Сколько лет служит бетон

Обновлено: 17.05.2024

Сколько лет служит бетон?

Средний срок службы бетона колеблется от 50 до 100 лет. Причина такого большого разброса —в многообразии факторов, которые влияют на его долговечность, начиная от марки и качества бетонной смеси, заканчивая условиями эксплуатации и использованием улучшающих добавок.

Сколько лет живет бетон?

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.

Сколько лет служит фундамент?

Срок службы ленточного фундамента

— около 150 лет (в случае использования бетонного монолита); — от 30 до 50 лет (при применении кирпича в качестве основного материала); — от 50 до 75 лет (при использовании строительных блоков из бетона).

Когда впервые стали применять бетон?

Современный бетон на цементном вяжущем веществе известен с 1844 года (И. Джонсон). Патент на портландцемент получил в 1824 году Джозеф Аспдин; патент на «римский цемент» получил в 1796 году Джеймс Паркер. Мировыми лидерами в производстве бетона являются Китай (430 млн м³ в 2006 г.)

Как изменяется прочность бетона с возрастом?

Установлено, что прочность на растяжение увеличивается только в течение первого года, потом имеет место спад прочности и по истечению 20 лет она составляет 65-70 % прочности на растяжение бетона в 28 суточном возрасте. При этом меняется соотношение между прочностями бетона на растяжение и на сжатие.

Сколько лет разрушается бетон?

Чем больше цемента тем крепче бетон?

Марочная прочность раствора определяется отношением воды и цемента (ВЦ). Меньше воды – марка выше. Но при ее недостатке может получиться обратный эффект, поэтому правило «больше цемента – лучше (крепче) бетон» ошибочное.

Сколько служит винтовой фундамент?

Согласно ГОСТу реальный срок службы винтовых свай варьируется в пределах от 60 до 120 лет, это при условии, что: толщина стенок материала изготовления винта и опоры не менее 6 мм; скорость развития коррозии металлических элементов конструкции в грунте составляет от 0,02 до 0,05 мм в год.

Сколько служит ленточный фундамент?

Сроки службы ленточного фундамента зависят от вида материалов, из которого он изготовлен: фундамент из монолитов бетонных или бутовых, изготовленных на растворе цемента достигают 150 лет; фундамент из кирпича прослужит от 30 до 50 лет; сборный бетонный фундамент прослужит от 50 до 75 лет.

Сколько служит свайный фундамент?

Сколько простоит дом на винтовых сваях

Согласно ГОСТу, минимальный срок службы свайно-винтового фундамента (при условии правильного производства и установки всех элементов) составляет не менее 50 лет. Максимальный период эксплуатации, фактически, не ограничен, но на практике он может достигать 100 лет.

В каком году начали использовать цемент?

Бетон являл собой каменистую смесь, в состав которой входили вода, заполнитель и вяжущий компонент. Благодаря развитию производственных технологий было изобретено такое вещество, как цемент. В 1796 г. англичанин Паркер путем обжига смеси глины и извести получил романцемент – первую в истории марку цемента.

Когда в России стали использовать бетон?

Есть так же данные, что в России цемент и бетон на его основе появился уже в начале XVIII в. В 1728 — 1729 гг.

Что такое бетон клон?

Как изменяется прочность бетона с возрастом при нормальных условиях твердения )?

Как зависит прочность бетона от времени?

К примеру, для бетона М300 к концу 3-го дня она достигает 50%, на 14–й день составляет до 90%, а на 28 день — 100%. Далее через три месяца прочность повышается еще на 20%, а через 3 года может стать на 100% больше, чем была к концу 28 суток после затворения.

Какой бетон прочнее?

Чем больше цифра в индексе, тем бетон прочнее. Это значит, что он имеет больше цемента лучшего качества. Такой бетон дороже. Поэтому основная задача при выборе – найти баланс между ценой и требуемыми свойствами при возведении конкретного сооружения.

Сколько времени застывает бетон?

От чего зависит?

Стадии застывания

Застывание включает в себя два этапа.

Этап застывания (к примеру, фундамента)

Таблица прочности бетона.

Период полного застывания и схватывания цемента не так уж велик. Достаточно одних суток после заливки, и наступает полное затвердевание материала. Однако главную роль все же играет температура воздуха, при которой заливают фундамент. Через два часа бетон застывает после затворения цементной смеси водой при температуре двадцать градусов тепла. Конец засыхания наступает спустя три часа. Сократить схватывание на пятнадцать, двадцать минут помогут специальные добавки.

Период затвердевания нескольких марок бетона:

Срок застывания М 200 = два -два с половиной часа.
Срок застывания М 300 = полтора-два часа.
Срок застывания М 400 = один-два часа.

Этап затвердевания

Иными словами этап гидратации в период, когда активно действие схватывания фундамента (испарение влаги из цементобетона). Процесс гидратации преждевременно заканчивается при чересчур активных испарениях влаги, что, в свою очередь, негативно действует на качество и прочность материала. Идеальным интервалом времени затвердевания фундамента с требуемым объемом воды станут полторы-две недели.

Срок полного затвердевания бетона некоторых марок:

M 200 = от четырнадцати до восемнадцати дней.
M 400 = от семи до четырнадцати дней.

Важно знать, что продолжительность затвердевания бетона в опалубке обязана длиться не менее недели, прежде чем ее разрешается снять, не нарушив конструкцию. Но не забываем, что период высыхания зависит от марки цемента. Разобраться, в течение какого времени бетон схватится (учитывая при этом температуру) помогут график или таблица. В графике и таблице четко описывается температура, марка материала и срок его высыхания. Таблица или график станут незаменимыми помощниками в этом непростом деле.

Сезонность работ

Срок службы бетона

Срок службы бетона и изделий из него — показатель сохранности необходимой прочности в контакте с внешней средой.

В теории эксплуатационный срок бетона составляет 60-100 лет. Это обусловлено тем, что бетон не поддается гниению и воздействию коррозии.

На практике этот срок может быть ниже по ряду причин:

1) компоненты для приготовления бетона могут не соответствовать качеству;
2) неправильный расчет пропорций компонентов для бетонной смеси;
3) некомпетентность при подготовке проекта заливки бетона;
4) нагрузка на бетонные конструкции выше нормы;
5) арматура в конструкциях подвергается коррозии;
6) перепады температурного режима и уровня влажности внутри объекта;
7) постоянное механическое воздействие на конструкции;
8) действие химических веществ в окружающей среде.

Основной и самой распространенной из выше перечисленных причин являются ошибки в подборе компонентов и пропорций для приготовления бетонной смеси : цемента, щебня, воды, а также гравия и химических добавок. При этом обязательно учитываются особенности проведения работ в летний и зимний период.

Срок службы бетона и изделий из него напрямую зависит от показателя прочности. Летом, чтобы достичь необходимой прочности, бетон поливают водой, зимой — используют специальные химические добавки. Также применяют этиловый лак или водно-битумную эмульсию для создания защитной пленки на поверхности залитого бетона или конструкции. Защитная пленка уменьшает скорость испарения воды, снижает температуру поверхности за счет отражения солнечных лучей.

Распространены такие методы как железнение и использование термошвов.

Мы хотим обратить Ваше внимание на другой аспект. Вода крайне необходима для бетона, однако излишки воды и попадание в раствор воздуха со временем могут быть причиной разрушения конструкции. При недостаточном уплотнении бетона могут образовываться пустоты с воздухом и водой, которые при отрицательной температуре будут расширяться и разрушать целостность бетонного покрытия или конструкции.

Как сделать такой же прочный бетон, как делают на заводе? Служит долго, а на улице не крошится более 10 лет

Перед владельцами частных домов постоянно появляются серьезные вопросы на тему облагораживания территории: отмостки, дорожки, въезды, заборы и безусловно, хочется это все сделать так, чтобы через год-два повторно не переделывать.

У многих выработался стереотип, что выполненные дорожки или площадки бетоном собственного приготовления во дворе очень быстро приходят в негодность и начинают трескаться и крошиться. Такое мнение складывается из-за того, что мы смотрим на свои или соседские бетонные элементы, которые рассыпаются на глазах и делаем вывод, что н-е-е-е-т уж, бетоном больше делать ничего не буду, лучше постелю плитку или закатаю в асфальт!

Но, бывает смотришь на какие-нибудь заброшенные частные дома, на заводские плиты перекрытий, лежащие годами на улице или на монолитные каркасные многоквартирные дома долгострои, которые забросил застройщик и диву даешься, как бетон на открытом воздухе при перепадах температур с многочисленными циклами заморозки-оттаивания не разрушаясь стоит столько лет? И не крошится же.

Когда я еду с работы домой, то постоянно проезжаю мимо одного строения - мимо недостроенного 3-х этажного монолитного офисного здания, которому 14 лет. А ведь бетон еще стоит и очень даже отлично сохранился. Как так? Многие скажут, что это же заводской бетон! А что мешает сделать бетон, как на заводе, только своими руками?

Как вы уже догадались, всё дело в качестве бетонной смеси и в технологии приготовления бетона. Когда бетон готовится вручную, мы всегда несколько раз подливаем понемножку воды, чтобы увеличить подвижность бетонной смеси. Сил на замес уходит меньше, да и вокруг арматуры не надо штыковать бетон, он ведь сам затекает в труднодоступные места. Так вот, увеличивая подвижность таким образом, мы намеренно снижаем качество.

В действительности же, чтобы цемент полностью прореагировал с водой (гидратация), ему достаточно приблизительно 30% воды от его веса, остальная вода - является свободной водой, которая остается не вовлеченной в реакцию. Свободная вода остается в структуре бетона и позже, испарившись, повышает его пористость, а соответственно в последствии это увеличивает и впитываемость влаги из вне, затвердевший бетон получает структуру пористой губки.

Соответственно, чем больше воды - тем выше пористость и тем ниже качество. Существует такой показатель, как водоцементное соотношение, он равен отношению массы воды к массе цемента, к примеру - для тротуарной плитки он соблюдается в пределах 0,45, для бетона под фундаменты не более 0,75, для плит перекрытий 0,55.

Поэтому всё, что нам требуется - приложить все усилия, чтобы минимизировать водопроницаемость бетона. Это главное! Самое главное! Тогда бетон будет служить не один десяток лет!

Важно понимать, что соотношением цемент-песок регулируется прочность бетона/раствора на сжатие (марка М или класс В), а соотношением вода-цемент регулируется водопроницаемость (W), а соответственно и долговечность. Количество воды важно для морозостойкости!

Бетон М100 выполненный по технологии переплюнет в несколько раз бетон М300, сделанный абы как.

Итак, от ВЦ соотношения напрямую зависит гигроскопичность (водопроницаемость) бетона, она принимает следующие значения: W2, W4, W6, W8, W10 . W20. Цифра обозначает давление воды (в атмосферах), при котором бетон способен не пропустить воду через себя.

Процесс набора прочности бетона

Основная характеристика бетона, которая определила его широкое распространение — это высокая прочность. Материал набирает любую прочность в реальных условиях, так как есть много причин, которые способствуют недобору величины, соответствующей бетону определенной марки. Знание этих причин и их особенностей способствует формированию бетонных фундаментов, конструкций с максимальными эксплуатационными показателями.

Процесс набора

Физико-химические реакции гидратации создают новые монолитные соединения, которые придают материалу свойства искусственного камня. Новое качество формируется в течение многих суток (окончательно примерно через полгода) и в идеале прочностные свойства бетонной конструкции должны соответствовать бетону определенного класса и марки. По времени процесс вызревания камня имеет две последовательные стадии: начальная — схватывание, и завершающая — твердение. По его завершении бетон может нагружаться.

Схватывание

Схема возможного расслоения бетонной смеси: а — в процессе транспортирования и уплотнения, б — после уплотнения; 1 — направление, по которому отжимается вода, 2 — вода, 3, 4 — мелкий и крупный заполнители.

Бетоном пользуются не сразу после затвердения, так как может потребоваться некоторое количество времени, чтобы довезти материал до объекта. Смесь должна оставаться подвижной, чему способствует механическое перемешивание раствора в миксере автосмесителя. Тиксотропия позволяет сохранить основные свойства смеси до ее заливки, откладывая старт начальной стадии созревания. Однако следует знать, что если время затянуть или температура поднимется, развивается необратимый процесс «сваривания» раствора, в результате которого занизятся его характеристики.

Длительность схватывания находится в зависимости от температуры воздуха — от 20 мин. до 20 часов. Наибольшая продолжительность данного процесса зимой при температурных значениях около 0 град. Заливка фундамента в этот период будет сопровождаться удлинением интервала начала схватывания от 6 до 10 часов, а сама стадия растянется на 15 – 20 ч.

Оптимально заливать бетон в форму при 20 градусах. Тогда при условии, что раствор затворен за час до заливки, схватывание начнется через один час и завершится через 60 мин. Жаркая погода способствует практически моментальному схватыванию раствора за 10 – 20 мин.

Твердение

Оптимальное течение гидратации при твердении раствора: температурный коридор от 18 до 20 град., влажность близкая к 100%. Отклонения от данных параметров в значительной степени изменяют скорость твердения камня. Полное вызревание бетона длиться несколько лет.

Вместе с тем на этой стадии скорость твердения закономерно изменяется со временем. К примеру, для бетона М300 к концу 3-го дня она достигает 50%, на 14–й день составляет до 90%, а на 28 день — 100%. Далее через три месяца прочность повышается еще на 20%, а через 3 года может стать на 100% больше, чем была к концу 28 суток после затворения.

Особенности набора прочности

Снижение температурных показателей среды ведет к замедлению твердения. Нулевая отметка на термометре останавливает процесс из-за замерзания воды в камне (снижается качество бетона), а подъем значений снова его возобновляет. Смесь начинает высыхать при недостатке или отсутствии влаги, однако это может замедлить и остановить правильное твердение, что воспрепятствует набору заданного свойства бетоном. А вот автоклавное отвердение смесей значительно ускоряется при повышенных значениях температурно-влажностного режима: 80 – 90 град. и 100% влажности, что ведет к ускоренному росту прочностных показателей. За счет влаги в воздухе может сокращаться интервал набора прочности раствором, который уложен открыто.

Бетоны более высоких марок (состоят из большего количества цемента лучшего качества) твердеют и набирают прочность быстрее, поэтому обрабатывать их следует более оперативно. В интервале с 3-х по 10-е сутки после укладки нормативный набор прочности бетона обеспечивается близкими к идеальным условиями выдержки. В теплую погоду раствор укрывается влагоемкими материалами, через которые камень увлажняется круглосуточно 6 – 7 раз, и перекрывается плотной пленкой.

В солнечную погоду он укрывается от прямых лучей. Зимой бетон может искусственно прогреваться изнутри, утепляться, обогреваться тепловыми генераторами, чтобы предотвратить замерзание воды, и изолируется от осадков. Важным параметром для продолжения работ является нормативно-безопасный срок набора прочностных свойств. Таблица 1 показывает зависимость от марки бетона и среднесуточной температуры значений прочностных показателей бетонов через соответствующее количество суток.

Нормативно-безопасным сроком созревания бетонов можно считать значение 50%, а безопасным — от 72% до 80% от марочного значения, что, к примеру, важно знать при работах на фундаменте.

От чего зависит набор прочности?

Факторы, которые управляют набором прочностных свойств камня, включают: сколько времени прошло после заливки, температурно-влажностный режим выдерживания, качество (активность) и марку цемента, соотношение воды и цемента в растворе, пропорции компонентов в смеси, способ уплотнения, технологию перемешивания, способ и скорость укладки, качество и регулярность увлажнения, наличие пластификаторов (добавок-ускорителей твердения) в смеси зимой и пр. Поднятие марки бетона зависит от увеличения доли и более высокой марки цемента в смеси, пропорций компонентов. Марка прямо влияет на набор прочности бетона. Для низких марок критическая прочность имеет большее значение. Таблица 2 отражает данную закономерность.

Поэтому прочностью фундамента из бетона высокой марки определяется надежность, долговечность конструкции здания. Камень в холодную погоду приобретает прочность благодаря собственному тепловыделению, но для нормализации графика формирования камня целесообразно применять соответствующие добавки, ускоряющие твердение и снижающие температуру остановки гидратации. С ними смесь набирает марочную прочность уже через 14 суток. Удачным решением также станет изменение составляющих в бетоне. К примеру, глиноземистый цемент набирает прочностные показатели даже в морозы, так как выделяет примерно в 7 раз больше собственного тепла по сравнению портландцементом.

В наборе этого свойства существенную роль играют форма и фракция зерен натуральных наполнителей. Их неправильная форма и повышенная шероховатость обеспечивают лучшие условия сцепления и качество бетона. Известно, что увеличение доли воды в бетонной смеси способно привести к расслоению массы материала. Следствием этого также становится то, что при относительном увеличении доли воды в растворе на 60% от оптимального значения (в/ц = 0,4) происходит недобор прочности на 50% от марочной. Однако при соотношении вода/цемент 1/4 период отвердения (упрочнения) сокращается в два раза.

Чтобы ускорить процесс и минимизировать выдержку бетона, целесообразно применять пескобетоны с низким соотношением вода/цемент. Неуплотненный бетонный раствор имеет шансы вызреть только до 50% от нормативной прочности даже при оптимальном соотношении вода/цемент. Вместе с тем ручное уплотнение способно повысить его прочность на 30 – 40%, а вибротрамбовка повышает прочность до нормативных 95 – 100%.

График набора прочности

Важно знать график набора прочности бетона для прогнозирования последствий изменения температурных условий твердения, которые приводят к увеличению времени выдерживания.

График 1 показывает на примере бетона М400 через сколько суток смесь при фиксированных температурных значениях набирает определенный процент прочности (за сто процентов взят набор марочной прочности за 4 недели). Температурный режим 30 град. является оптимальным для набора нормативной прочности (97%) за 11 дней, а при показателе в 5 град. значение безопасной прочности не будет достигнуто камнем и за 14 дней. В такой ситуации следует разогревать, утеплять укладку. В соответствии с кривыми определяются сроки распалубки при превышении прочностью 50% марочного значения.

Вывод

В реальности прочностные показатели бетонных конструкций могут изменяться по очень многим причинам. Важно обеспечить оптимальные параметры для реализации по времени графика роста прочностных свойств, соответствующих марке бетона.

Бетон не будет прежним. Открытие российских ученых

В Швейцарии, в научном журнале Applied Sciences опубликованы результаты нового исследований ученых Донского государственного технического университета (ДГТУ). Они разработали компонент, который изменяет свойства бетона, делает его более прочным, устойчивым к образованию трещин. Эксперты высоко оценивают новую разработку: они считают, что теперь бетонные конструкции станут более долговечными и проблема преждевременного разрушения будет решена.

Что не так с бетоном

Строители давно говорили ученым о том, что современный состав бетона нуждается в изменениях, новых свойствах и повышении качества. У этого прекрасного материала есть серьезные недостатки: он непластичен, он растрескивается, у него – по сравнению с другими материалами – низкая прочность на растяжение и низкое отношение прочности к весу.

Алексей Бескопыльный Профессор ДГТУ

Разрушение бетона в железобетонных конструкциях является наиболее опасным, поскольку оно может привести к внезапному и прогрессирующему разрушению всего здания или сооружения.

В чем суть нового открытия

Проведены многочисленные исследования, которые показали, что предел прочности при изгибе нового материала увеличился на 79%, предельные деформации при осевом сжатии снизились на 52%, предельные деформации при осевом растяжении снизились на 39%, а модуль упругости увеличился на 33%, увеличение прочности на сжатие составило 35% по сравнению со стандартным бетоном. Эти показатели могут меняться в зависимости от состава волокон-добавок.

Как говорят ученые, бетон сможет иметь эти свойства, если в его составе будет определенный процент этих новых компонентов. И не менее важно, в каком порядке вводить их в бетонную смесь. Как говорит доцент кафедры «Инженерная геология, основания и фундаменты» ДГТУ Сергей Стельмах, волокна в цементную матрицу нужно вводить перед крупным заполнителем (щебнем и т.п). А если ввести их уже к смеси цемента и щебня, волокна разрушатся и не дадут никакого эффекта.

Свойства бетона можно будет изменять в зависимости от того, для какой конструкции он используется. Здесь важен размер волокон и их количество в смеси. Самые удобные в работе волокна маленького размера делают материал более прочным, а в достаточном количестве и правильно распределенные по цементной матрице они будут повышать теплоизоляцию и контролировать деформации.

Как говорит доцент кафедры «Инженерная геология, основания и фундаменты» ДГТУ Евгений Щербань, прочность далеко не всегда является главным качеством бутонной конструкции. Иногда большую надежность конструкции обеспечивает как раз деформативность, потому что высокопрочные материалы хрупки и практически лишены пластичности. А когда бетон непластичен и неудобно укладывается, это может стать причиной недоуплотнения, нарушения структуры и даже привести к разрушению всей конструкции.

Еще одно предложение по улучшению качества бетона, которое сделали ученые из Ростова-на-Дону – изменить состав смеси для бетона и заменить щебень керамзитом. Керамзит обладает высокой пористостью, с ним бетон будет легче, а его теплоизоляционные свойства повысятся.

Посмотрите наше обучающее видео о свойствах бетона, необходимых для частного домостроения.

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.

Долговечность бетона и железобетона

Долговечность материалов характеризуется сроком службы, в течение которого они сохраняют работоспособность.

Исчерпание долговечности происходит при достижении предельного состояния, после чего дальнейшая эксплуатация становится либо технически невозможной, либо экономически нецелесообразной. Долговечность бетона (и железобетонной конструкции) зависит как от его свойств, так и от характеристик среды, в которой он эксплуатируется. Поэтому при проектировании бетона должны учитываться условия его эксплуатации.

Фактическая долговечность бетонных и железобетонных конструкций

Опыт эксплуатации бетонных и железобетонных конструкций и сооружений дает примеры их высокой долговечности. Наиболее известный — Пантеон (храм всех богов) в Риме с куполом из легкого бетона пролетом 43 м. Его возраст около 2000 лет. Хотя железобетон, в отличие от бетона, существует лишь чуть больше 150 лет, имеется ряд сооружений почти такого же возраста, прекрасно сохранившихся.

Предложены формулы для расчета долговечности железобетона, в которых влияющие на нее факторы варьируются в широких пределах. По формуле ВНИИ железобетона при самых низких уровнях долговечность составила 5 лет, а при самых высоких — 269 лет.

Если возможность столь высокой долговечности предстоит еще проверить, то прогнозы минимальной долговечности достаточно точны. Имеется значительное количество случаев разрушения железобетонных конструкций после 2-3 лет эксплуатации. При этом ситуация отнюдь не улучшилась в последние десятилетия. Весьма уязвимыми являются дороги и мосты, подвергающиеся совместному действию влаги, мороза и хлористых солей, морские сооружения. Ряд конструкций, эксплуатирующихся во влажных условиях при одновременном действии мороза, также имеет недостаточную долговечность. Остается проблемой долговечность конструкций, подвергающихся действию агрессивных сред. В частности, повышается число случаев внутренней коррозии бетона вследствие увеличения содержания щелочей в цементе в последнее время.

Одним из факторов, изменившихся не в пользу долговечности бетона, является повышение тонкости помола цементов. Оно определяется необходимостью повышения ранней прочности бетона, улучшения использования цемента, снижения расхода сырьевых ресурсов.

Но это приводит к уменьшению клинкерного фонда в бетоне, играющего в обеспечении его долговечности значительную роль. Благодаря ему происходит дальнейшее твердение бетонов на обычных цементах после 28 суток. В возрасте трех-шести месяцев их прочность повышается примерно на класс. Происходит уплотнение структуры таких бетонов, снижается их проницаемость — важнейший фактор долговечности. Существенной является и способность бетона с достаточным клинкерным фондом к самозалечиванию микротрещин. Бетоны на тонкомолотых цементах практически не обладают такими свойствами.

Читайте также: