Mrazuvzdornost betonu: odhadujeme chování materiálu při

Mnoho z těch, kteří staví domy v klimatické zóně s pravidelným chlazením, se zajímají o to, jak zvýšit odolnost betonu vůči mrazu. Tato otázka je velmi důležitá, protože silné snížení teploty a ještě více - její prudké poklesy vedou k většímu opotřebení konstrukcí ak urychlení procesu jejich zničení.

Níže se podíváme na to, co se stane s betonem, když zamrzne a jak zabránit negativním důsledkům tohoto procesu.

Procesy v materiálu

Abychom pochopili, na čem závisí odolnost cementové malty vůči nízkým teplotám a jak lze zlepšit, měly by se studovat procesy, ke kterým dochází v samotném materiálu. A zde je třeba poznamenat, že při dlouhodobém vystavení studenému betonu rychle ztrácí svou pevnost, zejména v povrchové části.

K dnešnímu dni existují dvě hypotézy vysvětlující tento jev:

• Podle jednoho hlediska příčinou zničení materiálu zevnitř jsou ledové krystaly. Vlhkost, která se vniká do pórů materiálu, za mrazu při nízkých teplotách zmrzne a objem se zvyšuje o cca 10-12%. Inkludace ledu ovlivňují stěny pórů, zničí je a snižují hustotu roztoku.
• Podle dalších tvrzení není hlavním škodlivým faktorem samotný led, ale kapalina, která zůstává v kapilářích během zmrazení. Led se tlačí proti zbytkům vody, které jsou prakticky nekomprimované a zničí kanály o průměru 5 až 100 nanometrů.

Dávejte pozor! Navzdory skutečnosti, že druhá hypotéza má mezi odborníky velkou prestiž, oba se navzájem neodporují. V každém případě se hlavní důvod nazývá zvýšení objemu kapaliny během přeměny na led.

• Důležité je v tomto případě skutečnost, že expandující kapalina a led naplňují póry pevného a současně poměrně malého objemu. Z tohoto důvodu bude mrazuvzdornost pórobetonu vyšší než mrazuvzdorná kompozice cementu podobné značky: rezervní objem dutin vám umožní kompenzovat výsledné zatížení.

Mělo by být poznamenáno, že destrukce struktur v důsledku vnitřních napětí vzniká nerovnoměrně:

• Zpočátku je tvar vyčnívajících ploch přerušován a úhly jsou štěpeny.
• Pak jsou v rovinných plochách otevřených povrchů mikrotrhlinky, které se brzy spojí do velkých poškozených oblastí. To může vést k odlupování betonu a tvorbě velkých příkopů.
• Ve třetí fázi tekutina proniká do hlubokých struktur konstrukce a její hromadění ve velkých trhlinách způsobuje silné zničení.

Samostatně je třeba poznamenat, že intenzita expozice je zvýšena skutečností, že různé složky betonu mají odlišný koeficient teplotní deformace. Rozdíly ve změnách objemu cementového monolitu, minerálního kameniva a výztuže z oceli vedou k tomu, že v čase, oblasti s nižší hustotou v místech jejich kontaktu.

Materiálová analýza

Indikátory studené odolnosti

Studená odolnost se obvykle chápe jako schopnost materiálu odolávat nízkým teplotám bez zničení a nevratných deformací. Pro číselné označení tohoto parametru se tato hodnota používá jako třída betonu pro mrazuvzdornost (F) - počet cyklů mrznutí / rozmrazování, které může beton této značky vydrží, dokud jeho pevnost v tlaku nedosáhne 5%.

Mrazuvzdornost betonu F200 znamená, že před začátkem zjevné ztráty pevnosti může materiál zmrznout a rozmrazit alespoň 200krát, což je docela významný ukazatel. Takovéto betony lze úspěšně aplikovat v centrálním Rusku, které je charakterizováno častými teplotními změnami v zimě.

Dávejte pozor! Mrazuvzdornost asfaltového betonu a dlažby na cementovém pojivu se určí poněkud jinak: materiál by neměl ztrácet více než 5% hmotnosti.

Vzhledem k tomu, že schopnost odolávat nízkým teplotám do značné míry závisí na tom, jak silná je samotná základna, existuje přímá souvislost mezi třídou materiálu a takovýmto ukazatelem jako odolnost proti mrazu v betonu. Nejběžnější formulace a jejich charakteristiky jsou uvedeny v tabulce:

Jak vidíte, závislost je zcela zřejmá. Čím vyšší je síla materiálu (tím více bude jeho cena), tím delší a účinněji odolává zmrazení.

 Charakterizace

Stanovení mrazuvzdornosti betonu podle GOST (GOST 10060.0) se provádí tímto způsobem:

• Vzorek střední struktury je odebrán z dávky betonu (tj. Bez přidání nebo odstranění plniva).
• Z tohoto vzorku ve formě různých vzorků - kostky s okrajem 100 nebo 200 mm.
• Vzorek se suší 28 dní pro vytvrzování, poté se nasytí vodou po dobu 4 dnů.
• Poté se betonové kostky umístí do mrazničky, kde se střídavě mrazí (- 18⁰C) a rozmrazování (+18 ° C)⁰C)
• Po požadovaném počtu cyklů se provádí studie mechanických vlastností materiálu pomocí lisu.
• Na základě změny indexu pevnosti v tlaku, v závislosti na době vystavení teplotám, se dospěje k závěru o stupni odolnosti materiálu proti chladu.

Dávejte pozor! Zrychlené testování je rovněž povoleno při opakovaném nebo jediném zmrazení, po kterém následuje vypočítané stanovení parametrů.

Pro usnadnění práce můžete použít speciální zařízení k určení odolnosti betonu vůči mrazu. Taková zařízení jsou vybavena měřícími komorami a referenčními vzorky, což umožňuje získat informace o provozních vlastnostech materiálu s minimálními náklady na práci.

K určení odporu za studena lze použít i metodu ultrazvuku podle GOST 26134-84. Je to méně náročné na realizaci, ale zahrnuje použití poměrně složitého vybavení, protože s vlastními rukama se nebudete moci vypořádat zde - budete se muset obrátit na specialisty.

Zvýšená odolnost proti nízkým teplotám

V případě potřeby můžete beton odolný vůči mrazu vlastními rukama.

Pro tento účel použijte následující techniky:

• Nejprve je nutné při nalévání důkladně utěsnit roztok. Po zhutnění se poréznost materiálu snižuje, což znamená, že objem kapaliny, který se dostane do betonu, když je nasycený, také klesá.

Dávejte pozor! Za tímto účelem nestačí bajonování - doporučujeme použít vysokokapacitní vibrační kompaktor.

• Za druhé, zvyšování mrazuvzdornosti betonu se provádí vytvořením dalších vnitřních dutin. Zároveň se k roztoku přidá plynotvorná nebo póru tvořící složka, která zajišťuje tvorbu mikroskopických bublin v materiálu.

Tip! Optimální objem přiváděného vzduchu je v tomto případě od 4 do 6% celkového objemu betonu.

• Za třetí, můžete použít speciální přísady, které zvyšují odolnost již polymerovaného betonu na nízké teploty.. Tyto přísady obsahují vápenaté soli a močovinu - snižují obsah ledu v materiálu tím, že snižují hustotu mrznoucí vody. Skalnatý led vzniklý během zmrazení koncentrovaného solného roztoku má méně destruktivní účinek na stěny pórů.
• Konečně, v některých případech stačí prostě chránit povrch před přímým kontaktem s vlhkostí.. Zde mohou být použity jak polymerní impregnace - sililí, tak i přední barvy tvořící hustou fólii.

Závěr

Informace, které jsou uvedeny v článku o tom, co se stane v řešení, když zmrzne, jak je určeno mrazuvzdorností betonu podle GOST, a co lze udělat pro jeho zvýšení, je velmi důležité. Dlouhodobé vystavení se nízkým teplotám, stejně jako opakované zmrazování a rozmrazování, může doslova za několik let snížit pevnost betonové konstrukce z téměř poloviny.

Chcete-li vědět, jak tomu zabránit, pečlivě si přečtěte výše uvedená doporučení a podívejte se na video v tomto článku.