Ispitivanje betona na dejstvo mraza i soli za odmrzavanje
Otpornost betona na dejstvo mraza i soli za odmrzavanje određuje se stepenom oštećenja betonske površine ispitnog uzorka nakom 25 ciklusa smrzavanja i odmzavanja prema postupku datom u standardu SRPS U.M1.055/1984. Uzoci se izlažu temperaturi od -20oC u trajanju od 16 do 18 sati a nakon toga na temperaturu od 20oC u trajanju od 6 do 8 sati. Ukupno za ovo ispitivanje potrebno je 25 ovakvih ciklusa. Na svakih 5 ciklusa vrši se vizuelni pregled u kome se ustanovi da li ima oštećenja površine i ukoliko ima ispira se gornja površina i meri dubina oštećenja. Za sve vreme izlaganju ciklusa gornja površina je izložena 3% rastoru vode i soli. Ukoliko nakon 25 ciklusa nema vidljivih oštećenja, ispiranjem se ustanovi gubitak mase manji od 0.2 mg/mm 2 i dubina oštećenja nije veća od 1 mm kažemo da je beton otporan na dejstvo mraza i soli. U suprotnom beton je neotporan na dejstvo mraza i soli.
Ovo ispitivanje je značajno ukoliko se očekuje da beton bude istovremeno izložen dejstvu mraza i soli. To je najčešće slučaj sa betonima oko saobraćajnica gde se u zimskom periodu posipa so. Stoga betone za ovu namenu treba svakako proveriti i u laboratoriji pre njegovog ugrađivanja na gradilištu.
Mehanizam delovanja mraza i soli za odmrzavanje
Razaranje betona delovanjem niskih temperatura je vrlo složen proces. Najviše zavisi od veličine i rasporeda pora u betonu. Smzavanje vode u većim kapilarnim porama počinje na temperaturama oko 0 C. U manjim kapilarnim porama temperatura smrzavanja vode je znatno manja. Prelaskom vode u led zapremina se vode poveća za 9% pa takva voda vrši pritisak na zidove kapilarnih pora. Pri tom prelasku vode iz tečnog u čvrsto stanje širenje može da se vrši samo u pravcu kapilarnih pora prema mestu zarobljenog vazduha. Smrzavanje betona počinje od površine betona i u dubinu napreduje sve sporije. Zbog ove činjenice oštećenja površine su najviše izražena.
Soli za odmrzavanje kojima se posipaju putevi kao što su NaCl i CaCl2 rastvaraju se u vodi koja prodire u pore betona. Za vreme niskih temperatura smrzava se samo voda, a soli ostaju u nesmrznutom delu vode gde se njihova koncentracija povećava. Kada se koncentracija soli u rastvoru toliko poveća da rastvor postane zasićen, počinje kristalizacija soli. Ova kristalizacija soli izaziva pritisak soli na zidove kapilarnih pora i ovaj pritisak je reda veličine kao što je pritisak leda u porama. Zbog ovog efekta beton izložen dejstvu soli za odmrzavanje mnogo se brže oštećuje i razara.
Stvaranjem mehurića vazduha u betonu i stvaranjem loptastih pora, mehanizam delovanja mraza drastično se smanjuje. Vazduh u loptastim porama kompezuje povećanje zapremine vode (leda), a najpovoljniji uticaj se postiže ako su loptaste pore što sitnije a u što većem broju i ravnomerno raspoređene u betonu. Zarobljeni vazduh u betonu smanjuje zapreminu vode, odnosno kapilarnih pora, pa se na taj način prekidaju sistemi pora i samim tim smanjuje stepen zasićenosti betona vodom. Sve opisano je razlog zašto se namerno stvaraju pore u betonu dodavanjem aeranata u svež beton. Prema nekim evropskim istraživanjima beton će biti otporan na dejstvo mraza ako ima faktor razmaka pora manji od 0.2 mm.
