Добавлено 09.06.2018

Кроме того, раствор соли проникает в поры, а так как вязкость рассолов больше вязкости воды, то гидравлическое давление при образовании льда будет больше, чем при образовании льда из чистой воды. При понижении температуры лед в бетоне сжимается больше, чем бетон. В образовавшиеся зазоры между льдом и бетоном с поверхности подсасывается вода, что приводит к дальнейшему падению температуры в конструкции, и процесс возникновения растягивающих напряжений в ней будет перемещаться в глубину.

При частом посыпании соли на поверхность бетона и повторяющихся температурных переходах через ноль может происходить активное слоевое разрушение конструкции. В этом случае бетон в глубине находится в замороженном состоянии, а верхняя часть в период повышения температуры оттаивает и затем при похолодании и посыпании солью замерзает снова. Промежуточный слой воды в бетоне, а это может быть рассол, сжимается и создает растягивающее напряжение. Многократное воздействие растягивающих напряжений приводит к возникновению усталостных слоевых повреждений, разрушающих бетон.

Подобные нарушения наблюдаются у бетонных покрытий мостов, в плитах, перекрывающих камеры коллекторных тоннелей, в плитах колодцев, расположенных на проезжей части, и пр. Наиболее подвержены воздействию хлоридов, которые содержатся в солях-антиобледенителях, и низких температур концевые балки мостов.

Существует мнение, что воздействие солей приводит к образованию эттрингита, который так же, как и лед, способствует формированию растягивающих напряжений и разрушению конструкции.
Выяснено, что воздействие хлоридов кальция на бетон может также приводить к образованию в нем расширяющейся белильной извести, что также способствует разрушению бетона. Наибольшую потенциальную опасность с точки зрения разрушения бетона при его замерзании/оттаивании представляют поровые пространства размером 0,1-0,5 мкм между зернами крупного заполнителя, поскольку именно они легче всего заполняются водой. Поры большего размера, как правило, не заполняются водой целиком и поэтому не представляют опасности, а в мельчайших порах вода замерзает редко.

Образование сетки тонких трещин на бетонной поверхности, происходящее на выступающих ребрах жесткости или у швов в железобетонных мостах и сооружениях, на дорожных покрытиях и покрытиях взлетно-посадочных полос аэродромов, связано с замерзанием заполнителей. Трещинообразование этого вида начинается глубоко внутри плиты, где происходит скапливание влаги и может произойти насыщение крупного заполнителя водой до критического уровня. Когда заполнитель замерзает, то он способствует появлению трещин в окружающем бетоне. Трещины постепенно распространяются вверх через плиту и после многократного воздействия периодов оттаивания и замораживания доходят до дневной поверхности плиты, где они проявляются в виде волосных трещин, проходящих параллельно вблизи ребер. Этот процесс протекает медленно. Его интенсивность зависит от состава и качества бетона, влияния окружающей среды. Чаще всего дефекты проявляются через 8 — 10 лет, но при качественном бетоне сроки их появления отодвигаются на значительный период времени.

В качестве рекомендаций по обеспечению долговечности бетона, предназначенного для ремонта и испытывающего комбинированное воздействие влаги, а также циклического замораживания/оттаивания, можно рекомендовать следующее:

проектировать конструкции с таким расчетом, чтобы они минимально были подвержены воздействию влаги;
выбирать низкое отношение В/Ц;

обеспечивать достаточное количество вовлеченного воздуха (обычно 4 %);

подбирать качественные исходные материалы;

обеспечивать бетону возможность набрать требуемую прочность до первого периода замораживания/оттаивания (минимально до 40 МПа );

Морозостойкий обычный тяжелый бетон должен иметь следующее отношение В/Ц: конструкции небольшой толщины — мостовые пролетные строения, ограждения, колесоотбойники, различные балки, декоративные элементы, а также любые бетонные конструкции, подверженные воздействию антиобледенительных солей, — 0,45; все остальные конструкции — 0,50.