Морозостойкость бетона





Компания "РВС" предлагает клиентам в Москве и Санкт-Петербурге оборудование для проведения лабораторных испытаний на морозостойкость бетона. Будучи опытными специалистами, мы предлагаем своим клиентам только лучшее по самой оптимальной стоимости на рынке.

Способность бетона сохранять физико-механические свойства при многократном чередовании периодов замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии называют морозостойкостью. Эта характеристика вещества маркируется буквой F. F - установленное ГОСТом минимальное число циклов замораживания и оттаивания образцов бетона, при которых сохраняются первоначальные физико-механические свойства в рамках установленных норм.

Главной причиной разрушения насыщенного водой бетона является расширение жидкости, находящейся в его порах, при изменении её состояния (замерзании). Затвердев, жидкость увеличивается в объёме и создает давление на стенки пор, которое может стать причиной их разрыва. Для того, чтобы это стало возможным, необходимо заполнение пор бетона водой не менее чем на 85-90% их объёма. В естественных условиях такое насыщение жидкостью наблюдается крайне редко, поэтому материал, как правило, выдерживает значительное число циклов заморозки и последующего оттаивания.

Замерзание бетона, начинаясь с поверхности, постепенно распространяется вглубь. Поэтому разрушение при совместном действии воды и мороза, особенно в гидротехнических сооружениях в зоне колеблющегося уровня воды, происходит в первую очередь на поверхности.

Испытание бетона на морозостойкость

Для определения морозостойкости материала в строительстве образцы бетона подвергаются циклам замораживания и оттаивания. В результате этих воздействий высчитывается коэффициент потери бетона в массе за счет деформации и повреждения поверхности.

Для проведения испытаний на устойчивость к замораживанию используется дистиллированная вода, сопротивляемость же размораживающим солям тестируется 35%-ным водным раствором хлористого натрия.

Подготовка образцов к испытанию

В пять форм заливаются образцы кубической формы с размером ребра 100 мм. В один из таких кубов вставляется термоэлемент для осуществления впоследствии контроля температурного режима. Залитые образцы хранятся при температуре в 20 градусов с допустимым отклонением 2 градуса в любую сторону; важно предохранить бетон от пересыхания, например, накрыв пленкой.  Через сутки +/- 2 часа образцы изымаются из форм и помещаются на семь дней в водяную баню с температурой от 18 до 22 градусов Цельсия. Далее каждый куб бетона помещается в климатическую камеру, где образцы хранятся 27 суток. После извлечения из камеры бетонные кубы взвешиваются с точностью до грамма (m27), а затем укладываются в специальные емкости с использованием специального фиксатора, сохраняющего между образцами расстояние около 10 мм. Емкости заполняют водой и раствором соли на 20-30 мм. выше верхних граней образцов; температура заливаемого раствора колеблется в диапазоне от 18 до 22 градусов. В таком состоянии бетонные кубы находятся ровно сутки, затем извлекаются для контроля массы (м28). Вес до и после "замачивания" в соляном растворе необходим для расчета водопоглощения по следующей формуле: L = (m28 - m27) / m27 * 100 , где L - капиллярное водопоглощение, m27 - масса образца в возрасте 27 суток, m28 - масса образца в возрасте 28 суток.

Проведение испытания

  1. Закрытые крышками емкости с образцами (в соответствующей жидкостной среде) равномерно распределяются в морозильной камере.

  2. После включения морозильной камеры, процесс цикличного попеременного замораживания и оттаивания контролируется согласно следующему графику. Стоит отметить, что температура воздуха внутри морозильной камеры не должна быть ниже -25 градусов.

  3. После 16 часов замораживания наступает фаза оттаивания, которая длится вдвое меньше. В этот период необходимо контролировать высоту раствора - при допустимой температуре жидкости от 18 до 22 градусов, раствор не должен доходить до верхнего края образца на 18-22 мм.

  4. За 15 минут до окончания фазы оттаивания необходимо откачать воду. Далее следует залить новый раствор и начать новый цикл замораживания-оттаивания.
  5. Важным моментом является фиксация температуры воды во время процесса оттаивания. Для контроля температуры образцов используется термоэлемент, помещенный на подготовительном этапе в один из кубов.
  6. В течение всех 56 циклов испытаний необходимо внимательно отследить хотя бы один из них целиком, от первых минут замораживания до заливки нового раствора.
  7. В процессе проведения испытаний, хотя бы раз в неделю рекомендуется менять места расположения емкостей с образцами внутри морозильной камеры при этом разворачивая их на 180 градусов.
  8. Через каждые семь циклов все образцы в оттаявшем состоянии подвергаются тщательному осмотру: фиксация визуальных изменений, удаление мелких частиц при помощи щетки под слабым давлением, удаление оставшихся в растворе частиц образцов. Все отпавшие частицы высушиваются до достижения постоянной массы при температуре от 100 до 120 градусов, охлаждаются до 18-22 градусов и взвешиваются с точностью до 0,1 грамма.

Обработка результатов

Потерю для двух образцов, находящихся в одной емкости, к каждому сроку измерения определяют по формуле: Pn = ms1n / m0 * 100, где Pn - потеря массы через n-ое количество циклов попеременного замораживания и оттаивания, ms1n - общая масса отделившегося и отслоившегося материала через n циклов попеременного замораживания и оттаивания, определенная с точностью до 0,1 грамма, m0 - масса двух образцов, высушенных на открытом воздухе в возрасте 27 суток, и определенная с точностью до грамма.

Для определения морозостойкости бетона принимается среднее арифметическое показателей всех испытываемых образцов через 56 циклов их попеременного замораживания и оттаивания.