Морозостойкость бетона
Морозостойкостью называют способность выдерживать в насыщенном водой состоянии циклическое повторение процессов замораживания и оттаивания. Бетонные изделия предназначены для долговременного использования, так что морозостойкость является одной из самых важных характеристик бетона. Разрушение бетонных конструкций происходит в результате расширения в процессе замерзания воды, которая накапливается в микротрещинах бетона. Со временем эти микротрещины увеличиваются и приводят к разрушению конструкции.
Морозостойкость бетона определяется количеством циклов замораживания и последующего оттаивания, которое бетон способен выдержать без потери своей прочности. Различные условия испытаний, такие как перепады температур, различное насыщение водой, продолжительность цикла, заметно влияют на показатель морозостойкости. Для точного определения показателя морозостойкости проводятся испытания в экстремальных условиях: понижение температуры замораживания, замораживание в воде и растворах солей.
Количество циклов замораживания/оттаивания, в течение которых масса изделия не уменьшается больше чем на 5%, а его прочность – больше чем на 25%, и определяют показатель морозостойкости бетона. Марка бетона соответствует количеству этих самых циклов. На морозостойкости сказывается внутренняя структура бетона, а точнее его пористость. Микропоры мало влияют на морозостойкость, т.к. вода, находящаяся в них практически не переходит в состояние льда, т.е. не расширяется. Большое влияние оказывают макропоры и их строение. Именно от этого зависит объём льда, образующегося в теле бетонного элемента при отрицательных температурах.
Повышения морозостойкости можно достичь двумя способами:
увеличением плотности бетона, тем самым сокращаю количество и объём макропор в нём.
увеличение числа воздушных пор в бетоне путём введения в раствор специальных добавок. Эти дополнительные поры не будут заполняться при водонасыщении, но послужат резервуаром для расширяющейся при замерзании воды.
Объем вовлеченного в раствор воздуха для образования дополнительных воздушных пор составляет обычно 4-6% от общего объема смеси (цемента, песка, заполнителя, воды). При увеличении количества цемента и воды, и при уменьшении фракции заполнителя объём вовлекаемого воздуха увеличивается. В качественном морозостойком бетоне размер воздушных пор минимален, а расстояние между ними составляет не менее 0,25мм.