Морозостойкость бетона
Морозостойкость бетона – особое свойство этого строительного материала, отражающее его способность выдерживать периодические циклы «замораживание-оттаивание», которые являются одной из главных причин разрушения бетона. Причина этого явления заключается в том, что содержащаяся в бетоне вода при своем замерзании расширяется. В результате этого избыточного давления в структуре бетона возникают внутренние напряжения, приводящие к постепенному разрушению структуры несущей бетонной конструкции и резкому сокращению ее срока службы.
Морозостойкость бетона, выражающаяся в количестве выдерживаемых им чередующихся циклов заморозки и оттаивания, обозначается индексом «F». Марка бетона по морозостойкости показывает количество переходов нулевой температурной отметки, после которой наступает снижение эксплуатационных характеристик. К примеру, бетон F75 обладает невысокой морозостойкостью и не подходит для использования в северных широтах с суровыми климатическими условиями, так как конструкции и изделия из него смогут гарантированно сохранять свою прочность два-три десятка лет в зависимости от специфики местности. В то время как достаточно морозостойкие бетон F200 или бетон F300 сохранят свои эксплуатационные свойства на протяжении существенно более длительного срока.
Группы морозостойкости бетона
Если говорить о классификации этого стройматериала по такому показателю, как морозостойкость бетона, ГОСТ 10060.0-95 определяет 11 марок, имеющих градацию показателя от F50 до F1000. Исходя из условий эксплуатации, они объединены в несколько групп:
- Бетоны низкой морозостойкости (ниже F50) – очень редкие бетоны, не предназначенные для использования в российском климате, при всем разнообразии которого температура все равно перешагивает нулевую отметку ежегодно не один раз. Как правило, такие бетоны обладают специальными свойствами и используются в субтропическом и более теплых климатических поясах.
- Бетоны умеренной морозостойкости (F50 – F150) являются наиболее распространенными, так как способны обеспечить эксплуатацию на протяжении многих десятилетий при достаточно стабильных перепадах температур. К их числу принадлежат марки материала, обладающие средними прочностными характеристиками.
- Бетоны повышенной морозостойкости (F150 – F300) используются для условий сурового климата и резких сезонных перепадов температур, не теряя своих номинальных характеристик 50 и более лет.
- Бетоны высокой морозостойкости (F300 – F500) обычно принадлежат к числу специальных бетонов, используемых в особых случаях (например, когда с низкими температурами соседствует переменный уровень воды, соприкасающейся с бетонным строением).
- Особо морозостойкие бетоны (выше F500) отличаются особой дороговизной, так как благодаря специальным добавкам в состав смеси строения из них могут простоять веками в суровых полярных или сибирских условиях.
Как уже упоминалось, морозостойкость бетона зависит от пористости его внутренней структуры и степени водопоглощения смеси, определяющих величину внутренних напряжений и темпы протекания процессов ослабления прочности бетонной конструкции либо изделия. Таким образом, для увеличения морозостойкости бетона необходимо снизить водопоглощение смеси за счет уменьшения количества и размера пор при его затвердевании.
Морозостойкий бетон получают различными способами:
- Использование плотного заполнителя, не имеющего поры. В таком случае, будет понижено содержание воды, не нашедшая полостей в его структуре, в затвердевшем растворе;
- Уменьшение количества пор после укладки смеси в опалубку или форму. Такой процесс осуществляется при помощи использования вибрационной установки, уплотняющей смесь и одновременно повышающей морозостойкость бетона;
- Применение особых морозостойких добавок в бетон. Такой шаг позволяет уменьшить сложность и трудоемкость работ, но при этом стоит понимать, что любые добавки в бетон удорожают готовый раствор.