В местностях с низкими температурами и повышенной влажностью для строительства необходимо использовать бетон с высокой устойчивостью к низким температурам. Свойство бетона сохранять свою целостную структуру при многократных резких перепадах температуры в насыщенной водой среде принято называть морозостойкостью.
Этим свойством должны обладать смеси, которые предназначены для фундаментных и дорожных работ, при укреплении массивных конструкций или строительстве гидротехнических устройств и сооружений.
Марки и способы определения морозостойкости
В зависимости от результатов эксперимента строительный раствор получает марку. Название марки морозостойкого бетона обозначается буквой F, которая обозначает морозостойкость, и цифрами, которые указывают число циклов замораживания и оттаивания – F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500. Характеристики каждой из марок приведены в таблице:
На территории России и других стран постсоветского пространства характеристику морозостойкости принято определять в соответствии с требованиями межгосударственного стандарта Гост 10060.1-95. В этом документе приведены методы установления этой характеристики строительного состава, а также условия проведения работ по укладке раствора. Требования установлены для всех типов бетонных смесей, за исключением смесей, предназначенных для покрытия дорог и взлетно-посадочных полос. Также строительные смеси, в которых в качестве вяжущего элемента используется не вода, а воздух, данной экспериментальной проверке не подлежат.
Для испытания строительной смеси приготавливаются контрольные и базовые образцы составов. Контрольные образцы используют для определения прочности раствора на сжатие, а базовые подвергаются испытаниям многократного замораживания и оттаивания в лабораторных условиях. Необходимое оборудование для проведения испытания – морозильная камера, стеллажи, контейнеры и ванны, для насыщения образцов водой.
Морозостойкий бетон испытывают по методике, разработанной Американским обществом по испытанию материала – ASTM. Здесь проводят аналогичные испытания на устойчивость и сохранение структуры смесей путем замораживания-оттаивания, а также исследуют прочность состава на сжатие и изгиб.
Специальные добавки в присадки
Чтобы увеличить способность бетонного раствора сохранять целостную структуру в цикле заморозки-оттаивания при критическом насыщении влагой, необходимо понять, отчего зависит морозостойкость бетона. Эта характеристика обусловлена числом макропор в структуре строительного состава, особенностями расположения пор, состава цемента.
С уменьшением числа пор большого размера, стойкость строительного раствора к перепадам температур увеличивается.
Чтобы достичь наименьшего количества таких пор, применяют ряд специальных приемов для улучшения и повышения морозостойкости бетона.
- Во-первых, для этого нужно создать благоприятную среду для затвердевания раствора, с оптимально рассчитанными показателями температуры и влажности.
- Во-вторых, уплотнение раствора нужно производить качественно.
- В-третьих, уменьшают соотношение воды в цементном растворе. Это достигается за счет внесением химических добавлений, сокращающих потребность в воде, и заполнителей с наименьшей загрязненностью.
- В-четвертых, количество пор можно уменьшить, если замораживать раствор в позднем возрасте, при этом плотность смеси увеличивается за счет возникновения гидратных соединений.
Немаловажным моментом при решении вопроса о том, как повысить морозостойкие свойства бетона, является изменение расположения пор в структуре раствора. Для этого в строительный состав добавляют вещества, способные создать большое количество мелких пор. Это обусловлено тем, что в мелкие поры вода, как правило, не проникает, и этот факт подтверждает увеличение стойкости состава. Такие вещества, или по-другому противоморозные присадки для бетона, являются солями соляной, угольной, азотной кислот и основания, например, CaCI2, NaN02, NaN03, NH4N03, NH4OH, К2С03, NaCI, Ca(N03)2.
Их добавляют разными методами – беспрогревным методом (термосным) или прогревным, с использованием топливной или электрической энергии.
Заливка бетона в мороз
Применение высокопрочного строительного раствора распространено в зимний период, когда работы по строительству не произведены по плану и запоздали. Этот вид смеси для укрепления сооружений используют в регионах с повышенной влажностью, и при строительстве в условиях непосредственного прикосновения смеси с водой, например при строительстве в открытом море.
Укладка бетонного раствора в мороз производится в условиях постоянного прогрева вокруг зоны строительных работ. Воздух вокруг конструкций должен прогреваться при помощи тепловой пушки, либо использованием электротока. Для обогрева током электроэнергии необходимо специально предназначенное для этих целей оборудование – термоэлектрические маты. Ими укрывают рабочую поверхность, таким образом, осуществляют одновременно изоляцию и обогрев.
Заливать бетон в мороз можно используя для обогрева простые теплоизоляционные материалы. Для этого нужно расположить двухслойную пленку на расстоянии от фундамента около 2 см. На пленку накладывают изоляцию, и вовнутрь такой конструкции устанавливают теплогенератор. Для того, чтобы строительный состав затвердел, нужно выдержать минимум 4 дня.
Зимний вид строительного состава обладает высокими физическими характеристиками, способностью отвердевать при низких температурах. Использование этого вида бетона необходимо при выполнении важных строительных работ.
