что такое морозостойкость строительных материалов

Категории

Свежие записи

Морозостойкость строительных материалов

Морозостойкость — свойство материала, насыщенного водой, выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без значительных признаков разрушения и снижения прочности. От морозостойкости в основном зависит долговечность материалов, применяемых в наружных зонах конструкций различных зданий и сооружений. Разрушение материала при таких циклических воздействиях связано с появлением в нем напряжений, вызванных как односторонним давлением растущих кристаллов льда в порах материала, так и всесторонним гидростатическим давлением воды, вызванным увеличением объема при образовании льда примерно на 9% (плотность воды равна 1, а льда —0,917). При этом давление на стенки пор может достигать при некоторых условиях сотен МПа. Очевидно, что при полном заполнении всех пор и капилляров пористого материала водой разрушение может наступить даже при однократном замораживании. Однако у многих пористых материалов вода не может заполнить весь объем доступных пор, поэтому образующийся при замерзании воды лед имеет свободное пространство для расширения. При насыщении пористого материала в воде в основном заполняются водой макрокапилляры, микрокапилляры при этом заполняются водой частично и служат резервными порами, куда отжимается вода в процессе замораживания.
При работе пористого материала в атмосферных условиях (наземные конструкции) водой заполняются в основном микрокапилляры за счет сорбции водяных паров из окружающего воздуха; крупные же поры и макрокапилляры являются резервными.. Следовательно, морозостойкость пористых материалов определяется величиной и характером пористости и условиями эксплуатации изготовленных из них конструкций. Она тем выше, чем меньше водопоглощение и больше прочность материала при растяжении. Учитывая неоднородность строения материала и неравномерность распределения в нем воды, удовлетворительную морозостойкость можно ожидать у пористых материалов, имеющих объемное водопоглощение не более 80 % объема пор. Разрушение материала наступает только после многократного попеременного замораживания и оттаивания.
Морозостойкость характеризуется числом циклов попеременного замораживания при —15, —17 °С и оттаивания в воде при температуре около 20 °С. Выбор температуры замораживания не выше —15, —17 СС вызван тем, что при более высокой температуре вода, находящаяся в мелких порах и капиллярах, не может вся замерзнуть. Число циклов (марка), которые должен выдерживать материал, зависит от условий его будущей службы в сооружении, климатических условий.
Материал считают выдержавшим испытание, если после заданного количества циклов замораживания и оттаивания потеря массы образцов в результате выкрашивания и расслаивания не превышает 5 %, а прочность снижается не более чем на 15 % (для некоторых материалов на 25 %).
Для определения морозостойкости иногда используют ускоренный метод, например с помощью сернокислого натрия. Кристаллизация этой соли из насыщенных паров при ее высыхании в порах образцов воспроизводит механическое действие замерзающей воды,но в более сильной степени, так как образующиеся кристаллы крупнее (значительное увеличение объема). Один цикл таких испытаний приравнивается 5…10 и даже 20 циклам прямых испытаний замораживанием. С некоторым приближением о морозостойкости можно косвенно судить по величине коэффициента размягчения. Большое понижение прочности вследствие размягчения материала (больше 10 %) указывает, что в материале есть глинистые или другие размокающие частицы, что отрицательно сказывается и на морозостойкости материала.

Другие интересные статьи:

Источник

Морозостойкость

Морозостойкость — способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Основная причина разрушения материала под действием низких температур — расширение воды, заполняющей поры материала, при замерзании. Морозостойкость зависит главным образом от структуры материала: чем выше относительный объём пор, доступных для проникновения воды, тем ниже морозостойкость.

Наиболее часто используется обозначение: «F» с цифрами от 50 до 1000 (пример — F200), означающими количество циклов замерзания-оттаивания. См. также: Зоны морозостойкости.

Морозостойкость — один из важнейших показателей качества бетона, кирпича и других строительных материалов, обеспечение которых особенно важно для России в связи с ее географическим положением и климатическими условиями. Сотни тысяч конструкций из различных строительных материалов находятся на открытом воздухе, увлажняются при действии природных факторов, подвергаются многократному замораживанию и оттаиванию. Конструкции из неморозостойкого материала со временем теряют несущую способность, подвергаются поверхностному износу и получают различного рода повреждения. Почему повсеместно встречаются морозные повреждения деталей строений, почему крошатся и рассыпаются на второй или третий год бордюры и асфальт на дорогах, бетонные ступени, балконные плиты, брусчатка тротуаров, кирпич и другие конструкции и материалы? Причиной преждевременного разрушения изделий является их низкая морозостойкость или, говоря техническим языком, несоответствие марки по морозостойкости требованиям нормативных документов. Маркой по морозостойкости является количество циклов попеременного замораживания и оттаивания насыщенных водой образцов без нарушений целостности и изменения прочности. Кирпич и бетон по-хорошему должны без видимых разрушений служить не менее 100 лет. Изделия с недостаточной морозостойкостью появляются при нарушении изготовителем регламента и технологии изготовления и отсутствии текущего контроля морозостойкости.

Например, для бетона обеспеченной морозостойкости решающими факторами кроме расхода цемента являются: водоцементное отношение, вид цемента, условия твердения бетона, наличие воздухововлекающих добавок и др.

Источник

Морозостойкость и водонепроницаемость бетона

Устойчивость бетона к воздействию влаги и низких температур является важным показателем его качества и долговечности. Материал способный долгое время выдерживать отрицательное воздействие внешних факторов очень востребован в строительстве особенно при возведении монолитных железобетонных конструкций.

Водонепроницаемость бетона

Сопротивление поверхности бетонных изделий проникновению воды дает возможность использования этих материалов при строительстве гидротехнических и подземных сооружений, мостов, набережных, фундаментных опор и других конструкций. Водонепроницаемость бетона обозначается буквой «W» и показывает внешнее давление воды, при котором она начинает проникать через поры на поверхности в тело бетонного монолита. Определенная стандартом величина этого показателя может находиться в пределах W2-W20. Для большинства зданий и сооружений сопротивление проникновению влаги у бетонных элементов марка бетона по водонепроницаемости не превышает W6.

Самый эффективный способ снижения водопроницаемости бетона это уменьшить пористость поверхностных слоев. Этого можно добиться:

В качестве дополнительной меры, повышающей уровень защиты от проникновения влаги в структуру бетона, на его поверхность наносится гидроизоляция. Для этого используют водостойкие лакокрасочные материалы, полимерные пропитки, битумные растворы и расплавы, образующие водонепроницаемое покрытие и хорошо прилегающие к бетонной поверхности.

Морозостойкость бетона

Для бетонирования при минусовой температуре применяются специальные морозостойкие бетоны. Эта способность застывшей бетонной смеси выдерживать многократные циклы заморозки и оттаивания сохраняя при этом на длительное время свои технические характеристики неизменными. Испытательная проверка данного параметра производится до тех пор, пока величина снижения прочности бетона не достигнет пяти процентов. После этого количество пройденных циклов снижается в нижнюю сторону до круглого десятка.

При классификации обозначается латинской буквой «F» и сопровождается цифровым значением 50 — 1000. При наличии специальных добавок максимальное значение «F» может быть более 300, но такие бетонные смеси при массовом строительстве в условиях умеренного климата применяются мало из-за их высокой стоимости.

Марки бетона по морозостойкости

При определении требований к бетону по морозостойкости следует учитывать климатические условия, глубину промерзания грунта и возможную скорость изменения температуры наружного воздуха. Стандартная классификация определяется в ГОСТ 10060-2012 и подразделяет все производимые смеси на 5 классов по морозостойкости:

Характеристики различных бетонных смесей согласно ГОСТ

Определения стандарта показывают, что наиболее к распространенным маркам в России следует отнести бетоны с показателями F150 – F250. Классификация по ГОСТ не распространяется на бетоны используемые для дорожного строительства и взлетных полос аэродромов.

Таблица морозостойкости и водонепроницаемости бетона различных марок и класс

Методы определения морозостойкости бетона

В Государственном стандарте 10060-2012 указаны 4 способа лабораторных испытаний затвердевших бетонов на морозостойкость и один химический способ. Для каждого из них необходимо приготовить испытательные образцы в виде бетонных кубиков с длиной ребра 100 мм.

До начала испытаний образцы должны набрать проектную прочность согласно их марке. Для этого они выдерживаются в теплом помещении в течение 28 дней. При необходимости расширенного изучения возможно проведение промежуточных испытаний через 4, 7 и 14 дней после заливки бетона в формы.

Для проведения испытаний могут потребоваться:

Сам принцип лабораторных испытаний сводится к подтверждению заявленных результатов. Поэтому на практике реальная морозостойкость материалов всегда выше. Это объясняется в принудительном замачивании образцов и большой разнице в скорости охлаждения и нагрева.

Как происходят испытания, видео

Ускоренный химический и визуальный методы

Для проведения экспресс-испытаний подготовленные бетонные образцы опускают на сутки в серно-кислый натрий. Потом производят просушку при температуре 100˚C на протяжении 4-х часов. Эту процедуру повторяют 5 раз и после этого осматривают бетонные кубики. Если на поверхности отсутствуют трещины и дефекты, то морозостойкость материала не менее F300.

Достаточную устойчивость бетона к воздействию низких температур в частном строительстве можно определить визуально, осматривая готовый бетонный образец. На нем не должно быть видно крупнозернистой структуры, трещин и повреждений, мест расслаивания и цветных пятен. Для проверки уровня поглощения воды окуните образец в воду на сутки. Если количество воды за это время уменьшится более чем на 5% от объема образца, то это говорит о высокой пористости и слабой морозоустойчивости.

Способы повышения устойчивости к морозам

Морозостойкость бетона в значительной мере зависит от пористости материала и возможного проникновения влаги внутрь структуры. Поэтому показатели влагостойкости и морозоустойчивости очень сильно связаны между собой.

Кроме этого морозостойкость бетонных материалов повышают путем уменьшения фракции наполнителей и добавления специальных воздухововлекающих примесей. В результате поры приобретают замкнутое строение и не соединяются друг с другом. Это можно сравнить с пенополистиролом – пористым влагонепроницаемым материалом.

Источник

морозостойкость

3.7 морозостойкость: Способность материала выдерживать при конкретных условиях заданное число циклов попеременного замораживания и оттаивания.

3.1 морозостойкость: Способность изделия выдерживать периодически повторяющиеся условия замораживания и оттаивания, характеризующаяся изменением количества поглощенной изделием влаги и характеристик прочности при сжатии.

3.1 толщина : Толщина изделия под распределенной нагрузкой 250 Па.

3.2 толщина : Толщина изделия под распределенной нагрузкой 2 кПа.

3.3 толщина : Толщина изделия под распределенной нагрузкой 2 кПа после приложения в течение кратковременного времени дополнительной нагрузки 48 кПа.

3.4 морозостойкость : Способность сохранять физико-механические свойства при многократном переменном замораживании и оттаивании.

3.18 морозостойкость : Способность бетона сохранять физико-механические свойства при многократном переменном замораживании и оттаивании, характеризующаяся соответствующей маркой по морозостойкости F.

3.1 морозостойкость: Относительная величина, характеризующая способность материала сохранять свои прочностные качества после воздействия на него определенного числа циклов замораживания и оттаивания в водной среде.

3.64 морозостойкость : Свойство материала в водонасыщенном состоянии выдерживать требуемое число циклов попеременного замораживания и оттаивания при допустимом снижении прочности и потере в массе.

3.1 морозостойкость: Способность стекла и изделий из него выдерживать воздействие пониженных (отрицательных) температур.

3.2.11 морозостойкость: Способность материалов выдерживать многократное попеременное охлаждение до температур ниже 0 °С и оттаивание без признаков разрушения или значительного снижения прочности (ГОСТ 10060.0-95).

3.3.8 морозостойкость (frost resistance): Способность материалов выдерживать многократное попеременное охлаждение до температур ниже 0 °С и оттаивание (отогревание) без признаков разрушения или значительного снижения прочности.

Смотри также родственные термины:

37. Морозостойкость асбестоцементного изделия

Способность асбестоцементного изделия выдерживать в насыщенном водой состоянии нормативное число циклов попеременного замораживания и оттаивания без признаков разрушения

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.

3.16 морозостойкость бетона: Способность бетона сохранять физико-механические свойства при многократном переменном замораживании и оттаивании, регламентируется маркой по морозостойкости F.

171 морозостойкость горной породы

Параметр, определяющий степень влияния числа циклов замораживания и оттаивания на прочность горной породы

171 морозостойкость горной породы

Параметр, определяющий степень влияния числа циклов замораживания и оттаивания на прочность горной породы

4.2. Морозостойкость керамической плитки

Способность плитки выдерживать при определенных условиях определенное число циклов замораживания и оттаивания без последующего появления дефектов на глазурованной поверхности и (или) разрушения черепка

3.5 морозостойкость контактной зоны: Способность затвердевшего раствора (бетона) сохранять прочность сцепления (адгезию) с основанием при многократном переменном замораживании и оттаивании.

3.14 морозостойкость листа: Способность листа выдерживать в насыщенном водой состоянии нормативное число циклов попеременного замораживания и оттаивания без признаков расслоения.

3.9 морозостойкость листа: Способность листа выдерживать в насыщенном водой состоянии нормативное число циклов попеременного замораживания и оттаивания без признаков разрушения.

Способность цементного камня противостоять многократному попеременному замораживанию и оттаиванию

3.6 морозостойкость цементного компаунда: Способность цементного компаунда сохранять физические свойства при многократном воздействии попеременного замораживания и оттаивания.

Полезное

Смотреть что такое «морозостойкость» в других словарях:

морозостойкость — морозостойкость … Орфографический словарь-справочник

Морозостойкость — Морозостойкость способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и без значительного понижения прочности. Основная причина разрушения… … Википедия

морозостойкость — зимостойкость, холодоустойчивость, зимоустойчивость, морозоустойчивость, морозоупорность, холодостойкость Словарь русских синонимов. морозостойкость сущ. 1. • морозоустойчивость • зимостойкость • холодостойкость • холодоустойчивость 2 … Словарь синонимов

Морозостойкость — способность клеток, тканей и целых организмов (как правило, растений) переносить температуры ниже 0°С без повреждений и образования льда. Экологический энциклопедический словарь. Кишинев: Главная редакция Молдавской советской энциклопедии. И.И.… … Экологический словарь

морозостойкость — МОРОЗОСТОЙКОСТЬ, зимостойкость, морозоустойчивость, холодостойкость, холодоустойчивость МОРОЗОСТОЙКИЙ, зимостойкий, морозоустойчивый, холодостойкий, холодоустойчивый … Словарь-тезаурус синонимов русской речи

Морозостойкость — горных пород (a. frost resistance; н. Frostbestandigkeit, Kaltebestandigkeit; ф. resistance au gel; и. resistencia al trio, resistencia a los hielos) характеристика сопротивляемости пород разупрочнению в процессе их промерзания и… … Геологическая энциклопедия

морозостойкость — МОРОЗОСТОЙКИЙ, ая, ое; оек, ойка. Хорошо переносящий мороз, холод. Морозостойкие растения. М. бетон. Толковый словарь Ожегова. С.И. Ожегов, Н.Ю. Шведова. 1949 1992 … Толковый словарь Ожегова

морозостойкость — Способность грунтов, растений и животных противостоять сильным морозам … Словарь по географии

Морозостойкость — – свойство материала выдерживать требуемое число циклов по переменного замораживания и оттаивания в водонасыщенном состоянии при допустимом снижении прочности и потере в массе. [Полякова, Т.Ю. Автодорожные мосты: учебный англо русский и… … Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов

Источник

Морозостойкость материалов

Морозостойкость – способность материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание без признаков разрушения и допустимого снижения прочности. Морозостойкость материалов связана с их плотностью, пористостью и водостойкостью. Плотные материалы значительно более морозостойки, чем пористые.

При замерзании воды в порах материала объем ее увеличивается примерно на 9 %, что сопровождается давлением льда на стенки пор, вызывающим разрушение материала. Однако во многих пористых материалах вода не может заполнить более 90 % объема доступных пор и образованный лед имеет пространство для свободного расширения. В связи с этим разрушение таких материалов происходит только после их многократного попеременного замораживания и оттаивания.

Испытание материалов на морозостойкость производят в холодильных камерах путем замораживания насыщенных водой образцов при температуре минус 20 ± 5°С и последующего их оттаивания и воде при температуре плюс 20 ± 5°С.

После заданного количества циклов попеременного замораживания и оттаивания определяют прочность на сжатие образцов, не имеющих видимых признаков разрушения, устанавливают степень морозостойкости, вычисляя коэффициент морозостойкости по формуле К_мрз = R‘ ‘_сж / R‘_сж, где R‘ ‘_сж и R‘_сж – пределы прочности при сжатии образцов материала, полученные соответственно после испытания на морозостойкость, и образцов, насыщенных водой,— до замораживания. Для морозостойких материалов К_мрз — 0,75 (что соответствует предельно допустимому снижению прочности не более чем на 25 %).

Если после заданного числа циклов замораживания и оттаивания потеря в массе образцов из-за выкрашивания и расслаивания не превышает 5 %, а прочность на сжатие снижается не более чем на 25 %, то материал считается морозостойким.

По степени морозостойкости, т. е. числу выдержанных циклов, строительные материалы подразделяют на марки (М_р3) 10, 15, 25, 35, 50, 100,?150, 200, 300, 400, 500. К разным по назначению материалам предъявляются соответственно различные требования по морозостойкости. Так, кирпич глиняный обыкновенный должен иметь М_рз = 15, применяемые в наружных облицовках граниты— М_рз = 50, мраморы – М_рз = 25, известняки-ракушечники и туфы – М_рз = 15, асбестоцементные кровельные материалы – М_рз = 304 – 50; бетоны в гидротехнических сооружениях – М_рз= 200 и т. д.

Источник