Морозостійкість бетону: що це таке і як її підвищити

Морозостійкість бетону є здатністю бетонного матеріалу в стані насичення водою або розчином солі витримувати багаторазові цикли “заморожування-відтавання” без прояву видимих ознак деградації, таких як тріщини, відколи, відшарування поверхневих шарів, погіршення механічних характеристик, зміна маси та інших технічних параметрів.

Ця величина характеризується символом F, що супроводжується числом. Число, в даному контексті, є кількістю циклів від -20 до +20 і назад, яке зразок бетону повинен витримувати без погіршення його основних характеристик порівняно з контрольним зразком того ж віку. Важливо розуміти, що якщо значення F дорівнює 75, це не означає, що бетон здатний пройти 75 зим без зменшення своєї міцності, тому що за один сезон може статися кілька перепадів температури від низьких мінусових значень до позитивних і назад.

Слід зазначити, що морозостійкість бетону не впливає на його здатність твердіти в умовах низьких температур. Ця функція залежить від використання спеціальних протиморозних добавок.

Марки морозостійкості бетону

Виходячи з особливостей експлуатації, марки бетону можна розділити на кілька категорій морозостійкості:

• До F50 (низька морозостійкість). Суміші з такою низькою морозостійкістю зустрічаються рідко і мають обмежені можливості при використанні. Будівлі, виготовлені з такого бетону, можуть піддаватися тріщинам при перепадах температур на відкритому повітрі.
• F50 – F150 (середня морозостійкість). Цей діапазон морозостійкості найпоширеніший. Він підходить для бетону середньої міцності. Завдяки цій морозостійкості тривалість служби матеріалу збільшується при частих перепадах температур.
• F150 – F300 (підвищена морозостійкість). З таким рівнем морозостійкості бетон можна використовувати у жорстких кліматичних умовах. Будівлі, виготовлені з нього, витримують значні коливання температур та зберігають свої характеристики протягом багатьох десятиліть.
• F300 – F500 (висока морозостійкість). Бетон з такою високою морозостійкістю рідко використовується, за винятком випадків, коли потрібна експлуатація в умовах з рівнем води, що змінюється, і аналогічних складних сценаріях. Проте вартість такого бетону вища.
• Від F500 (особливо висока морозостійкість). Бетон з маркою F500 і вище застосовується виключно у виняткових ситуаціях, наприклад, при будівництві об’єктів, призначених для довгострокової експлуатації на віки. Це пов’язано з використанням спеціальних добавок та високою вартістю такого матеріалу.

Методи підвищення морозостійкості бетону

Існує кілька основних методів збільшення морозостійкості бетону, особливо бетонної плитки:

• Використання жорсткої суміші: для покращення морозостійкості можна застосовувати повітровтягуючі добавки, такі як солеабієтинова кислота (СДО) і соляна абієтинова кислота (СНО). Ці добавки допомагають запобігти розшаруванням суміші, покращують вологостійкість і роблять плитку стійкою до морозів. Однак, слід зазначити, що ефективність цих добавок обмежується диспергуванням повітря, що залишається у порах наповнювачів.
• Обробка гідрофобізатором: застосування гідрофобізатора для бетону в правильній пропорції може запобігти утворенню тріщин і зменшити вбирання вологи. Один з ефективних гідрофобізаторів – ФОБ-Ф7, спеціально розроблений для горизонтальних мінеральних поверхонь, таких як бетонна плитка. Він забезпечує захист від висолів, не змінює зовнішній вигляд поверхні та швидко висихає.

Правильне застосування цих методів може значно покращити морозостійкість бетонних виробів, що особливо важливо під час роботи з матеріалами, що піддаються впливу низьких температур.

Морозостійкий бетон: класифікація, склад і основні властивості

При необхідності зведення будівель у регіонах з холодними зимами та частими температурними перепадами, рекомендується використовувати бетонні розчини, що володіють підвищеною морозостійкістю. До таких матеріалів відносяться розчини з низькою пористістю (дрібнозернистий бетон) у складі якого є особливі добавки, що не дозволяють суміші змінювати структуру під впливом зовнішнього середовища і факторів, що впливають на міцність і водонепроникність у процесі експлуатації.

Що таке морозостійкість бетону?

Морозостійкість бетону – це властивість матеріалу протистояти багаторазовому заморожуванню/розморожуванню без втрати міцності і якості. На даний показник прямий вплив робить кількість пір всередині суміші та склад розчину.

Дослідження на предмет морозостійкості роблять двома базовими та двома прискореними способами. Усі вони передбачають проведення випробувань матеріалу шляхом багаторазового заморожування і відтавання у воді або соляному розчині різної міцності, з подальшою оцінкою стану суміші або бетонних виробів.

При проведенні досліду використовують:

• морозильну камеру (здатну створити температуру до -130 ° С);
• стелажі;
• контейнери для насичення лабораторного матеріалу водою.

Після проведення операції будь-яким способом, порівнюють характеристики контрольних і базових зразків будівельної суміші, а також визначають рівень вологопоглинання та оцінюють зовнішній вигляд бетону при зануренні й після висихання.

При встановленні класу і виявленні можливості використання того чи іншого виду суміші в конкретній конструкції обов’язково враховують:

• мінімальне значення показника річної температури місцевості;
• кількість циклів заморожування і розморожування (річне);
• хімічний склад води, з якою готові конструкції будуть контактувати в процесі експлуатації.

Після отримання результатів дослідження, суміші наноситься маркування F1 або F2, що є допуском до використання у певних умовах.

Бетон класу F1 застосовується для загальних бетонних робіт, а суміш марки F2 використовується при будівництві доріг і злітних смуг, а також споруд та конструкцій, які будуть перебувати у воді (в т. ч. морській з високим вмістом солей) або контактувати з реагентами, що впливають на структуру основи.

Класифікація, склад і основні властивості

Показник морозостійкості відзначають у технічній документації маркуванням F із зазначенням максимального числа циклів (у чисельному вираженні від 50 до 300). Від значення показника F залежить сфера застосування бетону.

F50 має низький рівень стійкості до перепадів температури. Суміш придатна для внутрішніх робіт, а також може використовуватися при виробництві підготовчих будівельних робіт.

Від F50 до F150. Такий матеріал можна застосовувати в рядовому будівництві об’єктів, територіально розташованих у регіонах з помірним кліматом.

Від 150 до F300. Бетон такої марки підходить для зведення конструкцій у регіонах з холодним кліматом.

Вище F300. Суміш з такими характеристиками вважається найбільш стійкою до перепадів температур. Як стверджує buduemo.com, вона може застосовуватися при будівництві об’єктів спеціального призначення, що експлуатуються у зонах зі складними кліматичними умовами.

Класифікація морозостійкості безпосередньо пов’язана з класом водонепроникності бетонних конструкцій: чим вище стійкість до морозів, тим більший тиск води може витримати споруда.

У складі бетону, що володіє підвищеною морозостійкістю, можуть бути присутні:

• поверхнево активні речовини,
• присадки для утворення кулястих пор (впливають на стан бетону при замерзанні),
• суперпластифікатори,
• а також добавки, що впливають на властивості та ступінь водонепроникності бетону.