия

ГКЖ-11

ТУ 6-02-696-76

Воздухововлекающие

Смола нейтрализованная воздухововлекающая

СНВ

ТУ 81-05-75-74*

 

Смола древесная, омыленная

СДО

ТУ 13-05-02-83

 

Клей талловый пековый

КТП

ОСТ 13-145-82

ОСТ 31-12-77

 

Синтетическая поверхностно-активная добавка

СПД

ТУ 38-101253-77

Газообразующие

Полигидросилоксан 136-11 (кремнийорганическая жидкость ГКЖ-94)

ГКЖ-94

ГОСТ 10834-76*

2.6 Вода для затворения бетонной смеси и приготовления растворов химических добавок должна соответствовать ГОСТ 23732-79.

3.1. Проектирование и подбор составов бетона марок F100 ¸ F300 осуществляют в соответствии с пп. 3.2-3.17 настоящих Указаний и приложением 1.

Проектирование и подбор составов марок F400 н F500 для сборных конструкций, насыщаемых пресной водой, производят в соответствии с приложением 2.

Рекомендации по подбору состава бетона особовысокой морозостойкости для морских сооружений и по технологии изготовления тонкостенных железобетонных конструкций из этого бетона приведены в приложении 3.

3.2. При проектировании состава морозостойких бетонов следует учитывать ограничения максимального водоцементного отношения и назначение необходимого объема вовлеченного воздуха в бетонной смеси, устанавливаемых в зависимости от проектной марки морозостойкости бетона, условий эксплуатации конструкции (состав воды-среды) и условий твердения бетона в соответствии с пп. 3.3-3.6.

3.3. Максимально допустимые значения водоцементного отношения для бетонов марок F100¸F300 принимаются по таблице 2 (для бетонов, оттаивающих в пресной или слабоминерализованной воде при общем содержании солей 5 и менее г/л) и по таблице 3 (для бетонов, оттаивающих в морской или минерализованной воде при общем содержании соли более 5 г/л) при содержании в бетонной смеси вовлеченного воздуха в соответствии с пп. 3.4-3.7.

Таблица 2

Mарка морозостойкости

Максимально допустимые В/Ц для бетона, оттаивающих в пресной или слабоминерализованной воде

твердевших в естественных условиях

подвергшихся тепловой обработке

F100

0,60

0,55

F150

0,57

0,52

F200

0,55

0,50

F300

0,47

0,45

Примечания 1. Применение воздухововлекающих и пластифицирующе-воздухововлекающих добавок обязательно в бетонах марок F200 и F300.

2. В бетонах марок F100 и F150, приготовленных без добавок, повышающих морозостойкость, значение В/Ц должно быть уменьшено на 0,05.

Таблица 3

Марка морозостойкости

Максимально допустимые В/Ц для бетонов, оттаивающих в минерализованной и в морской воде с общим содержанием солей более 5 г/л

твердевших в естественных условиях

подвергшихся тепловой обработке

F100

0,55

0,50

F150

0,52

0,47

F200

0,50

0,45

F300

0,43

0,40

Примечание. Применение воздухововлекающих и пластифицирующе-воздухововлекающих добавок в бетонах марок F100¸F300 обязательно.

3.4. Воздухосодержание уплотненной бетонной смеси для морозостойких бетонов марок F100¸F300, насыщаемых в условиях эксплуатации пресной или слабоминерализованной водой, должно составлять в среднем 3-5% по объему, но быть не меньше 2%.

Воздухосодержание уплотненной бетонной смеси для морозостойких бетонов марок F100¸F300, насыщаемых в период эксплуатации морской или минерализованной водой при общем содержании солей более 5 г/л, должно соответствовать таблице 4.

Таблица 4

3.5. Объем вовлеченного воздуха в бетонных смесях для мостовых конструкций должен составлять 2-4%, а для одежды проезжей части мостов - 5-6%.

3.6. Указанное в п. 3.4, 3.5 воздухосодержание бетонных смесей должно достигаться при обязательном введении в них воздухововлекающих или пластифицирующе-воздухововлекающих добавок, соответствующих табл. 1, или комплексных на их основе с целью распределения нормируемого объема вовлеченного воздуха в виде замкнутых пузырьков мельчайших размеров.

3.7. Комплексные добавки, состоящие из пластификатора и воздухововлекающего или пластифицирующе-воздухововлекающего компонентов, следует применять для повышения морозостойкости бетона и одновременного улучшения свойств бетонной смеси и уменьшения расхода цемента.

3.8. Рекомендованные дозировки добавок, в том числе комплексных, приведены в таблице 5.

Таблица 5

Условное обозначение добавок

Количество добавок в расчете на сухое вещество, %, массы цемента

ЛСТ+(СКВ, СДО, КТП, СПД)

(0,1¸0,2) +(0,003¸0,05)

ЛСТ+ГКЖ-94

(0,1¸0,2) + 0,15 кг

С-3+ (СНВ, СДО, КТП, СПД)

(0,3¸0,7) + (0,002¸0,05)

лстм-2+(Снв, сдо, ктн)

(0,1¸0,3)+(0,003¸0,03)

с-з+лст

0,45 + (0,07¸0,2)

с-з+щспк

(0,3¸0,7)+(0,15¸0,30)

щспк

0,15¸0,35

гкж-10

0,05¸0,2

гкж-11

0,05¸0,2

Примечания. 1. Из компонентов, указанных в скобках, применяется только один.

2. Кремнийорганическая жидкость ГКЖ-94 вводится в бетонную смесь только в виде 50%-ной водной эмульсин в количестве 0,3 кг на 1 м3 смеси.

3.9. При применении пластифицированного портландцемента в бетонную смесь следует вводить одну из воздухововлекающих добавок, соответствующих табл. 1. При применении гидрофобного портландцемента в бетонную смесь следует вводить добавку ЛСТ. Применение добавки С-3 в бетонах на пластифицированном или гидрофобном цементе не допускается.

Применение добавки ЛСТМ-2 в бетонах на пластифицированном или гидрофобном цементе допускается только после экспериментального исследования.

3.10. Дозировки добавок, в том числе и компонентов комплексных добавок, уточняются при подборе состава бетонной смеси на конкретных материалах с обеспечением минимальной водопотребности бетонной смеси, необходимого воздухосодержания у места ее укладки, достижения заданной прочности бетона и отсутствия повреждения структуры бетона при принятом в производстве режиме тепловлажностной обработки.

3.11. Воздухосодержание бетонной смеси следует регулировать при подборе состава изменением дозировки воздухововлекающей или пластифицирующе-воздухововлекающей добавки в пределах, указанных в таблице 5.

При этом должны быть учтены возможные потери вовлеченного воздуха бетонной смесью в зависимости от условий и длительности ее транспортирования, от интенсивности виброуплотнения. Должно быть также учтено, что:

а) воздухосодержание бетонной смеси увеличивается с возрастанием дозировки добавки, с ростом подвижности бетонной смеси, с увеличением доли песка в смеси заполнителей, при более эффективном перемешивании бетонной смеси;

б) воздухосодержание понижается с увеличением расхода цемента и с повышением температуры бетонной смеси.

Окончательно дозировка воздухововлекающей или пластифицирующе-воздухововлекающей добавки, в том числе в составе комплексной добавки, должна быть уточнена в пробном замесе, приготовленном в производственном смесителе.

3.12. Добавки ГКЖ-10 и ГКЖ-11 рекомендуется применять в бетонах марок не выше F200, оттаивающих в пресной воде. Добавку ЩСПК рекомендуется применять в бетонах марок не выше F300, оттаивающих в пресной воде.

3.13. При выборе вида добавок следует исходить из целесообразности применения на одном бетонном заводе только одного вида добавки (или одной комплексной добавки) с учетом возможности ее использования для всей продукции, к бетону которой предъявляется требование морозостойкости.

3.14. Назначаемая подвижность бетонной смеси должна соответствовать принятому в производстве способу ее уплотнения. При этом должна быть учтена повышенная удобоукладываемость бетонных смесей с вовлеченным воздухом в количестве более 2% по объему, позволяющая снижать осадку конуса по сравнению со смесью без добавок или содержащей вовлеченный воздух до 2% в соответствии с таблицей 6.

3.15. С целью предупреждения водоотделения в бетонных смесях и снижения морозостойкости бетона рекомендуется ограничивать подвижность смесей осадкой конуса не более 6 см для бетонов марки F300 и для бетонов зоны переменного уровня морских гидротехнических сооружений.

Таблица 6

При соответствующем обосновании подвижность бетонной смеси для морозостойких бетонов может быть более 6 см по осадке конуса.

Допускается применение высокоподвижных и литых бетонных смесей с комплексными добавками по таблице 5.

3.16. Для уменьшения расхода цемента в морозостойких бетонах следует снижать водопотребность бетонных смесей путем:

1) введения в них комплексных добавок, содержащих наиболее эффективные пластификаторы;

2) использования пластифицирующего действия вовлеченного воздуха, каждый процент которого в объеме бетона позволяет снизить расход воды на 3-4 л.

3.17. Необходимая прочность морозостойких бетонов должна быть обеспечена соответствующим выбором соотношения количества цемента, объемов воды и вовлеченного воздуха при использовании линейной зависимости:

Rб = f ,

где Ц - расход цемента, кг/м3, В - расход воды, л/м3, Д - объем вовлеченного воздуха в уплотненной бетонной смеси, %.

Указанная зависимость может быть получена путем предварительного испытания бетонов на выбранных для применения цементах и заполнителях, в том числе приготовленных без воздухововлекающих добавок.

3.18. Подбор состава морозостойкого бетона с химическими добавками следует производить путем установления оптимального соотношения между компонентами бетонной смеси, обеспечивающего выполнение требований, предъявляемых к бетонной смеси (подвижность, воздухосодержание) и к бетону (морозостойкость, пpочнocть, водонепроницаемость) и требований пп. 3.1-3.17 настоящих Указаний.

Примеры подборов составов бетона с разными химическими добавками приведены в приложении 1.

4.1. Приготовление, транспортирование, укладку и формование бетонных смесей следует производить в соответствии с указаниями главы СНиП 3.03.01-87 и пп. 4.2-4.12 настоящих Указаний.

4.2. При назначении рабочих составов бетона должны обязательно учитываться влажность заполнителей, а также вода, вводимая с растворами добавок, с целью обеспечения заданного водоцементного отношения.

4.3. Приготовление бетонных смесей следует производить в бетоносмесителях периодического действия.

Жесткие и малоподвижные смеси с осадкой конуса 2 см и менее следует приготавливать в бетоносмесителях принудительного действия.

Бетонные смеси с добавкой ГКЖ-94 при любой подвижности следует приготавливать в бетоносмесителях принудительного действия.

4.4. Химические добавки следует вводить в бетонную смесь в виде водного раствора определенной концентрации. Водный раствор добавок следует подавать в бетономешалку, как правило, вместе с водой затворения.

4.5. Предварительное приготовление водных растворов химических добавок следует производить в соответствии с приложением 4.

4.6. Дозирование химических добавок разрешается производить по массе или объему. Используемые для этой цели дозаторы должны обеспечивать точность дозирования в соответствии с ГОСТ 7473-85.

4.7. При применении комплексных добавок следует, как правило, применять раздельные установки для приготовления растворов добавок и отдельные дозаторы.

Допускается заблаговременное приготовление совмещенных в одном водном растворе комплексных добавок СПД+ЛСТ, ГКЖ-94+ЛСТ, ЩСПК+С-3, если в бетонах, приготавливаемых на одном БСУ, применяются комплексные добавки при постоянном количественном соотношении ее компонентов.

При заблаговременном приготовлении совмещенной добавки СНБ+ЛСТ требуется стабилизация приготавливаемого совмещенного раствора с помощью альгината натрия. Приготовление такого раствора осуществляют в соответствии с приложением 4. Дозирование комплексной добавки в виде совмещенного раствора следует производить через один дозатор.

4.8. Объемную дозу водного раствора добавки на один замес А следует определять по формуле:

A = , л,

где Ц - расход цемента на замес, кг; С - дозировка добавки, % массы цемента, установленная при подборе состава бетона; К - концентрация рабочего раствора добавки, %; П - плотность рабочего раствора добавки, г/см3.

4.9. Уплотнение бетонных смесей следует производить вибрированием. Применение вакуумирования для уплотнения бетонных смесей с воздухововлекающими добавками запрещается. Разрешается уплотнять бетонные смеси с воздухововлекающими добавками центрифугированием.

4.10. Длительность и интенсивность виброуплотнения бетонных смесей с воздухововлекающими добавками должны обеспечить сохранение в бетоне количества вовлеченного воздуха не менее значений, установленных в пп. 3.4-3.5.

4.11. Рекомендуется бетонировать изделия и конструкции так, чтобы поверхности, подвергающиеся в условиях эксплуатации влиянию внешних воздействий, были обращены при формировании к бортовой опалубке или днищу.

4.12. Замерзание приготовленной бетонной смеси и свежеуложенного бетона не допускается.

При приготовлении в зимнее время теплой бетонной смеси температура ее в случае применения добавки ГКЖ-94 не должна превышать 30°С.

5.1. Твердение бетона должно происходить в условиях и в течение сроков, достаточных для формирования долговечной структуры, с соблюдением требований пп. 5.2-5.10 настоящих Указаний.

5.2. Твердение монолитного бетона в естественных условиях при сохранении им положительной температуры и с соблюдением правил влажного ухода должно продолжаться не менее 14 суток.

5.3. Разрешается ускорять процесс твердения бетона путем тепловлажностной обработки в пропарочных камерах или другими способами, создающими условия, установленные пп. 5.4-5.9 настоящих Указаний.

Запрещается применение электропрогрева для бетона с добавкой ГКЖ-94.

5.4. Прогреву бетона должна предшествовать предварительная выдержка не менее 2 часов. Для бетонов с добавками ЛСТ, ЛСТМ-2, ГКЖ-10, ГКЖ-11 или приготовленных на пластифицированном и гидрофобном портландцементах предварительная выдержка должна составлять не менее 4 часов.

Предварительная выдержка бетонов с добавкой ГКЖ-94 должна составлять не менее 4 часов при температуре окружающей среды выше +20°С и не менее 6 часов при температуре окружающей среды ниже +20°С.

5.5. Режим тепловлажностной обработки конструкций и изделий из морозостойких бетонов следует назначать с учетом следующих ограничений:

скорость подъема температуры среды - не более 20 град/ч, а при марке бетона

aquagroup.ru

Факторы, влияющие на морозостойкость бетона

На морозостойкость бетона оказывает влияние значительное число факторов.

Их можно разделить на четыре группы: качество материалов; составы бетона; добавки; параметры технологии. При этом большинство факторов «воздействует» как через объем пор, так и в еще большей степени через их характер. Увеличение содержания условно-замкнутых пор, не заполняемых водой при насыщении бетона, является сегодня основным способом обеспечения высокой морозостойкости.

Качество материалов для бетона

Влияние качества портландцемента на морозостойкость бетон:: связано с его минералогическим составом, тонкостью помола и содержанием активной минеральной добавки.

Из минералов цемента отрицательное явление на морозостойкость оказывает алюминий. Он образует при гидратации неводостойкие и не морозостойкие структуры. Поэтому при возможности рекомендуется применять сульфатостойкий или другие цементы с пониженным содержанием алюмината (до 7— 8%). Нужно отметить, что влияние содержания алюмината на морозостойкость существенно ослабляется при применении воздухововлекающих добавок.

Влияние тонкости помола цемента на морозостойкость неоднозначно. С одной стороны, тонкомолотые цементы повышают нерасслаиваемость бетонной смеси, что очень важно для морозостойкости бетона. В то же время возрастает усадка бетона на таких цементах и вероятность трещинообразования. По этой причине повышение тонкости помола цемента сверх 4000— 4500 см2 нежелательно, так как может приводить к снижению морозостойкости.

Минеральные добавки в цементе также могут снижать морозостойкость бетона, особенно при увеличении их содержания. Возможной причиной этого является слабый (более пористый) контактный слой зерен добавок с продуктами гидратации цемента. Поэтому для бетонов повышенной морозостойкости предпочтительней использовать бездобавочный портландцемент. Морозостойкость других цементов снижается в последовательности: портландцемент с минеральной добавкой — шлакопортландцемент пуццолановый портландцемент.

Еще одним фактором, снижающим морозостойкость, является лежалость цемента. Она значительнее снижает морозостойкость, чем прочность при сжатии. Так, при снижении прочности бетона на лежалом цементе на 30% его морозостойкость уменьшилась почти в 10 раз.

Влияние свойств заполнителей на морозостойкость бетона проявляется в двух аспектах. Во-первых, это морозостойкость самих заполнителей, которая должна быть не ниже требуемой морозостойкости бетона. Во-вторых, комплекс их свойств, влияющих на структуру, пористость бетона и вследствие этого на морозостойкость. Он может быть оценен по водопотребности заполнителей, учитывающей одновременно влияние загрязненности заполнителей, формы зерен, их крупности, зернового состава. Применение заполнителей повышенного качества с низкой водопотребностью снижает объем цементного камня в бетоне и повышает морозостойкость. Играет роль и состояние поверхности заполнителей, влияющее на качество контактной зоны. Так, морозостойкость бетона на шебне выше, чем на гравии.

Крупность заполнителя также оказывает заметное влияние на морозостойкость. При ее повышении возрастает степень дефектности поверхности сцепления (седиментационные явления, усадочные микротрещины). Поэтому при снижении НК заполнителей морозостойкость бетонов повышается. Вторым фактором, способствующим этому, является повышенное защемление в них воздуха. Наибольшую морозостойкость (при том же В/Ц) имеют мелкозернистые бетоны. Она может вдвое превышать морозостойкость обычных бетонов.

Представляет интерес оценка «чистого» влияния НК заполнителей.

Тот факт, что равноценными приемами по повышению морозостойкости бетона являются снижение В/Ц с 0,6 до 0,45 и уменьшение наибольшей крупности заполнителей с 19 до 6 мм, говорит о значительном влиянии крупности заполнителей на морозостойкость бетона.

www.uniexo.ru