Морозостойкость бетона: маркировка, повышение показателей

Как определяется морозостойкость бетона по маркам и классам, испытание и повышение показателей

Морозостойкость бетона позволяет материалу сохранять эксплуатационные характеристики после повторного замораживания с последующим оттаиванием и не утрачивать физико-химических свойств.

Такое качество должно быть у смесей, которые применяют при возведении фундамента, укреплении тяжелых конструкций и др. Низкий показатель снижает несущие способности, ускоряет износ поверхности.

Маркировка

Определение требований морозоустойчивости бетона производится с учетом климатических условий (в Москве и Новосибирске они будут разными), глубины промерзания грунта, скорости изменения температуры окружающего воздуха.

На основании ГОСТ 10060-2012 существует 5 классов морозоустойчивости:

  1. Низкий показатель (F50) подходит лишь для работ внутри теплых помещений. Раствор с таким значением применяют редко, под действием негативных факторов внешней среды на нем быстро станут появляться трещины.
  2. Нормальная устойчивость (F150) подходит для сооружения зданий в местностях, где климат умеренный или теплый. Такие постройки могут служить, не разрушаясь, в течение 100 лет.
  3. Повышенный показатель (от F150 до F300) предназначен для местностей с суровыми условиями климата и глубоким промерзанием грунта (Сибирь). Материал способен выдерживать резкие перепады температур, в течение длительного времени сохраняет эксплуатационные характеристики.
  4. Морозостойкий бетон с показателем от F300 до F500 можно использовать в северных областях, где отмечается глубокое промерзание грунта и в местностях, где уровень воды может повышаться.
  5. Смесь с показателями F500-1000 имеет высокую устойчивость, используется для сооружения наиболее ответственных объектов. Применяют высокие марки бетона, в который вводят специальные добавки.

Маркировка производится после того как образец бетона опускают в воду, выдерживают в течение некоторого времени, затем замораживают до -18°С. Периодически проводят замеры для выявления потери прочности.

С помощью маркировки облегчается выбор бетона при выполнении строительных работ.

Способы определения показателя

В соответствии с ГОСТом имеются характеристики бетона, оказывающие влияние и обеспечивающие надежность возведения конструкций в заданных условиях:

  • водонепроницаемость;
  • прочность;
  • морозостойкость.

Существует регламент для определения показателя (ГОСТ 10060-2012) устойчивости к морозу. В технической документации представлены 4 способа, позволяющие определить этот показатель.

Испытание бетона на морозостойкость заключается в неоднократном замораживании и размораживании смеси. Для проведения исследования берут несколько образцов (базовые и контрольные).

Образцы в лабораторных условиях подвергаются многократным циклам замораживания с последующим оттаиванием. Для проведения испытаний требуются:

  • камера для заморозки;
  • контейнеры с водой.

После нескольких циклов нагревания (до +180°С) и заморозки (до -130°С) измеряют прочность материала. Испытание бетона на прочность считается положительным, если образец сохраняет свои качества.

Проводимые в лабораториях исследования не имеют высокой точности: иногда пробный образец разрушается, но при эксплуатации в природных условиях сохраняет необходимую прочность. В лаборатории на материал производится максимальное воздействие, это приводит к более быстрому разрушению.

Для определения морозостойкости бетона обращают внимание на внешний вид и состояние раствора:

  • присутствие крупных зерен, расслаивание, появление трещин и пятен свидетельствуют о недостаточном качестве продукта, низкой морозоустойчивости;
  • растрескивание под действием лучей солнца также указывает на недостаточную устойчивость к действию низких температур;
  • появление расщелин подтверждает слабую морозостойкость.

Характеристика устойчивости к морозу становится наиболее важной для фундамента в почвах с высоким уровнем влаги, при строительстве мостов и прочих гидросооружений.

Повышение морозоустойчивости бетона

Учитывая, что на большинстве территорий России климат суровый, вопрос, как повысить морозостойкость бетона, является злободневным. На данный показатель влияют:

  • количество и размеры пор в структуре;
  • состав цемента;
  • прочность на растяжение.

Зная, от чего зависит устойчивость к морозу, повысить качество можно с помощью нескольких методов:

  1. Уменьшения количества влаги в смеси, использования незагрязненных наполнителей или специальных добавок.
  2. Уменьшения макропористости. Это требует создания условий для быстрого затвердевания раствора и использования добавок, уменьшающих потребность в количестве влаги.
  3. Применения заморозки смеси в позднем возрасте.
  4. Изоляции для предотвращения воздействия негативных условий (с помощью красок и пропиток, повышающих срок эксплуатации изделий из бетона).
  5. Применения химических присадок (растворы соляной, угольной, азотной кислот). Они способствуют увеличению числа мелких пор, в которые вода попасть не может.

Работа со структурой

Чтобы увеличить значение морозостойкости, можно повлиять на структуру. Для достижения эффекта пользуются несколькими способами:

  1. Замораживают конструкцию после полного отвердевания на четвертой неделе. Это приводит к тому, что уменьшается количество пор в результате исчезновения пузырьков воздуха.
  2. Тщательно утрамбовывают раствор в процессе укладки. Рабочая масса при этом уплотняется, избавляясь от воздуха.
  3. Сокращают количество воды при замешивании раствора. Чтобы получить нужный эффект, необходимо использовать заполнители, в которых отсутствуют загрязнения и пыль.

Гидроизоляция

С целью повышения устойчивости бетона к морозу гидроизоляцию не используют. Однако защита конструкции от доступа воды повышает устойчивость материала к перепадам температур. Материал в сухом виде легче переносит сильные морозы, его эксплуатационные свойства страдают меньше.

Вода является главным разрушителем бетона в результате замораживания: превратившись в лед, она изнутри нарушает структуру. Удалив источник влаги, можно предотвратить дальнейшее разрушение конструкции.

Гидроизоляция выполняется несколькими способами:

  1. Наиболее простой считается рулонная. На поверхности (вертикальные или горизонтальные) настилают полотна, произведенные на основе битума. Все швы обрабатывают горелкой или мастикой.
  2. Проникающая — позволяет укрепить поверхность конструкции и уплотнить ее для предупреждения проникновения воды.
  3. Обмазочную нередко используют вместе с рулонной, т. к. в качестве самостоятельного метода защиты она не является долговечной.

Присадки

Класс бетона по морозостойкости можно существенно увеличить за счет применения пластифицирующих добавок. Назначение у них разное:

  1. Специальные, повышающие морозоустойчивость. Их принцип действия основан на изменении структуры пор до наименьших
  2. Комплексные используют с целью улучшения сразу нескольких свойств продукта: водонепроницаемости, плотности, устойчивости к перепадам температур.
  3. Для предотвращения попадания в структуру материала воды и разрушительного воздействия на конструкцию применяют гидрофобизаторы.

Для повышения класса бетона по данному показателю используют следующие присадки:

  1. Ускоряющие процесс затвердевания, способствующие быстрому уплотнению структуры (нитрат натрия, нитрат кальция). Влияют на время, которое требуется раствору для схватывания. Позволяют ускорить возведение конструкций за счет снижения времени затвердевания.
  2. Замедляющие отвердевание, позволяющие воздушным пузырькам выйти (мочевина).
  3. Универсальные (суперпластификатор С3, состоящий из смеси солей натрия и полиметиленнафталинсульфокислот). Влияют на подвижность бетона, оказывая воздействие на водонепроницаемость и прочность. Уменьшают расход цемента.
  4. Модификаторы — способны существенно повышать показатели прочности. Одновременно увеличивают устойчивость к коррозии и действию низких температур.
  5. Комплексные добавки, повышающие прочность, плотность, морозостойкость (лигносульфаты). Вместе с тем оказывают влияние на несколько эксплуатационных характеристик: могут снижать расход воды, увеличивать устойчивость к коррозии и морозу, замедлять процесс затвердевания.

Присадки с наличием хлорида уменьшают устойчивость арматуры к действию коррозии, но добавки, в основе которых имеется нитрит натрия, задерживают этот процесс.

Маркировка бетонных смесей

Производители, при указании цены на бетон или бетонные смеси, в своих прайс-листах обычно описывают марку бетона, класс прочности и материал наполнителя. А иногда можно встретить и такую маркировку: M350 В25 П4 F200 W8. О том, как разобраться в марках бетона и маркировке бетонных смесей, пойдет речь в этой статье.

Бетон и бетонная смесь – это, по сути, одинаковые понятия. Разница лишь в том, что бетонная смесь – перемешанная однородная смесь вяжущего вещества (цемента и пр.), заполнителей (щебня, песка и пр.), воды и добавок. А бетон – это уже отвердевшая бетонная смесь.

Новые ГОСТы (25192-2012, 7473-2010) обязывают производителей бетона указывать маркировку своих бетонных месей (БСГ – бетонная смесь готовая, БСС – бетонная смесь сухая). Маркируются основные важнейшие свойства бетона – это марка (M), класс (B), подвижность (П), морозостойкость (F) и водонепроницаемость (W).

Марка (M) и класс бетона (B)

При покупке бетона основное внимание обычно акцентируется на марке и классе бетона.

Цифры марки бетона (M200, M350 и т.д) обозначают (усреднённо) предел прочности на сжатие в кгс/см3. Соответствие необходимым параметрам проверяют сжатием (специальным прессом) кубиков отлитых из пробы бетонной смеси, и выдержанных в течение 28 суток. Условно говоря, чем выше в бетоне содержание цемента, тем бетон прочнее – поэтому принято также считать, что число после буквы M (от50 до 1000) показывает содержание цемента: бетонные смеси марок M50 – M100 относятся к сортам бетона с низким содержанием цемента, а M500-M600 – с высоким.

Соответствие марки бетона классу прочности:

Марка бетонаКласс по прочности на сжатие
М100В7,5
М150В10
М200В15
М250В20
М300В22,5
М350В25
М400В30
М450В35
М550В40
М600В45

Подвижность (П)

Подвижность – это маркировка удобоукладываемости бетонной смеси, рассчитываемая по осадке конуса (ГОСТ 7473-2010)

Читайте также:  Дом из газобетона (газоблока): строительство дома своими руками

Грубо говоря, подвижность бетона – это способность смеси заполнять форму, в которую она помещена, способность расплываться и занимать предоставленный объем.

Подвижность определяют опытным путем. Бетонная смесь заливается в конус высотой 30см. После снятия конуса производится измерение величины осадка. Если форма сохранилась практически без изменений (осела на 1-5см) то такой бетон называется жестким. Он почти не изменяет форму, но отлично формуется при помощи вибрационных уплотнителей. Подвижность такого бетона мала, и его использование ограничено: такая бетонная смесь тяжело устанавливается в опалубку определенной формы. Смеси с осадкой от 6см до 12см, относятся к пластичным типам.

Категории подвижности бетонной смеси:

Подвижность бетонной смесиОсадка конуса
Малоподвижная (П1)1 – 5 см
Подвижная (П2)5 – 10 см
Сильноподвижная (П3)10 – 15 см
Литая (П4)15 – 20 см
Текучая (П5)21 и более

На практике подвижность бетона часто именуют также пластичностью или удобоукладываемостью – т.е. насколько удобно смесь будет укладываться в форму и насколько быстро ее принимать, а также, каким транспортом целесообразней производить доставку бетона.

Для обычных монолитных работ используют бетон с подвижностью П3. При заливке сложных конструкций лучше заказывать П4-П5. Смеси с повышенной пластичностью быстрее и легче принимать и укладывать в опалубку, без применения вибратора. Кроме того, пластичные бетонные смеси удобно прокачивать бетононасосом.

Важно знать: увеличение подвижности бетона достигается добавлением на заводе пластификаторов, а не воды. Вода способна значительно ухудшить качество бетона.

Морозостойкость (F)

Показатели морозостойкости бетона отражают количество количество циклов замерзания-оттаивания, выдерживаемые бетоном (от 25 до 1000). Низкая морозостойкость приводит к постепенному снижению несущей способности и к быстрому поверхностному износу бетонной конструкции.

Основная причина разрушения бетона под воздействием низких температур — расширение воды в порах материала при замерзании. Т.е. морозостойкость, в основном, зависит от структуры: чем выше объём пор, доступных для воды, тем ниже морозостойкость.

Сегодня благодаря применению специальных химических добавок (уплотняющих, воздухововлекающих и т.д.) удаётся создавать смеси, выдерживающие сверхнизкие температуры. Строительные бетоны М100, М150 обычно имеют маркировку F50, а бетоны М300, M350 – от F200.

Водонепроницаемость (W)

Водонепроницаемость – это способность бетона не пропускать воду под давлением. При этом давление постепенно повышают до достижения определенной величины, пока не начнется просачиваться вода.

Водонепроницаемость бетона маркируют буквой W и условными единицами (чем выше значение, тем больше водонепроницаемость). Промышленные бетонные смеси имеют параметры от 2 до 20. Водонепроницаемость – одна из важных характеристик бетона, раскрывающая возможность использования смеси под открытым небом, в подземных сооружениях с высоким уровнем грунтовых вод и пр. Для повышения значения W при производстве бетона используют определенные химические добавки или специальный цемент (пластифицированный и др.). В строительной среде бетон с высокой водонепроницаемостью называют также гидротехническим.

Определение морозостойкости бетона

Климат в нашем регионе характеризуется длинной зимой, пониженными температурными показателями, осадками и сильно промерзающим грунтовым слоем. Те материалы, которые используют в ремонтно-строительной сфере, имеют нестандартные характеристики, среди которых — морозостойкость. Морозостойкость бетона – качество, которое определяется умением выдерживать агрессивные погодные условия (перепады температуры), замерзание и оттаивание смеси бетона, что влияет на такое свойство, как прочность. Морозостойкость бетона помечают буквой F, как показатель того, что бетон выдержит даже максимальные температуры.

Преимущество в таком бетоне состоит в том, что он не изменяется в своей форме со временем, не крошится, подстраивается под любые погодные условия, переносит зоны с повышенной влажностью.

Маркировка морозостойкости

Такое определение, как марка является главным показателем. Каждой марке отведены определенные цифры. По ГОСТу обозначают специальные марки бетона: f50, f100, f150, f200, f300. Их объединяют в группы, зависящие от уровня эксплуатации:

  1. Низкий класс морозоустойчивости – меньше f50. Редко используемый тип раствора. При воздействии окружающей среды на бетон, он начнет трескаться, рассыпаться. То есть, закрыты широкие возможности.
  2. Умеренный – от f50 до f100. Эти виды используются часто в строительной сфере, потому что это средний стандартный показатель. Если будут постоянные колебания температуры, будет обеспечено многолетнее использование такого бетона, без его разрушения.
  3. Морозоустойчивость повышенного уровня – f150, f200. Выдерживает даже сильные перепады температур, может долго обладать своими характеристиками эксплуатации, которые не будут меняться.
  4. Высокий – от f300 до f500. Применим для особых случаев. К примеру, места, где время от времени изменяется уровень воды, нужно обеспечить устойчивость к различным переменам. Стоит дорого.
  5. Морозостойкость бетона очень высокого уровня – выше f500. Из-за очень высокого уровня морозостойкости применяется в индивидуальных случаях, когда строят на долгие века. Тут в составе применяют бетоны самых высоких марок, в которые вмешивают специальные добавки.

Когда на заводе сделали образец бетона, его погружают в водную среду либо специальный раствор. Держат там до полного поглощения воды, затем производят заморозку до температуры -18 градусов. Время от времени делают замеры, определяющие, насколько материал потерял прочность. В зависимости циклов таких замеров определяется коэффициент, а далее — маркировка.

Марка бетона по морозостойкости.

Для каждого региона и вида местности существует определенный класс. Перед началом строительных работ нужно проконсультироваться со специалистами, которые подберут оптимальный вариант. Чем больше уровень морозостойкости, тем выше стоимость на материал, ведь добавляют примеси, позволяющие изменять химический состав.

Способы определения показателя

Морозостойкость определяют благодаря испытаниям, в которых замораживают и размораживают смесь несколько раз. Метод лабораторного эксперимента предполагает следующее: чтобы провести исследование, берут базовые (неоднократный цикл замораживания и размораживания), контрольные (прочность состава) образцы раствора. Они не должны иметь дефектов. Для исследования применяют морозильную камеру, стеллажи, контейнеры, залитые водой. Заморозку производят при температуре до -130 градусов, процесс оттаивания – до 180 градусов. Можно подтвердить маркировку лишь в том случае, если не была потеряна такая характеристика, как прочность.

Такое испытание может не всегда оказаться правдивым, поскольку в искусственно созданных условиях стройматериал может рассыпаться, а в природных – быть надежным продолжительное время. Это проявляется и из-за разных темпов высушивания. Летом высокие температуры влияют на уровень просушки, происходит насыщение солнечной энергией, а в лабораторных – насыщение водой.

Существуют варианты, когда для определения морозостойкости можно провести испытание подручными методами. Чтобы оценить показатель, смотрят на такие параметры:

  • Вид стройматериала. Крупнозернистая структура, трещины, пятна, шелушение, расслаивание говорят о том, что такой бетон обладает низким качеством с пониженным уровнем морозостойкости.
  • Водопоглощение. Когда показатель колеблется в пределах 5-6 %, можно говорить о плохой устойчивости к низким температурам.
  • Если бетон, хорошо насыщенный влажностью, начинают сушить на солнце, и он трескается, говорят о низком показателе.

Вернуться к оглавлению

Как увеличить морозостойкость?

Существует ряд способов увеличения морозостойкости. Исследуемая характеристика напрямую зависима от того, в каком количестве и размерах находятся поры, от качества и состава цемента, от прочности:

  • Первый и наиболее простой способ повышения уровня морозостойкости – это снижение макропористости. Применение добавок и условий для скорейшего затвердевания раствора снижает до минимума потребность в водном компоненте. Как результат, уменьшаются поры.
  • Второй – уменьшение количества воды в цементном растворе. Следует применять заполнители, которые меньше всего загрязнены, добавки, снижающие необходимость в водной массе.
  • Третий – если заморозить стройматериал в позднем возрасте, то поры уменьшаются.
  • Четвертый – применение добавок. Именно они повышают образование маленьких пор, в которые вода не проникает.
  • Пятый – гидроизоляция. Применение специальных красок или пропиток, благодаря которым появляется защитная пленка.

Вернуться к оглавлению

Вывод

Морозостойкостью называют свойство бетонной смеси, способное противостоять колебаниям температурного режима. Морозостойкий раствор предотвращает попадание влаги. Необходимость в нем велика, потому что конструкции находятся в зонах смены температуры, а значит, понижаются свойства обычных смесей. В строительном мире нету ни одного идеально подходящего класса бетона для всех местностей. Все подбирается индивидуально.

Существуют методы испытания морозостойкости, которые можно проводить как в специально созданных условиях, так и естественных. Переход к использованию такого морозостойкого бетона обеспечит долговечность и прочность построек, которым не страшны смены погодных условий.

Характеристика бетона по морозостойкости

Такая характеристика стройматериала, как морозостойкость бетона, определяет его способность выдерживать при насыщении влагой циклы замораживания и оттаивания, не потеряв при этом прочности. Вода при минусовых значениях увеличивается в объеме и не дает свободный выход ее в поры, что приводит к избыточному давлению в бетонных слоях. Устойчивость к экстремальным метеорологическим показателям проявляется в структуре пор, что подразделяют на морозостойкие марки для выбора состава, соответствующего эксплуатационным условиям.

Читайте также:  Высокопрочный бетон (сверхпрочный, высокой прочности)

Виды морозостойкости материала

Этот показатель определяется коэффициентом F. Марки бетона по морозостойкости согласно ГОСТа 10060.0—95 разделены на 11 подвидов, которые изменяются в пределах от F25 и до F1000 и зависят от вида конструкции. Чем меньше макропор в слое, тем больше его морозоустойчивость. Плотность бетонной поверхности увеличивается в таких случаях:

Для каждой марки материала этот показатель будет другим.

  • Снижают показатели соотношения воды и цемента и вводят в смесь пластификаторы непосредственно для снижения расхода водной составляющей.
  • Раствор готовят исключительно из чистых и сухих заполнителей (песок, щебень).
  • Правильно подобран режим и температура твердения готовой смеси.
  • Используют виброуплотнение.
  • Замораживание происходит после достижения бетона его окончательной прочности.

Определение свойства

В официальных нормативных документах, описывающих свойство материала выдерживать перепады температур, его определяют количеством переходов за 1 цикл через нулевую отметку, после которого начинается значительное снижение всех эксплуатационных характеристик. Для определения морозостойкости извлеченный образец бетона в форме кубика 10 на 20 см в машине заморозки подвергают многократным циклам при разных режимах (от +18 °C до -18 на протяжении 3 часов). После окончания проводят лабораторный анализ на прочность. Если показатели остались в пределах допустимого, значит такой бетон можно использовать в агрессивных средах. Испытание бетона на морозостойкость проводят согласно ГОСТа 10060.1—95 с подпунктами 1, 2, 3 и 4. Исходя из этого присваивают маркировку: F100 — выдержит 100 циклов, F150 соответственно цифровому значению после коэффициента.

Бетон F300 рекомендовано применять в строительстве, в средней полосе с возможными частыми перепадами минусовых и плюсовых температур.

Методы повышения морозостойкости

Чтобы изменить параметры материала, вводят воздухововлекающие добавки в бетонное тесто для пористости. Это делают для того, чтобы обеспечить до 6% дополнительных пор, которые не станут заполняться водой при насыщении, а только при контакте с холодом и жидкостью. Такой метод с применением гидрофобных добавок бывает нескольких видов: ГКН-10, ГКН-11. Важное значение имеет класс цемента с минеральными добавками (глиноземистый или портландцемент). Чтобы повысить показатели прочности также применяют мероприятия, направленные на растяжение материала.

Добавки в раствор

Морозостойкость бетона повышают, добавляя в бетонную смесь ПАВ с воздуховолечением и газообразованием. Первые создают шарообразные поры. Влага под отрицательным давлением попадает в эти воздуховоды, в которых кристаллики льда при увеличении не нарушают целостность бетона. Газообразующие добавки увеличивают скорость твердения, делая состав максимально плотным. А также они способны понижать температуру замерзания жидкости до -10 °С (NaNO2, NH3). Их использование позволяет добиться прохождения процесса таким образом, как и при плюсовых показателях температур. Широко известны добавки от фирм-производителей «Гидротэкс-ПМД» и «Конкорд ОСТ».

С помощью такого компонента материал будет затвердевать с такой же скоростью, как и в теплое время года.

Увеличение возраста бетонной поверхности

Отсроченное на долгий срок замораживание влияет как на сужение количества пор, так и на его водонепроницаемость В, которая также оказывает большое влияние на прочность. Например, в отличие от материалов более легких марок, бетон В25 имеет повышенное содержание цементного вяжущего, что и обусловливает его способность сопротивляться разрушению.

Уменьшение количества воды

Морозостойкость бетона, который является гидрофильным капиллярно-пористым телом, характеризуется связями влаги от количества частиц. Используя чистые добавки, снижают потребность в водной составляющей без нарушения его свойств. Характеристики бетона W12 показывают, что он является наиболее водоупорным за счет выдерживания давления воды 164 кгc/cм. Широко применяют и W4, W6, W8 из-за его повышенной водонепроницаемости. В основном обычные бетоны имеют марку по водонепроницаемости ниже 2.

Снижение пористости

Специальные добавки для бетонных смесей изменяют характеристику теста. Чтобы добиться снижения макропористости и получить морозостойкий бетон, нужно расстояние прослоек пузырьков воздуха между рядом лежащими порами держать в пределах не более 0,025 см. Значит, вовлекать можно 4,6% газа к цементному составу для сохранения физико-химических свойств получаемого стройпродукта.

Гидроизоляция верхнего слоя

Для повышения свойств морозостойкости защищают поверхность от попадания излишней влаги. В результате чего, в порах образуются кристаллические структуры. Они не дают проникнуть жидкости внутрь. Если же постройка круглый год подвержена воздействию снега, дождей, тогда рекомендуют применять поверх слоя бетона пропитки полимерами или краску, которые создают пленку на поверхности.

Заключительное слово

Разновидность цементных составов при выборе велика. Бетон В15 — популярный тип материала, применяемый во всех видах строительства благодаря характеристикам. Известно, что вода может делать бетонное основание хрупким, а это несомненно отобразится на устойчивости к неблагоприятным атмосферным явлениям. Правильный же выбор гидроизоляции и добавок, а также переход на использование высокого класса цемента обеспечит многолетнюю эксплуатацию конструкции без разрушения.

Морозостойкость бетона: маркировка, повышение показателей

Методы определения морозостойкости

Concretes. Methods for determination of frost-resistance

Дата введения 2014-01-01

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены в ГОСТ 1.0-2015 “Межгосударственная система стандартизации. Основные положения” и ГОСТ 1.2-2015 “Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены”

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН ОАО “Научно-исследовательский центр “Строительство” (ОАО “НИЦ “Строительство”), Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева)

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 “Строительство”

3 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и оценке соответствия в строительстве (МНТКС) (протокол от 18 декабря 2012 г. N 41, приложение Е)

За принятие проголосовали:

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа государственного управления строительством

Государственный комитет градостроительства и архитектуры

Министерство строительства и регионального развития

Министерство регионального развития

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 декабря 2012 г. N 1982-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 10060-2012 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 января 2014 г.

5 В настоящем стандарте учтены основные нормативные положения следующих стандартов:

EN 12390-9:2006* “Испытание затвердевшего бетона. Часть 9. Морозо- и морозосолестойкость. Выветривание”, NEQ (“Testing hardened concrete – Part 9: Freeze – Thaw resistance – Scaling”);
________________
* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. – Примечание изготовителя базы данных.

ASTM С 666-2008 “Метод определения стойкости бетона к быстрому замораживанию и оттаиванию”, NEQ (“Test Method for Resistance of Concrete to Rapid Freezing and Thawing”);

ASTM С 671-94 “Метод определения критического расширения бетонных образцов, подвергающихся замораживанию”, NEQ (“Test Method for Critical Dilatation of Concrete Specimens Subjected to Freezing”);

ASTM С 672-98 “Метод определения стойкости поверхности бетона к разрушению при хранении в противогололедных реагентах”, NEQ (“Test Method for Scaling Resistance of Concrete Surfaces Exposed to Deicing Chemicals”)

7 ИЗДАНИЕ (июнь 2018 г.) с Поправкой (ИУС N 6-2017)

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном информационном указателе “Национальные стандарты”, а текст изменений и поправок – в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячном информационном указателе “Национальные стандарты”. Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

ВНЕСЕНА поправка, опубликованная в ИУС N 4, 2019 год

Поправка внесена изготовителем базы данных

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на тяжелые, мелкозернистые, легкие и плотные силикатные бетоны, в том числе на бетоны дорожных и аэродромных покрытий, бетоны конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия минерализованной воды (далее – бетоны), и устанавливает базовые и ускоренные методы определения морозостойкости.

Методы определения морозостойкости, приведенные в настоящем стандарте, применяют при подборе составов бетонов, применении новых материалов и технологий изготовления бетона, а также при контроле качества бетона изделий и конструкций.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 577-68 Индикаторы часового типа с ценой деления 0,01 мм. Технические условия

ГОСТ 4233-77 Реактивы. Натрий хлористый. Технические условия

ГОСТ 5632-72 Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 10197-70 Стойки и штативы для измерительных головок. Технические условия

Читайте также:  Предварительно напряженные железобетонные конструкции

ГОСТ 11098-75 Скоба с отсчетным устройством. Технические условия

ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

ГОСТ 22685-89 Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Технические условия

ГОСТ 23732-2011 Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия

ГОСТ 24104-2001* Весы лабораторные. Общие технические требования
________________
* В Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008.

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

Примечание – При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования – на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю “Национальные стандарты”, который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя “Национальные стандарты” за текущий год. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.

3.1 вода минерализованная: Вода, содержащая растворенные соли в количестве 5 г/л и более.

Морская вода является одним из видов минерализованной воды.

3.2 морозостойкость бетона: Способность бетона в водонасыщенном или насыщенном раствором соли состоянии выдерживать многократное замораживание и оттаивание без внешних признаков разрушения (трещин, сколов, шелушения ребер образцов), снижения прочности, изменения массы и других технических характеристик, приведенных в приложении А.

3.3 марка бетона по морозостойкости: Показатель морозостойкости бетона, соответствующий числу циклов замораживания и оттаивания образцов, определенному при испытании базовыми методами, при которых характеристики бетона, установленные настоящим стандартом, сохраняются в нормируемых пределах и отсутствуют внешние признаки разрушения (трещины, сколы, шелушение ребер образцов).

3.4 марка бетона по морозостойкости : Марка по морозостойкости бетона, испытанного в водонасыщенном состоянии, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий, а также бетонов, эксплуатируемых при воздействии минерализованной воды.

3.5 марка бетона по морозостойкости : Марка по морозостойкости бетона дорожных и аэродромных покрытий и бетона, эксплуатируемого при воздействии минерализованной воды, и определенная при испытании образцов, насыщенных 5%-ным водным раствором хлорида натрия.

3.6 цикл испытания: Совокупность одного периода замораживания и оттаивания образцов.

3.7 основные образцы: Образцы, предназначенные для определения нормируемых настоящим стандартом характеристик после проведения заданного числа циклов замораживания и оттаивания.

3.8 контрольные образцы: Образцы, предназначенные для определения нормируемых настоящим стандартом характеристик перед началом испытания основных образцов.

3.9 определение морозостойкости: Оценка максимального числа циклов замораживания и оттаивания бетона, при котором характеристики бетона остаются в нормированных пределах, а также отсутствуют трещины, сколы, шелушение ребер образцов.

3.10 критическое снижение характеристик образцов: Снижение характеристик образцов при определении морозостойкости до значений, при которых в соответствии с настоящим стандартом прекращают испытания образцов.

4 Общие положения

4.1 Настоящий стандарт устанавливает следующие методы определения морозостойкости:

– базовые методы при многократном замораживании и оттаивании:

первый – для всех видов бетонов, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий и бетонов конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия минерализованной воды,

второй – для бетонов дорожных и аэродромных покрытий и для бетонов конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия минерализованной воды;

– ускоренные методы при многократном замораживании и оттаивании:

второй – для всех видов бетонов, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий и бетонов конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия минерализованной воды, легких бетонов марок по средней плотности менее D1500,

третий – для всех видов бетонов, кроме легких бетонов марок по средней плотности менее D1500.

Допускается применение других методов определения марок бетонов по морозостойкости при условии обязательного определения коэффициента перехода в соответствии с приложением Б или тарировки предлагаемого метода по отношению к базовым методам.

Образцы, отобранные из конструкций, испытывают по приложению А.

4.3 Условия испытаний для определения морозостойкости бетонов в зависимости от используемого метода и вида бетонов принимают по таблице 1.

Таблица 1 – Условия испытаний при определении морозостойкости

Метод и марка бетона по морозо-
стойкости

Что такое морозостойкость бетона?

Основной материал, применяемый в строительной и ремонтной индустрии – бетон, он составляет основу любого сооружения. Одним из главных параметров при выборе является морозостойкость бетона. Она показывает, какое количество раз бетон может выдержать замораживание и оттаивание, потеряв не более 5 процентов от прочности.

Методы определения

Морозостойкий бетон маркируется буквой «F». Со временем такой продукт не крошится и не изменяет формы под влиянием климатических факторов. Сохраняет свойства в регионах с повышенной влажностью.

Показатель морозостойкости важно знать на этапе строительства, ведь бетон низкого качества может заметно снизить несущие свойства сооружений. Определение этого показателя прописано в ГОСТ 10060-2012. В данной технической документации представлены четыре способа определения. Суть всех методик заключается во множественной заморозке и оттаивании образца в водной смеси или растворе солей.

Перед началом испытания на морозостойкость, готовят базовые и контрольные пробы смеси. Контрольные применяют, чтобы определить прочность на сжатие. Базовые пробы претерпевают многократный цикл заморозки и оттаивания в лаборатории. Для испытаний потребуется следующая аппаратура:

  • Камера для замораживания. Температура заморозки — -130°C;
  • Контейнер, в котором образцы насыщают водой. Температура нагрева +180°C.

После проведения повторных циклов нагрева и заморозки, бетон проверяют на прочность. Если после всех испытаний образец сохранил прочность, он считается качественным.

Исследования в лаборатории не точные. В подобных условиях пробы могут разрушиться, а в естественной среде выдерживать требуемую прочность. Ведь в первом случае влияние факторов на материал является максимальным, поэтому он быстрее рассыпается.

Определить качество бетонной смеси возможно по внешнему виду и состоянию. Обычно таким методом руководствуются опытные строители:

  • Крупные зерна смеси, трещины, расслаивание, пятна являются маркерами для определения качества бетона, и говорят о его низкой надежности и морозостойкости.
  • Высушивание и растрескивание под влиянием солнечных лучей указывает на низкую морозостойкость бетона.
  • Наличие расщелин говорит о слабой устойчивости к низким показателям температуры.

Существует ускоренный способ определения морозостойкости. Он подразумевает погружение образца в раствор сульфата натрия на сутки и его просушивание на протяжении четырех часов при температуре сто градусов Цельсия. Такую процедуру проводят пять раз, после на образце не должны появиться трещины.

Классификация

Классификация зависит от количества циклов заморозки-оттаивания. Марка бетона по морозостойкости определяется параметром F.

При выборе бетона требуется руководствоваться климатическими условиями региона.

Разделяют несколько типов маркировки бетонных растворов:

  • Меньше, чем F50 — низкая степень морозостойкости. Этот вид используется редко. При воздействии окружающей среды, перестает отвечать требованиям прочности (трескается, крошится).
  • F50 до F150 — умеренная степень. Такой материал имеет средние показатели устойчивости к влиянию среды. При несерьезных колебаниях перепада температур обеспечивает длительное использование. Широко применяется в строительной сфере, на всех регионах страны с устойчивым климатом.
  • F150 до F300 — повышенный уровень. Устойчив к значительному перепаду температуры. Применим в регионах с промерзаним почвы до нескольких метров.
  • F300 до F500 — высокая степень морозоустойчивости. Применяется в исключительных ситуациях. В областях с повышенной влажностью и постоянно меняющимся уровенем воды, с промерзанием грунта на несколько слоев.
  • F500 и более. Применяется при строительстве крупных объектов, рассчитанных на вековую эксплуатацию.

Повышение морозоустойчивости

Морозостойкость бетона обеспечивается несколькими факторами: размеры и количество пор, прочность на растяжку, состав и наличие добавок. Для увеличения качества используют несколько методик:

  • Уменьшение влаги в материале, применением незагрязненных заполнителей, а также специальных добавок.
  • Уменьшение макропористости. Для этого необходимо создать условия для быстрого затвердевания раствора, и применить добавки, снижающие потребность в водной составляющей.
  • Заморозка бетона в позднем возрасте, снизит степень пористости.
  • Изоляция. Иногда проще оградить материал от неблагоприятных условий. Существуют специализированные краски и пропитки, повышающие срок службы бетонных изделий.
  • Добавление химических присадок (растворы азотной, угольной и соляной кислот). Специальные добавки способствуют увеличению количества маленьких пор, в которые не может проникнуть вода. Введение присадок выполняется нагревательными методами. Пропорции добавок требуется соблюдать по инструкции, иначе существует риск только ухудшить свойства бетона.

Заключение

Каждый регион имеет особые климатические показатели. Поэтому знание маркировки бетонной смеси по морозостойкости обязательно при ведении строительных работ.

На всей территории России климат имеет значительные расхождения в показателях. В некоторых регионах зима бывает суровой, и столбик температуры понижается до рекордных отметок. По этим причинам к строительным материалам предъявляются серьезные требования к морозоустойчивости, прочности и надежности.

Добавить комментарий