Прочность бетонных конструкций при температурных воздействиях

Жить без бетона сегодня стало немыслимым. Встретить этот материал можно на каждом шагу, он служит нам буквально повсюду и даже незримо, его используют при строительстве полов, мостов, туннелей, домов, промышленных сооружений, отмостке улиц и еще для множества различных целей. Бетон имеет множество положительных характеристик как строительный материал, но нужно не забывать, что температурные воздействия сильно на него влияют, особенно в период набора прочности и чтобы в полной мере получить качественный материал, бетон должен хорошенько «дозреть».

Бетон является искусственно созданным твердым строительным материалом, в котором соединились цемент, щебень, песок и вода. Основной показатель его качества: марочная прочность, которая зависит не только от соотношения частей, включенных в него компонентов, но и от температуры. Материал набирает ее постепенно, в течение нескольких лет, но в первую очередь она во многом зависит от условий твердения свежеуложенного раствора.

Мы не будем рассматривать процессы создания бетонных блоков и конструкций, а в качестве примера разберем заливку небольшого фундамента или укладку подогреваемых полов на объекте. Прежде всего, прочность бетона определяется маркой цемента, его минеральным и вещественным составом, а также температурой. Именно от ее воздействия необходима защита свежеуложенной смеси. Любая марка бетона набирает свою проектную прочность за 4 недели (28 дней), после чего хороший бетон продолжает набирать прочность еще несколько лет, но с очень малой скоростью.

Всякий недавно залитый бетон должен схватиться и затвердеть. Первая фаза занимает 1-2 суток, за это время раствор из жидкого становится твердым, но его прочность еще очень низкая. После схватывания он начинает твердеть, нормальной температурой для этого процесса принимают 15-20 °C, при понижении температуры прочность будет расти медленнее. При опускании температуры ниже 0 °C набор прочности бетона остановиться, если в воду предварительно не добавили специальных добавок, способные понизить точку замерзания. Нельзя допускать промерзания бетона, пока его проектная прочность не набрана.

Если бетон замерзает во время раннего этапа заливки, замерзшая вода разрушает связи цементного камня с заполнителем, и восстановить их уже невозможно. Поэтому прочность и надежность такого материала значительно снизится. Критических (минимальных) значений прочности бетон достигает за 7 суток, после этого процесс промерзания для него уже не столь страшен. Существует ряд добавок, способных ускорить до 30% процесс созревания материала, однако, температурные режимы его начальных стадий все равно необходимо выдерживать.

Процесс твердения можно ускорить также повышением температуры. В этом случае необходимо строго следить за влажностью материала. Быстрое высыхание бетона за счет выхода из него свободной воды значительно снизит плотность материала и приведет в дальнейшем к уменьшению его прочности и повешенному трещенообразованию.

Влияние температурного воздействия на сформированный (старый) бетон определяется верхней и нижней условными границами микротрещинообразования. Морозостойкость  такого бетона напрямую связана с доступностью проникновения в него влаги: объемом пор (зависит от правильности формирования материала, минерального и вещественного составов наполнителей) и капиллярной пористостью (обусловленной составом бетонной смеси, введенными в нее пропитками и добавками, а также количеством и размером оставшихся капилляров).

Замерзшая вода заполняет эти поры, перераспределяя внутреннее давление и разрушая материал. Чем большему количеству температурных циклов (заморозка/разморозка) подвергается открытая бетонная конструкция, тем больше становятся трещины и тем скорее происходит его разрушение. Введение морозоустойчивых примесей в материал при его формировании и использование пропитывающих смесей на готовых конструкциях позволяет отчасти решить эту проблему. Чаще всего бетонные конструкции защищены от прямого контакта с агрессивной средой, но это не всегда удается сделать.

Негативное воздействие оказывают на эксплуатируемый бетон и постоянные повышенные температуры. Тут основную роль играет явление гидратации материала. Когда на такой бетон длительно воздействует температура до 50 °C,это не приводит к значительному уменьшению его прочности. Систематическое воздействие температуры 60-100 °C ведет к падению прочности до 25-30%, а температуры выше 100 °C – до 50%. Химически связанная вода выпаривается из гидросиликата кальция, бетон высыхает и это способствует появлению микротрещин.

Чтобы не приводить к таким последствиям, необходимо качественно и профессионально укладывать бетон, давать ему нормально сформироваться, избегать нагрева до высоких температур и применять защитные смеси при возможности промерзания.

#Бетон

Компания «ПромСпецПол» выполняет работы по устройству промышленных полов в городах:

• Воронеж
• Липецк
• Орел
• Курск
• Белгород

Более подробно про наши услуги Вы сможете узнать у наших специалистов по телефону:
тел: 258-49-25, 8950-773-73-72