Resistencia al hielo del hormigón: estimamos el

Muchos de los que construyen casas en la zona climática con enfriamiento regular, están interesados ​​en cómo aumentar la resistencia a las heladas del concreto. Este problema es muy relevante, ya que una fuerte disminución de la temperatura, y aún más, sus fuertes gotas llevan a un mayor desgaste de las estructuras y aceleran el proceso de su destrucción.

A continuación, observamos qué sucede con el concreto cuando se congela y cómo evitar las consecuencias negativas de este proceso.

Procesos en el material.

Para entender de qué depende la resistencia de la suspensión de cemento a bajas temperaturas y cómo puede mejorarse, es necesario estudiar los procesos que tienen lugar en el material. Y aquí se debe tener en cuenta que con la exposición prolongada al frío, el hormigón pierde rápidamente su resistencia, especialmente en la parte de la superficie.

Hasta la fecha, hay dos hipótesis que explican este fenómeno:

• Según un punto de vista, la causa de la destrucción del material desde el interior son los cristales de hielo. La humedad, que se filtra en los poros del material, bajo la influencia de las bajas temperaturas, se congela y aumenta su volumen en aproximadamente un 10-12%. Las inclusiones de hielo afectan las paredes de los poros, destruyéndolos y reduciendo la densidad de la solución.
• Según otras declaraciones, el principal factor dañino no es el hielo en sí, sino el líquido que permanece en los capilares durante la congelación. El hielo empuja contra los restos de agua, que prácticamente no están comprimidos, y destruyen canales con un diámetro de 5 a 100 nanómetros.

Presta atencion A pesar de que la segunda hipótesis goza de gran prestigio entre los especialistas, ambos no se contradicen entre sí. En cualquier caso, la razón principal se llama un aumento en el volumen del líquido durante la transformación en hielo.

• Importante en este caso es el hecho de que el líquido en expansión y el hielo llenan los poros de un volumen fijo y, al mismo tiempo, lo suficientemente pequeño. Es por esta razón que la resistencia a las heladas del concreto aireado será mayor que la de las composiciones de cemento de cuerpo completo de una marca similar: el volumen de reserva de cavidades le permite compensar la carga resultante.

Cabe señalar que la destrucción de estructuras debido a las tensiones internas que se producen se produce de manera desigual:

• Inicialmente, la forma de las caras sobresalientes se rompe, y los ángulos también se astillan.
• Luego hay microfisuras en las áreas planas de superficies abiertas, que pronto se fusionan en grandes áreas dañadas. Esto puede llevar a la peladura del concreto ya la formación de grandes baches.
• En la tercera etapa, el líquido penetra en las estructuras profundas de la estructura, y su acumulación en grandes grietas provoca una fuerte destrucción.

Por otro lado, vale la pena señalar que la intensidad de la exposición se ve aumentada por el hecho de que diferentes componentes del concreto tienen un coeficiente diferente de deformación por temperatura. Las diferencias en los cambios en el volumen del monolito de cemento, el agregado mineral y el refuerzo de acero conducen al hecho de que, con el tiempo, se forman áreas con una densidad más baja en los lugares de contacto.

Analisis de materiales

Indicadores de resistencia al frío

La resistencia al frío se entiende generalmente como la capacidad de un material para soportar bajas temperaturas sin destrucción y deformaciones irreversibles. Para la designación numérica de este parámetro, dicho valor se utiliza como la clase de resistencia a la congelación del concreto (F): el número de ciclos de congelación / descongelación que el concreto de esta marca puede soportar hasta que su resistencia a la compresión disminuya en un 5%.

Por lo tanto, la resistencia a las heladas del concreto F200 significa que antes del comienzo de una pérdida notable de resistencia, el material puede congelarse y descongelarse al menos 200 veces, lo que es un indicador bastante significativo. Dichos hormigones se pueden usar con éxito en Rusia central, que se caracteriza por los frecuentes cambios de temperatura en invierno.

Presta atencion La resistencia a las heladas del asfalto de concreto y el pavimento en el aglomerante de cemento se determina de manera algo diferente: el material no debe perder más del 5% de la masa.

Dado que la capacidad de resistir bajas temperaturas depende en gran medida de la resistencia de la base, existe una conexión directa entre la clase de material y un indicador como el grado de concreto de resistencia a las heladas. Las formulaciones más comunes y sus características se dan en la tabla:

Como puedes ver, la dependencia es bastante obvia. Cuanto mayor sea la resistencia del material (respectivamente, mayor será su precio), más larga y eficiente resistirá la congelación.

 Caracterización

La determinación de la resistencia a las heladas del hormigón según GOST (GOST 10060.0) se lleva a cabo de esta manera:

• Se toma una muestra de la estructura del medio del lote de concreto (es decir, sin agregar o quitar el relleno).
• Las muestras difieren de esta muestra en la forma: cubos con un borde de 100 o 200 mm.
• La muestra se seca durante 28 días para el curado, después de lo cual se satura con agua durante 4 días.
• Luego los cubos de concreto se colocan en un congelador, donde se someten a congelación alternativa (- 18⁰C) y deshielo (+18)⁰C)
• Después del número requerido de ciclos, se realiza un estudio de las propiedades mecánicas del material utilizando una prensa.
• Sobre la base del cambio en el índice de resistencia a la compresión, dependiendo de la duración de la exposición a la temperatura, se llega a una conclusión sobre el grado de resistencia al frío del material.

Presta atencion También se permite la prueba acelerada con congelación repetida o individual seguida de una determinación calculada de los parámetros.

Para facilitar el trabajo, puede usar un dispositivo especial para determinar la resistencia a las heladas del concreto. Dichos dispositivos se completan con cámaras de medición y muestras de referencia, lo que permite obtener información sobre las propiedades operativas del material con un mínimo de costos de mano de obra.

Además, para determinar la resistencia al frío se puede aplicar el método ultrasónico según GOST 26134-84. Su implementación requiere menos tiempo, pero implica el uso de equipos bastante complejos, ya que con sus propias manos no podrá hacer frente a esto, debe recurrir a especialistas.

Mayor resistencia a bajas temperaturas.

Si es necesario, puede hacer concreto resistente a las heladas con sus propias manos.

Para ello, aplicar las siguientes técnicas:

• Primero, es necesario sellar bien la solución cuando se vierte.. Cuando se compacta, la porosidad del material disminuye, lo que significa que el volumen de fluido que cae en el concreto cuando está saturado disminuye.

Presta atencion Para este propósito, el bayonaje no es suficiente, es recomendable utilizar un compactador de vibración de alta capacidad.

• En segundo lugar, el aumento de la resistencia a las heladas del hormigón se realiza formando cavidades internas adicionales. Al mismo tiempo, se agrega un componente formador de gas o de poros a la solución, que permite la colocación de burbujas microscópicas en el material.

Sugerencia El volumen óptimo de aire arrastrado en este caso es de 4 a 6% del volumen total de concreto.

• En tercer lugar, puede usar aditivos especiales que aumentan la resistencia del concreto ya polimerizado a bajas temperaturas.. Estos aditivos incluyen sales de calcio y urea (urea), que reducen el contenido de hielo del material al reducir la densidad del agua de congelación. El hielo escamoso formado durante la congelación de la solución de sal concentrada tiene un efecto menos destructivo en las paredes de los poros.
• Finalmente, en algunos casos es suficiente simplemente proteger la superficie del contacto directo con la humedad.. Aquí se pueden usar tanto las impregnaciones de polímeros como las láminas y las pinturas frontales que forman una película densa.

Conclusión

La información proporcionada en el artículo acerca de lo que sucede en la solución cuando se congela, cómo se determina la resistencia a la congelación del hormigón según GOST y qué se puede hacer para aumentarla, es muy importante. La exposición prolongada a bajas temperaturas, así como la congelación y descongelación repetidas, pueden, literalmente, reducir en unos pocos años la resistencia de una estructura de hormigón de casi la mitad.

Si desea saber cómo prevenirlo, revise cuidadosamente las recomendaciones anteriores y vea el video en este artículo.