Бетон f200 какая температура

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:

• уменьшением количества воды при приготовлении смеси;
• применением специальных добавок для создания особых условий твердения;
• путем применения особо чистых промытых наполнителей.

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:

• F50 с низкой морозоустойчивостью применяют только в для теплых внутренних помещений;
• до F150 с нормальной устойчивостью для возведения зданий в местности с теплым и умеренным климатом. Эксплуатация постройки может достигать 100 лет;
• F150-300 повышенной морозостойкости для районов с суровой зимой и промерзающей почвой, например Сибирь, применяется для любых построек, в том числе бассейнов;
• F300-500 высокой стойкости для северных районов с глубоким промерзанием грунта;
• F500-1000 с крайне высокой устойчивостью для особо ответственных сооружений.

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:

• формы для изготовления образцов;
• стеллажи для хранения образцов;
• контейнеры для воды и химических реагентов.
• морозильное оборудование;
• термическая печь;

Технология лабораторных испытаний заключается в том, что образцы опускают в воду для намокания, а потом подвергают их многоразовой заморозке с последующим нагревом. При этом охлаждение происходит при температуре -130˚C, нагрев в печи при +180˚C. В результате, если бетонные образцы не теряют прочности и на них не образуются трещины, то марка по морозостойкости отвечает заявленным требованиям.

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

Вернуться на страницу «Классы и марки бетона»

Применяемые марки бетона по морозостойкости:

Марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости бетонных и железобетонных конструкций в зависимости от режима их эксплуатации и значений расчетных зимних температур наружного воздуха в районе строительства должны приниматься:

для конструкций зданий и сооружений (кроме наружных стен отапливаемых зданий) – не ниже указанных в таблице:

Марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости наружных стен отапливаемых зданий в зависимости от режима их эксплуатации и значений расчетных зимних температур наружного воздуха в районе строительства должны приниматься: не ниже указанных в таблице:

Источник

Морозостойкость и водонепроницаемость – основные технические характеристики бетона марки М200. Оба параметра напрямую взаимосвязаны с друг с другом: чем ниже водопоглощение материала, тем меньше внутри него образуется кристаллов льда при замерзании воды, следовательно, тем прочнее материал и выше его морозоустойчивость. После набора проектной прочности бетон марки М200 (В15) имеет водонепроницаемость W4 или W6 при использовании гидрофобных добавок. Морозостойкость М200 находится в диапазоне F100…F150.

Применение бетона с показателем F50

Морозостойкость F50 означает, что рассматриваемый бетон можно размораживать и замораживать минимум 50 раз, и с ним ничего не случится. Если учитывать очерёдность смены времён года, то напрашивается вывод – марка по морозостойкости F50 гарантирует качественную эксплуатацию материала, даже при значительных колебаниях температуры, в течение 50 лет.

И всё-таки марка бетона по морозостойкости F50 обладает не слишком высокими качественными показателями и может применяться только для следующих целей:

• Для создания фундаментов, но при условии, что имеется хорошая и надёжная гидроизоляция.
• Для возведения наружных стен, крыльца и ступеней, но в условиях с умеренными климатическими условиями (не для Крайнего Севера).
• Для устройства внутренних конструкций в здании – лестничных пролётов, перекрытий, межкомнатных перегородок, площадок и других.

Как залить бетон в мороз

Высокопрочный строительный материал применяется в зимний период тогда, когда строительные работы запоздали или ведутся в местностях с повышенной влагонасыщенностью почвы. Для эффективной заливки бетонного состава зона строительной площадки должна прогреваться с помощью тепловой пушки или электрического тока. Во втором случае используются термоэлектрические маты, которые одновременно выполняют 2 функции – изоляцию и обогрев.

Для обогрева можно использовать обычную теплоизоляцию, например: двухстороннюю пленку на расстоянии около 2 см от фундамента. На нее накладывается изоляция и устанавливается теплогенератор. Для затвердевания состава в зимний период необходимо выдержать минимум 4 дня.

Длительное воздействие отрицательных температур, многократное оттаивание и заморозка способны снизить эксплуатационные характеристики бетона в несколько раз. С помощью противоморозных усадок и специальных добавок можно уменьшить размер пор в структуре (или увеличить количество мелких пор), минимизировать влагу в цементном растворе, что позволит повысить устойчивость состава к низким температурам.

Маркировка

Для облегчения выбора бетона в строительстве предусмотрена специальная характеристика – марка по морозостойкости (F50, F100, F200 и до F1000). Все разновидности сгруппированы в классы по критериям устойчивости и эксплуатационным возможностям:

Таблица морозостойкости бетона

• Низкий класс морозостойкости бетона (марки ниже F50) – используется крайне редко, так как может рассыпаться под воздействием среды.
• Умеренный (F50-100) – стандартный, наиболее востребованный тип раствора.
• Повышенный (F150-200) – очень морозоустойчив, спокойно переносит значительные температурные перепады.
• Высокий (F300-500) – применяется там, где бетон может подвергнуться незапланированным вредным воздействиям, затоплениям и другим.
• Очень высокий класс (выше F500) – для особо важных объектов, которые должны оставаться невредимыми веками.

Выбор морозостойкости бетона обуславливается типом местности, в которой планируется строительство. Важно предварительно проконсультироваться со специалистами.

Как повысить морозостойкость состава

Морозостойкость бетона зависит от количества и размеров пор в структуре, состава цемента и прочности на растяжение.

Снижение пористости

Самый простой способ повышения показателя – снизить макропористость. Специальные добавки и создание особых условий затвердевания позволяют минимизировать потребность в воде, что приведет к уменьшению размеров пор в структуре.

Сокращение объема воды

Для повышения морозостойкости бетона следует уменьшить количество воды в цементном составе.

Это достигается за счет использования заполнителей с наименьшей загрязненностью и специальных добавок, понижающих потребность в воде. Раствор бетона за счет применения добавок не утрачивает свои другие эксплуатационные свойства.

Увеличение возраста

При замораживании материала в более позднем возрасте можно добиться сокращения пор.

Добавки

Для повышения устойчивости к температурным перепадам можно поменять расположение пор в структуре. Для этого в бетонный состав следует ввести добавки, которые увеличивают образование мелких пор. В них практически не попадает вода. К таким противоморозным усадкам относятся соли соляной, азотной и угольной кислот, а также их основания. Введение добавок осуществляется термосным или прогревным методами.

Морозостойкость бетона можно повысить путем введения в состав воздухововлекающих добавок (до 6% от объема). Оптимальное расстояние между соседними порами воздуха должно не превышать 0,025 см. Объем вовлечения зависит от количества цемента, воды и заполнителя. При снижении крупности заполнителя и увеличения объема цемента и воды объем вовлеченного воздуха рекомендуется повысить.

Гидроизоляция

Иногда для повышения морозостойкости бетона достаточно защитить поверхность от влаги. В этом случае лучше использовать полимерные пропитки или фасадные краски, образующие плотную пленку.

Определение показателя

ГОСТ определяет несколько решающих характеристик бетона, каждая из которых играет важную роль и обуславливает надёжность строительства в заданных условиях:

• Прочность (B или M).
• Водонепроницаемость (W).
• Морозостойкость (F).

Морозостойкость бетона может варьироваться в диапазоне от F25 до F1000, но для наружного использования рекомендуется выбирать марки от F50. Цифра указывает на количество циклов заморозки, которое допустимо для конкретного материала. Потеря качества при этом может составлять не более 5%.

Определяется этот показатель опытным путём и разными способами, установленными ГОСТ:

• Базовый метод.
• Ускоренный однократный.
• Ускоренный многократный.

Базовый метод предполагает многократное замораживание куска бетона (10*10*10 или 15*15*15 см) при температуре минус 18 (+/-2) и размораживание при +20 (+/-2) градусах.

Ускоренные методы предполагают такой же, либо изменённый (минус 50 +/-2, плюс 20 +/-2) температурный интервал. Среда насыщения, замораживания и оттаивания – воздушная или водная (либо 5% солевой раствор). После проведения определённого количества циклов измеряется прочность материала: если она не изменилась, то проверка считается пройденной – присваиваются марка и класс.

Методы расчета морозостойкости

Определение морозостойкости бетона закреплено в ГОСТ 10060.0-95. В этом техническом документе описано 4 метода расчета показателя. Они предполагают испытание материала путем многократного замораживания или оттаивания в воде или соляном растворе.

Требования распространены на все бетонные смеси, за исключением материала, предназначенного для дорожного покрытия или обустройства взлетно-посадочных полос. Не подлежат эксперименту также бетонные смеси, в которых используется воздух в качестве вяжущего элемента.

Для испытания бетона на морозостойкость подготавливаются контрольные и базовые образцы строительной смеси. Первые предназначены для расчета прочности состава на сжатие, а базовые образцы подвергаются повторному циклу замораживания и оттаивания в лабораторных условиях. Допустимая погрешность по массе составляет 0,1%.

Методы увеличения показателя

Размер морозостойкости зависит от нескольких факторов – качество используемых расходников (цемент, песок), процент водного насыщения (чем больше воды, тем ниже будет показатель), размер и количество пор (вода попадает в поры, расширяется при замораживании и разрушает материал).

Устойчивость к промерзанию можно увеличить следующими способами:

• Снижение микропористости – идеальное соотношение цемента с добавками и быстрое затвердевание раствора уменьшают расход воды и поры.
• Уменьшение воды в растворе – применяют специальные добавки, позволяющие уменьшить водное насыщение.
• Заморозка более старого бетона позволяет уменьшить его пористость.
• Гидроизоляция – создание защитной плёнки посредством использования особых пропиток и лакокрасочных изделий.

Марки бетона с морозостойкостью F50 считаются самыми распространёнными и востребованными, но они не являются надёжными на все 100%. Чем выше показатель устойчивости материала к промораживанию, тем лучше для строительства, особенно жилых зданий.

Водонепроницаемость бетона М200

Водонепроницаемость – способность затвердевшего бетона не пропускать воду под постоянно или ступенчато действующим давлением. Проницаемость материала для воды оценивается маркой по водонепроницаемости (W). С этой характеристикой связаны также коэффициент фильтрации, водопоглощение, водоцементное соотношение в бетоне. Марка М200 (В15) без введения гидрофобных добавок по водопроницаемости – W4. Это значит, что стандартный образец цилиндрической формы высотой 15 см из бетонной смеси М200 выдерживает воду, действующую с давлением 4 атм. (0,4 МПа). Водонепроницаемость определяется по ГОСТ 12730.5-84 с использованием двух методик: по коэффициенту фильтрации или по «мокрому пятну».

Водонепроницаемость бетона зависит от следующих факторов:

1. Используемого вяжущего. Максимальный показатель достигается при применении портландцемента марки не ниже М400, а также гидрофобных и сульфатостойких цементов.
2. Специальные добавки. Для снижения проницаемости применяются уплотнители – кальция нитрат, силикат натрия и пр., снижающие пористость бетонной смеси. Также в состав вводятся гидрофобные присадки на основе церезита или битума, разбухающие заполнители, гидрофобизирующие вещества.
3. Используемых заполнителей. При уменьшении пористости уменьшается водопоглощающая способность. Для этого в качестве заполнителей используются плотные материалы: гравий осадочных пород, мытый или кварцевый песок, гравийный щебень.

При использовании качественного портландцемента и плотных заполнителей, а также при введении в состав бетонной смеси М200 специальных добавок марку по водонепроницаемости можно повысить до W6. Градация бетонов по устойчивости к воде представлена в таблице:

Бетонный раствор М200 используют для заливки стяжек, межстеновых перекрытий, перегородок. Для этих целей, как правило, достаточно водонепроницаемости W4. При использовании материала для заливки заглубленных элементов, например, фундаментов под легкие постройки, заборы рекомендуется заказывать бетон марки W6.

Марки бетона по морозостойкости

Назначение бетона и область его применения зависят не только от показателя прочности, но и от марки и класса бетона по морозостойкости и водопроницаемости. Каждая из этих характеристик имеет маркировку. Благодаря ей определяют, какие эксплуатационные возможности есть у бетона конкретной марки, и для каких целей его можно подбирать. Так, например, растворы с низкой маркой ни в коем случае нельзя использовать в местах с повышенной влажностью и в холоде, так как они быстро начнут разрушаться.

Что такое морозостойкость и что на нее влияет?

Морозостойкость бетона – это характеристика, показывающая, сколько циклов замораживания и оттаивания он способен выдержать, не потеряв больше 5% своей прочности. Срок эксплуатации любого бетонного или железобетонного сооружения напрямую зависит от способности стройматериала не менять свои свойства при многократном замораживании и оттаивании. Это параметр для определения области использования бетона. Можно ли применять состав для бетонирования фундамента дома или создания опор мостов.

Также от чего зависит морозостойкость, так это от структуры материала. Чем больше в нем пор, тем ниже его способность переносить низкие температуры и разморозку. Если он втянул в себя много воды, то при замораживании вода начинает замерзать и увеличиваться в размерах. Тем самым она разрушает бетон изнутри. С каждым замораживанием бетонный фундамент или другая конструкция все больше деформируется и теряет все свои характеристики. К тому же вода доходит до арматурного каркаса, из-за чего начинается процесс его коррозии.

Для определения марки морозостойкости бетонной смеси существует несколько способов, установленных по ГОСТ:

• базовое;
• ускоренное многократное;
• ускоренное однократное.

Для проверки используется бетон в виде куба со сторонами 100-200 мм. Он подвергается множеству циклов замораживания и оттаивания при температурах -18 и +18°С. После тестов проверяется его прочность. Если этот показатель не изменился, значит, бетон соответствует заявленной марке. Если результаты базовых испытаний отличаются от ускоренных тестов, то правильным считается результат базовой проверки.

По ГОСТ морозостойкость бетона обозначается буквой F, водопроницаемость – W, прочность – В или М. После буквы следует число, например, F100, F250, указывающее максимальное количество циклов, которое может выдержать материал после многократного замораживания и оттаивания. Марка морозостойкости состава для бетонирования находится в диапазоне F25-F1000.

Таблица соответствий морозостойкости и марки по прочности:

Стоимость добавок и как повысить морозостойкость

Чтобы повысить устойчивость бетона к низким температурам или уменьшить водопроницаемость, используются различные добавки. Наиболее распространенными являются поверхностно-активные вещества, газообразующие и воздухововлекающие. Первый тип добавок делает бетонный состав более плотным. Происходит это благодаря уменьшению скорости затвердевания, в итоге цемент полностью успевает пройти процесс гидратации.

Второй тип добавок в бетон для морозостойкости создает шаровидные поры. Если он втягивает в себя воду, то при ее замерзании и расширении она не сможет разрушить его. Под давлением вода вытесняется в эти ячейки. В них кристалл льда, расширяясь, не сможет повредить структуру бетона за счет ее большой величины.

Добавки делятся на 2 вида:

• ускоряющие процесс схватывания;
• понижающие температуры замерзания воды.

Второй тип понижает температуру замерзания жидкости до -10°С. В итоге процесс затвердевания бетонной смеси будет проходить так же, как и при плюсовой температуре. К таким добавкам относятся нитрит натрия, растворы аммиака и многое другое. Не рекомендуется использовать добавки для бетонных работ в зимнее время, если температура воздуха ниже -30°С (зависит от состава).

Любые добавки для повышения морозостойкости бетона нужно добавлять только строго по инструкции производителя. Если влить слишком много, то могут ухудшиться все характеристики фундамента или другой бетонной конструкции, в том числе и прочность. Также не следует приобретать жидкости по низким ценам, так как они могут быть некачественными и только понизят свойства и марку бетона.

Таблица с ценами добавок разных видов и производителей:

Помимо использования добавок повысить морозостойкость бетонного состава можно, применяя цемент более высоких марок. Чем он прочнее, тем выше показатель морозоустойчивости. Понижение соотношения воды к цементу также увеличивает эту характеристику.

Для обычного строительства достаточно бетона для фундамента и других конструкций с маркой морозостойкости F50-F200. Если бетонное сооружение будет находиться в постоянном контакте с водой и в грунте, то выбираются растворы для бетонирования с высоким показателем этой характеристики.

Выбирая марку бетонной смеси, следует точно определить, в каких условиях она будет использоваться (климат, нагрузка и так далее). Чем выше марка, тем плотнее и тем устойчивее ко всем воздействиям бетонный состав. Если применить бетон не по назначению, то уже через один или два года в нем появятся дефекты. Конструкция начнет крошиться и растрескиваться.

Источник