Próbki zamrożone

Próbki zamrożone, jak to wykazują doświadczenia, mają na ogół wyższą wytrzymałość. Spowodowane jest to wewnętrznymi naprężeniami oraz dodatkową wytrzymałością lodu zawartego w porach materiału (program uprawnienia budowlane na komputer).

Przybliżonym wskaźnikiem odporności betonu na zamrożenia może być np. szczelność betonu. Jeżeli - = 0,9 (S = 90%), wówczas nie występują zamrażające naprężenia wewnętrzne w betonie. Dopiero przy wartości = 0,7 lód działa rozsadzająco na beton. Normy polskie przewidują badanie betonów o markach do 140 po 28 dniach twardnienia, bezpośrednio narażonych na zawilgocenie i zamrażanie (program uprawnienia budowlane na ANDROID). Z 12 próbek walcowych o średnicy 8 cm 6 poddaje się 25-krotnemu zamrożeniu do temperatury -20°C i odmrożeniu w wodzie o temperaturze +18°C. Czas zamrażania i czas odmrażania powinien wynosić 4 godz.

Po 25 cyklach zamrożeń średni wynik ściskania próbek zamrożonych, w porównaniu z wynikami sześciu próbek przechowywanych w laboratorium, jest wskaźnikiem wpływów zamrożeń (uprawnienia budowlane). Dwadzieścia pięć cykli pozwala na duże zróżnicowanie wpływu niskich temperatur. Norma radziecka GOST 4800-49 przewiduje następujący sposób badania mrozoodporności betonów hydrotechnicznych. Próbki nasyca się w ciągu trzech dni wodą, następnie ustawia się je w wodzie na głębokość 2-3 cm i zamraża w ciągu 4 godz do temperatury -17°C oraz odmraża w temperaturze + 20 ± 5°C.

Po 25 względnie 50 cyklach zamrażania i odmrażania próbki betonu są ważone i poddane badaniu wytrzymałości na ściskanie. Próbki nie zamrażane ważone są po czasie T = a - 0,2 n, gdzie: a - okres twardnienia przed zamrażaniem, n - liczba cykli (program egzamin ustny). Spadek wytrzymałości betonu na ściskanie może wynosić 25%, natomiast obniżenie ciężaru 5%. W NRF badania przeprowadzane są w następujący sposób. Próbki o wymiarach 56X10X10 cm po 28 dniach przechowywania w wodzie poddaje się działaniu zimnego strumienia powietrza, z regulowaną stale obniżającą się temperaturą.

Różnica temperatur

Spadek temperatury próbki następuje szybko.

Próbkę poddaje się 100-krotnemu zamrożeniu i odmrożeniu (opinie o programie). Badania wykazują, że w mikroporach tworzy się lód dopiero przy temperaturze -4°C do -5°C. Przed zamrażaniem, następnie po 50 i 100 cyklach zamrażania wyznacza się dynamiczny współczynnik sprężystości na ściskanie i zginanie. Porównawczo te same cechy określa się dla próbek stale przechowywanych w wodzie. Niekiedy mierzy się zmiany długości próbek w porównaniu ze stanem początkowym. Normy szwajcarskie zalecają stosowanie próbek betonowych o wymiarach 20x20x20 cm po 56-dniowym okresie twardnienia. Badaniu poddaje się próbki w stanie nasycenia wodą - po co najmniej dwutygodniowym przechowywaniu w wodzie. Przewiduje się 50 cykli zamrażania próbek (segregator aktów prawnych).

Zamrażarki o wewnętrznym obiegu powietrza powinny wykazywać temperaturę -20°C, a bez ruchu powietrza -25°C. Jako czas zamrażania przyjęto 8, 4 i 12 godz lub 12, 8 i 4 godz. Normy amerykańskie zalecają próbki o wymiarach 9X11X40 cm. Istnieją cztery sposoby badań. Próbki po 14-dniowym okresie przechowywania w wodzie mogą być zamrażane w powietrzu lub bezpośrednio w wodzie. Odmrażanie następuje powoli, w określonym z góry czasie. Dla uniknięcia strat wilgoci próbki betonu umieszcza się w puszce wypełnionej wodą.

Warstwa wody otaczająca próbkę powinna mieć grubość 3 mm. Puszki te ustawia się w płynie zamrażającym lub odmrażającym (promocja 3 w 1). Do badań tych stosuje się urządzenia, które mogą pomieścić jednorazowo 100 próbek. Przy sposobach zamrażania próbek otaczającym powietrzem powstaje możliwość zmiany ich wilgotności.

Ponadto występuje różnica temperatur na powierzchni i w rdzeniu próbki. Przy sposobach zamrażania próbek wewnętrznym obiegiem powietrza zamrażarki nie mogą być szczelnie wypełnione próbkami, gdyż próbki umieszczone przy ścianach będą szybciej i bardziej przemarzać niż pozostałe. Próbki powinny być układane w odpowiednich odstępach i stale przestawiane.