2. Контроль морозостійкості бетону

Частина території України зазнає впливу низьких температур, тому морозостійкість бетону є таким же важливим показником, як і міцність.

Одержаний за останнє десятиріччя досвід експлуатації буді­вельних споруд викликав необхідність підвищити вимоги до нор­мативів з морозостійкості будівельних матеріалів. У наш час усі залізобетонні вироби, які навіть під час експлуатації не зазнають впливу низьких температур, мають нормативи з морозостійкості. Це зумовлене тим, що вироби з моменту виготовлення до експлуа­таційного стану, коли бетон ще не набув проектної міцності, зазна­ють впливу морозу на заводі-виготовлювачі, під час транспорту­вання, на будівельному майданчику.

Відповідно до вимог стандартів бетон треба випробовувати на морозостійкість при зміні вихідних матеріалів (щебінь, пісок, це­мент, хімічні добавки) та технологічних режимів (формування, тепловологісна обробка тощо). Зважаючи на те що такі зміни на заводах збірного залізобетону здійснюють щотижня, завдання опе­ративного контролю морозостійкості виготовлюваної продукції вва­жається дуже актуальним. Однак якщо визначення міцності не ви­кликає особливих труднощів і забирає мінімум часу, то визначення морозостійкості бетону залежно від кількості циклів заморожуван­ня та відтавання (50..,500 і більше) займає багато часу — від кіль­кох тижнів до року й більше, що пояснюється такими причинами

.Механізм руйнування бетонів від спільно! ді! вйЛ^І морову складний, тому щодо цього питання існує безліч ртІЙЬдГІПОТвІ (кристалізаційний тиск льоду, гідравлічний тиск в капЩмх при відтисненні водн з зони замерзання, гідростатичний тис*у вОрІХ та капілярах, розбіжність у коефіцієнтах лінійного розширення льоду та скелета заповнювачів і т. ін.). Загальноприйнято! Творі! механізму руйнування бетону не існує, а це уповільнює розробку єдиної методики визначення морозостійкості і призводить до¹ ви­никнення великої кількості способів, що базуються на тій чи ІНШІЙ теорії. Усі визнані в наш час методи оцінки морозостійкості поділй- ють на групи: методи натурних випробувань, стандартні та приско­рені методи оцінки морозостійкості.

До стандартних належать методи, засновані на визначенні най­більшої кількості циклів навперемінного заморожування та відта­вання, що їх здатні витримати зразки без зниження міцності при стисканні більш як на 15 % порівняно з міцністю зразків, випробу­ваних в еквівалентному віці, чи без зниження міцності бетону більш як на 15 % та без втрати маси більш як на 5 % (вимоги задаються проектом).

Морозостійкість визначають на зразках кубічної форми з розмі­ром ребра 20; 15 чи 10 см, причому найменший розмір зразків за­лежить від найбільшого розміру зерен застосовуваного заповнюва­ча. Кількість основних та контрольних зразків, що підлягають ви­пробуванню при .визначенні морозостійкості, наведено в табл. 20.2.

Зразки природного тверднення підлягають випробуванням на мо­розостійкість у віці 28 діб, а зразки, які проходили тверднення при підвищеній температурі,— у віці 7 діб, включаючи час прогрівання (зразки витримують після тепловологісної обробки в камері природ­ного тверднення). Безпосередньо перед заморожуванням зразки на­сичують водою і витримують їх під шаром води завтовшки не мен­ше ніж 20 мм при температурі 15...20 °С 96 год. Час насичення у воді входить до загального часу витримування (28 і 7 діб). У мо'- розильну камеру зразки завантажують так, щоб відстань між зраз­ками та стояками камери була не менша ніж 50 мм.

Тривалість одного циклу заморожування зразків з розмірами ребра 10 і 15 см при температурі в камері— 15 °С і нижче стано­вить не менше 4 год, а розміром 20 см — не менше 6 год. Відтаю- ють зразки у ванні з водою при температурі 15.,.20 °С не менш як 4 год. Після виконання циклу навперемінного заморожування та відтавання зразки випробовують на стиск. Якщо внаслідок кон­трольного огляду у двох третин зразків поверхня буде зруйнована більше ніж на 15 %, то подальші випробування припиняють.

Ступінь морозостійкості бетону встановлюють порівнянням гра­ниці міцності зразків, які підлягали заморожуванню, і контрольних зразків в еквівалентному віці.

Таблиця КІлькіеп основних і контрольних зразків при визначенні • Р морозостійкості		Кількіснії .чраакін
Морозостійкість НТйВУї ЦИКЛІ»,г	оекокии»		Контрольних	всього
. ... . —шг

У*	3		3	6
та	(і	/ 50; 75 \ і 25; 50 /	9	15
100	(і	/ 75; 100 \ 1 50; 75 і	9	15
200	()	і 150; 200 \ ( 125; 125 )	9	15
300	6	/ 200; 300 \ \ 175; 250 }	9	15
400	(і	і 300; 400 \ \ 250; 350 /	9	15
500	6	І 400; 500 \ ( 350; 450 /	9	16

Примітка. У дужках наведено: в чисельнику—кількість циклів навпе­ремінного заморожування та відтавання, після яких зразки випробовують на стиск, у знаменнику — кількість циклів, після яких проводять зовнішній контроль* ний огляд та зважування зразків.

Беручи до уваги високу трудомісткість і тривалість визначення морозостійкості за стандартною методикою, були розроблені при­скорені методи випробування бетону. При цьому більшість запро­понованих методик базується на посиленні руйнівних впливів (за­стосування розчинів солей різноманітних сполук та різної тривалос­ті впливу низьких температур, випробування зразків при значному водонасиченні, створення при заморожуванні дуже низьких темпе­ратур). За критерії морозостійкості беруть втрати бетону за масою, зниження міцності, зменшення динамічного модуля пружності, на­копичення об'ємних та залишкових деформацій і т. ін.