Как повысить морозостойкость бетона?

Морозостойкий бетон: каким он бывает, как его делают и проверяют

В холодное время года стройматериалы с пористой структурой, в том числе бетон, подвергаются повышенным нагрузкам. Под воздействием отрицательных температур бетонный монолит пропитывается водой, которая проникает в поры и, становясь льдом, расширяется при замерзании. Длительное пребывание бетонных изделий на морозе, повторное оттаивание и замерзание существенно снижают эксплуатационные характеристики материала. Поэтому одним из ключевых технических характеристик бетона является класс его морозостойкости.

Морозостойкость — показатель, характеризующий способность бетона противостоять многократному замораживанию и размораживанию без потери прочности.

Эксперт о морозостойкости бетона

Классы морозостойкости бетона и сферы его применения

Класс (в просторечии марка) бетона по морозостойкости имеет буквенно-числовое обозначение. ГОСТ выделяет следующие классы морозоустойчивости по областям эксплуатации.

  • Низкий (ниже F50). Под воздействием отрицательной температуры такой материал трескается и рассыпается. Возможности его применения значительно ограничены. В России этот бетон практически не используется.
  • Умеренный (F50 – F100). Самая популярная марка бетона по морозостойкости. Изделия и фундаменты из него эксплуатируются во всех климатических зонах России, где четко выделяются четыре сезона.
  • Повышенный (F150 – F300). Выдерживает экстремальные температурные перепады, полностью сохраняя первоначальные эксплуатационные характеристики. Находит применение в районах с вечной мерзлотой, в Сибири и на Крайнем Севере.
  • Высокий (F300 – F500). Используется в особых случаях. Например, в зонах периодическими колебаниями уровня воды и многослойным промерзанием грунтов.
  • Сверхвысокий (выше F500). Находит штучное, сугубо индивидуальное применение в ответственных конструкциях, возводимых на очень длительный срок.

Как определяется морозостойкость бетона?

Ключевой критерий при определении морозоустойчивости бетона — установление максимального количества циклов заморозки-разморозки, при которых сохраняются первоначальные характеристики материала, а растрескивания и шелушения не определяются.

Лабораторные испытания материала имеют своей целью подробно продемонстрировать его поведение в естественных условиях эксплуатации. Результаты испытаний подтверждают либо не подтверждают реакцию материала на влияние внешних факторов. Условия испытаний на морозостойкость бетона подробно расписаны в ГОСТ 10060-95.

Морозостойкость бетона — способность сохранять физико-механические свойства при многократном переменном замораживании и оттаивании.

Морозостойкость бетона характеризуют соответствующей маркой по морозостойкости F.

Марка бетона по морозостойкости F — установленное нормами минимальное число циклов замораживания и оттаивания образцов бетона, испытанных по базовым методам, при которых сохраняются первоначальные физико-механические свойства в нормируемых пределах.

Цикл испытания — совокупность одного периода замораживания и оттаивания образцов.

Основные образцы — образцы, предназначенные для замораживания и оттаивания (испытания).

Контрольные образцы — образцы, предназначенные для определения прочности бетона на сжатие перед началом испытания основных образцов.

Лабораторные и альтернативные способы определения морозостойкости бетона

Для лабораторного исследования берутся основные (подверженные многократному замораживанию – размораживанию) и контрольные (новые, абсолютной прочности) образцы бетонного монолита.

Контрольные образцы бетона перед испытанием на прочность, а основные образцы перед замораживанием насыщают водой/раствором соли температурой (18±2) °С.

Для насыщения образцы погружают в жидкость на 1/3 их высоты на 24 ч, затем уровень жидкости повышают до 2/3 высоты образца и выдерживают в таком состоянии еще 24 ч, после чего образцы полностью погружают в жидкость на 48 ч таким образом, чтобы уровень жидкости был выше верхней грани образцов не менее чем на 20 мм.

Образцы помещают в морозильную камеру. После этого образцы размораживаются, и оценивается их состояние.

Существуют способы определения морозостойкости бетона подручными средствами. Для оценки показателя исследуются:

  • Внешний вид материала. Крупная зернистая структура, наличие трещин, пятнистости, шелушащихся и расслаивающихся зон — все это свидетельствует о низкой морозоустойчивости бетона.
  • Уровень водопоглощения. Когда показатель находится в диапазоне 5 — 6%, можно говорить о плохой устойчивости к низким температурам.

Еще один экспресс-метод определения морозоустойчивости реализуется по следующей схеме. Образцы исследуемого монолита погружаются в серно-кислый натрий и выдерживаются в нем в течение 24 часов. По истечении этого времени они подвергаются четырехчасовой сушке при 100 ºС. Цикл вымачивания и высушивания пятикратно повторяется аналогичным образом. По завершении эксперимента материал исследуют на предмет наличия трещин, сколов и других поверхностных дефектов.

Как повысить морозостойкость бетона?

Известно несколько способом повышения морозостойкости бетона. В их основе лежит то, что устойчивость материала к воздействию низких температур определяется количеством и величиной пор, а также исходным качеством и составом цементной основы.

  • Уменьшение макропористости. Самый простой и доступный способ повышения уровня морозоустойчивости. Использование спецдобавок и создание особых условий для быстрого отвердевания цементного раствора минимизирует потребность продукта в воде. Результатом этого становится уменьшение пористости.
  • Уменьшение количества воды в исходном растворе. Чтобы уменьшить потребность начального раствора в воде, в него добавляются специальные заполнители.
  • Поздняя заморозка. Если заморозить бетон в позднем возрасте, это сократит его пористость.
  • Гидроизоляция. С помощью специальной обмазки, окраски или пропитки на поверхности монолита создается защитная пленка, препятствующая проникновению в него атмосферной влаги.

Как заливают бетон в мороз

Бетон применяется в холодное время года, если строительные работы запоздали или идут на территории с высокой насыщенностью грунта влагой. Чтобы заливка бетонной смеси была успешной, стройплощадку предварительно прогревают тепловой пушкой или термоэлектрическими матами. Последние выполняют сразу две функции — гидроизоляции и обогрева.

Чтобы обогреть площадку можно применить и стандартную термоизоляцию. Самый простой вариант — использовать двухстороннюю пленку, которая растягивается в 2-3 см от основания. На пленку накладывают изоляцию и устанавливаются теплогенератор. На отвердевание бетона зимой обычно уходит не менее 4 дней.

Добавление в раствор прогретых инертных материалов и противоморозных добавок при зимних работах обязательно. Оно позволяет уменьшить размер больших пор (изменить структуру за счет увеличения числа микропор) и максимально удалить воду из раствора.

Подробный рассказ о том, как заливается бетон в холодное время года

Вывод

Морозостойкость — одно из важнейших свойств бетона как основного строительного материала, характеризующее его способность долговременно противостоять колебаниям температур от сезона к сезону. В условиях умеренного, а тем более арктического климата, когда годовая температурная амплитуда достигает 80 и более градусов, использование морозостойкого бетона не имеет альтернативы. Однако универсальной марки бетона, подходящей для всех случаев, не существует. Морозостойкий бетон покупается индивидуально для каждого объекта с учетом его назначения и местных условий.

Морозостойкость бетона: оцениваем поведение материала при низких температурах

Многие из тех, кто строит дома в климатическом поясе с регулярными похолоданиями, интересуются, как повысить морозостойкость бетона. Данный вопрос является весьма актуальным, поскольку сильные понижения температуры, а тем более – ее резкие перепады приводят к повышенному износу конструкций и ускоряют процесс их разрушения.

Ниже мы рассмотрим, что происходит с бетоном при его замерзании, и как предотвратить негативные последствия этого процесса.

Если оставить материал без защиты, то после нескольких зим он будет выглядеть примерно так

Процессы в материале

Чтобы понять, от чего зависит устойчивость цементного раствора к низким температурам и как можно ее улучшить, следует изучить процессы, которые протекают в самом материале. И здесь нужно отметить, что при длительном воздействии холода бетон стремительно теряет прочность, особенно в поверхностной части.

Читайте также  Бетонный сайдинг для фасада

На сегодняшний день существует две гипотезы, объясняющие это явление:

  • Согласно одной точки зрения, причиной разрушения материала изнутри становятся кристаллы льда. Влага, которая просачивается в поры материала, под воздействием низких температур замерзает, увеличиваясь в объеме примерно на 10-12%. Ледяные включения воздействуют на стенки пор, разрушая их и снижая плотность раствора.
  • Согласно другим утверждениям, основным вредоносным фактором является не лед сам по себе, а та жидкость, которая остается в капиллярах при замерзании. Лед давит на остатки воды, которые практически не сжимаются, и они разрушают каналы диаметром от 5 до 100 нанометров.

Фото пор, увеличившихся при замерзании воды

Обратите внимание! Несмотря на то, что в среде специалистов большим авторитетом пользуется вторая гипотеза, обе они не противоречат друг другу. В любом случае основной причиной называют увеличение объема жидкости при превращении в лед.

  • Важным в данном случае является и тот факт, что расширяющаяся жидкость и лед заполняют поры фиксированного, и при этом достаточно малого объема. Именно по этой причине морозостойкость газобетона будет выше, чем у полнотелых составов из цемента аналогичной марки: резервный объем полостей позволяет компенсировать возникающие нагрузки.

Нужно отметить, что разрушение конструкций за счет возникающих внутренних напряжений происходит неравномерно:

  • Вначале нарушается форма выступающих граней, отмечается также скалывание углов.
  • Затем возникают микротрещины на плоских участках открытых поверхностей, которые вскоре объединяются в большие поврежденные участки. Это может привести как к шелушению бетона, таки к образованию крупных выбоин.
  • На третьей стадии жидкость проникает в глубинные структуры конструкции, и ее накопление в крупных трещинах провоцирует сильные разрушения.

Разрушение, начинающееся с острых граней

Отдельно стоит отметить, что интенсивность воздействия усиливается и за счет того, что разные компоненты бетона имеют разный коэффициент температурной деформации. Отличия в изменении объема цементного монолита, минерального заполнителя и стальной арматуры приводят к тому, что со временем в местах их контакта формируются зоны с пониженной плотностью.

Анализ материала

Показатели устойчивости к холоду

Под морозостойкостью обычно понимают способность материала выдерживать низкие температуры без разрушения и необратимых деформаций. Для цифрового обозначения этого параметра используется такая величина как класс бетона по морозостойкости (F) – количество циклов замерзания/размерзания, которое может выдержать бетон данной марки до того момента, когда его прочность на сжатие не снизится на 5 %.

Динамика трещины при многократном оттаивании

Таким образом, морозостойкость бетона F200 означает, что до начала ощутимой потери прочности материал может замерзнуть и оттаять не менее 200 раз, что является достаточно существенным показателем. Такие бетоны можно с успехом применять в средней полосе России, для которой зимой характерны частые перепады температуры.

Обратите внимание! Морозостойкость асфальтобетона и дорожного покрытия на цементном связующем определяется несколько иначе: материал должен утратить не более 5% массы.

Поскольку способность сопротивляться низким температурам во многом зависит от того, насколько прочным является само основание, существует прямая связь между классом материала и таким показателем как марка бетона по морозостойкости. Наиболее распространенные составы и их характеристики приводятся в таблице:

F, кол-во циклов Класс бетона Марка бетона
50 В7,5 – В12,5 М100-150
100 В15 – В20 М200-250
200 В25 М300-350
300 В30 М400
Более 300 В35 – В45 М450-600

Как видите, зависимость вполне очевидна. Чем выше прочность материала (соответственно, больше будет и его цена), тем дольше и эффективнее он будет противостоять замерзанию.

Определение характеристик

Определение морозостойкости бетона по ГОСТу (ГОСТ 10060.0) осуществляется таким способом:

  • Из партии бетона отбирается проба средней структуры (т.е. без добавления или удаления наполнителя).
  • Из данной пробы в формы отличаются образцы – кубы с ребром 100или 200 мм.
  • Образец просушивается в течение 28 суток для набора прочности, после чего в течение 4 суток насыщается водой.
  • Затем бетонные кубы помещают в морозильную камеру, где их подвергают попеременному замораживанию ( — 18 0 С) и оттаиванию (+18 0 С).
  • После требуемого количества циклов выполняется исследование механических свойств материала с использованием пресса.
  • На основании изменения показателя прочности на сжатие в зависимости от продолжительности температурного воздействия делается вывод о степени холодостойкости материала.

Обратите внимание! Также допускается ускоренное тестирование при многократном или однократном замораживании с последующим расчетным определением параметров.

Устройство для тестирования образцов после заморозки

Для облегчения работы можно использовать специальный прибор для определения морозостойкости бетона. Подобные устройства комплектуются измерительными камерами и эталонными образцами, что позволяет получать информацию об эксплуатационных свойствах материала с минимумом трудозатрат.

Также для определения холодостойкости можно применять ультразвуковой метод по ГОСТ 26134-84. Он менее трудоемок в реализации, но предполагает использование довольно сложного оборудования, потому своими руками здесь справиться не получится – придется обращаться к специалистам.

Повышение сопротивления низким температурам

Состав с противоморозными характеристиками

При необходимости можно изготовить морозостойкий бетон своими руками.

Для этой цели применяются такие методики:

  • Во-первых, следует качественно уплотнять раствор при заливке. При уплотнении уменьшается пористость материала, а значит, снижается и объем жидкости, которая попадет внутрь бетона при его насыщении.

Обратите внимание! Для этой цели штыкования недостаточно – желательно использовать виброуплотнитель большой мощности.

  • Во-вторых, повышение морозостойкости бетона осуществляется за счет формирования дополнительных внутренних полостей. При этом в раствор добавляется газообразующий или порообразующий компонент, который обеспечивает закладку в материале микроскопических пузырьков.

Совет! Оптимальный объем вовлеченного воздуха при этом составляет от 4 до 6% от общего объема бетона.

  • В-третьих, можно использовать специальные добавки, которые повышают устойчивость уже полимеризованного бетона к низким температурам. К таким добавкам относят соли кальция, а также карбамид (мочевину) – они снижают льдистость материала за счет уменьшения плотности замерзающей воды. Образовавшийся при замерзании концентрированного солевого раствора чешуйчатый лед оказывает менее разрушительное воздействие на стенки пор.
  • Наконец, в ряде случаев достаточно просто защитить поверхность от прямого контакта с влагой. Здесь могут применяться как полимерные пропитки-силинги, так и фасадные краски, образующие плотную пленку.

Нанесение покрытия, снижающего водопоглощение

Вывод

Приведенная в статье информация о том, что происходит в растворе при его замерзании, как определяется морозостойкость бетона по ГОСТу, и что можно сделать, чтобы ее повысить, является весьма актуальной. Длительное воздействие низкой температуры, а также многократное замораживание и оттаивание способно буквально за несколько лет снизить прочность конструкции из бетона практически вдвое.

Если вы хотите знать, как это предотвратить — внимательно изучите приведенные выше рекомендации, а также просмотрите видео в этой статье.

Добавки для повышения морозостойкости бетона

Бетон с момента открытия стал одним из наиболее важных строительных материалов. Это связано с его высокими эксплуатационными свойствами. Но при этом он имеет также несколько недостатков. Наиболее существенным из них — низкая устойчивость к минусовым температурам. В настоящее время этой проблемы уже не существует. Разнообразные добавки в бетон для повышения морозостойкости помогают улучшить сопротивляемость материала зимним условиям.

Читайте также  Полиуретановый клей для газобетона

  1. Где применяется морозостойкий бетон?
  2. Виды добавок для повышения морозостойкости
  3. Как применять?

Где применяется морозостойкий бетон?

Далеко не при каждом типе строительства нужны морозостойкие добавки. Они используются тогда, когда процесс возведения зданий осуществляется зимой при низких показателях температуры. Когда столбик термометра опускается ниже -25 градусов, нужно прекратить бетонные работы, так как приготовить качественную смесь попросту не получится.

Добавки для приготовления морозоустойчивого бетона позволяют работать со стройматериалом даже, когда температура ниже -15°C. Если показатели всего -5-7°С, будет достаточно использование теплой воды. Характеристики раствора в таком случае не ухудшатся.

Виды добавок для повышения морозостойкости

Вещества, повышающие морозостойкость, могут существенно изменить характеристики раствора. Цель каждой присадки в бетон – подготовить конкретный компонентный состав к заданным климатическим условиям.

Существуют следующие добавки, влияющие на степень морозостойкости и некоторые другие показатели материала:

  1. Суперпластификаторы. Это химические вещества, которые влияют на подвижность бетона. Также это отражается на прочности и водонепроницаемости. К тому же любой пластификатор снижает расход цемента на 15%. Одним из наиболее популярных видов является добавка «С-3» российской компании «Полипласт».
  2. Ускорители отвердения. Влияют на время схватывания раствора, но снижают уровень пластичности раствора. При этом возрастает прочность бетона. Так как время затвердевания небольшое, процесс возведения сооружений намного быстрее.
  3. Регуляторы пластичности. Их цель – это продление периода использования готовой смеси. Это важно, когда предварительно подготавливается большой объем материала, которому нужно сохранять свои свойства до начала использования на объекте. Популярные регуляторы пластичности: хлорид кальция, нитрат кальция, нитрит-нитрат кальция, нитрит-нитрат-хлорид кальция, сульфат натрия, нитрат натрия, тринатрийфосфат и хлорид натрия (соль). Эти добавки востребованы, когда необходима заливка бетона в нестандартные формы. Материал хорошо заполняет все неровности.
  4. Антиморозные добавки. Их также добавляют в состав бетонной смеси, если температура окружающей среды опускается ниже -7 градусов по Цельсию. Это позволяет в дольше сохранять свойства материала. Распространенные марки добавок следующие: МБ 10-01, МБ 10-30С, МБ 10-50С и МБ 10-100С. Они отличаются соотношением своих основных компонентов: микрокремнезема и золы.
  5. Модификаторы. Позволяют существенно повысить показатель прочности. На фоне их использования улучшается сопротивляемость коррозии и низким температурам.
  6. Комплексные присадки. Воздействуют на несколько эксплуатационных качеств бетона одновременно. Эта группа присадок может уменьшать расход воды, повышать устойчивость к морозу и коррозии, продлевать срок затвердевания и т.д.

Присадки, в которых присутствует хлорид понижают коррозийную устойчивость арматурных элементов в бетоне. Однако добавки на основе нитрита натрия, наоборот замедляют этот процесс.

Как применять?

Морозостойкая добавка в бетон может как улучшать качество материала, так и понижать его. Это зависит от условий использования. Рассмотрим несколько вариантов применения материала:

  1. Если в бетонных конструкциях применяется ненапрягаемая арматура, диаметр которой превышает 5 миллиметров, никаких ограничений в использовании присадок нет. Процесс твердения и устойчивости материала можно изменять в произвольном порядке.
  2. В случае, когда диаметр ненапрягаемой арматуры до 5 миллиметров, не рекомендуется использование добавок, в которых присутствует воздействие соляной кислоты на кальций. Также будет неблагоприятным сочетание последней присадки с нитритом натрия.
  3. Если присутствуют закладные и выпускные элементы, не имеющие защиты, нужно использовать: поташ (карбонат калия), смесь мочевины и нитрата калия, нитрат натрия, а также нитрат кальция. Их можно добавлять в раствор самостоятельно при замешивании.
  4. Если бетонная конструкция будет эксплуатироваться в агрессивной газовой среде, не стоит использовать присадку, которая является продуктом воздействия соляной кислоты на кальций. Возможно ускорение процесса появления коррозии.

Приготовить пластификатор для бетона можно своими руками, но качественнее будет добавка, приобретенная в строительном магазине. Так как она прошла соответствующую проверку, определяющую точное количество присутствующих в ней веществ.

Морозостойкость бетона разных марок: определение, как повысить

Все материалы, используемые при строительстве и капитальном ремонте, должны соответствовать климатическим условиям эксплуатации. Не в последнюю очередь это касается бетона, так как от его морозостойкости и способности переносить сильные температурные перепады зависит устойчивость всей конструкции.

Бетон — пористый материал, когда в него попадает влага из почвы или воздуха, при отрицательной температуре она замерзает и сильно расширяется, что приводит к появлению трещин. Процесс может повторяться многократно, и при каждом последующем цикле разрушения будут все значительнее. Морозостойкость бетона — это его способность неоднократно переносить заморозки и оттаивания, и при этом сохранять свои первоначальные физико-механические свойства. Предельно допустимая потеря прочности — не более 5%.

Марка и класс включают в себя такие нормативы как качество, прочность, водопроницаемость и морозостойкость. Последний показатель напрямую зависит от структуры материала — чем больше его пористость, тем ниже этот параметр.

По действующим в РФ стандартам ГОСТ 10060.0-95 морозостойкость бетона обозначается буквой F и цифрами, указывающими на допустимое число циклов заморозки и оттаивания раствора в процессе эксплуатации. Российские стандарты ГОСТ полностью совместимы с международными стандартами.

Морозостойкость Марка Характеристики
Низкая F50 и менее Практически нигде не применяется, так как на открытом воздухе все конструкции с высокой водопроницаемостью очень быстро разрушаются.
Умеренная F50-F200 Имеет оптимальные показатели и является самым распространенным и широко применяемым. Именно такая марка бетона используется для частного строительства в средней полосе России.
Повышенная F200-F350 Данная марка предназначена для эксплуатации зданий в суровых климатических условиях. Материал с легкостью выдерживает значительные температурные перепады и на протяжении десятилетий сохраняет свои первоначальные качества.
Высокая F350-F500 Требуется в исключительных случаях, например, в условиях переменной влаги.
Особо высокая F500 и более Используется, когда эксплуатационный период исчисляется в буквальном смысле слова веками. Как правило, столь высокий параметр достигается путем ввода различных добавок и присадок.

Марка и класс бетона по морозостойкости имеют прямую зависимость — чем больше прочность, тем выше его цена и ниже водопроницаемость. Соотношения приведены в таблице ниже:

F Марка Класс
50 В7,5-В12,5 М100-М150
100 В15-В22,5 М200-М250
200 В25 М300-М350
300 В30 М400
Более 300 В35-В45 М450-М600

Как повысить морозостойкость?

Она напрямую зависит от числа образующихся макропор в структуре. С уменьшением пористости стойкость к многочисленным циклам заморозки-оттаивания увеличивается. Существует несколько способов повысить морозостойкость и снизить водопроницаемость цементного раствора при частном строительстве:

1. Первый и самый примитивный метод заключается в качественном уплотнении цементной смеси при заливке. При сильном утрамбовывании в разы уменьшается пористость материала и снижается объем влаги, попадающей в бетон при его насыщении. Для более качественной трамбовки желательно использовать электрический виброуплотнитель большой мощности.

2. Повышения морозостойкости можно добиться путем формирования дополнительных внутренних полостей. Для этого в состав цементного раствора примешивают специальные воздухововлекающие добавки для создания мелких резервных пор, которые могут быть заполнены, только если вода на них будет попадать под давлением.

3. И последний способ — добавить к готовой цементной смеси противоморозные присадки. К таким присадкам относятся мочевина, соли кальция и пр. При замерзании они образуют чешуйчатый лед, который менее разрушителен, чем обычный.

Иногда бывает достаточно всего лишь защитить поверхность бетона от прямого контакта с влагой. Для этого используются специальные гидроизолирующие материалы и растворы, например, битум или полимерная мастика.

Применение в строительстве

Читайте также  Как ставить подрозетники в бетон?

В частном домостроении готовую бетонную смесь используют чаще всего для заливки основания под здание. Бетон для фундамента выбирается с учетом типа сооружаемой конструкции и местных климатических условий.

1. Если нагрузка на основание будет небольшой, например, при строительстве каркасно-щитового дома или иного дачного сооружения лучше всего подойдет бетон М200. Для более тяжелых объектов, таких как дома из бруса, пеноблоков или кирпича потребуется приобрести цементный раствор М250 или М300. Для двухэтажных тяжелых зданий чаще всего заливается монолитный фундамент — в этом случае используется бетон марки не меньше чем М350.

2. Также нужно обращать внимание на характеристики почвы и грунта. Для средней полосы России подойдет М250, а вот на глинистых и суглинистых почвах, невзирая на тип сооружаемого здания, для фундамента можно применять только М350 и выше.

3. Класс F для любой марки бетона выбирается с учетом климатических условий региона.

4. Бетон М300 В22,5 с классом F150 или F200 является самым распространенным и применяемым в частном строительстве. Данная марка хорошо подходит не только для заливки фундамента, но и для производства монолитной плиты, изготовления чаши для бассейна и несущего перекрытия.

Морозостойкость бетона: марки, класс по ГОСТ, методы испытания

В холодное время года, а также в суровых климатических условиях, стройматериалы, имеющие пористую структуру, в том числе бетон, испытывают повышенную нагрузку. Влага, заполняющая пустоты в толще материала, при замерзании увеличивается в объеме приблизительно на 10% и создает давление, способствующее появлению микротрещин и быстрому разрушению искусственного камня.

Поэтому, наряду с прочностью, морозостойкость бетона является одной из его важнейших технических характеристик. Под этим термином понимается способность бетонной конструкции выдержать определенное число циклов «замерзания-оттаивания», без нарушения целостности и потери прочности.

Классификация морозостойкости бетонов

В маркировке морозостойкость бетона согласно ГОСТ обозначается литерой F с цифрами в диапазоне 25-1000. Цифровой показатель обозначает, какое предельное количество циклов «замерзание/размораживание» выдерживает стройматериал до появления явных признаков разрушения, снижения прочности более чем на 5 процентов, изменения физических свойств.

Например, марка бетона по морозостойкости F200 подразумевает, что бетонная смесь после затвердевания выдержит минимум 200 циклов замерзания и оттаивания.

Классификацию на основе морозостойкости бетона регламентирует ГОСТ 25192-2012. Согласно этому нормативу, бетоны по данному параметру подразделяются на три группы:

  • низкая морозостойкость (F50 и менее);
  • средняя (более F50 до F300);
  • высокая (более F300).

Существует зависимость между характеристиками стройматериала по прочности и устойчивости к низким температурам: чем выше один показатель, тем выше и второй. Соотношение марок и классов по прочности и морозостойкости бетона отражает таблица.

Измерение морозостойкости

Определение морозостойкости бетона осуществляется путем лабораторных исследований. Для испытаний отливают бетонный кубик со сторонами 100-200 мм. Затем следует череда циклов замораживания и оттаивания, температурный диапазон поддерживается от -18 до +18°C. Регламентирующие положения в области измерения морозостойкости бетона содержит ГОСТ 10060-2012. Госстандартом предусмотрены базовый и ускоренные варианты вычисления данной технической характеристики.

Базовое испытание водонасыщенного бетона на морозостойкость проводится по следующему алгоритму:

  1. Насыщенные жидкостью бетонные кубики обтирают влажной тканью и подвергают воздействию сжатием.
  2. Проверяемый материал замораживают в морозильной камере в заданном режиме.
  3. Оттаивают кубики в специальной ванне.
  4. Размороженные образцы очищают щеткой от отслаивающихся частиц и обтирают ветошью.
  5. Кубик взвешивают и испытывают на сжатие.

После этого результаты исследования обрабатывают. При отличии результатов ускоренных исследований от базовых, за эталонные принимаются базовые.

Лабораторные методы определения морозостойкости бетонов применяются в ходе разработки новых рецептур и прогрессивных технологий, контроле качества при поставках продукта. В частном строительстве и самостоятельном изготовлении бетонной смеси способность противостоять холодам нередко определяют визуально. О пониженной стойкости к перепадам температур сигнализирует расслаивание и шелушение материала, наличие трещин и бурых пятен. Ещё один подручный метод – образец затвердевшей смеси насыщают влагой и высушивают на солнце. Если кубик растрескался – показатель сниженный.

Способы повышения морозостойкости

Улучшить устойчивость к низким температурам можно с помощью нескольких способов:

  • Препятствовать воздействию неблагоприятных погодных условий на бетонную конструкцию, используя обмазочные материалы, краску, пропитки.
  • Применять при изготовлении бетонной смеси цемент более высоких марок.
  • Повысить показатель плотности бетона разными приемами уплотнения и улучшения условий высыхания бетонной смеси.
  • Ввести в состав бетона специальные присадки (добавки) различного спектра действия: повышение плотности структуры; создание шаровидных пор, в которые выталкивается вода при замерзании; суперпластификаторы, повышающие плотность и водонепроницаемость бетона.