Морозостойкость определяется способностью материала. Морозостойкость строительных материалов и ее определение

В строительном материаловедении понятие морозостойкость связывают с воздействием на материал двух основных факторов:

– влияние низких температур (для абсолютно плотных материалов, таких как стекло, металлы полимерные материалы и др.);

– совокупное влияние низких температур и воды (для материалов мелкопористой структуры, таких как природные и искусственные каменные материалы, в том числе строительная керамика, бетоны, растворы и др.).

Таким образом, для плотных материалов морозостойкость – способность материала сохранять эксплуатационные свойства при низких температурах. К таким материалам предъявляются требования в зависимости от условий их эксплуатации. В большинстве случаев основным требованием является сохранение целостности структуры.

Механизм разрушения структуры материала при перепадах температуры связан с явлением расширения – сжатия и изменением упругих свойств материала. При низких температурах материал становится более хрупким, ломким, резко снижается ударная прочность. Это в большей степени относится к полимерным материалам и металлам.

Для оценки морозостойкости полимеров на практике часто используют условный коэффициент морозостойкости, который определяют по формуле

Кмрз= RТ / R20,

где Кмрз –коэффициент морозостойкости, ед.;

RT и R20 – предел прочности при изгибе образцов, соответственно, при температуре эксплуатации и при 20ºС, МПа.

Морозостойкость природных и искусственных каменных материалов – способность материала выдерживать многократное попеременное замораживание и оттаивание в насыщенном водой состоянии без видимых признаков разрушения и допустимого понижения прочности.

Разрушительное воздействие мороза на ограждающую конструкцию можно условно разделить на три основных периода: водонасыщения, промерзания и, собственно, разрушения.

В наиболее влажный период года происходит водонасыщение поверхностного слоя ограждающей конструкции.

При понижении температуры окружающей среды наружные слои конструкции постепенно охлаждаются, направляя фронт распространения низких температур внутрь конструкции.

Тем временем, водяной пар, находящийся в противоположной зоне конструкции, перемещается от тепла к холоду, поскольку его давление при отрицательной температуре ниже, чем при положительной. Попадая в зону низких температур, водяной пар конденсируется в порах, вблизи наружной поверхности ограждающей конструкции (рис. 4.29).

При наступлении даже небольших морозов (-5 ÷ -8 ºС) вода, находящаяся в крупных порах, замерзая и превращаясь в лед, создает напряженное состояние в материале.

Рис. 4.29. Распределение температуры в наружной стене здания (а) и заполнение пор водой (б) вблизи наружной поверхности: 1 – адсорбированная вода; 2 – конденсат; 3 – устье; 4 – дождевая вода

Морозостойкость – свойство материала в насыщенном водой состоянии выдерживать многократное замораживание о оттаивание без видимых признаков разрушения и без снижения прочности и массы.

Это свойство наиболее важно для конструкций, подвергающихся переменному увлажнению, к которым относится в первую очередь фундаменты и кровля строительного объекта.

Морозостойкость определяется на образцах, количество которых должно быть не менее шести в форме куба с длиной грани 70,100,150 мм. Указанное кол-во делят на 2 серии по 3 образца в каждой, одна серия контрольная не подвергается замораживанию и оттаиванию, вторая подвергается. И после определенного кол-ва циклов (до потери материалом 25% первоначальной прочности или 5% массы) обе серии испытываются на сжатие, и отсутствие снижения и увеличения в пределах прочности на сжатие характеризует материал как морозостойкий или не морозостойкий.

Марки по морозостойкости: наиболее часто используется обозначение: «F» с цифрами от 50 до 1000 (пример - F200), означающими количество циклов замерзания-оттаивания.

Например, марки бетона по морозостойкости: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.

Конец работы -

Эта тема принадлежит разделу:

Классификация горных пород

Горная порода минеральное образование состоящее из одного мономинерального или нескольких полиминеральных минералов образующих в верхних слоях.. известно более горных пород наиболее часто встречаются.. минерал природное тело однородное по химическому составу и физическим свойствам являются продуктами..

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ:

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Твитнуть

Все темы данного раздела:

Происхождение и условия формирования континентальных отложений
Континентальные отложения - отложения, образующиеся на суше, включая и внутриматериковые водоёмы (озёра, реки). По условиям накопления и преобразования исходного осадка среди К. о. различают собств

Происхождение и условия формирования ледниковых и морских отложений
Ледниковые отложения - геологические отложения, образование которых генетически связано с современными или древними горными ледниками и материковыми покровами. Подразделяются на собственно ледников

Щебень, деление щебня по фракциям. Марки щебня
Щебень из горных пород - неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью св. 5 мм, получаемый дроблением горных пород, гравия и валунов, попутно добываемых вскрышных и вмещающих поро

Щебни и пески шлаковые
Щебень шлаковый - неорганический зернистый сыпучий материал с крупностью зерен св. 5 мм, получаемый дроблением шлаков черной (доменных и ферросплавных) и цветной металлургии. Материал, так как отно

Портландцемент. Структура цементного камня, прочность, влияние влажности и температуры на твердение цементного камня
Портландцемент – минеральное вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, после предварительного смешивания с водой и выдерживания на воздухе. Сырьем для получения цемента является изве

Гидрофобный и пластифицированный портландцемент
Пластифицированный портландцемент отличается от обыкновенного содержанием поверхностно-активной пластифицирующей добавки. СДБ (сульфитно-дрожжевая барда) в количестве до 0,25% (в расчете на

Хранение цемента
Так как цемент является материалом, легко поглощающим влагу, к технологии его хранения следует относиться с особенным вниманием. Для этого необходимо специальное оборудование высокого качества и те

Бетон. Марка бетона, морозостойкость
Бетон - искусственный каменный материал, получаемый в результате формования и твердения бетонной смеси, состоящей из отдозированных в определенном соотношении вяжущего вещества, воды и заполнителей

Железобетонные изделия. Виды армирования, различие по внутреннему строению
Железобетонные конструкции и изделия, элементы зданий и сооружений, изготовляемые из железобетона, и сочетания этих элементов. Железобетон – комплексный строительный материал

Битумные эмульсии
Битумные дорожные эмульсии представляют собой жидкость темно-коричневого цвета, получаемую путем диспергирования (тонкое измельчение твёрдых тел и жидкостей в окружающей среде, приводящее к образов

Состав грунта. Методы определения грунтовых частиц
Грунт – горные породы, которые залегают в верхней части земной коры, находятся в сфере взаимодействия производственной деятельности человека и могут быть использованы в качестве оснований, с

Древесина как строительный материал
Древесина - один из самых древних строительных материалов. Для производства строительных материалов, изделий и конструкций используется древесина – освобожденная от коры часть ствол

Строение древесины и физико-механические свойства древесины
В растущем дереве различают корень, ствол, крону. Ствол - главная и наиболее ценная часть дерева. Строительную древесину получают из ствола дерева, от особенностей строения которого зависит качеств

Защита древесины от гниения и возгорания
К числу способов защиты древесины от гниения относят сушку, конструктивные меры по предотвращению увлажнения конструкций в процессе эксплуатации, пропитку древесины антисептиками или антипир

Круглые лесоматериалы и их хранение. Круглые строительные сортименты
Круглые лесоматериалы - продукция лесозаготовительной промышленности. Круглые лесоматериалы получают из спиленных деревьев после очистки от ветвей и разделения поперек ствола на части требуемой дли

Требования к круглым лесоматериалам
К качеству обработки круглых лесоматериалов различных назначений и пород предъявляются определенные требования. В круглых лесоматериалах сучья должны быть обрублены вровень с поверхностью

Нормативно-техническая документация регламентирующая требования предъявляемые к строительным материалам. Основные требования
Нормативно-технические документы - это официальные документы: устанавливающие правила, общие принципы и характеристики, касающиеся определенных видов деятельности или их результатов (государств

Этапы проектирования состава бетона
Проектирование состава бетона включает следующие этапы: назначение требований к бетону; выбор материалов и получение данных, характеризующих их свойства; определени

Виды пиломатериалов
Согласно основному стандарту на пиломатериалы (ГОСТ 8486) их разделяют: По размерам поперечного сечения: · Доски, если ширина более двойной толщины; · Бруски, есл

Состав и виды строительных растворов
Классификация строительных растворов: Строительные растворы классифицируют по плотности: - тяжёлые с средней ρ=1500кг/м3; - лёгкие со средней ρ<1500кг/м3.

Виды испытаний песка, щебня, цемента
Виды испытаний песка: · Определение влажности · Определение насыпной плотности · Определение пылевидных и глинистых частиц · Определение зернистого состав

Металлы и сплавы. Основные свойства
Характерные свойства металлов Металлический блеск (характерен не только для металлов: его имеют и неметаллы иод и углерод в виде графита) Хорошая электропроводность (это сп

Состав, свойства и сырье для получения искусственных теплоизоляционных материалов
Теплоизоляционные материалы характеризуются малой теплопроводностью и небольшой средней плотностью из-за их пористой структуры. Их классифицируют по характеру строения: жёсткие (плиты, кирпич), гиб

Состав и свойства акустических материалов
Акустические материалы Подразделяются на звукопоглощающие материалы и звукоизоляционные прокладочные материалы. Звукопоглощающая способность материалов обусловлена их пористой стр

А) химические добавки
Все добавки можно разделить на шесть групп. Суперпластификаторы – позволяют повысить подвижность бетонной смеси, или увеличить прочность, плотность и водонепроницаемость бет

Б) Минеральные добавки
Минеральные добавки (МД), представляют порошки различной минеральной природы, получаемые из природного или техногенного сырья: зол, молотых шлаков, горных пород и др. Минеральные добавки о

Способы укладки бетонной смеси
Обычно процесс укладки разделяют на две операции: распределение поданной в конструкцию бетонной смеси и уплотнение ее на месте укладки. Наиболее распространена схема бетонирования с укладк

Сырье и способы производства портландцемента
Портландцемент (англ. Portland cement) - гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают силикаты кальция (70-80 %). Это вид цемента, наиболее широко применяемый во всех странах.

Свойства древесины как конструкционного материала. Применение в строительстве
Применение древесины в качестве конструкционного материала обусловлено способностью сопротивляться действию усилий, т.е. механическими свойствами. Различают следующие свойства древесины, п

Органические вяжущие вещества. Получение битума, определение марки. Использование в производстве гидроизоляционных материалов
Органические вяжущие вещества представляют собой природные пли искусственные твердые, вязкопластичные или жидкие (при нормальной температуре) продукты, способные изменять свои физико-механические с

Приготовление бетонной смеси. Последовательность операций. Факторы влияющие на подвижность смеси
Дозированные по объему или массе компоненты бетона подвергают перемешиванию. Сухой исходный материал содержит значительный объем воздуха. При перемешивании воздух частично вытесняется из с

Применение битума в дорожном покрытии, количество битума для асфальтобетона
Строительный битум – это очень сложный раствор углеводородов и органических соединений разного строения (не выкипающая перегонка нефти). Выделяют определенные технологические условия использования

Виды армирования бетона. Принцип совместной работы арматуры с бетоном в конструкции
Совместную работу арматуры и бетона обеспечивает сцепление их по поверхности контакта. Сцепление арматуры с бетоном зависит от прочности бетона, величины его усадки, возраста бетона и от формы сече

Технология производства деревянных строительных конструкций
Деревянные конструкции, строительные конструкции, изготовленные из древесины: Д. к. в виде стержневых систем могут иметь металлические, обычно растянутые, элементы (нижний пояс, раскосы, затяжки у

Методы испытания портландцемента, определение его качества
Для определения качества цемента проводят его испытания и определяют следующие показатели: - тонкость помола цемента - нормальной густоты и сроков схватывания цементного теста - ра

Твердение бетонной смеси. Продолжительность процессов структурообразования. Факторы, влияющие на прочность бетона
Твердение бетона. Наиболее благоприятные условия для твердения бетона - теплые и влажные среды. Твердение цементного бетона при t = 18...22ºС и относительной влажности воздуха

Получение строительных материалов из горных пород
Природные строительные материалы, получаемые в результате относительно несложной механической обработки монолитных горных пород с сохранением их физико-механических и технологических свойств, испол

Структура затвердевшего цементного камня и бетона. Зависимость от водоцементного отношения, влияние условий твердения
Строение затвердевшего бетона - представляется в виде пространственной решетки из затвердевшего цементного раствора (цементного камня) с распределенными в ней включениями из мелких зерен пес

Дробильно-помольное и сортировочное оборудование, используемое для производства стройматериалов. Виды и принцип работы
Дробилки – машина для дробления горных пород (гранитов, базальтов, кварцитов, песчаников, известняков, руд и других) с пределом прочности при сжатии до 300 МПа (3000 кгс/см2). дробилки приме

Машины и устройства для сортирования и обогащения минеральных материалов. Принцип их работы
Процессы сортирования и обогащения широко используют в промышленности строительных материалов, так как исходное сырье в большинстве случаев представляет собой неоднородную по крупности смесь, содер

Способы производства монолитных железобетонных конструкций при отрицательных температурах
Бетонирование монолитных конструкций в зимних условиях, осуществляемое при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже + 5 С и минимальной суточной температуре ниже 0 С, должно прои

Разрушающие и неразрушающие методы контроля качества бетона. Определение марки бетона. Используемое оборудование и приборы
Основные методы, применяемые при неразрушающем контроле бетона: метод отрыва со скалыванием, ультразвуковой метод, метод ударного импульса и упругого отскока. (Метод упругого отскока заключа

Технология приготовления влажных органоминеральных смесей, их отличие от асфальтобетонных смесей
Важнейшей особенностью органоминеральных смесей является наличие в них на технологической стадии специально вводимой воды, выполняющей определенные функции. Такие смеси обладают основными

Номенклатура стальных конструкций
В зависимости от конструктивной формы и назначения стальные конструкции можно разделить на восемь видов. 1. Промышленные здания. Конструкции одноэтажных промышленных зданий выполняются в в

Стадии обработки природного каменного материала его пригодности для использования в качестве заполнителя бетонных и асфальтобетонных смесей
Природные каменные материалы в строительстве используют обычно после механической обработки (расколки и обтески, распиловки, шлифовки и полировки, дробления и рассева)-. Все каменные материалы, исп

Технология производства арматурных стержней и каркасов
Изготовление арматурных каркасов состоит из следующих операций: разметки, правки и резки арматурных стержней на длину, предусмотренную проектом; гнутья арматурных стержней (в отде

Перечислить дорожные конструкционные строительные материалы и изделия на их основе. В чем особенность каждого конструкционного материала
Разбавленные асфальты. Разбавленные асфальты получают смешиванием асфальтового вяжущего с нефтяным дистиллятом, таким, как нафта, керосин и легкое дистиллятное топливо. В результате вяжущее

Машины для тонкого помола (измельчения) минеральных материалов
Измельчение – это тонкое дробление какого–либо твёрдого материала до частиц требуемого размера. Среди машин для измельчения в основном используют: дробилки; измельчители; мел

Машины для грубого измельчения (дробления) материалов. Типы дробилок. Теория измельчения. Его назначение в общем виде
Для использования добытого сырья его подвергают измельчению. Измельчением называют процесс разрушения твердого тела посредством воздействия на него внешних механических сил с целью уменьшения разме

Виды тепловой обработки сборных железобетонных конструкций
Тепловая обработка сборных бетонных и железобетонных конструкций и изделий производится с применением режимов, обеспечивающих минимальный расход топливно-энергетических ресурсов и ускоренное достиж

Морозостойкость - способность насыщенного водой материа­ла сохранять физико-механические свойства при попеременном замораживании и оттаивании.

Морозостойкость строительного материала характеризуется маркой по морозостойкости: числом циклов попеременного замора­живания и оттаивания образцов бетона, после которых сохраняются первоначальные физико-механические свойства в нормируемых пределах: как правило, потеря массы и (или) прочности.

Щебень Полученные пробы промывают и высушивают до постоянной массы. Затем каждую пробу данной фракции равномерно насыпают в металлический сосуд и заливают водой, имеющей температуру 20±5 °С. Через 48 ч сливают воду из сосуда, помещают щебень в морозильную камеру и доводят температуру в камере до (-18±2) °С. Продолжительность одного цикла замораживания при такой темпе­ратуре составляет 4 ч. После этого сосуд с щебнем вынимают из морозильной камеры и помещают в ванну с водой с температурой 20±5 °С и выдерживают при этой температуре до полного оттаива­ния щебня, но не менее 2 ч. Далее циклы испытания повторяют.

После 15, 25 и каждых 25 циклов попеременного заморажива­ния и оттаивания пробу щебня высушивают до постоянной массы, просеивают через контрольное сито, на котором она полностью ос­тавалась перед испытанием, взвешивают остаток на сите и вычис­ляют потерю массы Am, %, с точностью до 0,1% по формуле Морозостойкость бетона определяется на образцах кубической формы размером 100x100x100 мм или 150x150x150 мм при дости­жении им нормативной прочности на сжатие (как правило, после 28 суток твердения).

Контрольные и основные образцы перед заморажива­нием насыщают водой температурой 18±2 °С.

Для насыщения образцы погружают в жидкость на 1/3 их высо­ты на 24 ч, затем уровень жидкости повышают до 2/3 высоты об­разца и выдерживают в таком состоянии еще 24 ч, после чего об­разцы полностью погружают в жидкость на 48 ч таким образом, что­бы уровень жидкости был выше верхней грани образцов не менее чем на 20 мм.

Контрольные образцы через 2...4 ч после извлечения из ванны испытывают на сжатие.

Основные образцы загружают в морозильную камеру при тем­пературе минус 18+2 °С и выдерживают при этой температуре не менее 2,5 ч для образцов с ребром 100 мм и не менее 3,5 ч для об­разцов с ребром 150 мм. Образцы после замораживания оттаивают в ванне с водой при температуре 18±2 °С в течение 2,0±0,5 ч и 3,0+0,5 ч соответственно в зависимости от размера образцов. В су­тки должно проводиться не менее 1 цикла.

Количество циклов попеременного замораживания и оттаива­ния, после которых должно проводиться испытание на сжатие, ус­танавливается в зависимости от ожидаемой марки бетона по моро­зостойкости.

Марку бетона по морозостойкости принимают за соответст­вующую требуемой, если среднее значение прочности на сжатие основных образцов после установленного для данной марки коли­чества циклов попеременного замораживания и оттаивания умень­шилось не более чем на 5 % по сравнению со средней прочностью на сжатие контрольных образцов.

Для цементных бетонов установлены следующие марки по мо­розостойкости: F25, F35, F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500, F600, F800. F1000. Зависит от физических свойств материала.

Назовите свойства, связанные с отношением материала к нагреванию. Единицы измерения. Численные значения. Примеры для различных материалов.

Теплопроводность(ккал/м*ч*градус,вода0,51),термостойкость,теплоёмкость(кДЖ/кг*градус вода=1), огнеупорность(градусы), огнестойкость(градусы). Теплопроводность сталь 50 . теплоёмкость сталь – 0,48

Теплопроводность. От чего зависит? В каких единицах измеряется. Численные значения теплопроводности для различных материалов. Для каких конструкций учитывается?

Теплопроводность (ккал/м*ч*градус) – это способность материала передавать через свою толщу тепло. Это явление возникает когда на противоположных поверхностях материала существует разность температур, например, на внешней и внутренней поверхностях стен здания. Зависит от строения и вещества материала, величины и характера пористости, влажности и др. Воздух – 0,02. Вода-0,51.Кирпич-0,75.гранит-2,5.Сталь-50. Учитывается для стен помещений, жилых строений и тд.

Объясните различие между огнестойкостью, огнеупорностью и теплостойкостью. Примеры.

Огнестойкость-способность материала не гореть. Огнеупорность-способность материала выдерживать длительное время действие высоких температур без деформации(без плавления). Термостойкость – способность материала сохранять эксплуатационные свойства при повышенных температурах: не деформируясь сохранять прочность.

Назовите механические и деформативные свойства материалов. Методы их определения.

Механические свойства отражают способность материала противостоять механическим воздействиям (нагрузкам) при эксплуатации. Нагрузки могут быть постоянными и временными. Св-ва: прочность твёрдость, стойкость при ударе, стойкость при истирании, износостойкость,упругопластические и деформативные св-ва.

Релаксация - свойство материала самопроизвольно снижать напряжения при условии, что начальная ее личина деформации зафиксирована жесткими связями и остается неизменной. При релаксации напряжений может измениться характер начальной деформации, например из упругой постепенно перейти в необратимую "(пластическую), при этом изменения размеров не происходит. Такое исчезновение напряжений возможно за счет межмолекулярных перемещений и переориентации внутримолекулярной структуры. Время, в течение которого первоначальная величина напряжения снижается в е -2,718 раза (е - основание натуральных логарифмов), называют периодом релаксации. Период релаксации меняется от 1(Н0 с у материалов жидкой консистенции до 2-Ю10 с (десятки лет и более) - у твердых материалов (чем меньше, тем более деформативен материал).

Упругость - свойство материала принимать после снятия нагрузки первоначальную форму и размеры. Количественно упругость характеризуют пределом упругости, который условно приравнивают напряжению, при котором материал начинает получать остаточные деформации очень малой величины, устанавливаемой в технических условиях для данного материала.Вышеуказанные характеристики прочности в значительной степени являются условными: 1) они не учитывают фактора времени, т. е. продолжительности действия напряжений, что искажает величину истинной прочности материала; 2) размеры, форма, характер поверхности образцов материала, скорость нагружения, прикалывания боры и другие исходные данные в принятых методах условны. Предел прочности одного и того же материала может иметь различную величину в зависимости от размера образца, его формы, скорости приложения нагрузки и конструкции прибора, на котором испытывались образцы.

Твердость - свойство материала сопротивляться проникновению в него другого более твердого материала. Для определения твердости материалов в зависимости от их вида и назначения существует ряд методов. Твердость каменных материалов однородного строения определяют по шкале Мооса, которая составлена из 10 минералов с условным показателем твердости от 1 до 10 (самый мягкий тальк- 1, самый твердый алмаз- 10). Показатель твердости испытуемого материала находится между показателями твердости двух соседних минералов, из которых один царапает испытываемый материал, а другой оставляет черту на образце материала. Твердость металла, бетона, пластмасс определяют вдавливанием в испытуемый образец под определенной нагрузкой и в течение определенного времени стандартного стального шарика. За характеристику твердости в этом случае принимают отношение нагрузки к площади отпечатка. Показатели твердости, полученные разными способами, нельзя сравнивать друг с другом. Высокая прочность материала не всегда говорит о его твердости (например, древесина по прочности при сжатии равнозначна бетону, а ее твердость значительно меньше, чем у бетона).

Истираемость - свойство материала сопротивляться истирающим воздействиям. Одновременное воздействие истирания и удара характеризует износостойкость материала. Оба эти свойства определяют различными условными методами: истираемость - на специальных кругах истирания, а износ - с помощью вращающихся барабанов, куда вместе с пробой материала часто загружают определенное количество металлических шаров, усиливающих эффект измельчения. За характеристику истираемости принимают потерю массы или объема материала, отнесенных к 1 см2 площади истирания, а за характеристику износа - относительную потерю массы образца в процентах от пробы материала.

От водонасыщения бетона зависит его прочность и устойчивость к деформации. Также на эти параметры влияют воздействия температур воздуха и её перепады. Если в бетоне есть излишнее содержание воды, то при низкой температуре она кристаллизуется. Льду некуда деваться, в результате чего образуется избыточное внутреннее давление.
Оно приводит к предельному растягивающему напряжению в стенках пор. Такие изменения способствуют снижению прочности бетона. После оттаивания образовавшегося льда в порах, это приведёт к снижению прочности бетона только в случаях переизбыточного содержания воды.
Снижение прочности бетона также может произойти при неравномерном распределении воды в порах при изготовлении или при замерзании образовавшегося в нем водных паров. С увеличением насыщения водой бетона прочность охлаждённых образцов до 400 и до 600 сначала возрастает до определённой величины, а затем значительно снижается. Максимальным значением прочности бетона является функция степени понижения температуры и количества воды, содержащейся в порах. Отметим, что после оттаивания прочность бетона снижается. Также стоит подчеркнуть, что длительное воздействие низких температур (даже при их колебаниях) приводит к постепенной потере прочности бетона. Известно, что если бетон обладает меньшей влажностью и большей прочностью перед замораживанием, то при длительном воздействии низких температур в зимний период сопротивляемость бетона гораздо выше. Возможность водонасыщения бетона зависит от его строения, точнее от образовавшейся в пространстве цементного камня системы капилляров. Улучшить структуру бетона можно за счёт уменьшения пористости бетона и формирования закрытой системы пор. Опыты показали, что микротрещины, которые возникли при предварительной нагрузке, при цикле оттаивания и замораживания значительно ускоряют разрушение бетона.
Бетон высокой прочности изготавливается по определённой технологии, и имеет более ровную структуру, благодаря чему обладает повышенной морозостойкостью. Понижение водопроницаемости такого бетона достигается за счёт уменьшения пористости. В бетонную смесь добавляют органические структурообразующие добавки в виде смолы, которые нейтрализованы воздухововлекающей СНВ. Благодаря применению ГКЖ-94 воздух вовлекается в бетонную смесь, и образуются замкнутые поры очень малого диаметра.
Искусственное образование таких пор значительно увеличивает прочность бетона при многократном размораживании и замораживании. Применение добавок повышает водопроницаемость и морозостойкость, но уменьшает прочность бетона. Бетоны с добавкой СНВ и ГКЖ-94 используются в суровых климатических условиях. Такой бетон обладает повышенной прочностью и морозостойкостью.

Материалы, предназначенные для устройства несущих конструкций, должны обладать каким-то запасом долговечности. Вообще, долговечность - это свойство конструкции, а не материала. Но для материалов тоже есть критерии оценки применимости для устройства ответственных зданий с большим расчетным сроком службы.

Для определения долговечности металлических конструкций применяют понятие коррозионной стойкости. Для металлов предусматривают способы защиты от коррозии: покрытия, легирование, защитные слои бетона вокруг арматурных стержней. Для полимеров иногда нормируют стойкость к деполимеризации и охрупчиванию. Однако полимеры в качестве элементов несущих конструкций почти не применяются, поэтому их долговечность на безопасную эксплуатацию влияет мало. Для каменных конструкций в качестве критерия долговечности используют марку по морозостойкости материала наружного слоя кладки.

Основной механизм старения камней - исчерпание ресурса морозостойкости внешними слоями кладки, подвергающимися воздействию дождей и мороза. Нормируется морозостойкость материала наружных 12 см однослойной каменной кладки или морозостойкость наружного слоя слоистой стены, а также морозостойкость материала верхней части каменных фундаментов - на всю толщину кладки (требования изложены в СП 15.13330.2012 «Каменные и армокаменные конструкции»).

Если каменная конструкция спроектирована правильно - с учетом недопустимости влагонакопления в толще стены в отопительный период - то морозостойкость слоев, не подвергающихся прямому воздействию осадков, становится не важным фактором.

Нормируется морозостойкость через марку по морозостойкости. Для стен жилых и офисных зданий с расчетным сроком эксплуатации 100 лет и более, морозостойкость камня должна быть не ниже марки F35. Для зданий, которые строятся на побережье Северного Ледовитого океана - не ниже F50. Для тонких каменных облицовок требования жестче - F75.

Что такое марка по морозостойкости? Это количество лабораторных циклов замораживания водонасыщенного материала до температуры –18 °С с последующим оттаиванием без высушивания, при котором не происходит снижения эксплуатационных свойств материала. Критерии проверки качества циклически промороженных материалов отличаются. У бетонов проверяется потеря прочности (должна быть не более 15%). У кирпича проверяется сохранение внешнего вида.

Для оценки применимости материалов и долговечности конструкций из них следует понимать, что численное значение марки никак не связано с ожидаемым количеством лет безаварийной эксплуатации. Просто в первой половине ХХ века, когда разрабатывали методы оценки применимости камней для кладки ответственных конструкций, определили опытным путем, что камни, в лаборатории показывающие 35 циклов, в натурных условиях европейской части России обеспечивают более ста лет неизменности свойств наружных стен.

Для примера возьмем знакомые нам здания из массовой застройки Ленинграда: кирпичные 12 этажные точечные дома со стенами в 2 щелевых кирпича, строившиеся в 1970-х гг., построены из кирпича морозостойкостью по большей части F25–35; газобетонные панельные «корабли» серии 600.11 - из газобетона марки F25. И те и другие эксплуатируются по полвека без признаков разрушения. Их ресурс далек от исчерпания.

Заключение: практически все каменные материалы, из представленных на современном рынке, обладают достаточной морозостойкостью для строительства домов, которые прослужат не одному поколению жильцов. Важно обеспечивать их грамотную эксплуатацию: водоотвод с подоконников и парапетов, наружная отделка, не запирающая влагу в толще стены, нормальный влажностный режим помещений, ограждаемых каменными стенами или пароизоляция на их внутренней поверхности.