Frostbeständigkeit von beton: wir schätzen das verhalten des

Viele, die in der Klimazone mit regelmäßiger Abkühlung Häuser bauen, sind daran interessiert, wie die Frostbeständigkeit von Beton erhöht werden kann. Dieses Problem ist sehr relevant, da ein starker Temperaturabfall und - umso mehr - sein starker Abfall zu einem erhöhten Verschleiß der Strukturen führt und deren Zerstörung beschleunigt.

Im Folgenden betrachten wir, was mit dem Beton passiert, wenn er einfriert, und wie Sie die negativen Folgen dieses Prozesses verhindern können.

Prozesse im Material

Um zu verstehen, wie die Beständigkeit der Zementaufschlämmung gegen niedrige Temperaturen abhängt und wie sie verbessert werden kann, müssen die Vorgänge untersucht werden, die im Material selbst ablaufen. Und hier ist zu beachten, dass bei längerer Einwirkung von kaltem Beton vor allem im Oberflächenteil schnell seine Festigkeit verliert.

Bis heute gibt es zwei Hypothesen, die dieses Phänomen erklären:

• Nach einem Gesichtspunkt sind Eiskristalle die Ursache für die Zerstörung des Materials von innen. Feuchtigkeit, die unter dem Einfluss niedriger Temperaturen in die Poren des Materials eindringt, gefriert mit einem Volumenanstieg von etwa 10-12%. Eiseinschlüsse beeinflussen die Porenwände, zerstören sie und verringern die Dichte der Lösung.
• Nach anderen Aussagen ist der Hauptschadensfaktor nicht das Eis selbst, sondern die Flüssigkeit, die beim Gefrieren in den Kapillaren verbleibt. Eis drückt gegen die Reste von Wasser, die praktisch nicht komprimiert werden, und zerstört die Kanäle mit einem Durchmesser von 5 bis 100 Nanometern.

Beachten Sie! Trotz der Tatsache, dass die zweite Hypothese unter Fachleuten ein hohes Ansehen genießt, widersprechen sich beide nicht. In jedem Fall wird der Hauptgrund als Vergrößerung des Flüssigkeitsvolumens während der Umwandlung in Eis bezeichnet.

• In diesem Fall ist es wichtig, dass die expandierende Flüssigkeit und das Eis die Poren eines festen und gleichzeitig ausreichend kleinen Volumens füllen. Aus diesem Grund ist die Frostbeständigkeit von Porenbeton höher als die von Vollzementzusammensetzungen einer ähnlichen Marke: Durch das Reservevolumen von Hohlräumen können Sie die resultierende Belastung ausgleichen.

Es ist zu beachten, dass die Zerstörung von Strukturen aufgrund der auftretenden inneren Spannungen ungleichmäßig erfolgt:

• Anfangs ist die Form der hervorstehenden Flächen gebrochen, und auch die Winkel sind abgeplatzt.
• Dann gibt es Mikrorisse auf den ebenen Bereichen offener Flächen, die bald zu großen beschädigten Bereichen übergehen. Dies kann zum Abblättern von Beton und zur Bildung großer Schlaglöcher führen.
• In der dritten Stufe dringt die Flüssigkeit in die tiefen Strukturen der Struktur ein und ihre Ansammlung in großen Rissen bewirkt eine starke Zerstörung.

Unabhängig davon ist es erwähnenswert, dass die Intensität der Belastung durch die Tatsache erhöht wird, dass verschiedene Betonkomponenten einen unterschiedlichen Temperaturverformungskoeffizienten aufweisen. Unterschiede in den Volumenänderungen des Zementmonolithen, des Mineralaggregats und der Stahlbewehrung führen dazu, dass sich im Laufe der Zeit Bereiche mit geringerer Dichte an den Kontaktstellen bilden.

Materialanalyse

Kältewiderstandsanzeigen

Unter Kältebeständigkeit wird üblicherweise die Fähigkeit eines Materials verstanden, niedrigen Temperaturen ohne Zerstörung und irreversible Verformungen zu widerstehen. Zur numerischen Bezeichnung dieses Parameters wird ein solcher Wert als Frostwiderstandsklasse von Beton (F) verwendet - die Anzahl der Frost- / Auftauzyklen, die Beton dieser Marke aushalten kann, bis seine Druckfestigkeit um 5% abnimmt.

Die Frostbeständigkeit des Betons F200 bedeutet also, dass das Material vor Beginn eines spürbaren Festigkeitsverlusts mindestens 200-mal einfrieren und auftauen kann. Dies ist ein beachtlicher Indikator. Solche Betone können erfolgreich in Zentralrussland eingesetzt werden, das sich durch häufige Temperaturwechsel im Winter auszeichnet.

Beachten Sie! Die Frostbeständigkeit von Asphaltbeton und Pflaster auf dem Zementbinder wird etwas anders bestimmt: Das Material sollte nicht mehr als 5% der Masse verlieren.

Da die Widerstandsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen stark von der Stärke der Unterlage abhängt, besteht ein direkter Zusammenhang zwischen der Materialklasse und einem Indikator wie der Frostschutzbetonsorte. Die gebräuchlichsten Formulierungen und ihre Eigenschaften sind in der Tabelle aufgeführt:

Wie Sie sehen können, ist die Abhängigkeit offensichtlich. Je höher die Festigkeit des Materials ist (bzw. je höher der Preis ist), desto länger und effizienter kann es nicht gefrieren.

 Charakterisierung

Die Bestimmung der Frostbeständigkeit von Beton gemäß GOST (GOST 10060.0) wird auf diese Weise durchgeführt:

• Eine Probe mit mittlerer Struktur wird aus der Betoncharge entnommen (d. H. Ohne Zusatz oder Entfernung von Füllstoff).
• Muster unterscheiden sich von diesem Muster in den Formwürfeln mit einer Kante von 100 oder 200 mm.
• Die Probe wird zur Aushärtung 28 Tage lang getrocknet und anschließend 4 Tage mit Wasser gesättigt.
• Dann werden die Betonwürfel in einen Gefrierschrank gestellt, wo sie abwechselnd eingefroren werden (- 18⁰C) und Auftauen (+18⁰C)
• Nach der erforderlichen Anzahl von Zyklen wird eine Untersuchung der mechanischen Eigenschaften des Materials mit einer Presse durchgeführt.
• Ausgehend von der Änderung des Druckfestigkeitsindex wird abhängig von der Dauer der Temperatureinwirkung eine Aussage über den Grad der Kältebeständigkeit des Materials getroffen.

Beachten Sie! Beschleunigtes Testen ist auch bei wiederholtem oder einmaligem Einfrieren und anschließender Berechnung der Parameter zulässig.

Um die Arbeit zu erleichtern, können Sie eine spezielle Vorrichtung zur Bestimmung der Frostbeständigkeit von Beton verwenden. Solche Geräte werden mit Messkammern und Referenzproben vervollständigt, um Informationen über die Betriebseigenschaften des Materials mit einem Minimum an Arbeitskosten zu erhalten.

Zur Bestimmung der Kältebeständigkeit kann auch ein Ultraschallverfahren gemäß GOST 26134-84 angewendet werden. Die Implementierung ist weniger zeitaufwändig, erfordert jedoch den Einsatz relativ komplexer Geräte, da Sie mit Ihren eigenen Händen hier nicht zurechtkommen können - Sie müssen sich an Spezialisten wenden.

Erhöhte Beständigkeit gegen niedrige Temperaturen

Bei Bedarf können Sie mit Ihren eigenen Händen frostsicheren Beton herstellen.

Wenden Sie dazu die folgenden Techniken an:

• Erstens ist es notwendig, die Lösung beim Gießen sorgfältig zu versiegeln. Beim Verdichten nimmt die Porosität des Materials ab, was bedeutet, dass das Flüssigkeitsvolumen, das in den Beton fällt, wenn er gesättigt ist.

Beachten Sie! Zu diesem Zweck reicht das Bajonieren nicht aus - es ist wünschenswert, einen Hochleistungs-Vibrationsverdichter zu verwenden.

• Zweitens erfolgt die Erhöhung der Frostbeständigkeit von Beton durch die Bildung zusätzlicher Hohlräume. Gleichzeitig wird der Lösung eine gasbildende oder porenbildende Komponente zugesetzt, die die Platzierung mikroskopischer Blasen im Material ermöglicht.

Tipp! Das optimale mitgeführte Luftvolumen beträgt in diesem Fall 4 bis 6% des gesamten Betonvolumens.

• Drittens können Sie spezielle Additive verwenden, die die Beständigkeit des bereits einpolymerisierten Betons gegen niedrige Temperaturen erhöhen.. Zu diesen Zusätzen gehören Calciumsalze sowie Harnstoff (Harnstoff) - sie reduzieren den Eisgehalt des Materials, indem sie die Gefrierwasserdichte verringern. Das beim Einfrieren der konzentrierten Salzlösung gebildete schuppige Eis wirkt sich weniger zerstörend auf die Porenwände aus.
• In manchen Fällen reicht es aus, die Oberfläche einfach vor direktem Kontakt mit Feuchtigkeit zu schützen.. Hier können sowohl polymere Imprägnierungen-Silings als auch Frontlacke verwendet werden, die einen dichten Film bilden.

Fazit

Die Informationen in dem Artikel darüber, was in der Lösung passiert, wenn sie einfriert, wie die Frostbeständigkeit von Beton gemäß GOST bestimmt wird und was getan werden kann, um diese zu erhöhen, ist sehr wichtig. Eine längere Einwirkung von niedrigen Temperaturen sowie wiederholtes Einfrieren und Auftauen kann die Festigkeit einer Betonkonstruktion in wenigen Jahren buchstäblich von fast der Hälfte verringern.

Wenn Sie wissen möchten, wie Sie dies verhindern können, lesen Sie die oben genannten Empfehlungen sorgfältig durch und schauen Sie sich das Video in diesem Artikel an.