Oddziaływanie zamrożonych składników

Odrębnym zagadnieniem jest oddziaływanie zamrożonych składników na mieszankę betonową (program uprawnienia budowlane na komputer). Zamrożona woda (lód) nie może wchodzić w reakcję chemiczną z cementem. Zamrożone pozostałe składniki (mimo np. ciepłej wody) obniżają temperaturę mieszanki. Jeżeli ziarna kruszywa zostaną rozmrożone dopiero po ułożeniu betonu, a nie podczas mieszania masy w betoniarce, to zwiększy się porowatość betonu.

Pociągnie to za sobą dalsze ujemne skutki, jak obniżenie wytrzymałości, szczelności itp.
W okresie od zarobienia mieszanki w betoniarce do ułożenia jej w deskowaniu można wydzielić co najmniej pięć charakterystycznych momentów, w których niskie temperatury i wiatr mogą szczególnie silnie oddziaływać na obniżenie temperatury tej mieszanki. Są to:
a) mieszanie w betoniarce,
b) przeładunek mieszanki,
c) transport,
d) układanie i zagęszczanie,
e) oziębienie mieszanki w wyniku zetknięcia się z deskowaniem (program uprawnienia budowlane na ANDROID).
Analizując problem oddziaływania temperatur ujemnych na beton pod kątem postępowania przy betonowaniu, trzeba rozróżnić trzy kwestie, a mianowicie:
a) Działanie temperatury ujemnej, nie powodującej zamrożenia wody w betonie - np. przy krótko trwającej temperaturze ujemnej.
b) Działanie temperatury ujemnej, powodującej zamrożenie wody w betonie.
c) Wielokrotne zamrażanie i odmrażanie z jednoczesnym działaniem wilgoci. Stopień szkodliwości zamrożenia betonu zależy od tego, w którym momencie tężenia betonu został zamrożony.

Stopień szkodliwości zamrożenia

Stopień szkodliwości zamrożenia jest więc ściśle związany ze strukturą wewnętrzną betonu, choć nie małą rolę spełnia tu wytrzymałość betonu. Z rozważań tam podanych, a mających wpływ na wykonawstwo należy wyróżnić następujące stwierdzenia:
- beton może ulec uszkodzeniu w wyniku zamrożenia, jeśli wywołane nim ciśnienie hydrauliczne P będzie większe od wytrzymałości betonu na rozciąganie,
- ciśnienie hydrauliczne nie powinno (teoretycznie) wystąpić, jeśli współczynnik nasycenia S wodą porów w betonie nie przekroczy wartości 0,917, a na pewno nie wystąpi, jeśli S 0,75.
- współczynnik S’ zmienia się z upływem czasu i jego obliczenie lub doświadczalne ustalenie jest bardzo trudne (uprawnienia budowlane).

Ponieważ znajomość stopnia odporności betonu na zamrożenie jest w praktyce bardzo potrzebna, bo decyduje o sposobie wykonawstwa i pielęgnacji, a ustalenie współczynnika S jest bardzo trudne, wygodniej jest oceniać odporność betonu w oparciu o:
- wskaźnik dojrzałości betonu,
- diagramy mrozoodporności,
- wyniki badanych na bieżąco faktycznych wytrzymałości betonu na ściskanie (program egzamin ustny).

O charakterze zasad prowadzenia robót betonowych w zimie zadecydowały fakty, że odporność mieszanki betonowej i betonu na ujemne temperatury zależy od wielu czynników i że odporność tę oraz czas jej uzyskania można regulować szybkością procesu wiązania i zmianami struktury wewnętrznej betonu.
Pierwszą podstawową zasadą prowadzenia robót betonowych w zimie jest dążenie, żeby beton, którego temperatura spadnie poniżej temperatury krytycznej, wykazywał odporność na działanie zamarzającej w nim wolnej wody (opinie o programie).

Jako temperaturę krytyczną zwykło się przyjmować tę temperaturę, przy której zamarza 50″ o wody zdolnej do zamarznięcia, Tempratura krytyczna zależy od właściwości betonu. Z badań wynika, że dla betonów bez domieszek obniżających temperaturę zamarzanią wody, temperatura krytyczna wynosi ok. - 1,5°C. Wytyczne krajowe zalecają przyjmować temperaturę jako krytyczną (segregator aktów prawnych).
Drugą zasadą jest takie prowadzenie robót betonowych, aby mimo obniżonych temperatur beton uzyskiwał żądane właściwości w żądanym czasie.

Trzecią zasadą jest uzyskanie możliwie jak najszybciej odporności betonu na ujemne temperatury (promocja 3 w 1).
Czwartą zasadą jest przyjęcie takiego sposobu przygotowywania, układania i pielęgnowania mieszanki betonowej, aby odpowiadał faktycznym potrzebom. Zbytnia przesada prowadzi do zawyżenia kosztów budowy.