Морозостойкий бетон

При замерзании бетона находящаяся в нем вода претерпевает фазовое превращение, сопровождающееся увеличением объема на 9,06%. На раннем этапе твердения бетона в лед переходит почти вся вода: химически ее связывается незначительное количество, а из-за не сформировавшейся еще микропористой структуры бетона невозможно заметное переохлаждение воды за счет микрокапиллярного эффекта. Прочность такого бетона в последующем может быть на 15—40% меньше, чем незамораживаемого.

В то же время известны данные о нейтральном или положительном влиянии однократного замораживания бетона непосредственно после укладки смеси на его прочность в дальнейшем при благоприятных условиях выдерживания. Имеется несколько гипотез , объясняющих столь необычное влияние замораживания на прочность бетона, однако они экспериментально не подтверждены.

Было изучено влияние замораживания сразу после укладки смеси на фазовый состав продуктов гидратации, степень гидратации цемента, структуру и прочность бетона. Работы выполняли на цементных композициях с добавкой нитрита натрия, который понижает температуру замерзания воды « широко используется в качестве противоморозной добавки.

Исследования показали, что замораживание в раннем возрасте в последующем не приводит к заметному изменению фазового состава продуктов гидратации (по данным рентгеноструктурного анализа и дериватографии), не оказывает существенного влияния на степень гидратации цемента (по данным количественного рентгеновского анализа).

Методом ртутной порометрии установлен различный характер влияния замораживания на поровую структуру в зависимости от состава. Так, общая пористость замороженных при —30°С образцов цемеитно-песчаного раствора по сравнению с незамораживаемыми, твердевшими при расчетной температуре —5°С, незначительно уменьшилась в центральных и поверхностных слоях. Пористость цементного камня увеличилась незначительно (на 20%) в центральной части образца и весьма существенно — более чем в 4 раза — в поверхностных слоях. В растворной части бетона также имело место уплотнение центральной части образцов, усиливающееся с уменьшением В/Ц. Эти данные противоречат прочностным показателям, если не учитывать место отбора проб материала для анализа.