Морозостойкость f300 что означает
Сайт инженера-проектировщика
Свежие записи
Марка бетона по морозостойкости
Марка бетона по морозостойкости F
Применяемые марки бетона по морозостойкости:
тяжелый, напрягающий и мелкозернистый бетоны
F 50; F 75; F 100; F 150; F 200; F 300; F 400; F 500
F25; F 35; F50; F 75; F100; F 150; F 200; F 300; F 400; F 500
ячеистый и поризованный бетоны
F15; F 25; F35; F 50; F 75; F 100
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:
Условия работы конструкций | Марка бетона, не ниже | ||||||
характеристика режима | расчетная зимняя температура наружного воздуха, °С | по морозостойкости | по водонепроницаемости | ||||
для конструкций (кроме наружных стен отапливаемых зданий) зданий и сооружений класса по степени ответственности | |||||||
I | II | III | I | II | III | ||
1. Попеременное замораживание и оттаивание: | |||||||
а) в водонасыщенном состоянии (например, конструкции, расположенные в сезоннооттаивающем слое грунта в районах вечной мерзлоты) | Ниже минус 40 | F300 | F200 | F150 | W6 | W4 | W2 |
Ниже минус 20 до минус 40 включ. | F200 | F150 | F100 | W4 | W2 | Не нормируется | |
Ниже минус 5 до минус 20 включ. | F150 | F100 | F75 | W2 | Не нормируется | ||
Минус 5 и выше | F100 | F75 | F50 | Не нормируется | |||
б) в условиях эпизодического водонасыщения (например, надземные конструкции, постоянно подвергающиеся атмосферным воздействиям) | Ниже минус 40 | F200 | F150 | F100 | W4 | W2 | Не нормируется |
Ниже минус 20 до минус 40 включ. | F100 | F75 | F50 | W2 | Не нормируется | ||
Ниже минус 5 до минус 20 включ. | F75 | F50 | F35* | Не нормируется | |||
Минус 5 и выше | F50 | F35* | F25* | То же | |||
в) в условиях воздушно-влажностного состояния при отсутствии эпизодического водонасыщения (например, конструкции, постоянно подвергающиеся воздействию окружающего воздухе, но защищенные от воздействия атмосферных осадков) | Ниже минус 40 | F150 | F100 | F75 | W4 | W2 | Не нормируется |
Ниже минус 20 до минус 40 включ. | F75 | F50 | F35* | Не нормируется | |||
Ниже минус 5 до минус 20 включ. | F50 | F35* | F25* | То же | |||
Минус 5 и выше | F35* | F25* | F15** | « | |||
2. Возможное эпизодическое воздействие температуры ниже 0 °С: | |||||||
а) в водонасыщенном состоянии (например, конструкции, находящиеся в грунте или под водой) | Ниже минус 40 | F150 | F100 | F75 | « | ||
Ниже минус 20 до минус 40 включ. | F75 | F50 | F35* | « | |||
Ниже минус 5 до минус 20 включ. | F50 | F35* | F25* | « | |||
Минус 5 и выше | F35* | F25* | Не нормируется | « | |||
б) в условиях воздушно-влажностного состояния (например, внутренние конструкции отапливаемых зданий в период строительства и монтажа) | Ниже минус 40 | F75 | F50 | F35* | « | ||
Ниже минус 20 до минус 40 включ. | F50 | F35* | F25* | « | |||
Ниже минус 5 до минус 20 включ. | F35* | F25* | F15** | « | |||
Минус 5 и выше | F25* | F15** | Не нормируется | « |
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:
Морозостойкий бетон: классификация, состав, свойства
Одна из важных характеристик бетона, используемого для строительства в регионах с холодными зимами и температурными перепадами, – морозостойкость. Она определяет свойство материала выдерживать многократное замораживание и оттаивание.
Показателем морозостойкости бетона является марка, равная количеству циклов замораживания и оттаивания до возникновения видимых признаков разрушения, уменьшения прочности более чем на 5%, изменения физических характеристик.
Марка обозначается буквой F и числом, равным максимальному количеству циклов до состояния, обозначенного в нормативе.
Эта величина важна для смесей, применяемых при сооружении фундаментов, наружных стен, объектов гидротехнического назначения, опор мостов и других строительных конструкций ответственного назначения.
Классификация морозостойкости бетонов
Виды бетонных смесей по морозоустойчивости регламентируются ГОСТом 25192-2012. Помимо показателя F, морозостойкость могут определять следующие характеристики:
Требования к морозостойкости бетона зависят от запланированной области его применения:
Прочность и показатель морозостойкости всех видов бетона находятся в прямой зависимости: чем выше прочность, тем больше морозоустойчивость материала.
Таблица зависимости класса прочности и морозостойкости бетона
От каких факторов зависит морозостойкость бетона?
Основной параметр, влияющий на способность материала противостоять замораживанию и оттаиванию, – количество пор. Чем оно выше, тем большее количество воды проникает в бетонный элемент.
При отрицательных температурах вода меняет агрегатное состояние, превращаясь в лед с увеличением объема примерно на 10%. Поэтому с каждым циклом бетонная конструкция постепенно деформируется, утрачивая прочностные характеристики.
Вода, проникающая вглубь конструкции, разрушает не только сам бетон, но и вызывает коррозию стальной арматуры.
Способы определения морозостойкости бетона
Если результаты ускоренных испытаний отличаются от результатов базовых, то эталонными считаются показатели базовых исследований.
Основные этапы базовых испытаний водонасыщенных образцов, проводимых в соответствии с ГОСТом:
Пониженную морозостойкость материала можно определить и подручными методами. Конечно, результаты таких исследований не могут использоваться при составлении проектной документации.
Способы повышения морозостойкости
Повысить морозоустойчивость бетона можно несколькими способами:
Подробнее рассмотрим виды и принцип действия добавок:
Присадки для бетона с глиноземистым цементом обычно не применяются, поскольку они могут не улучшить, а снизить характеристики материала.
В 1998 году окончил СПбГПУ, учился на кафедре гражданского строительства и прикладной экологии.
Занимается разработкой и внедрением мероприятий по предупреждению выпуска низкокачественной продукции.
Разрабатывает предложения по совершенствованию производства бетона и строительных растворов.
Морозостойкость бетона
Морозостойкость бетона — это свойство, при котором сохраняется его прочность, несмотря на резкие перепады температуры от замораживания до оттаивания за 1 год.
Само же понятие «морозостойкость бетона», подразумевает под собой количество циклов замерзания и оттаивания за 1 год. И распределяется по градации климатических условий от «низкого» до «экстремально высокого». В таблице можно увидеть полную классификацию и применение по климатическим условиям морозостойкости бетона. К нашему региону (Северо-Запад), оптимально подходит класс морозостойкости от F50 до F150. Такая морозостойкость бетона гарантирована прослужит долгие годы или даже столетия.
Обозначение морозостойкости
Величину морозостойкости для удобства обозначают английской буквой F, а рядом ставят цифру (F100, F200, F300 и пр.).
Данное значение показывает количество замораживания и оттаивания, которое выдержит образец бетона, не теряя своего качества, по сравнению с не подвергавшимся испытаниям образцом бетона той же марки.
Другими словами, это количество циклов перехода температуры от минус двадцати градусов (-20с) до плюс двадцати (+20с) и обратно. Важно понимать, что один цикл не равен одной зиме, поскольку за сезон в нашей полосе с нестабильным климатом может быть несколько скачков падения к минусовой температуре воздуха и роста к плюсовой.
F зависит от:
Как определить морозостойкость бетона
Морозостойкость бетона той или иной марки бетона определяют в лабораториях. Берут бетонный куб и помещают его в воду примерно на девяносто шесть часов, чтобы он максимально впитал в себя влагу. Затем изделие вынимают из воды и помещают в морозильную камеру, предварительно обтерев излишки жидкости с наружной поверхности куба. В камере поддерживается температура в минус двадцать градусов, затем при полном замораживании куба, его вытаскивают и помещают в водяную баню, температура которой плюс двадцать градусов. Так проходит один цикл. Задача лабораторных исследований полностью протестировать значения морозостойкости, а значит, испытание бетонного куба проводится столько раз, сколько указанно в значении рядом с F. Образец соответствует нормам, если выдерживает нужное количество замораживаний и оттаиваний и не теряет при этом больше пяти процентов прочности.
Заблуждения о морозостойкости
Морозостойкость бетона не имеет никакого отношения к времени его застывания на морозе. Очень часто путают с противоморозными добавками, которые обеспечивают работу с бетоном при минусовой температуре воздуха. Чтобы смесь хорошо схватывалась, к ней примешивают разные добавки такие как ПМД (противоморозная добавка), которые позволяют воде в составе бетона какое-то время не замерзать при нулевой температуре. Наиболее распространенная противоморозная добавка «Цемактив-3», применяется при температуре до минус пятнадцати градусов, вводится в бетонную смесь для устойчивости к замерзанию до начала тепловых работ или, чтобы выдержать морозы на не отапливаемом объекте. Химические добавки этой серии широко применяются в бетонах В30 и В35 в строительстве, как жилищных комплексов, так и промышленных конструкций Санкт-Петербурга.
Морозостойкость бетона
Морозостойкость – одна из важных характеристик бетона, от которой во многом зависит область его применения. Морозостойкость в соответствии с ГОСТом 10060-2012 характеризуется маркой. Бетонные смеси низких марок не могут использоваться в регионах с высокой влажностью и знакопеременными температурами окружающей среды из-за быстрого выхода из строя.
Какие факторы влияют на морозостойкость?
Эта характеристика показывает, сколько циклов замораживания и оттаивания может выдержать материал без потери прочностных свойств более чем на 5%. Обозначается буквой F. Марка бетона по морозостойкости напрямую связана с маркой по водонепроницаемости. Если материал впитывает много влаги, то она постепенно разрушает конструкцию изнутри. При замораживании вода в порах бетонного элемента расширяется, вызывая его деформацию и потерю эксплуатационных характеристик. Вода, проникшая к стальной арматуре, провоцирует ее коррозию и последующее разрушение. Чем выше водонепроницаемость продукта, тем лучше его морозоустойчивость.
Количество выдерживаемых циклов замораживания находится в прямой зависимости от класса прочности.
Таблица соответствия марки морозостойкости и класса прочности бетонов
Марка прочности | Класс прочности | Марка морозостойкости |
М100-М150 | В7,5-В12,5 | F50 |
М200-М250 | В12-В20 | F100 |
М300-М350 | В22,5-В25 | F200 |
М400 | В30 | F300 |
М450-М600 | В35-В45 | F300 |
Испытания бетонов для классификации по морозостойкости
Для определения этой характеристики используют один из способов:
Испытания проводят на образцах 28-дневного возраста размерами 100х100х100 мм, 150х150х150 мм.
Области применения бетона разных марок морозостойкости
В зависимости от числа циклов замораживания и оттаивания, бетоны разделяют на следующие группы марок:
Для каждых климатических условий существуют определенные требования к морозостойкости бетона, указанные в СНиПах. Перед началом строительных работ специалисты подбирают материал с оптимальными характеристиками по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости.
Определение морозостойкости бетона подручными методами
Примерно определить этот показатель можно следующими способами:
Морозостойкость бетона
Это один из важнейших нормативных показателей бетонов в строительной индустрии, влияющий на эксплуатационную надёжность и долговечность изделий. Он характеризует способность затвердевшего материала после многократного замерзания и оттаивания не терять свои прочностные показатели более чем на 5% для тяжелого бетона, и не более 15 % для ячеистого бетона.
Как известно, для проверки технических показателей заливают контрольные кубики бетонной смеси размерами 100 мм Х 100 мм Х 100 мм. Эти образцы и подвергают через 28 суток твердения испытаниям на морозостойкость. Надо сказать, что показатель морозостойкости можно измерить только в лабораторных условиях. Как проводятся испытания – давайте разбираться.
ГОСТ 10060 – 2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости
Испытуемые кубики необходимо помещать в водные или слабощелочные растворы на определённое время.
Потом образцы помещаются в другую камеру, в которой температура +20C и образцы выдерживаются 3 часа в этой температуре.
Таким образом, проделывается один цикл замораживания, оттаивания. Если в проектной документации прописана марка бетона по морозостойкости, которая обозначается F 100, например, то это означает, что лабораторные образцы этих бетонов должны выдержать 100 циклов попеременного оттаивания и замораживания и после всех испытаний не потерять в прочности и массе более 5 % от контрольных образцов.
Более того, они не должны иметь видимых повреждений на поверхности, таких как сколы, трещины или шелушения на рёбрах образцов.
После проведения запроектированных испытаний на морозостойкость, образцы подвергают испытанию на сжатие.
В каждой партии закладывается 6 контрольных и 12 испытуемых кубиков. После проверки прочностных показателей результаты обрабатывают по совокупности ряда формул, их рассматривать не будем в этой статье.
Отметим лишь ещё раз, что испытания считаются прошедшими успешно только в том случае, если отклонение показателя на сжатие испытуемых кубиков в среднестатистической величине не превышает 5 % прочности контрольных кубиков.
Марки бетона по морозостойкости
Градуируются F 25, F 35….. F 800, F 1000. Всего 13 классов.
Необходимо отметить, что марка по морозостойкости не обозначает количество зим, которое выдержит бетон в этих конструкциях, вовсе нет. Ведь зимой температура переходит нулевой рубеж не один раз, а множество. Такой прямой зависимости у этих величин нет.
А вот в чём есть зависимость, так это в прочностных показателях бетона. Чем выше марка бетона, тем выше должна быть и морозостойкость. Вот таблица зависимости:
Марка бетона | Класс бетона | Морозостойкость F |
М100, М150 | В-7,5, В-12,5 | F50 |
М200, М250 | В-15, В-20 | F100 |
М300, М350 | В-22,5, В-25 | F200 |
М400 | В-30 | F300 |
М450, М550, М600 | В-35, В-40, В-45 | F200-F300 |
Отличают базовые методы испытаний и второй и третий. Отличие их в растворах содержания. Так, в базовом методе водный раствор. Во 2-м и 3-м – 5 % раствор хлорида натрия.
На сегодняшний день существует прибор под названием «Измерительный комплекс по ускоренному измерению морозостойкости бетона Бетон – Фрост».
Этот прибор позволяет за короткое время получить серию показателей по морозостойкости. В ролике ниже ничего не сказано о законности применения этих результатов. Поэтому можно предположить, что его результаты используются для самопроверки на бетонных заводах.
Независимые лаборатории такие приборы скорее всего не используют в своей практике, а обязаны применять методы, прописанные в ГОСТ.
Что влияет на морозостойкость бетонов
Наше родное водоцементное соотношение. Это показатель отношения массы воды к массе цемента (В/Ц). Чем выше этот показатель, тем больше в бетонном массиве будет не вступившей в реакцию с цементным клинкером воды.
Она конечно, будет со временем испаряться, но своё негативное действие оставшаяся лишняя вода оказывать будет.
Как известно, вода при замерзании расширяется в объёме, превращаясь в лёд. Коэффициент расширения равен 1.09.
Таким образом прирастая в объёме на 9 % вода давит на бетон изнутри и разрушает его, что естественно снижает морозостойкость.
Водопоглощение
Как это ни парадоксально, но бетон в проектном прочностном показателе при соприкосновении с водой впитывает воду дополнительно к уже имеющейся внутри, не прореагировавшей с цементным клинкером. Особенно активно будут набирать воду поверхностные слои. Впитываемая вода попадает под эффект уже описанного выше процесса температурного расширения. И как результат – падение марки морозостойкости.
Пористость бетона
Существует теория, что мелкие поры, наполненные воздухом, гасят давление образовавшихся в результате замерзания кристаллов льда и тем самым снижают потери разрушающего эффекта. Эта теория получила подтверждение на практике.
Пористость заполнителей
Если заполнитель имеет пористую макроструктуру, то в них опять, как и в известном эффекте накапливается вода и она замерзает и даёт расширение бетонной структуре и, как следствие, понижение морозостойкости. При использовании доломитовых заполнителей или щебня из известняковых пород, добиться высокого показателя морозостойкости практически невозможно.
Марка бетона
Да, именно прочностные показатели, иными словами марка используемого цемента значительным образом влияет на конечную морозостойкость. А как известно, марка бетона напрямую связана с В/Ц (см. п.1).
Пропаривание бетонных и железобетонных конструкций. При этом процессе идёт разрушение мелкопористых структур и образование относительно крупных капилляров, которые, как принято, не способствуют повышению морозостойкости.
Как повысить морозостойкость бетона
Этой сверхзадачей заняты умы многих учёных сегодняшнего дня. Считается важным показателем, оказывающим большое влияние на морозостойкость не только общая пористость цементного камня, но также размеры этих пор.
К каким ухищрениям прибегают строители в погоне за высокой морозостойкостью:
Снижение водоцементного отношения
Конечно, избежать пористости совсем невозможно, но считается, что эти мелкие поры заполняются водой, находящейся в гелевом состоянии, т.е. псевдотвёрдом, и не подвержены эффекту расширения при переходе в минусовые температуры.
Гелевые образования формируются до появления морозов, поэтому чем больше срок твердения цементного камня до появления минусовых температур, тем выше морозостойкость бетона.
Применение пластифицирующих добавок
Такие как ССБ (сульфитно-спиртовая барда), СДБ (сульфитно-дрожжевая бражка), С-3. Эти пластификаторы позволяют повысить удобоукладываемость бетонной смеси и, следовательно, позволяют довести В/Ц до величины 0.4-0.45, что как мы уже отмечали, положительно сказывается на повышении морозостойкости.
Применение воздухововлекающих добавок
Как мы уже разбирали, мелкая пористость бетонного камня повышает морозостойкость, поэтому и применяют такого рода добавки.
Этими добавками могут быть продукты переработки нефти, растительные жиры, мылонафт и многие другие. Дозировки этих добавок соотносят с весом цемента и они очень незначительны до 0.02%.
Введение в бетонные смеси кремнийорганических соединений
Это полигидроксилоксаны и силикаты натрия (ГКЖ-94, ГКЖ-13, ГКЖ-10). Происходит химическая реакция между этими веществами и продуктами гидратации цемента с выделением водорода и новыми сложными образованиями.
Они не растворимы в воде и заполняют капиллярные структуры и поры цементного камня, тем самым гидрофобизируют поверхности бетонных конструкций.
Процесс гидрофобизации повышает водонепроницаемость бетона, тем самым улучшает морозостойкость. Количество добавок составляет 0.1-0.2 % от веса цемента.