Определение морозостойкости бетона

Бетон – это искусственный камень, получаемый путем застывания тщательно подобранной по компонентному и фракционному составу смеси на вяжущем из цемента. Из него получают конструкции различных форм с заданными (прогнозируемыми) свойствами. Несмотря на непрерывное развитие строительного рынка и добавление новых морозостойких материалов, легкие и тяжелые бетоны продолжают активно применяться для возведения элементов жилых, гражданских и промышленных объектов. Поэтому к ним, как и раньше, предъявляются довольно высокие требования.

Обследования бетонных изделий и железобетонных конструкций показывают, что 80 % из них не отличаются большой устойчивостью и подвержены разрушениям, возникшим в результате циклического замораживания при наступлении зимы и агрессивного воздействия растворов солей. Из-за этих важных факторов достаточно много зданий были признаны аварийными задолго до окончания расчетного срока эксплуатации, поскольку температурную деструкцию сопровождает потеря прочности несущих конструкций.

Строительная лаборатория «СтройЛаборатория СЛ» проводит испытания бетонного монолита на морозостойкость согласно действующим стандартам. Мы используем современное лабораторное оборудование, методы, которые соответствуют параметрам ГОСТ 10060-2012 и отражают реальное состояние строительных материалов. Мы гарантируем точность результатов исследований. Уровень аккредитации нашей лаборатории позволяет выдавать заключения для сертификации гидротехнического бетона и других подобных материалов. Мы всегда рады сотрудничеству с крупными компаниями и частными клиентами.

Цены на испытания по определению морозостойкости

Что такое морозостойкость?

Морозоустойчивостью называют наибольшее число циклов заморозки и оттаивания бетона, при котором предел его прочности на сжатие снижается более чем на 25 % при отсутствии снижения массы более чем на 5 %. Другими словами, показатель отражает долговечность материала.

Для исследования отбираются качественные образцы (которые содержат влагу – водонасыщенны, возрастом 28 суток): в кубиках с размером стороны 100 мм и цилиндрах диаметром 100 мм и высотой 100 мм. После определения морозостойкости бетону присваивается марка от F15 до F1500, позволяя сразу оценить количество циклов, которые выдержит конструкция.

Существует три гипотезы, объясняющие природу температурной деструкции:

• Из-за малого размера внутренних пустот не весь объем содержащейся в них воды способен превратиться в лед. Последний начинает воздействовать на воду и стенки пор, в результате чего происходит постепенное разрушение связей между частицами заполнителя.
• Температурная деструкция возникает из-за разницы коэффициентов линейной температурной деформации между заполнителями разного происхождения, например, песка и щебня. При снижении температуры уменьшение их объемов происходит по-разному, и возникающие при этом напряжения приводят к образованию трещин. Однако исследования показывают, что такая гипотеза может быть справедливой только для водоненасыщенных бетонов, которые отличаются хорошей водонепроницаемостью.
• Наиболее точное объяснение разрушению бетона под влиянием мороза и температурных перепадов в большом диапазоне дает гипотеза гидравлического давления. По утверждению ее авторов, вода при замерзании в порах и капиллярах оказывает гидравлическое давление на гелеобразные структуры цементного камня. Поэтому в сооружениях с высокой влажностью и в более пористых бетонах разрушение происходит быстрее. Еще один фактор, влияющий на скорость температурного разрушения и «шелушения» – наличие открытых воздушных пор, в которые часть жидкости вытесняется при замораживании. В соответствии с гипотезой, интенсивность температурной деструкции растет вместе со скоростью замораживания, а также взаимосвязана с пористостью бетона.

Классификация уровней морозостойкости

Классы стойкости к морозу обозначаются буквой F. Характеризуют пять классов морозостойкости бетона:

• Низкий (до F50) – составы, предназначенные для эксплуатации внутри отапливаемых помещений.
• Нормальный (F50 – F150), для строительства в теплых и умеренных климатических зонах.
• Повышенный (F150 – F300) – такой класс рекомендуется использовать в районах с сибирским климатом, где имеется промерзающая почва.
• Высокий (F300 – F500), отличаются способностью противостоять глубоким промерзаниям, подходят для северных регионов.
• Крайне высокий (выше F500) – для ответственных строительных конструкций и промышленных объектов.

Для повышения класса морозостойкости, увеличения его стойкости к холодным условиям, в смесь могут добавляться пластификаторы и гидрофобизаторы. Они повышают его плотность (уменьшают подвижность), снижают уровень водопоглощения.

Приступая к выбору класса, учитывают область, в которой материал с конкретной маркировкой будет использоваться.

Способы определения морозостойкости бетона в лаборатории «Стройлаборатория СЛ»

КАК МЫ РАБОТАЕМ

ВЫ ОСТАВЛЯЕТЕ ЗАЯВКУ

МЫ ВАМ ЗВОНИМ

ПРОИЗВОДИМ РАССЧЕТ СТОИМОСТИ

ЗАКЛЮЧАЕМ ДОГОВОР

ОПЛАТА

ПРОВЕДЕНИЕ РАБОТ

ПОЛУЧЕНИЕ ДОКУМЕНТОВ

При разработке и коррекции составов бетона, внедрении новых материалов и технологий производства, а также при контроле готовых бетонных конструкций, в соответствии с требованиями, применяют методы последовательного замораживания и оттаивания (ГОСТ 10060-2012). Их используют, чтобы определить морозостойкость бетонов следующих видов:

• тяжелых;
• мелкозернистых;
• плотных;
• для покрытий аэродромов;
• для строительства дорог.

Образцы для испытаний изготавливают в лабораторных условиях или извлекают из готовых бетонных конструкций (например, из фундамента). Главное, чтобы материал соответствовал необходимым для измерений параметрам. Многократное замораживание проводится после набора проектной прочности, то есть через 28 суток после заливки. Если проверяют образцы, извлеченные из строительных конструкций, принимают во внимание их возраст. В зависимости от среды насыщения, замораживания и оттаивания различают несколько техник исследования морозостойкости бетона. Рассмотрим каждый метод по отдельности:

• Базовый F1. Его применяют для всех видов и марок бетонов, которые эксплуатируются в неминерализованной среде, кроме дорожных и аэродромных. Образцы насыщают водой, протирают поверхность и располагают в специальном модуле, чтобы обеспечить замораживание в воздушной среде до средней температуры -18 (±2) °C. Оттаивание проходит в воде до температуры +20 (±2) °C.
• Базовый F2. Метод разработан для определения максимальных значений морозостойкости бетонов для дорожного и аэродромного строительства. В качестве среды насыщения и оттаивания (до +20 (±2) °C) применяют 5 % раствор поваренной соли, а замораживание (до -18 (±2) °C) проводят на воздухе.
• Ускоренный 2. Его применяют для получения данных по морозостойкости бетонов, работающих в минерализованной среде (кроме дорожных и аэродромных). Среды насыщения, замораживания и оттаивания, а также температурные режимы – те же, что и для метода F2.
• Ускоренный 3. Методику применяют для исследования морозостойкости всех бетонов кроме легких марок плотностью менее 1500 кг/м3. От предыдущего он отличается средой и температурой замораживания – 5 % створ NaCl и -50 (±2) °C.

В строительной лаборатории «СтройЛаборатория СЛ» определение морозостойкости выполняют с помощью оборудования, приспособлений и средств измерения, прошедших аттестацию и поверку. Изготавливается серия образцов, часть из которых (контрольные) испытывается на прочность, остальные (основные) подвергаются замораживанию и оттаиванию. Испытания в обычных условиях проводятся непрерывно, а при вынужденном перерыве образцы хранят в морозильной камере.

Количество циклов замораживания выбирается в зависимости от прочности контрольных образцов, которой они обладают. После этого основные образцы испытывают на сжатие. По полученным данным определяют проектное количество циклов морозостойкости.

Дилатометрический метод

Морозостойкость – не физическая величина, однако чтобы рассчитать характеристику, используют различные физические величины, которые можно измерить. Исследования с использованием специальных методов показывают, что в течение многих циклов замораживания бетон практически не теряет прочности и не происходит его видимых разрушений. При этом практически неизменными остаются температурные деформации. На этом основан ускоренный дилатометрический метод определения морозостойкости бетона, который отличается практичностью и точностью результатов. Для проведения испытаний и оценки результатов используются современные измерительные приборы и компьютерная обработка данных.

Принцип действия дилатометра основан на сравнении температурных деформаций контрольного образца из алюминия, которые производятся линейно, и водонасыщенных проб бетона, при замораживании которых наблюдаются пиковые изменения объема.

В камеры дилатометра устанавливают алюминиевый и контрольный образцы и помещают их в морозильную камеру. В процессе замораживания измерения осуществляются непрерывно, а их результаты сохраняют в памяти вычислительной машины. Для определения марки бетона по морозостойкости выведены зависимости между объемными деформациями и результатами циклических испытаний по базовым методам. Продолжительность нагрузок составляет 3 – 4 часа.

Современные дилатометры вместо контрольных образцов могут использовать адаптивные математические модели и состоят из одной камеры, в которую помещают пробу бетона.

Способы повышения морозостойкости

На основании испытаний бетона разрабатывается комплекс мероприятий, который позволяет повысить морозостойкость материала. Для улучшения гидрофобизации есть несколько способов:

• Гидроизоляция при помощи обмазочных материалов и пропиток для поверхностного слоя.
• Использование более высоких марок цементного вяжущего.
• Усовершенствование технологии укладки и уплотнения, оптимизация условий твердения.
• Введение в состав бетонной смеси специализированных модифицирующих присадок.

В качестве добавок к основным компонентам бетона могут использоваться:

• ПАВ, которые нужны для изготовления более плотных и прочных бетонов.
• Присадки, стимулирующие образование сферических пор, в которые при замерзании вытесняется жидкость. В результате разрушающие напряжения снижаются.
• Пластификаторы, связывающие воду в гелеобразные структуры.

По результатам исследований бетона на морозостойкость сотрудники нашей компании дадут практические рекомендации по улучшению технологии приготовления бетона, изменению гранулометрического и компонентного состава. Получить дополнительную информацию и оставить заявку на услугу вы можете на сайте лаборатории «СтройЛаборатория СЛ» или по телефону.

Сделать заказ

Наши сертификаты