Морозостойкость бетона: марки, класс по ГОСТ, методы испытания

В холодное время года, а также в суровых климатических условиях, стройматериалы, имеющие пористую структуру, в том числе бетон, испытывают повышенную нагрузку. Влага, заполняющая пустоты в толще материала, при замерзании увеличивается в объеме приблизительно на 10% и создает давление, способствующее появлению микротрещин и быстрому разрушению искусственного камня.

Поэтому, наряду с прочностью, морозостойкость бетона является одной из его важнейших технических характеристик. Под этим термином понимается способность бетонной конструкции выдержать определенное число циклов «замерзания-оттаивания», без нарушения целостности и потери прочности.

Классификация морозостойкости бетонов

В маркировке морозостойкость бетона согласно ГОСТ обозначается литерой F с цифрами в диапазоне 25-1000. Цифровой показатель обозначает, какое предельное количество циклов «замерзание/размораживание» выдерживает стройматериал до появления явных признаков разрушения, снижения прочности более чем на 5 процентов, изменения физических свойств.

Например, марка бетона по морозостойкости F200 подразумевает, что бетонная смесь после затвердевания выдержит минимум 200 циклов замерзания и оттаивания.

Классификацию на основе морозостойкости бетона регламентирует ГОСТ 25192-2012. Согласно этому нормативу, бетоны по данному параметру подразделяются на три группы:

• низкая морозостойкость (F50 и менее);
• средняя (более F50 до F300);
• высокая (более F300).

Существует зависимость между характеристиками стройматериала по прочности и устойчивости к низким температурам: чем выше один показатель, тем выше и второй. Соотношение марок и классов по прочности и морозостойкости бетона отражает таблица.

Измерение морозостойкости

Определение морозостойкости бетона осуществляется путем лабораторных исследований. Для испытаний отливают бетонный кубик со сторонами 100-200 мм. Затем следует череда циклов замораживания и оттаивания, температурный диапазон поддерживается от -18 до +18°C. Регламентирующие положения в области измерения морозостойкости бетона содержит ГОСТ 10060-2012. Госстандартом предусмотрены базовый и ускоренные варианты вычисления данной технической характеристики.

Базовое испытание водонасыщенного бетона на морозостойкость проводится по следующему алгоритму:

1. Насыщенные жидкостью бетонные кубики обтирают влажной тканью и подвергают воздействию сжатием.
2. Проверяемый материал замораживают в морозильной камере в заданном режиме.
3. Оттаивают кубики в специальной ванне.
4. Размороженные образцы очищают щеткой от отслаивающихся частиц и обтирают ветошью.
5. Кубик взвешивают и испытывают на сжатие.

После этого результаты исследования обрабатывают. При отличии результатов ускоренных исследований от базовых, за эталонные принимаются базовые.

Лабораторные методы определения морозостойкости бетонов применяются в ходе разработки новых рецептур и прогрессивных технологий, контроле качества при поставках продукта. В частном строительстве и самостоятельном изготовлении бетонной смеси способность противостоять холодам нередко определяют визуально. О пониженной стойкости к перепадам температур сигнализирует расслаивание и шелушение материала, наличие трещин и бурых пятен. Ещё один подручный метод – образец затвердевшей смеси насыщают влагой и высушивают на солнце. Если кубик растрескался – показатель сниженный.

Способы повышения морозостойкости

Улучшить устойчивость к низким температурам можно с помощью нескольких способов:

• Препятствовать воздействию неблагоприятных погодных условий на бетонную конструкцию, используя обмазочные материалы, краску, пропитки.
• Применять при изготовлении бетонной смеси цемент более высоких марок.
• Повысить показатель плотности бетона разными приемами уплотнения и улучшения условий высыхания бетонной смеси.
• Ввести в состав бетона специальные присадки (добавки) различного спектра действия: повышение плотности структуры; создание шаровидных пор, в которые выталкивается вода при замерзании; суперпластификаторы, повышающие плотность и водонепроницаемость бетона.