Набирает ли прочность бетон после разморозки
Обновлено: 17.04.2024
.. при температуре до -20 градусов была выполнена бетонная подготовка с применением противоморозных добавок, рассчитанных на температуру -10 градусов. .. какие негативные последствия могут быть.
1. Не факт, что бетонная подготовка проморожена. Или есть обоснование?
2. Если проморожена, то по мере оттаивания мерзлый бетон будет превращаться в труху из песка и цементной пыли или в кучу щебня - зависит от степени промороженности.
3. В любом случае функцию подготовки она выполнит.
Функция бетонной подготовки не только в удобстве монтажа арматуры, но и в защитном слое, если она заморожена так что рассыпается, то надо увеличить толщину защитного слоя до 70 мм.
В конце января месяца при температуре до -20 градусов была выполнена бетонная подготовка с применением противоморозных добавок, рассчитанных на температуру -10 градусов.
Тут вопрос спорный, если она прошла фазы начального твердения, то последующая заморозка только благоприятно повлияет на конечную прочность. Твердение бетона происходит примерно до температуры -20, но процесс превращения геля в цементный камень ( с изменением объема) протекает медленно. Из-за этого меньше возникает концентраторов напряжения, что в конечном счете увеличит прочность бетона.
Интересно, а это только меня смущает то, что грунт основания под бетонной подготовкой тоже проморожен и даст деформации после оттаивания? (или у Вас там пески на расчетную глубину промерзания)
Вообще по СНиП промораживание котлованов - недопустимо.
P.S. Как всегда соглашусь с Ильнуром : свою функцию подготовка выполнит.
Функция бетонной подготовки не только в удобстве монтажа арматуры, но и в защитном слое, если она заморожена так что рассыпается, то надо увеличить толщину защитного слоя до 70 мм.
Меня это всегда смущало. По чему 70 мм? Если у подготовки W не нормируется, то он не многим лучьще чем губка. Я пологал что 70 из за того что по щебню акуратно защитный слой не выдержать + впитывание цементного молока в грунт ухудшающие свойства бетона, т.е. в любом случае она нужна только на момент заливки.
С дугой стороны для сборняка эта норма то же действует, но тут можно подумать о локальных повреждениях бета о щебень в момент монтажа.
msv_mnv, я всегда прописываю подготовку + задаю защитный слой 70 - или подготовку сделать забудут или защитный слой не выдержат. Вам советую поступить так же - слой 70 и забываем про подготовку, хуже она не сделает, а монтировать удобнее в любом случае.
di12, согласен с Вами о состоянии грунтов под подготовкой надо хорошо подумать.
подготовка - это бетонная конструкция. Все требования СНиП для бетонных и железобетонных конструкций полностью применимы и к данной конструкции, будь то прочность, водонепроницаемость, морозостойкость. С выходом СП52-101-2003 оказалось, что бетон В7.5 не используется в конструкциях.
Теперь приходится писать "Подготовка из бетона кл. В10, W6" (если в грунт. водах затаилась агрессия к W4)
Первая функция подготовки - создание условий для сооружения гидроизоляции, опалубки, самого фундамента и прочих операций.
А функция защиты арматуры от коррозии - побочная и возможная, но необязательная. Просто в СНиП допускается учитывать наличие слоя хорошего бетона при назначении толщины защитного слоя, раз уж оно есть. Что вообще-то неглупо.
Я лично на подготовку закладываю бетон В3,5 (нефиг расходовать бетон надо-не-надо).
А функция защиты арматуры от коррозии - побочная и возможная, но необязательная. Просто в СНиП допускается учитывать наличие слоя хорошего бетона при назначении толщины защитного слоя, раз уж оно есть. Что вообще-то неглупо.
+1
40мм монолитного бетона вполне достаточно от коррозии: для боковых стен в ТЕХ ЖЕ условиях вообще 30 хватает без всяких подготовок.
Просто при выполнении бетонирования по щебенчатой подготовке невозможно добиться защитного слоя в 40мм: ну не заровняешь ее так, всегда будут выступающие камушки.
"Автономное учреждение экспертизы проектов ххх области"
по экспертизе проектной документации по объекту: ххх
.
Конструктивные решения.
1. Для бетонных конструкций применена марка бетона не указанная в СП52-101-2003. [был указан бетон класса В7.5]
Вроде бы и посмеяться: попросить показать хоть какую нибудь марку бетона из этого СП, но бестолку. Радует порядковый номер подобных замечаний - наверное эксперт считает их наиболее значимыми.
1. Качество бетонной подготовки- что говорит лаборатория? Если не соответствует- снимайте ее. Она необходима только для гидроизоляции. Согласно СНиПов, возможно устраивать фундамент без бетонной подготовки, но арматуру надо закладывать не на 40 мм, а на 70 мм от подошвы. Производство работ по устройству подпорной стенки делайте только в соответствии с "Рекомендациями по производству бетонных работ в зимнее время в районах Сибири. ", т.е. прогревать основание (в т.ч. бетонную подготовку) на глубину 300 мм, а на скальных грунтах- 500 мм.
2. Готовьте тепловые пушки, т.к отогревать арматуру и основание паром и горячей водой запрещено.
3. Что бы Вы не делали- должно быть в РД.
Ну-ну. Эко в степь занесло.
Для гидроизоляции? Какова ширина раскрытия трещин в подбетонке при этом?
Масло масляное. Это до тех пор пока не найдутся нормальные проверяющие.
Мне вот интересно - для подколонников тоже 70мм защитного слоя дается?
Первая функция подготовки - создание условий для сооружения гидроизоляции, опалубки, самого фундамента и прочих операций.
1. Ответ на вопрос по "щебеночной подготовке"- А каком качестве она нужна? Если как основание для фундамента, то она должна быть втрамбована в котлован, а котлован должен быть освидетельствован лабораторией.Почему нет? Можно и втрамбовать.
Коллеги, считаю мы отвлеклись от основного, нам необходимо предложить ряд возможных решений, приемлимых не только нашему коллеге но и ряду инстанций.
Если выполненная подбетонка не соответствует СНиПу, что делать: усилить или демонтировать? Далее, выполнить ту же подбетонку заново или "пробить" другое техническое решение?
2. Самое главное - любое техническое решение, отличное от РД, должно быть внесено как изменение в РД и Заказчиком выдано в Производство работ, и кто-то на этом чертеже должен расписаться "Выполнено без изменений".
3. Мое мнение- удалить подбетонку (предварительно провести лабораторные исследования), вытрамбовать основание(при необходимости), изменить схему армирования (70 мм вместо 40 мм от подошвы), т.е. уйти от ненужных бетонных работ в зимнее время. Понимаю, что в этом случае, возможно предложить несколько вариантов решения, и если Вы их выскажете, с удовольствием в ними ознакомлюсь.
Со всем уважением, коллеги.
P.S.msv_mnv, для Вас старая Советская присказка: "Чтобы не было . жу, делай все по чертежу".
. - удалить подбетонку (предварительно провести лабораторные исследования), вытрамбовать основание(при необходимости), изменить схему армирования (70 мм вместо 40 мм от подошвы), т.е. уйти от ненужных бетонных работ в зимнее время.
Это самое трезвое и естественное решение. Ну если бетон проморожен. (Мне кажется, что бетон таки не проморожен.).
Кроме удаления подготовки. Зачем - это же материал, вполне заменяющий ПГС. И трамбовка - зачем? Подготовка лежит сплошным плотным образом. Не надо ее тревожить.
Автору темы. Главное без паники.Армируйте подпорную стенку. Укладывайте бетон. В нижней зоне стенки (после снятия опалубки) выполните засыпку грунтом (временно до наступления положительных температур. Главное не допустить цикличности для бетона (замерз, оттаял). Оттаивание должно происходить постепенно, повторяю - без цикличности. Все будет нормально. Бетон в подготовке наберет свою прочность и исполнит свою задачу.
Бетон после укладки боится цикличности - заморозка, оттаивание, заморозка оттаивание. Только постепенное оттаивание.
У кого-нибудь есть материалы ислледования характеристик замороженного бетона? Выложите, мне удалось найти только статью в специальном империалистическом журнале, кстати, в этом отношении у них поставлено очень хорошо, серьезно разбирают причины аварий.
Там заморозили фундамент под многоэтажное здание, очухались на пятом этаже, наставили в подвал дутиков, или чего-то своего, и начали интенсивно отогревать. Результат - дом рухнул.
Комментарии к статье. Если бы не начали отогревать, бетон бы постепенно оттаял и набрал прочность.
Причина аварии - интенсивный отогрев замороженого бетона, а не факт его замораживания.
Комментарии к статье. Если бы не начали отогревать, бетон бы постепенно оттаял и набрал прочность.
Причина аварии - интенсивный отогрев замороженого бетона, а не факт его замораживания.
Для того чтобы бетон набрал прочность и не промерз при низких температурах воздуха, необходимо соблюдать оптимальные условия его затвердевания. Жара или сильные морозы не подходят для работ по бетонированию. Подходящим временем считается осенний или весенний период. Какие же последствия возникают при несоблюдении температурных параметров для заливки бетона и как избежать замерзания конструкции?
При какой температуре замерзает бетон
Для застывания бетонной смеси нормальным является температурный режим не ниже +5 градусов. Работы, как правило, проводятся при температуре воздуха от +15 — до +20 градусов. Соблюдение рекомендуемых условий позволит избежать применения дополнительных технологий и избежать лишних затрат.
Затвердевание основания и поверхности бетонной конструкции происходит за месяц при поддержании температуры в пределах +15 — +20 градусов. При температуре ниже +15 градусов процесс растягивается вплоть до 60 дней, при нуле — затвердевание прекращается. Залитый в опалубку раствор при минусовых значениях начинает замерзать.
В том случае, если фундамент успел окрепнуть до наступления холодов, резкие перепады температур не страшны. В весенний период приостановленный процесс возобновляется. В результате фундамент не промерзает и не трескается. Но если бетон не успевает набрать прочность, то при резких заморозках монолит получается неудовлетворительного качества.
Промерзает залитый бетон уже при отметке -15 градусов. Для крепкого основания такая погода не страшна. Не затвердевший материал промерзает при -20 градусах.
Какие могут быть последствия
Замерз бетон при заливке
Если во время заливки фундамента температура воздуха снижается до минусовых отметок, то возможны следующие последствия:
- залитая плита не набирает прочность;
- даже разовое замерзание может повлечь снижение технологической прочности;
- внутри бетона скапливается вода, которая из жидкого агрегатного состояния превращается в лед;
- поверхностный слой со временем облупливается, что ведет к появлению трещин;
- образовавшийся в расщелинах бетона лед снижает сцепление отдельных составляющих, что также ведет к трещинам и расслоению поверхности.
При замерзании смеси в процессе заливки в расщелинах скапливается лед, который неминуемо увеличивается в размерах и создает разрывы. Это ведет к разрыхлению монолита и снижению прочности. В итоге начинает расти влагопроницаемость. Процесс гидратации воды приводит к поднятию скопившейся жидкости на поверхность бетона. Во время заморозков растрескиванию подвергается сначала верхний слой плиты.
Во внутренней части фундамента в результате химической реакции между цементом и водой выделяется тепло. Это помогает снизить риск промерзания бетона по глубине заливки.
Замерз бетон после заливки
Если работы проводились с соблюдением оптимальных температурных условий, но после их завершения на улице резко похолодало, то возможны следующие последствия:
- При временном понижении температуры сильных деформаций внутри и на поверхности залитого материала не происходит. При восстановлении погоды скопившийся в бетоне лед оттаивает. Вода никак не мешает продолжению процесса затвердевания.
Ненадолго примороженный бетон не теряет первоначальных качеств. Единственным минусом, и то не критичным, можно назвать процесс потери заявленной марочной прочности.
- При резком понижении температуры воздуха страдает верхний залитый слой. Поверхность со временем облупляется из-за поднявшейся на самый верхний слой воды. Дело в том, что в этом случае водоцементное соотношение нарушается: внизу наблюдается недостаток влаги, а на поверхности излишек. При заморозках вода превращается в лед, что ведет к растрескиванию и повреждению конструкции.
- Если температура понижается надолго, то бетон может окончательно разрушиться. Это связано с полной остановкой процесса гидратации. Даже после оттепели прочность уже не восстановится. Остается только применять дополнительные меры защиты во время заморозков.
Бетон замерз с противоморозными добавками
Если в раствор были добавлены дополнительные ингредиенты, но это не спасло ситуацию во время сильных заморозков, то наблюдаются такие последствия:
- При использовании в бетонной смеси дополнительных добавок некоторые характеристики фундамента снижаются, что влияет на уменьшение прочности конструкции. Это ведет к растрескиванию не только верхнего слоя, но и середины, а также основания.
- Из-за потери мощности бетонной конструкции возникает деформация.
- Бетон становится более подвержен перепаду температур, чем если бы был без специальных противоморозных добавок. Это ведет к образованию щелей и отверстий в основании конструкции. При попадании в них влаги происходит постепенное разрушение.
С противоморозными добавками вероятность промерзания бетонного слоя не велика. Если это все же произошло, то сохранить целостность конструкции будет гораздо тяжелее.
Сколько нужно времени бетону, чтобы не замерзнуть
Вероятность замерзания бетона зависит от температуры воздуха во время заливки и во время набора прочности конструкции. Если работы проводятся при нормальных температурах, то для схватывания фундамента потребуется не менее 2 часов. Такое же время потребуется для затвердевания.
При отрицательных температурах воздуха бетон не набирает необходимой прочности. Если температура снижается, то схватывание поверхности не произойдет и возможно промерзание.
От типа используемой бетонной смеси и показателей влажности окружающей среды будет зависеть продолжительность затвердевания конструкции. При соблюдении технологических параметров работы полное затвердевание происходит уже через 27 — 30 дней. После этого срока не страшны заморозки. При неблагоприятных погодных условиях конструкция может замерзнуть даже спустя 2 месяца. После 3 — 4 месяцев схватывания морозы не страшны.
В статье проведено исследование влияния раннего замораживания на кинетику набора прочности бетона, что очень важно, ведь в настоящее время строительный процесс в зимнее время является сложной задачей, стоящей перед специалистами в этой сфере. Из-за циклических процессов замораживания- оттаивания, а также вследствие низких температур, скорость твердения и качество бетонного камня снижается, что создает определенную угрозу для строящегося объекта.
Для исследования данного процесса сделано несколько серий бетонных образцов, отличающихся водоцементным отношением (далее В/Ц) и условиями твердения. Контрольные образцы твердели в стандартных нормальных условиях, а основная партия подверглась раннему замораживанию. Затем до испытания она хранилась вместе с образцами контрольной партии. То же было проделано с образцами с другим водоцементным отношением. Испытания проводились на сжатие в возрасте 7, 14 и 28 дней.
Результаты работы представлены в виде таблиц и графиков, при анализе которых можно сделать определенные выводы, согласно которым бетоны из основной партии теряют небольшую часть прочности, но имеют тенденцию к последующему её набору до выравнивания с контрольной партией.
Географическое расположение России в северной части континента и отрицательные температуры, наблюдаемые зимой даже в южных районах страны, определяют внимание к воздействию замораживания на свойства материалов. В настоящее время [wiki base=”RU”]бетон[/wiki] и [wiki base=”RU”]железобетон[/wiki] являются основными строительными материалами. Наряду с тем, что строительный процесс продолжается ежечасно, возникает вопрос производства работ в условиях низких температур, поэтому тема производства бетонных работ в суровых климатических условиях на сегодняшний день является актуальной. Прекращение работ также приносят значительные убытки народному хозяйству. В ходе исследований было доказана полная техническая возможность производства таких работ и зимой, однако стоит проводить комплекс специальных мероприятий, обеспечивающие производство строительных работ в этот период года.
Краткий обзор отечественной и зарубежной литературы
Сравнительные графики и таблицы по прочности бетона, подверженного замораживанию были представлены в работах В.Н. Сизова, К.М. Мозголёва, С.Г. Головнёва, О.С. Ивановой, Метина Хусем (Metin Husem), Сергата Гозуток (Serhat Gozutok), Рональда Барг (Ronald G.Burg). Благодаря этим данным видно, что прочность замороженных образцов при сжатии в 7 дневном возрасте были ниже, чем у образцов стандартного (нормального) твердения, а в конце 28 дня прочность замороженного бетона была выше, чем у стандартных образцов [9, 14, 16, 23, 25, 27]. В последние годы появились свидетельства о том, что, если заморозить свежеприготовленный бетон, то это не вызовет снижения прочности после его оттаивания и твердения в нормальных условиях.
Постановка цели и задач
Описание проведенных исследований
Для испытания были приготовлены две бетонные смеси с разными В/Ц и постоянными параметрами: расход цемента (далее Ц) и доля песка в смеси заполнителей (далее r) [2]. Из каждой бетонной смеси приготовлено по 18 кубов (рисунок 1) размером 100х100х100мм, затем 9 образцов выдержаны в нормальных условиях при температуре t=20°С и относительной влажности воздуха W=95%. Другие 9 кубов заморожены при температуре минус 20°С в течение 2 суток сразу после изготовления образцов. Впоследствии (через 2 суток замораживания) они были помещены в камеру нормального твердения. Кубы были испытаны на сжатие в 7, 14 и 28 дневном возрасте.
Рис.1 Образцы в камере нормального твердения
Характеристика материалов
Для бетонной смеси были использованы следующие материалы: [wiki base=”RU”]портландцемент[/wiki] М300, крупный песок (модуль крупности = 2,8), щебень (фракции 5-10, 10-20, 20-40). Состав смеси рассчитан и представлен в таблице 1.
| № состава | Параметры состава бетона | Масса материалов, кг | ОК, см | |||||
| В/Ц | Ц, кг/м3 | r | Песок | Цемент | Щебень | Вода | ||
| 1 | 0,55 | 300 | 0,40 | 7,74 | 3 | 11,61 | 1,65 | 6 |
| 2 | 0,65 | 300 | 0,40 | 7,62 | 3 | 11,43 | 1,95 | 8 |
Результаты испытаний бетона
Испытания выполнены на гидравлическом прессе (рисунок 2). По результатам получаем класс бетона В20 для первого и второго состава. Влияние раннего замораживания бетона на дальнейший набор прочности при твердении в нормальных условиях представлено в таблицах и графиках ниже (рисунки 3 – 8).
Рисунок 2. Гидравлический пресс для испытаний на сжатие
| Возраст бетона, суток | Условия твердения | Средняя прочность бетона, МПа |
| 7 | Нормальные | 20,3 |
| 7+2* | Оттаявшие | 20,45 |
| 14 | Нормальные | 30,15 |
| 14+2* | Оттаявшие | 26,05 |
| 28 | Нормальные | 31,4 |
| 28+2* | Оттаявшие | 29,25 |
Прим.*Сразу после изготовления эти образцы замораживались при температуре минус 20°С в течение 2 суток, затем были помещены в камеру нормального твердения
Рис 3. Кинетика твердения бетона состав No1 (В/Ц=0,55)
Рис 4. Кинетика твердения бетона состав No1 (В/Ц=0,55). Совмещенное время начала нормального твердения
Из рисунка 3 видно, что процесс твердения бетона сместился по времени на продолжительность замораживания. Если совместить начало твердения обеих партий образцов (рисунок 4), то в семидневном возрасте у оттаявших образцов прочность такая же, как и у образцов нормального твердения. Но при 14 и 28 дневном возрасте, некоторая потеря прочности (7%). Судя по графику можно ожидать, что бетон подвергшийся замораживание со временем достигнет такой же прочности, как и образцы нормального твердения с возможным нарастанием.
| Возраст бетона, дней | Условия твердения | Средняя прочность бетона, МПа |
| 7 | Нормальные | 18,45 |
| 7+2* | Оттаявшие | 16,65 |
| 14 | Нормальные | 22,55 |
| 14+2* | Оттаявшие | 18,8 |
| 28 | Нормальные | 26,55 |
| 28+2* | Оттаявшие | 22,7 |
Прим.* Сразу после затворения эти образцы замораживались при температуре минус 20°С в течение 2 суток, затем были помещены в камеру нормального твердения.
Рис 5. Кинетика твердения бетона состава 2 (В/Ц=0,65)
Рис 6. Кинетика твердения бетона состава 2 (В/Ц=0,65). Совмещенное время начала нормального твердения
Отставание прочности замороженных и оттаявших образцов от нормально твердевших больше, т.к. В/Ц больше. Влияние замораживания на бетонные смеси с большим водосодержанием (рисунки 7 и 8) сказывается более резко.
Рис 7. Кинетика твердения нормальных образцов с разным В/Ц
Рис 8. Кинетика твердения оттаявших образцов с разным В/Ц
Заключение
В результате работы были получены следующие выводы:
1) На ранних этапах твердения (до 7 дневного срока) скорости набора прочности равны как для образцов основной партии, так и для контрольных образцов. В более позднем сроке скорость твердения оттаявших образцов снижается, что в результате ведет к снижению прочности.
2) Раннее замораживание бетонной смеси ведёт к снижению прочности, и в данном случае потери составили 6,8% для Состава No1 (В/Ц=0,55), и 14,5% для Состава No2 (В/Ц=0,65). Чем выше содержание воды, тем больше потери прочности. Данная тематика может быть расширена и возможно провести дополнительные исследования, увеличив длительность замораживания, рассмотрев влияние добавок и прочее, для того чтобы получить более подробную информацию об особенностях процессов, рассмотренных в статье.
Кудайбергенова Н.А., Чумадова Л.И., Ватин Н.И., Бакирова И.Г., Браташов А.А., Кабанов А.В., Кинетика набора прочности бетона при раннем замораживании
Литература
Получите консультацию по теме строительства в зимний период, свойств материалов и их применению у специалистов и инженеров строительной компании “Уютный Дом” по адресам и телефонам, указанным на странице обратной связи.
Кинетика нарастания прочности бетона при замораживании и оттаивании
Исследования, выполненные в последние годы в ППИЖБ, показали, что воздействие отрицательных температур на бетон раннего возраста не только приостанавливает рост прочности, но и разрушающе действует на его структуру. Бетоны, замороженные сразу же после приготовления, прироста прочности на морозе практически не имели ого при температуре —5°С, который набрал 8% R28 после 4-часового оттаивания. Аналогичные бетоны марки 200 н 300, приготовленные на Новоздолбуновском и Белгородском цементе MG00 подвижностью смеси 1—3 см, находившиеся в течение 28 и 90 суток при температурах —10, —20 н —50°С после 4 ч оттаивания имели прочность в пределах 1,5—4,5 кг 1см2, что составляло 0,46—1,4% /?28 (рис. 1).
Результаты опытов хорошо согласуются с полученными ранее данными по фазовому состоянию воды, которые показали, что при —5°С в бетоне, замороженном сразу после приготовления, более 92% воды переходит в лед. При —20°С эта величина достигает 94%, а При —45°С увеличивается до 97%- Следовательно, твердение на морозе не может происходить, если в бетоне нет достаточного количества воды в жидкой фазе.
Иная картина при замораживании бетона, достигшего к моменту замерзания какой-либо прочности.
Количество жидкой фазы в бетонах, замороженных с более высокой прочностью, при одной и той же отрицательной температуре увеличивается (табл. 1). Можно предположить, что чем большую прочность бетон приобрел до замерзания, тем существеннее она должна нарастать. Однако опыты показали, что гипотеза справедлива лишь до определенной степени.
Сходная картина при выдерживании бетона в холодильных камерах с температурой —20 и —50СС. Однако абсолютные и относительные величины прироста (прочности у бетонов одного возраста при понижении температуры падают (табл. 2).
Причина существенного различия в характере увеличения прочности бетонов, замороженных та разных стадиях твердения, в их релаксационных свойствах. В течение первых 3 судок в бетоне интенсивно накапливается гель, что изменяет его пористость. За этот промежуток времени, как пока расчет но формулам д-ра техн. наук
Наличие плотных оболочек новообразований, затрудняющих перенос влаги в глубь цементного зерна, тормозит увеличение на морозе прочности бетона, достигшего к моменту замерзания 70% и более от Rss. К тому Ж С вязкость волы при понижении температуры сильно возрастает. По данным Пауэрса, вязкость воды при прохождении через цементный гель с порами диаметром 2-10-7 си приблизительно и 50 000 раз выше шиз кости воды при обычной температуре [1].
Бетоны меньшей прочности (в возрасте 1—3 суток) еще не претерпели таких существенных структурных изменений. Это способствует более быстрому протеканию процессов твердения и нарастания их прочности на морозе при температурах, близких к 0°С. Этим, видимо, объясняется наибольшее увеличение прочности после оттаивания в бетонах 1—3-суточного возраста до замораживания.
Наличие процессов твердения при отрицательной температуре, в частности при —5°С, подтверждается результатами экспериментов по изучению степени гидратации цемента, выполненными совместно лабораториями методов ускоренного твердения и испытания бетонов НИИЖБ. Степень гидратации цемента определялась методами химического и дифференциального термического анализа в образцах из цементного теста нормальной густоты (Белгородский цемент М600 по ГОСТ 310—41) в возрасте 1, 3, 7 и 28 сут.
Гелевые оболочки вокруг дегидратированной части зерна цемента длительное время остаются проницаемыми, и вода, диффундируя через поры геля, вовлекает в реакцию гидратации все новые порции цемента. Скорость этой реакции зависит от прочности бетона до замерзания. Чем выше эта прочность, тем ниже скорость гидратации цемента на морозе при прочих равных условиях. В то же время при отрицательных температурах, видимо, нет благоприятных условий для образования кристаллического сростка, прочностью которого обуславливается прочность цементного камня.
Результаты исследований показывают, что прочность бетона, длительное время выдерживающегося при отрицательных температурах, после 4-часового оттаивания была выше прочности до замораживания.
Однако с нашей точки зрения не совсем правильно на основании этих данных делать вывод о твердении бетона при отрицательных температурах.
Подвергающийся замораживанию бетой проходит через 3 этапа: охлаждение до 0°С, замерзание и оттаивание. Большой теоретический и практический интерес представляет роль каждого этапа в увеличении прочности.
Было изготовлено несколько серий образцов 10X10X10 см из бетона марки 300, которые после достижения ими прочности 28, 106, 190 и 236 кг/см2 (время предварительного выдерживания соответствовало 12, 24 и 72 ч) помещались в холодильную камеру с температурой —20°С.
Одна партия образцов охлаждалась только до —1°С, после чего они оттаивали в камере при нормальных условиях до 2°С и сразу же испытывались, а их близнецы продолжали оттаивать в течение 4—5 ч до достижения бетоном температуры окружающей среды. Другие образцы охлаждались до —10 и —20°С с разной скоростью. После определения прочности из образцов отбирались пробы, которые обезвоживались спиртом и передавались в химическую лабораторию для определения степени гидратации цемента.
Анализ данных (табл. 3 показывает, что роль каждого из трех этапов в увеличении прочности бетона после оттаивания возрастает или уменьшается.
Наиболее интересен вопрос о дальнейшем нарастании прочности при оттаивании образцов до температуры окружающей среды.
Как видно из табл. 3 этот этап характеризуется интенсивным нарастанием прочности независимо от температуры замораживания, причем, как правило, чем меньше прочность бетона до замерзания и менее глубоко его охлаждение, тем большую он набирает прочность за те же 4—5.
Бетоны, достигшие к моменту замерзания более 50% R2& при оттаивании до +2°С не только не имели прироста прочности, но почти во всех случаях она оказалась на 1—6% ниже прочности до замерзания. Однако, после 4—5 ч оттаивания она достигала первоначального значения или даже несколько превышала его.
Данные по прочности бетона хорошо согласовываются с данными химического анализа по определению степени гидратации в бетоне на разных этапах замерзания.
Особый интерес представляет вопрос о нарастании прочности в естественных зимних условиях.
Из некоторых работ известно, что прочность бетона нарастает в естественных зимних условиях даже более интенсивно, чем в холодильных камерах.
Отличие естественных зимних условий от холодильных камер в исключительной неустойчивости температуры наружного воздуха, колебания которой даже в течение суток в районах Восточной Сибири и Крайнего Севера достигают 30°С. Количество суточных колебаний температуры наружного воздуха в 1965 и 1966 гг., например, в Якутске составило—119, Норильске — 45 и Красноярске — 42, причем в последнем городе в 27 случаях температура упала от положительных значений до —5°С [4].
Сравнение нарастания прочности в естественных условиях и в холодильных камерах проводилось па образцах 10х10х10 см, из бетона состава 1:1,8: 3,0 с В/Ц—0,46 и состава 1: 3,1 :4,5 с ВЩ — 0,72 три одинаковой подвижности смеси, характеризуемой осадкой конуса 1—3 см.
Образцы разделили иа 2 партии. Одна из них находилась в течение 3 месяцев в естественных условиях. Температура наружного воздуха за этот период колебалась от —32 до 6°С. Другие образцы помещали на такой же срок в холодильную камеру с /=—20°С.
Результаты (табл. 4) показывают, насколько быстрее нарастает прочность бетона в естественных зимних условиях по сравнению с жесткими температурными условиями холодильных камер.
Нарастания прочности бетона при отрицательных температурах не происходит. Оно происходит главным образом в процессе оттаивания бетона при положительной температуре. Бетон набирает прочность до замораживания н после оттаивания и практически не увеличивает ее на морозе.
Наибольший прирост прочности после оттаивания наблюдается в бетонах, замороженных при 15—50% Д28, причем при выдерживании бетона при более отрицательных температурах он выше. При понижении температуры замораживания прирост прочности после оттаивания уменьшается.
B естественных зимних условиях с частыми колебаниями температур и даже переходом их за 0"С довольно заметно увеличение прочности бетона. Наибольший прирост прочности (на 35—50%) также отмечен в бетонах, замороженных с прочностью 20—50%
О том, как ведет себя бетон при зимнем бетонировании подробно рассказано в статье о схватывание бетона при низких температурах. А что произойдет, если температура воздуха неожиданно опустится ниже нуля и бетон все-таки замерзнет?
В том случае, если понижение температуры – явление временное и в скором времени положительная температура восстанавливается, вода в бетоне оттаивает, процесс гидратации цемента (набора прочности) возобновляется. “Примороженный” ненадолго ранний бетон практически ничего не потеряет. Конечно, не обойдется без некоторого снижения заявленной марочной прочности, но оно будет не столь критично.
Обычно, в подмороженном бетоне портится только самый верхний слой. Так, к примеру, у отлитой фундаментной плиты от внезапных заморозков пострадает только поверхность, которая со временем облупится, подобно шелухе. Тому есть причины:
Первая: внутреннюю часть бетонной конструкции спасет тепло, которое выделяется при изотермической химической реакции цемента с водой. Плюс защитная функция опалубки и внешнего слоя бетонной конструкции.
Вторая: вода, будучи самым легким компонентом бетона, всегда поднимается наверх. В результате в верхней части плиты некоторая часть воды получается лишней, то есть водоцементное соотношение нарушено. Прибавим мороз и – отсюда - ломкий верхний слой
Гораздо плачевнее ситуация, когда мороз ударил надолго, оттепелей не ожидается, и бетону нет никакой возможности “оттаять” и “добрать” необходимую прочность. В этом случае нужно попытаться хоть как-то спасти ситуацию: закрыть бетонную конструкцию утеплителями или плёнкой ПВХ, чтобы оттепели и заморозки, неизменно происходящие весной, нанесли минимум вреда и без того слабому верхнему слою бетона. После этих мер, у цемента будет хоть какой-то шанс продолжить весной процесс гидратации. Очевидно, что прочность будет ниже, чем у расчётной марки бетона, но еще хуже оставить неокрепший бетон просто брошенным под дождем и снегом.
Несомненно, мусорные пакеты одно из самых ценных изобретений современности: удобно, дешево, надежно и практично. Пакеты для мусора различаются по объемам и прочности, материалам и технологии изготовления, удовлетворяя любым нуждам и потребностям населения.
Читайте также: