Задать вопрос
+7-932-129-43-76
+7-932-129-48-92
Задать вопрос
Быстро и надежно

Применение морозостойкого бетона

В умеренном и холодном климате бетонные конструкции должны выдерживать минусовые температуры (иногда – очень низкие), не теряя при этом прочность и структуру. Эту задачу удается решить с помощью морозостойкого бетона. Высоких показателей тут добиваются за счет увеличения плотности и уменьшения пористости материала. Тогда материал будет способен устоять после нескольких десятков – а иногда и сотен – циклов заморозки-оттаивания.

В этой статье вы узнаете, где рационально применять морозостойкий бетон, в каких работах он востребован. Мы коротко расскажем о способах изготовления материала, его достоинствах и недостатках. Но прежде всего давайте определимся с терминами.

Бетонное здание в снегу
Снег на бетоне
Бетонное здание, которое занесло снегом
Бетонная дорожная плита
Строительство бетонного здания зимой
Бетонная скульптура, занесенная снегом
ЖБИ, на которых лежит снег
Общественное пространство из морозостойкого бетона

Что такое морозостойкий бетон

Морозостойким, или морозоустойчивым называют бетон, который способен выдерживать перепады температур и многократные замораживания (и оттаивания) без потери своих качеств – в том числе, без внешних признаков разрушения: трещин, сколов и так далее. Также его прочность при любой температуре должна оставаться одинаковой и не «падать» со временем.

Согласно классификации ГОСТ 25192-2012, бетон разделяют на несколько видов по морозостойкости.

Всего их три:

  • С низкой морозостойкостью (до F50)
  • Со средней морозостойкостью (F50-F300)
  • С высокой морозостойкостью (F300-F1000)

В рамках этой статьи мы будем рассматривать бетоны, показатели которых превышают F150. Именно их можно отнести к морозостойким.

Это материалы разделяют еще на 3 группы:

  • Морозостойкость от F150 до F300
    Такой бетон выдерживает большие перепады температур, может применяться в северных регионах.
  • Морозостойкость от F300 до F500
    Этот материал применяется на объектах с переменным уровнем воды, на грунтах с неравномерным глубоким промерзанием, в высотном строительстве.
  • Морозостойкость от F500 до F1000
    Бетон с такими показателями используют при строительстве высотных домов, промышленных зданий, инженерных гидротехнических конструкций, а также в условиях крайнего севера. Применяется он гораздо реже, чем предыдущие две разновидности.

Морозостойкость бетона определяется на кубических образцах, размерами 100×100×100 мм или 150×150×150 мм. Они предварительно насыщаются водой, а затем поддаются многократной заморозке и разморозке. Марку в таком случае обозначают F1. Если бетон будет использоваться дорожном строительстве, для взлетных полос аэродромов или для фундаментов на засоленных грунтах, образцы пропитывают 5% раствором хлорида натрия. Марка такого бетона обозначается F2.

После определенного числа циклов заморозки и оттаивания проводят испытание на прочность – сжимают образцы под прессом. Кроме того, бетон осматривают на наличие трещин и других повреждений. Марку по морозостойкости присваивают по числу циклов, после которых прочность снижается не более, чем на 25% от марочной, а масса – не более, чем на 5%.

Как повышают морозостойкость бетона

Перед тем как мы разберемся с этим вопросом, давайте коротко скажем, как в бетоне появляются поры и почему бетон имеет пористую структуру.

Дело в том, что при замешивании в бетонную смесь добавляют воду, за счет которой происходит гидратация цемента. Он превращается в гель, который твердеет, прочно сцепляется с заполнителями и арматурой. Но воды в смесь всегда добавляют больше, чем необходимо для реакции гидратации. Ее остатки испаряются, вследствие чего в структуре бетона образуются открытые капилляры и поры.

Второй фактор повышения пористости – образование газов вследствие химических реакций. Такие поры практически закрыты и минимально контактируют с внешней средой. При повышении влажности в открытые поры поступает вода. Когда она замерзает, то расширяется в объеме. Гидростатическое давление в порах может очень быстро разрушить бетонный камень. Но часть воды в процессе образования кристаллов льда фильтруется в закрытые газовые поры. Пока они не переполнятся, бетон сохраняет свою структуру.

Исходя из механизмов разрушения бетона при низких температурах было предложено несколько методов увеличения морозостойкости. Они направлены на увеличение плотности и уменьшение пористости материала.

Информацию об этих методах вы найдете в таблице ниже.

Метод Суть метода
Механическое уплотнение свежего раствора С его помощью устраняются крупные дефекты и пустоты, частично уменьшается пористость. Морозостойкость повышается незначительно, поэтому метод используется в комплексе с другими.
Использование высокомарочного цемента тонкого помола Благодаря небольшому размеру частиц увеличивается их активная поверхность. Это усиливает гидратацию, улучшает сцепление цемента с заполнителем и увеличивает плотность.
Применение мелкозернистых минеральных добавок Диаметр частиц в них в 10-100 раз меньше, чем у цемента. Они заполняют свободное пространство, увеличивая плотность. Чаще всего используется микрокремнезем, измельченный шлак, вулканический туф.
Использование цеолитов (алюмосиликатов) Эти вещества способны поглощать воду, в результате чего в порах появляется свободное место. Даже при образовании кристаллов льда их давление на бетонный камень не столь сильное, чтобы вызвать разрушения.
Применение пластификаторов и суперпластификаторов Такие вещества повышают подвижность смеси, что дает возможность добавлять в раствор меньше жидкости. Дело в том, что уменьшение водно-цементного соотношения – один из самых эффективных методов повышения морозостойкости. Практически вся вода реагирует с цементом, не скапливается внутри бетонного камня, не приводит к образованию пор и капилляров.

Для вашего удобства ниже мы разместили эту таблицу в виде картинки:

Методы увеличения морозостойкости бетона

Мы немного рассказали, что такое морозостойкий бетон и как его получают. Теперь мы переходим к следующей главе, из которой вы узнаете, как используется устойчивый к морозам материал.

Где используется морозостойкий бетон

Морозостойкий бетон востребован на всей территории России. Ведь практически во всех регионах нашей страны на протяжении года температура воздуха несколько раз меняется от плюсовой до минусовой.

Материал берут только для внешних объектов и фундаментов. Внутри помещений использовать его нет смысла.

Применяют морозостойкий бетон в:

  • Строительстве
  • Дорожном строительстве
  • Благоустройстве территории
  • Инженерии
  • Производстве ЖБИ
  • Производстве уличной мебели
  • Декоре

В следующей части этой главы мы подробно и на конкретных примерах опишем способы применения морозостойкого бетона в перечисленных выше сферах.

Собственное производство бетона и своя лаборатория, а также большой парк техники гарантируют высокое качество продукции и точные сроки поставки
Бетон — производство и доставка
Автобетононасосы — аренда
7 904 179–31–56
Валентин Юрьевич Швец
Директор «БетонСтрой»

Применение морозостойкого бетона в строительстве

В строительстве морозостойкий бетон используется для фундаментов и внешних конструкций. Именно эти части зданий больше всего подвергаются воздействию минусовых температур, пропитываются влагой.

Материал востребован как в частном, так и в промышленном строительстве. Без него невозможно представить себе возведение зданий в умеренном и холодном северном климате.

Морозостойкий бетон чаще всего используют для таких элементов зданий:

  • Фундаментов всех типов
  • Несущих колонн и стен
  • Фундаментов под заборами
  • Столбиков для заборов
  • Отмостки
  • Заливки крыльца
  • Внешних лестниц
  • Дренажных систем

Приведем несколько примеров, которые помогут понять, почему морозостойкий бетон так важно использовать для перечисленных выше работ:

  • Допустим, вы закладываете фундамент дома. В течение года грунт на участке то промачивается, то промерзает. При повышении влажности вода будет проникать в поры бетона, а при замерзании – расширяться. Сначала это приведет к ослаблению фундамента, а затем – и к его разрушению. Именно поэтому стоит использовать морозостойкий бетон. Для дополнительной защиты от влаги его покрывают одним из видов гидроизоляции.
  • При строительстве высотного дома в северных регионах делают несущие колонны из бетона, вокруг которых выстраивают каркас здания. Одна из сторон колонны обращена наружу. Она будет подвергаться воздействию факторов внешней среды – повышенной влажности, минусовым температурам. Поэтому для колонн лучше брать бетон с очень высокой морозостойкостью – он не только устойчив к низким температурам, но еще и обладает большой прочностью на изгиб и сжатие.
  • Например, вы сделали отмостку возле дома, использовав для этого бетон с низкой морозостойкостью. Через 3 года на ней стали появляться трещины, а еще через 5 лет она почти разрушилась. Теперь нужно срочно реставрировать отмостку, заменив обычный бетон на морозостойкий. Если сразу использовать такой материал, не придется тратить время и деньги на повторную заливку.
  • Многоэтажный дом собираются строить на участке с высоким расположением грунтовых вод? Для того, чтобы снизить их уровень, прокладывают дренажную систему из бетонных труб. Материал для них должен быть морозостойкий, если грунт хотя бы частично промерзает на уровне их расположения. Ведь трубы постоянно влажные, и при замерзании бетон с низкой морозостойкостью может разрушиться.
Строительство многоэтажного дома из морозостойкого бетона
Бетонный фундамент частного дома зимой

Дальше вы узнаете, как используют морозостойкий бетон при строительстве дорог.

Применение морозостойкого бетона в дорожном строительстве

В дорожном строительстве используют бетон, морозостойкость которого обозначается аббревиатурой F2. Его испытывают после насыщения 5% раствором хлорида натрия. Это связано с тем, что на дорогах зимой применяются противогололедные средства, насыщенные солями.

Морозостойкий бетон в дорожном строительстве применяется для:

  • Создания однослойных и двухслойных покрытий
  • Создания оснований
  • Обустройства обочин
  • Изготовления бордюров
  • Ремонта дорог

Давайте рассмотрим на конкретных примерах, как морозостойкий бетон используется на дорогах:

  • Компания прокладывала трассу между двумя городами. На большинстве участков ее основание делали из бетона с высокой морозостойкостью F2 300. На последнем отрезке решили использовать бетон F2 150, так как в смете выявили некоторый перерасход средств. Материал с более низкой морозостойкостью стоил дешевле. В результате на протяжении 8 лет на последнем участке дороги трижды понадобился серьезный ремонт. Остальная часть трассы функционировала нормально. Экономия при строительстве обратилась дополнительными затратами в процессе эксплуатации.
  • Городские коммунальные службы начали строить пешеходную дорогу в новом квартале. При выборе бетона для обустройства тротуаров и изготовления бордюров отдали предпочтение морозостойкому материалу. Его стоимость – выше среднего, что отразилось на итоговом ценнике. Но зато в последующие годы коммунальщикам удалось существенно сэкономить на ремонте. После зимы бордюры не покрывались трещинами и сколами и не ломались – их вообще не нужно было восстанавливать в течение нескольких лет.
Бетонная дорога на Чукотке
Бетонный забор на дороге

В следующей части текста вы узнаете, нужен ли морозостойкий бетон в благоустройстве территории.

Применение морозостойкого бетона в благоустройстве территории

В этой сфере морозостойкий бетон очень востребован, так как многие объекты благоустройства находятся на улице. Там на них воздействуют дождь, снег, туман, а зимой их сковывают морозы. Для многих работ используется бетон с маркировкой F2, как и на дорогах. Ведь тротуары, велосипедные дорожки, площади и парковки также обрабатывают противогололедными реагентами.

При благоустройстве морозостойкий бетон может пригодиться для:

  • Тротуаров
  • Площадей и общественных пространств
  • Велосипедных дорожек
  • Садовых дорожек
  • Спортивных площадок
  • Скейтпарков
  • Скульптур
  • Парковок и стоянок
  • Бордюров
  • Бассейнов
  • Фонтанов
  • Искусственных прудов

Разберем на примерах, как важно использовать морозостойкий бетон при благоустройстве территории:

  • Допустим, вы делаете дорожку в саду и решили приготовить бетонную смесь для нее самостоятельно. Поскольку у вас не было пластификатора, для удобства укладки вы решили добавить больше воды в смесь. В результате после зимы на дорожке появились трещины, местами от нее отвалились целые куски. Это произошло из-за низкой морозостойкости бетона. Излишки воды испарились, и в материале обрадовалось много пор. Затем бетон насытился влагой от дождей, которая зимой замерзла, превратилась в лед и начала разрушать камень изнутри. Чтобы этого не произошло через пару сезонов, дорожку лучше залить морозостойким бетоном с пластификатором.
  • В двух разных частях города прокладывали велосипедные дорожки. В обоих случаях использовали бетон одинаковой марки, но в первом это был F1 200, а во втором – F2 200. Через 3 года на первой дорожке появились дефекты и трещины. Дело в том, что морозостойкий бетон первой марки оказался более чувствительным к морозам при насыщении его солевым раствором, который образовался при обработке дорожки от гололеда.
  • Представьте, что на площади оборудовали сухой фонтан. Одновременно вокруг него сделали новое бетонное покрытие. Для фонтана использовали гидротехнический бетон – он одновременно является морозостойким, так как обладает высокой плотностью и обрабатывается гидрофобным составом. Для площади взяли бетон с довольно низкой морозостойкостью – F1 150, чтобы сэкономить деньги. Через несколько лет сухой фонтан продолжал нормально функционировать, и его покрытие не пострадало. А вот остальную часть площади пришлось ремонтировать. Бетон начал портиться из-за морозов и противогололедных реагентов.
Придомовая территория, залитая бетоном
Скульптура из бетона зимой
Молодой скейтер в скейтпарке
Декоративные бетонные шары на постаментах при входе в парк зимой
Скульптуры бегемотов из бетона в парке зимой
Бетонная фигурка птицы на фонтане зимой

В следующей части статьи вы узнаете, как морозостойкий бетон используется в инженерных конструкциях.

Применение морозостойкого бетона в инженерии

Инженерные конструкции должны обладать высокой прочностью и устойчивостью к износу. Многие из них подвергаются воздействию влаги и низких температур. Поэтому морозостойкий бетон в этой сфере очень востребован.

Материал используют для сооружения таких инженерных конструкций:

  • Мостов, эстакад и путепроводов
  • Дренажных систем
  • Магистральных коммуникаций
  • Гидротехнических сооружений (дамб, плотин, причалов)
  • Фундаментов и внешних элементов конструкции заводов и фабрик
  • Военных объектов
  • Взлетных полос аэродромов
  • Зданий аэропортов

Важно заметить, что все морозостойкие бетоны обладают высокой прочностью и пластичностью. Из них можно изготавливать сложные элементы, которые несут большие нагрузки.

Вот несколько примеров, как морозостойкий бетон применяется в инженерии:

  • При возведении опор моста через реку стоит вопрос, какой бетон выбрать. Часть опор будет находиться под водой постоянно, часть – периодически омываться. Верхняя половина опор не контактирует водой, но над рекой всегда высокая влажность, и бетон будет впитывать жидкость. Поэтому для всех опор лучше использовать морозостойкий бетон с показателем F500. Этот материал одновременно обладает высокой прочностью и водонепроницаемостью.
  • В новом районе города прокладывают магистральный водопровод, используя бетонные трубы. Они будут зарыты в землю на полтора метра. Но город находится в северных широтах, и грунт нередко промерзает на эту глубину. Для производства труб используют пластичный бетон с высокой водонепроницаемостью. Такой материал одновременно является и гидротехническим, и морозостойким.
  • При строительстве здания завода решили использовать технологию заливки сплошных бетонных стен и такого же типа фундамента. Для этой цели лучше всего выбрать морозостойкий бетон с показателем выше F300. Материал не только устойчив к низким температурам, но и способен выдерживать большие нагрузки.
  • Необходимо залить бетоном взлетную полосу аэродрома. К материалу предъявляют целый ряд требований: он должен обладать высокой прочностью на сжатие и изгиб, устойчивостью к неблагоприятным факторам внешней среды, водонепроницаемостью. Поэтому лучше всего использовать морозостойкий бетон с показателем выше F2 300. Он прочный, не разрушается под воздействием солей и других химических реагентов.
Бетонная инженерная конструкция зимой
Бетонный мост зимой
Часть бетонной инженерной конструкции, потрескавшаяся от мороза

В следующей части текста мы расскажем, как используют морозостойкий бетон в производстве ЖБИ.

Применение морозостойкого бетона в производстве ЖБИ

Железобетонные изделия нередко эксплуатируются в условиях высокой влажности и низких температур. Чтобы после сильных морозов они не теряли своей прочности, необходимо использовать морозостойкий бетон.

Материал применяют для производства таких видов ЖБИ:

  • Плит для монолитных и плитных фундаментов
  • Плит для каркасов зданий
  • Внешних железобетонных плит
  • Плит для дорожных покрытий
  • Плит для взлетных полос аэродромов
  • Железнодорожных шпал
  • Столбов электросетей и освещения
  • Столбов для ограждений
  • Напорных и безнапорных труб
  • Колодезных колец
  • Тетраподов

Дальше мы объясним особенности применения морозостойкого бетона для ЖБИ на конкретных примерах:

  • Каркас многоэтажного дома делают из монолитных железобетонных плит. Стоит вопрос, из какого вида бетона лучше всего их делать. Каждая плита одной стороной будет обращена на улицу. Соответственно, бетон впитает влагу, которая при минусовой температуре превратится в лед. Это увеличивает риск повреждения каркаса. Поэтому для изготовления нужно взять морозостойкий бетон.
  • Внешние стены дома собираются обложить железобетонными плитами. Основная их функция – утепление. Поэтому для производства используется легкий бетон. Материалу также важно придать морозостойкость. Для этого в него добавляют гидрофобные добавки, а внешний слой бетона делают более плотным.
  • На заводе заказали столбы электропередач. Для производства выбрали электроизоляционный морозостойкий бетон. Он плотный, прочный, а вместо железной арматуры в изделиях использовали стекловолоконную.
  • Вам нужны кольца для колодца? При выборе обязательно обращайте внимание на морозостойкость бетона, из которых они изготавливаются. Показатель должен быть не менее F300. Ведь кольца будут находиться в воде или сразу над ее поверхностью. Даже если вода в колодце не замерзнет, лед образуется на стенках колодца. Кристаллы также появятся в порах. Если кольца будут сделаны из бетона с низкой морозостойкостью, он быстро разрушится.
Железобетонное изделие

Нужен ли морозостойкий бетон для производства мебели, вы узнаете дальше.

Применение морозостойкого бетона для производства мебели

Морозостойкий бетон используют для производства только уличной мебели. Внутри помещений не бывает минусовых температур, поэтому нет надобности обращать внимание на устойчивость материала к морозам.

Используют морозостойкий бетон для:

  • Садовых и уличных скамеек
  • Тумб, постаментов
  • Уличных вазонов

Приведем несколько примеров необходимости использовать для мебели материал с высокой морозостойкостью:

  • Допустим, вы решили сделать в саду бетонную скамейку: купили формы и замесили мелкозернистый бетон без щебня на цементе марки М300 самостоятельно. Укладка в формы прошла легко, поэтому вы решили не добавлять пластификатор. Материал был утрамбован вручную, и на поверхности вы не заметили видимых дефектов. Но уже через 2 года вы заметили на скамейке трещины. Все дело в том, что изготовленный вами бетон обладал низкой морозостойкостью. Для изготовления скамейки следовало взять более высокую марку цемента (с мелким помолом), добавить в смесь пластификатор, а трамбовку проводить вибромашиной.
  • Вы хотите сделать бетонный уличный вазон? Он должен выдерживать низкие температуры. Поэтому при изготовлении в бетонную смесь нужно добавить минимум воды, а пластичность повысить с помощью пластификатора. Обязательно берите цемент высоких марок. Можно также внести минеральные добавки (10-15% от объема цемента).
  • В городском парке построили тумбы, на которые летом ставят кадки с цветами? Если при сооружении решили сэкономить на бетоне и заказали материал с низкой морозостойкостью, что уже через пару лет тумбы начнут трескаться и вскоре полностью разрушатся.

В продолжении статьи вы найдете информацию о том, нужно ли использовать морозостойкий бетон для декоративных элементов.

Применение морозостойкого бетона для декора

На первый взгляд кажется, что для декоративных деталей не нужно использовать бетон с какими-то особыми свойствами. Ведь они не несут никаких нагрузок. Главное, чтобы раствор был пластичным и легко принимал сложную форму. Но это не совсем так. Например, для уличного декора обязательно нужен морозостойкий бетон. Ведь низкие температуры – настоящее испытание для такого материала.

Морозостойкий бетон необходимо использовать для таких декоративных элементов и объектов:

  • Декоративной тротуарной плитки
  • Декоративных ограждений
  • Лепнины на внешней стороне зданий
  • Декоративных колонн и балок на крыльце или под балконами
  • Декоративных украшений на участке (каскадов, фонарей, кадок, скульптур)

Давайте на примерах разберемся, почему нужно применять морозостойкий бетон для декора:

  • Торговая компания решила выложить двор своего представительства фигурной тротуарной плиткой. Фирма, где они ее заказывали, предупредила, что в настоящий момент они не могут начать работу, так как нет возможности изготовить морозостойкий бетон (возникли проблемы с доставкой нужного пластификатора и высокомарочного цемента). Но компания решила не ждать и попросила сделать плитку из бетона с низкой морозостойкостью – к тому же, она еще и стоила дешевле. В результате уже через 2 сезона на ей появились трещины, и покрытие пришлось менять.
  • Допустим, вы захотели украсить свой дом снаружи лепниной. Мастера сделали элементы из бетона с низкой морозостойкостью. Они заверили, что так будет дешевле и что в вашем случае нет надобности тратить большие деньги на более качественный материал. В результате уже на следующую весну части лепнины начали отваливаться, и все пришлось переделывать.
  • Вы решили соорудить на крыльце декоративные колонны, которые не только будут украшать вход в дом, но еще и поддерживать специальный навес от дождя? Бетон для такой колонны должен быть прочным, морозостойким и пластичным. Поэтому его следует изготавливать из цемента М400-М500, с добавкой пластификатора (1-2%) и минерального порошка (около 10-15%). Тогда колонны получатся не только красивыми, но и долговечными.

Вы узнали, как важно использовать морозостойкий бетон на объектах, которые подвергаются воздействию минусовых температур. В следующей главе мы дадим информацию, какие плюсы и минусы есть у этого материала.

Достоинства и недостатки морозостойкого бетона

Высокая устойчивость к низким температурам – это всегда положительное качество для бетона. Плюс, материал с такими характеристиками дополнительно обладает еще и низкой водонепроницаемостью, и хорошей прочностью. Поэтому у него однозначно больше плюсов, чем минусов.

К достоинствам морозостойкого бетона относят:

  • Долговечность (особенно в умеренном и холодном климате)
  • Высокую прочность на сжатие и изгиб
  • Устойчивость к повышенной влажности и низким температурам
  • Влагонепроницаемость
  • Удобство при укладке

Основные недостатки морозостойкого бетона:

  • Высокая стоимость компонентов (высокомарочного цемента, минеральных добавок, пластификаторов)
  • Сложности при самостоятельном изготовлении (необходимо точно придерживаться пропорций)
  • Необходимость хорошей трамбовки

Морозостойкий бетон – это высококачественный материал, который используют в частном и промышленном строительстве. Цена у него выше, чем у обычного бетона. Но во многих случаях переплата за него позволяет сэкономить деньги на дальнейшем ремонте зданий, конструкций и изделий. Даже для таких работ как обустройство садовых дорожек, изготовление уличной мебели или декорирования стоит заказывать этот материал. Ведь тогда вы будете уверены, что изделия и дорожки прослужат долго и не разрушатся после первых же морозов.