12.2 : Морозостойкий бетон

Подверженность бетона повреждению из-за воздействия мороза во время циклов замерзания-оттаивания требует стратегических мер по повышению его морозостойкости. Использование таких методов, как вовлечение воздуха, регулирование соотношения воды и цемента, надлежащее отверждение и выбор соответствующих заполнителей, имеют важное значение.

Введение микроскопических пузырьков воздуха в бетонную смесь посредством вовлечения воздуха создает небольшие пустоты, которые компенсируют расширение льда, тем самым снижая внутреннее давление и предотвращая растрескивание. Оптимальное количество вовлеченного воздуха обычно составляет от 4% до 7% от объема бетона и варьируется в зависимости от воздействия окружающей среды и размера заполнителя.

Соотношение воды и цемента существенно влияет на морозостойкость. Более низкое соотношение приводит к более плотному бетону с меньшим количеством капилляров, что ограничивает водопоглощение и последующее замерзание. Однако, поддержание баланса для обеспечения удобоукладываемости и прочности имеет решающее значение, при этом типичные соотношения варьируются от 0,40 до 0,45 в средах, подверженных циклам замерзания-оттаивания.

Правильное отверждение бетона необходимо для содействия гидратации, повышения прочности и снижения пористости, тем самым минимизируя проникновение воды, которое может привести к повреждениям, связанным с замерзанием. Условия отверждения обычно длятся от 3 до 7 дней.

Выбор заполнителей с низким поглощением и высокой устойчивостью к замерзанию-оттаиванию имеет решающее значение для сохранения структурной целостности бетона. Лабораторные испытания, имитирующие быстрые циклы замерзания-оттаивания, имеют решающее значение для оценки морозостойкости бетона. Эти испытания измеряют изменения динамического модуля упругости и вычисляют коэффициент долговечности, гарантируя долговечность и надежность бетона в холодном климате.