ПРОБЛЕМЫ ДОЛГОВЕЧНОСТИ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

ПРОБЛЕМЫ ДОЛГОВЕЧНОСТИ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ В СОВРЕМЕННОМ СТРОИТЕЛЬСТВЕ

Железобетонные сооружения в последние 150 лет серьезно изменили среду обитания человека. За счет развития этой технологии стали появляться быстровозводимые здания, города выросли не только вширь, но и в высоту.

Сегодня железобетонные конструкции соединяют берега рек и даже морских побережий, благодаря им появились миллионы километров железных дорог и автомобильных магистралей, в том числе поднятых над поверхностью земли. Учитывая, что срок службы таких конструкций в среднем составляет до 100 лет, экономический эффект от строительства впечатляет.

Важная задача – повышение долговечности используемых в строительстве конструкций, хотя может показаться, что это самый надежный материал из имеющихся. Однако проблема прочности и долговечности строительных конструкций не решена окончательно.

Железобетон – материал композитный, из нескольких составляющих. Сам бетон включает связующее вещество (разные виды цемента, являющиеся производными глины и известняка) и наполнители – песок, гальку и щебень.

Это, по сути, искусственно создаваемый камень. Конструкция хороша тем, что мы можем получить любую нужную форму, а вот недостаток – ограниченная прочность. Чтобы усилить характеристики, в бетонные конструкции стали закладывать арматуру – предварительно составленный металлический каркас изделия. Свойства стальных стержней обеспечили дополнительную прочность и прибавили ЖБК долговечности, но некоторые проблемы все же остаются актуальными.

Негативные факторы, влияющие на долговечность

Работа железобетонных конструкций проходит в довольно сложных для прочности материалов условиях. На снижение долговечности влияют следующие негативные факторы:

• высокие нагрузки на конструкции,
• воздействие ветра,
• влажность и вода,
• влияние морозов,
• агрессивные газы, соли, растворы.

Все это приводит к постепенному разрушению строительных конструкций. Коррозийные процессы металлов и растрескивание бетона – явление настолько же обычное, насколько и опасное.

Быстрее других изнашиваются конструкции, работающие в прямом контакте с водой. Эта природная субстанция имеет разрушительную силу, в том числе, активно окисляет сталь. На втором месте по потере прочности и снижению долговечности эксплуатации – современные автомобильные дороги.

Агрессивные выхлопные газы вредны не только живым существам – их негативное воздействие приводит и к разрушению железобетонных конструкций, чему способствуют трещины в бетоне. Обнажая внутренние слои для проникновения агрессивных газов, микроскопические поначалу трещины постепенно превращаются в национальную проблему.

Подобным образом действуют и противогололедные реагенты – разновидности соли, способные уничтожить даже самые прочные материалы. Словом, химические производные не способствуют долговечности железобетонных конструкций.

Износостойкость бетона

Согласно нормативным документам, долговечность бетона или его срок службы варьируется в пределах 50—100 лет. Все зависит от пропорций основных компонентов смеси и используемых добавок, улучшающих свойства бетона. Но, как показывает практика, преждевременное разрушение бетонных конструкций — довольно частое явление. Сегодня существует методы, позволяющие использовать потенциал бетонных материалов, существенно продлить эксплуатационный срок, сохранить стойкость поверхности в исходном виде.

Что оказывает влияние на долговечность?

Прежде чем определить подходящий метод укрепления поверхности бетона и продлить его срок службы, следует разобраться с параметрами, оказывающими на это влияние:

1. Состав материала. Марка прочности, класс водостойкости и прочие показатели цемента сильно влияют на прочность и надежность будущей конструкции. Также важна чистота и четко выдержанный фракционный состав наполнителей. Например, цемент М150 не может дать нужную сцепку всех компонентов, так как его вяжущие свойства ниже. Поэтому бетонные поверхности из этого материала нужно будет ремонтировать минимум раз в год. Следовательно, рекомендуется использовать марки с более высоким показателем стойкости к нагрузкам. Различные ненужные примеси также отрицательно действуют на характеристики стройматериала.
2. Пропорции основных ингредиентов. Известно, что с увеличением количества вяжущего компонента прочностные качества бетонного раствора увеличиваются, так как смесь плотнее ложиться, имеет меньше пустот, лучше трамбуется.
3. Тип заполнителя. Разницу следует показать на примере. Эксплуатационный срок керамзитобетонного блочного материала достигает 75 лет, а изготовленному на щепе арболиту первый капитальный ремонт потребуется уже на сороковом году функционирования.
4. Способ заливки бетоном. Снизить надежность конструкции легко при нарушении технологии заливки и соотношения ингредиентов к воде, слабом уплотнении, слишком медленной или ускоренной сушке, особенно если используются обогреватели.
5. Условия функционирования. Если при проектировании и выборе материалов не учтены условия, в которых будет функционировать сооружение, то не стоит ждать от него долговечности. Пагубно на бетоне сказывается чрезмерная влажность. Постоянное воздействие воды приводит к высолам. Также губительны резкие температурные перепады и морозы.
6. Вибрация и движения почвы.
7. Ветровая эрозия.
8. Химическая коррозия бетона и арматуры. Объясняется попаданием хлорид-ионов в бетонную смесь при применении определенных добавок, например, противогололедных реагентов, при эксплуатации во влажной среде и наличии источников с соленой водой.
9. Человеческий фактор. Недостаток знаний, опыта, внимания приводит к совершению ошибок в ходе приготовления бетонной смеси и на этапах строительства.

Как продлить эксплуатационный срок?

Придать бетону крепости и подлить длительность его эксплуатации можно разными методами. Каждый из них подбирается в зависимости от степени влияния факторов, перечисленных выше.

Правильная технология заливки

Правильная заливка бетона — гарантирует его крепость и длительность эксплуатации.
Важным этапом в данном способе является подбор состава и приготовление бетонной смеси. Ингредиенты и их количества подбираются согласно планируемым нагрузкам. Идеальным вариантом является выбор марки бетона и арматуры с запасом прочности. Не менее важно правильно подготовить основание. Грунт должен быть достаточно плотным и малоподвижным. Это позволит в дальнейшем избежать деформаций фундамента и трещин на стенах.

Уплотнение материала при заливке должно быть достаточным, чтобы удалить все пустоты и пузыри воздуха. От величины пористости, следовательно, плотности бетона напрямую зависит его влагонепроницаемость и долговечность. Хотя есть исключения. Например, газобетон отличается длительным сроком службы, несмотря на большое количество пустот. Это объясняется тем, что в порах скапливается и циркулирует достаточный объем воздуха, который компенсирует температурные деформации. Следовательно, даже замерзшая вода в газобетонной кладке не способна разрушить стены.

Срок сушки должен быть достаточным, чтобы цемент успел прореагировать, а структура не потеряла монолитности. Рекомендуется естественная сушка под полиэтиленовой пленкой с периодическим орошением бетонной поверхности.

В холодное время года проблема сушки решается постоянным подогревом бетонного раствора и изоляцией опалубки.

Модификаторы

Для продления срока службы рекомендуется использовать специфические добавки, повышающие устойчивость бетона к различным воздействиям. Популярной добавкой является фибра в виде тонких стальных волокон. Такие фиброволокна выполняют функцию арматуры с разницей в том, что работают они не в месте установки, а по всему объему смеси за счет равномерного распределения молекул.

Железнение поверхности

Железнение бетона – это улучшение технологических характеристик бетонного основания.
Обработка бетонного покрытия осуществляется специальным текучим или сухим цементным составом, гранулы которого укрепляют слабый приповерхностный слой свежего бетона. Железнением обеспечивается защита от высоких нагрузок, механических и климатических воздействий. Метод бывает сухим, когда цементная смесь наносится через сито на поверхность и разравнивается в слой 2 мм после впитывания влаги из бетона, и мокрым, когда готовые составы разводятся в воде на месте проведения железнения.

Изолирующие пропитки

Наиболее эффективны для обработки кладки и монолита силинги. Для их изготовления применяют быстротвердеющие полимеры, способные глубоко проникать в пустоты приповерхностного слоя и изолировать их. Пропитки повышают гидроизоляцию бетона, что существенно продлевает срок службы.

Но у пропитки есть отрицательные стороны. Она блокирует естественную циркуляцию воздуха. Поэтому такие составы рекомендованы для обработки полов, но не годятся для использования с целью укрепления бетонных стен жилых домов.

Своевременная заделка трещин

В период эксплуатации важно вовремя заделывать образовавшиеся трещины на поверхности бетона. Они неизбежно будут возникать по причине естественного расширения структуры. Если не заделать дефект, в скором времени образуется широкая щель, отремонтировать которую обойдется дороже.

Термошов

Этапы ремонтных работ шва.
Нарезание швов осуществляется глубиной на треть бетонного слоя или толщиной 5 мм. Для этого используются мастерок, шпатель или гвоздь. Делать прорезку удобнее в свежесхватившемся растворе. Если бетонный слой застыл, тогда нарезать швы лучше болгаркой с насадкой для работы по камню.

Нельзя оставлять шов открытым, если бетонная поверхность находится на улице. Чтобы он не заполнился водой, а затем не замерз, шов заполняется герметиком, смолой или битумом. В помещении можно использовать для этих целей монтажную пену.

Рекомендуется размещать термошвы на перпендикулярных и параллельных стыках, у кирпичных столбов, колонн, перекрытий.

Вентилируемые фасады

Известно, что бетонной кладке нужна надежная защита от влияния внешних воздействий. С этой задачей справляются вентилируемые фасадные системы. Например, газобетон с невентилируемой системой прослужит только 50 лет, а с вентилируемой — более 100. Такой эффект достигается за счет обеспечения естественной циркуляции воздуха, выводящего избыток влаги из стеновых пор.

Составы-водопонизители

Специфическая химическая добавка способна решить проблему коррозии стали в арматурном каркасе и бетонного камня путем регулирования содержания хлорид-ионов.

Вывод

Основными причинами, разрушающими бетон, являются:

• ошибки в проектировании и при заливке;
• низкое качество ингредиентов смеси;
• превышение норм нагрузок;
• коррозия арматуры;
• колебания процента влажности внутри бетона;
• резкие и частые колебания температур;
• агрессивное воздействие и механический износ поверхности;
• естественная деформация материала.

На некоторые из перечисленных факторов можно повлиять использованием современных добавок, пропиток, технологий отделки и облицовки. Этого будет достаточно для увеличения долговечности и стойкости бетонной конструкции, вопреки ее естественному износу с течением времени.

Способы решения проблемы

Эксплуатируемые конструкции, в основном, несут собственную массу, нежели дополнительные нагрузки. Чтобы сооружения служили дольше и оставались надежными, необходимо соблюдать технологию изготовления ЖБИ и правила эксплуатации сооружений.

• Плотность бетона должна соответствовать параметрам, прописанным в ГОСТах для тех или иных железобетонных конструкций. Соотношение сухих веществ и объем воды в составе играет важную роль. Если бетонный раствор будет слишком водянистым, то прочность изделия снизится за счет выталкивания лишней воды и нарушения времени схватываемости состава.
• В некоторые виды бетона добавляют различные пластификаторы и противоморозные присадки. Чем больше циклов замерзания и оттаивания выдерживает конструкция, тем выше будет показатель долговечности и надежность.
• Также в состав могут вводиться тонкие фиброволокна, которые увеличивают пластичность бетона, служат дополнительным связующим материалом. Фибра может быть стальной, стеклянной, композитной, базальтовой и так далее.
• Особенное значение имеет защита металла от коррозии. Для этого используют специальные составы, вводимые в бетонную смесь или же применяют арматуру, которая сама по себе медленнее разрушается под воздействием естественных факторов (например, оцинкованные прутки). Надежный металл увеличивает долговечность ЖБИ.
• Чтобы нивелировать воздействие на конструкции выхлопных газов и горюче-смазочных материалов, используют защитные составы и своевременно заделывают трещины шпаклевками и другими пластичными ремонтными составами.

Один из альтернативных способов борьбы с разрушением – применение композитной арматуры вместо стальной. Новые искусственно создаваемые композитные материалы плохо разлагаются, а потому служат очень долго.

Замедление высыхания

Если был приготовлен слишком жидкий раствор, то при его застывании на поверхности из-за неравномерной осадки будут появляться трещины.

Во время высыхания раствор осаждается. Если раствор был слишком жидким, усадка проходит неравномерно. Как следствие образуются трещины. Они незаметны внутри, хорошо видны на поверхности.

Из раствора с переизбытком воды получается пористый бетон, который впоследствии активно впитывает атмосферную влагу и разрушается от морозов.

Если же необходимо получить жидкий раствор, то на каждый дополнительный л воды следует добавить 2 кг цемента.

Многие начинающие строители считают, что для полного застывания достаточно трех суток, выждав этот срок, можно переходить к следующим этапам работ. Полное застывание в естественных условиях длится до 25 лет. Чтобы сократить время высыхания, в раствор вносят добавки, ускоряющие этот процесс. Избыточное количество добавок только уменьшит срок службы. Самый прочный и качественный бетон – высохший в естественных условиях

Срок службы можно увеличить, если во время высыхания обеспечить его повышенную влажность, особенно при высокой температуре воздуха, ветре, если бетон освещается солнечными прямыми лучами. Для этого через 12 часов после заливки его начинают поливать. Поливать в первое время нужно аккуратно, желательно из лейки, чтобы сильными струями воды не разрушить верхний слой. Чем дольше он будет находиться во влажном состоянии, тем дольше будет срок его службы. Чтобы облегчить работу, бетон можно укрыть слоем опилок, водостойкой бумагой или пленкой. Увлажнять нужно до 15 дней. За это время раствор набирает 70% своей предполагаемой прочности.

Более затратным, но и более эффективным является покрытие верхнего слоя водно-битумной эмульсией или этинолевым лаком. Вещества наносятся кистью или распылителем. Они создают защитную пленку. Пленка препятствует быстрому испарению воды. В эмульсию можно добавлять известковое молочко. Оно придает пленке светлую окраску, которая увеличивает отражение солнечных лучей и не дает поверхности нагреваться.

При застывании выделяется тепло. Если объем раствора достаточно большой, температура внутри него может возрасти на десяток градусов. Полив водой способствует охлаждению и нормализации температуры.

Расчетная и фактическая долговечность ЖБИ

Свойства армированного бетона изучались на протяжении многих лет. Лабораторные испытания помогли установить неблагоприятные факторы, которым подвергаются сооружения. Результат простой –нарушение производственной технологии может привести к чрезвычайно быстрому разрушению железобетонных конструкций. Минимальный срок службы составил всего 5 лет, после чего изделия становились непригодными для эксплуатации.

Не меньше впечатляет и рекорд по времени использования – 269 лет. Следует отметить, что это расчетный срок, хотя в истории известен факт потрясающей долговечности бетона. Свою состоятельность он подтвердил на примере купола римского храма всех богов (Пантеона), сохранившегося на протяжении почти 1900 лет с момента постройки и действующего в наши дни.

Выводы и рекомендации

Срок службы зданий и сооружений из бетона зависит от многих факторов. Чтобы продлить жизнь дорогостоящим и важным для нас объектам, следует:

• выбирать производителей ЖБИ, которые гарантируют соблюдение технологии при производстве конструкций,
• проводить защитные мероприятия, способствующие долговечности армированного материала.

Ко второму пункту относятся и такие современные решения, как устройство вентилируемых фасадов. Эта новая технология, способствующая сохранению целостности конструкций из железобетона. В итоге, целые здания не только защищены от преждевременного износа – их энергосберегающие свойства значительно увеличиваются.

со своей стороны гарантирует, что соблюдение технологий – не только заявленное правило, но и философия нашего производства. Мы работаем по международному стандарту ISO 9001, проводим лабораторные испытания образцов наших конструкций. Надежность готовых ЖБИ напрямую отражается на нашей репутации, которой мы по-настоящему дорожим.

Долговечность бетона, основные факторы

Бетонные конструкции представляют значительную часть строительных сооружений, надежность которых зависит от совокупности прочностных качеств материала. Долговечность бетона характеризует его способность сохранять свою механическую прочность в течение всего периода эксплуатации. Объективная оценка факторов надежности бетона позволяет исключить негативные критерии, установить причины разрушения и определить срок службы одного из основных строительных материалов.

Внешние факторы

Долговечность бетона зависит от воздействия на его поверхность целого ряда внешних факторов, в числе которых влажность и атмосферные осадки, контакт с агрессивными органическими и минеральными средами, морскими и грунтовыми водами, воздействие солнечного света и перепада температур, наличие и величина испытываемых динамических и статических нагрузок. Уровень оказываемого разрушающего воздействия зависит от химического состава агрессивных сред, амплитуды температурного воздействия, величины физических сил, оказывающих механическое воздействие. В зависимости от природы возникновения коррозия бетона, приводящая к его разрушению, может носить электрохимический, химический, физический, микробиологический или физико-химический характер. В большинстве случаев имеет место комплексное воздействие внешних разрушающих факторов, определяющих степень долговечности материала.

Нагрев и охлаждение

Одним из основных деструктивных факторов является температурное воздействие, которое в результате охлаждения и нагрева приводит к сужению и расширению материала. Несмотря на минимальный коэффициент расширения бетона, капиллярно-пористая структура строительного материала создает предпосылки для коррозионных процессов, которые возникают в результате циклов замораживания и оттаивания. Фазовая кристаллизация воды и солей приводит к механическим повреждениям и объемным изменениям структуры. Тепловое воздействие служит катализатором для движения внутри материала потоков тепла, влаги, пара или газов. В конечном счете, уровень воздействия, который оказывает нагрев и охлаждение зависит от вида бетона, соотношения и рецептуры смеси, качества примененных при изготовлении заполнителей. Важнейшим критерием качества и долговечности бетона является его морозостойкость, определяющая число допустимых циклов заморозки и оттаивания без потери прочности. С целью повышения морозостойкости бетона находят применение специальные воздухововлекающие добавки.

Обычные бетоны, выполненные на основе портандцементов, предназначены для использования при температуре не более 200° С. В случае превышения этого значения материал теряет свои прочностные качества из-за выпаривания кристаллизационной влаги, приводящего к нарушению структуры. При формировании жароупорных бетонов используются микронаполнители в виде туфа, трепела, шамота и прочих добавок.

Механические воздействия

При проектировании бетонных изделий, несущих и прочих конструкций их массивность и объем зависят от нагрузки, которую будет испытывать материал в течение всего срока эксплуатации. Механические нагрузки разделяют на статические, характер которых подразумевает постоянное воздействие и динамические, возникающие в виде кратковременно воздействующих сил изменяющейся амплитуды. Наличие динамических ударов является причиной усадочных деформаций, которые проявляются со временем при наличии значительных нагрузок. Характеристика твердости бетона непосредственно зависит от марки использованного цемента.

С течением времени истирание и износ являются причиной разрушения целостности бетонных поверхностей. Перегрузки способствуют появлению внутреннего напряжения конструкций, снижающего их долговечность.

Контакт с водой

В течение длительного периода многие бетонные изделия и конструкции эксплуатируются в контакте с водной средой. При этом влага может представлять собой грунтовые, сточные, речные, морские воды. Сезонные осадки в виде дождей и снега также представляют собой один из факторов воздействия на бетон. Для железобетонных изделий, прочность которых усилена за счет арматурного каркаса, контакт с водой может повлечь за собой коррозию металлических стержней. Водонепроницаемость материала зависит от числа доступных макропор в открытом состоянии, которые появляются в процессе испарения избыточной жидкости, а также наличия технологических трещин. Для снижения уровня воздействия бетонов используют специальные присадки, применяют технологию вибролитья, которая позволяет максимально снизить пористость материала и его проницаемость.

Химические факторы

Химическая коррозия бетона наблюдается в результате действия органических соединений, растворов солей, щелочей, кислот и их оксидов в жидком и газообразном состоянии. Динамика деструктивных процессов зависит от степени агрессивности воздействующей среды, минералогического состава строительного материала. Скорость разрушения является функцией от уровня растворимости бетонной поверхности, а именно: ее составных частей, в процессе реакции с раствором. Эффективной методикой для продления срока службы бетона при опасности химической коррозии, является гидроизоляция, которая формируется в виде внешнего покрытия на основе специальных материалов, не вступающих в реакцию с агрессивной средой.

Срок службы

При соблюдении всех правил эксплуатации бетон и изделия, выполненные на его основе, имеют срок службы 50-70 лет. При наличие ошибок в проектировании в части расчета массивности и нагрузочной способности, выбора марки цемента, его параметров, а также при изменении характеристик внешней среды, долговечность бетона может быть снижена, составляя 10-15 лет.

Срок эксплуатации бетона: что влияет на продление срока службы?

Бетонные конструкции представляют значительную часть строительных сооружений, надежность которых зависит от совокупности прочностных качеств материала. Долговечность бетона характеризует его способность сохранять свою механическую прочность в течение всего периода эксплуатации. Объективная оценка факторов надежности бетона позволяет исключить негативные критерии, установить причины разрушения и определить срок службы одного из основных строительных материалов.

Внешние факторы

Долговечность бетона зависит от воздействия на его поверхность целого ряда внешних факторов, в числе которых влажность и атмосферные осадки, контакт с агрессивными органическими и минеральными средами, морскими и грунтовыми водами, воздействие солнечного света и перепада температур, наличие и величина испытываемых динамических и статических нагрузок. Уровень оказываемого разрушающего воздействия зависит от химического состава агрессивных сред, амплитуды температурного воздействия, величины физических сил, оказывающих механическое воздействие. В зависимости от природы возникновения коррозия бетона, приводящая к его разрушению, может носить электрохимический, химический, физический, микробиологический или физико-химический характер. В большинстве случаев имеет место комплексное воздействие внешних разрушающих факторов, определяющих степень долговечности материала.

Факторы, влияющие на положительность срока службы

Негативное влияние на долговечность бетона оказывают влага и мороз. Некоторые дороги, возводимые с использованием данного материала, служат не более 2-3 лет. Одним из факторов, оказывающим отличительное влияние на прочность бетона, можно считать недавно возникшую возможность использовать цемент более тонкого помола. Такой помол способствует увеличению ранней прочности и снижению расхода материалов. При этом происходит уменьшение клинкерного фонда в бетоне, что приводит к его уплотнению, снижение проницаемости и, соответственно, сокращению срока службы возводимых объектов. Согласно исследованиям НИИЖБ более 23% изученных цементов имеют такую проблему, как недообжиг клинкера, который компенсируется высокой степенью помола.

Нагрев и охлаждение

Одним из основных деструктивных факторов является температурное воздействие, которое в результате охлаждения и нагрева приводит к сужению и расширению материала. Несмотря на минимальный коэффициент расширения бетона, капиллярно-пористая структура строительного материала создает предпосылки для коррозионных процессов, которые возникают в результате циклов замораживания и оттаивания. Фазовая кристаллизация воды и солей приводит к механическим повреждениям и объемным изменениям структуры. Тепловое воздействие служит катализатором для движения внутри материала потоков тепла, влаги, пара или газов. В конечном счете, уровень воздействия, который оказывает нагрев и охлаждение зависит от вида бетона, соотношения и рецептуры смеси, качества примененных при изготовлении заполнителей. Важнейшим критерием качества и долговечности бетона является его морозостойкость, определяющая число допустимых циклов заморозки и оттаивания без потери прочности. С целью повышения морозостойкости бетона находят применение специальные воздухововлекающие добавки.

Обычные бетоны, выполненные на основе портандцементов, предназначены для использования при температуре не более 200° С. В случае превышения этого значения материал теряет свои прочностные качества из-за выпаривания кристаллизационной влаги, приводящего к нарушению структуры. При формировании жароупорных бетонов используются микронаполнители в виде туфа, трепела, шамота и прочих добавок.

Инструменты и материалы

Для увеличения срока службы на стадии заливки понадобятся инструменты и материалы:

Водно-битумная эмульсия должна иметь вязкую консистенцию и темно-коричневый цвет.

• кисть;
• лейка или распылитель;
• мастерок;
• болгарка;
• диск по бетону или камню;
• водостойкая бумага;
• водно-битумная эмульсия;
• этинолевый лак;
• известковое молочко;
• защитная пленка;
• порошок для железнения;
• монтажная пена.

Первое необходимое условие, для того чтобы обеспечить долговечность, – это правильный выбор его составляющих и их пропорций: щебня, гравия, воды, цемента и добавок.

Главнейший момент при планировании работ – выбор цемента.

Самый распространенный цемент – это портландцемент марок 400-500. Относительно быстро твердеет, обладает повышенной прочностью. Содержит минеральные добавки.

Глиноземлистый цемент взаимодействуя с водой выделяет большое количество тепла, из-за чего он быстро застывает.

Глиноземистый цемент марок 400-600 – вид цемента, который при взаимодействии с водой выделяет повышенное количество теплоты, поэтому раствор, изготовленный на его основе, твердеет быстрее.

Гипсоглиноземистый цемент встречается редко, основная его особенность – относительно большое расширение при твердении.

Сульфатостойкий цемент марок 300-500 – цемент, обладающий устойчивостью к воздействиям химически активных сред, в том числе морской воды.

Пуццолановый цемент незаменим при использовании во влажной среде, обладает повышенной водонепроницаемостью и, как следствие, морозоустойчивостью.

Механические воздействия

При проектировании бетонных изделий, несущих и прочих конструкций их массивность и объем зависят от нагрузки, которую будет испытывать материал в течение всего срока эксплуатации. Механические нагрузки разделяют на статические, характер которых подразумевает постоянное воздействие и динамические, возникающие в виде кратковременно воздействующих сил изменяющейся амплитуды. Наличие динамических ударов является причиной усадочных деформаций, которые проявляются со временем при наличии значительных нагрузок. Характеристика твердости бетона непосредственно зависит от марки использованного цемента.

С течением времени истирание и износ являются причиной разрушения целостности бетонных поверхностей. Перегрузки способствуют появлению внутреннего напряжения конструкций, снижающего их долговечность.

Контакт с водой

В течение длительного периода многие бетонные изделия и конструкции эксплуатируются в контакте с водной средой. При этом влага может представлять собой грунтовые, сточные, речные, морские воды. Сезонные осадки в виде дождей и снега также представляют собой один из факторов воздействия на бетон. Для железобетонных изделий, прочность которых усилена за счет арматурного каркаса, контакт с водой может повлечь за собой коррозию металлических стержней. Водонепроницаемость материала зависит от числа доступных макропор в открытом состоянии, которые появляются в процессе испарения избыточной жидкости, а также наличия технологических трещин. Для снижения уровня воздействия бетонов используют специальные присадки, применяют технологию вибролитья, которая позволяет максимально снизить пористость материала и его проницаемость.

Эксплуатационные свойства раствора

В маркировку бетонной смеси должны входить следующие параметры:

• класс бетона по прочности;
• степень готовности;
• показатели по удобоукладываемости, средней плотности, а также марки по морозостойкости и водонепроницаемости;
• стандарт (ГОСТ).

Следует рассмотреть эти параметры по отдельности.

Прочность на сжатие

По этому показателю обеспечивается класс бетона. Классом бетона называется маркировка, обозначающая прочность стандартного кубика из данного бетона (размером 150х150х150 мм), то есть величину давления в МПа, которое может выдержать этот кубик.

Например, класс бетона В20 означает, что изготовленный из этого бетона кубик стандартных размеров выдерживает среднее давление до 20 МПа. Кроме класса, задается также марка бетона по предельной прочности на сжатие, обозначается она буквой М.

Прочность бетона определяется опытным путем, посредством испытания специально изготовленных из данного бетона брусков различного размера на гидравлическом прессе. Исходя из данных, полученных при испытании, производится расчет прочности бетона на изгиб и сжатие по формуле, учитывающей вес и размеры образцов.

Удобоукладываемость

Обозначается буквами П, Ж и СЖ. Согласно данному параметру различают:

• подвижный бетон, жесткость меньше 4 секунд;
• жесткий бетон, жесткость 5-50 секунд;
• сверхжесткий бетон, жесткость больше 50 секунд.

Подвижность смеси различают также по такому показателю, как осадка конуса. Этот метод позволяет быстро определить степень усадки бетонной композиции. Для этого в металлическую форму, которая имеет вид конуса, тремя слоями укладывается бетонная смесь. Затем форма переворачивается, освобождая раствор. Далее по степени его оседания определяют текучесть бетонной смеси.

Соотношения марки по удобоукладываемости, осадке конуса и норме по жесткости можно увидеть в соответствующей таблице, согласно ГОСТ 7473-2010.

Для бетононасоса используют только подвижные смеси марок П4 и П5.

Морозостойкость и водонепроницаемость

Морозостойкость обозначает количество замерзаний и последующих оттаиваний, которое может выдержать данная бетонная композиция. Обозначается буквой F.

Водонепроницаемость обозначает давление воды, которое может выдержать стандартный цилиндр из данной бетонной смеси. Обозначается буквой W.

Истираемость

Истираемость обозначает сопротивление бетонной смеси истиранию. Чем выше истираемость, тем дольше будет срок службы бетона. Проверка образца на истирание производится при помощи стального шарика или шлифовального круга. Для повышения истираемости важно соблюдать влажное твердение бетонной композиции. Обозначается буквой G.

Химические факторы

Химическая коррозия бетона наблюдается в результате действия органических соединений, растворов солей, щелочей, кислот и их оксидов в жидком и газообразном состоянии. Динамика деструктивных процессов зависит от степени агрессивности воздействующей среды, минералогического состава строительного материала. Скорость разрушения является функцией от уровня растворимости бетонной поверхности, а именно: ее составных частей, в процессе реакции с раствором. Эффективной методикой для продления срока службы бетона при опасности химической коррозии, является гидроизоляция, которая формируется в виде внешнего покрытия на основе специальных материалов, не вступающих в реакцию с агрессивной средой.

Как продлить жизнь бетону?

Долговечность сооружения зависит от свойств подготовленной подушки и качества заливки.
Согласно нормативным характеристикам и рекомендациям опытных строителей, можно увеличить срок службы такого стройматериала. Для этого придерживаются таких правил:

• Чем качественней будет заливка, тем дольше конструкция проживет.
• Состав выбирают, учитывая будущие нагрузки. Если получится сделать запас для прочности, это увеличит надежность и крепление сооружения.
• Грунт нужно готовить качественно. Это снижает риск появления крупных трещин. Основание должно быть плотным, чтобы меньше было внешних воздействий.
• Снизить пузырьковый воздух за счет уплотнения материала при заливке. Чем больше плотность бетона, тем меньше будет пористость. Благодаря этому стройматериал будет влагоустойчив.
• Раствор нужно хорошо сушить. Вода не должна быстро испаряться, иначе материал не среагирует и будут трещины. Смесь нужно накрывать полиэтиленом.
• В зимнее время материал не засыхает при минусовой температуре. Его греют электрокабелями, опалубку изолируют так, чтобы сохранялось тепло.

Методы продления срока службы

Химическая стойкость бетона также гарантирует его долговечность. Поэтому вводят в раствор модификаторы, делая его более устойчивым. В составе стройматериала есть фибра, которая является связующим веществом. Она закрепляет раствор изнутри. Готовую поверхность можно покрыть сухим цементом. Модификаторы укрепляют материал сверху. Рекомендуется обработать монолит изолирующей пропиткой. Стройматериал станет гидроизоляционным, что повысит срок службы. Если впоследствии использования появилась трещина в конструкции, то лучше как можно быстрее устранить дефект. Так как она со временем превратится в большую щель.

На износостойкость бетона в большей степени оказывают влияние плотность, водонепроницаемость, морозоустойчивость, меры, которые связаны с изоляцией от агрессивной среды.

Если ограничить доступ воды к материалу, то он прослужит долгое время. Поэтому применяют различные обмазки, которые не дают воде вступить в контакт с известью. Железобетонные сооружения часто портятся из-за коррозии металлоконструкций. Их нельзя использовать в агрессивной среде. Они обладают маленькой плотностью и имеют тонкий защитный слой. Для создания долговечной конструкции важно учитывать, где бетон или железобетон будет эксплуатироваться и обязательно в какой среде.

Источник https://bastion-centre.ru/montazh/dolgovechnost-betona.html

Источник https://oz-gbi.ru/stati/dolgovechnost-betona-osnovnye-faktory/

Источник https://bestpodguznik.ru/montazh/srok-ekspluatacii-betona.html