Автор: Может и должна ли замораживаться?
Дистиллированная вода может замерзнуть. Но этот процесс начинает происходить при более низкой температуре.
Если в обычной воде кристаллы льда появляются уже при 00С, то дистиллят замерзает только при твердом минусе.
В неочищенной воде имеются соли с прочими примесями. Из-за них в такой воде много центров кристаллизации. Дистиллированный раствор практически не имеет центров кристаллизации.
В такой среде нет посторонних примесей, за счет которых вода быстрее перейдет в твердую форму. Но при дальнейшем снижении температуры даже идеально очищенная смесь все равно замерзнет.
Справка. Обычный качественный дистиллят может превратиться в лед при -100С. Стерильная лабораторная вода замерзает при более низком значении. Оно составляет -420С. В лабораторных условиях отмечался случай, когда стерильный раствор превратился в лед только при -700С.
От каких факторов зависит температура кристаллизации?
Температура замерзания стерильного раствора зависит от следующих факторов:
Читайте также: Состав и материалы для производства пенобетона
- наличие посторонних примесей;
- концентрация посторонних включений;
- условия внешней среды, в которых находится очищенная смесь.
Играет роль внешнее воздействие на тару с дистиллированной водой. Даже стерильный раствор при добавлении в него небольшого количества посторонних примесей начнет быстро кристаллизоваться даже при слабом минусе.
Справка. Опыты указывают на чувствительность дистиллированного раствора к механическому воздействию. Охлажденная, но незамерзшая вода моментально покроется льдом, если ударить по емкости с ней или взболтать ее. Это говорит об ее нестабильном состоянии при заморозке.
Отличие в заморозке дистиллята от обычной воды
Замораживание дистиллята отличается от заморозки простой воды более низкой точкой замерзания. Чем состав чище, тем ниже температура потребуется ему для полного превращения в лед. Водопроводная вода превратится в лед уже при 00С.
Отличие также кроется в центрах кристаллизации. В очищенной воде их нет из-за отсутствия в ней примесей. В обычной воде таких центров кристаллизации очень много. По этой причине она быстрее охлаждается.
Замораживание обычной воды происходит быстрее, чем дистиллированной.
Очищенный состав кристаллизуется более длительное время. Фрагменты льда в такой воде формируются постепенно.
Обычная вода покрывается льдом по всей поверхности. Замораживание начинается снизу и движется вверх. В дистилляте этот процесс идет сверху вниз.
Как замерзает вода
В обыкновенной воде есть микроскопические частички, это может быть пыль, глина, песок. При понижении температуры и достижении отметки в 0 градусов они становятся центрами, вокруг которых появляются кристаллы льда. Пузырьки воздуха, трещины на посуде тоже могут стать такими ядрами кристаллизации. Чем их больше, тем быстрее пойдет процесс.
Для воды с примесью соли и прочих добавок требуется больше времени для замерзания потому, что у нее высокая плотность, и чем она выше, тем дольше жидкость будет замерзать. Дистиллированную воду вообще невозможно заморозить в домашних условиях из-за отсутствия таких центров, если в ней нет пузырьков воздуха и трещинок на емкости, в которую она налита.
Температура превращения в лед
Скорость превращения очищенной воды в лед зависит от условий, в которых она находится. Дистиллированная смесь, находящаяся на улице и внутри аккумулятора машины, замерзает при разной температуре. В двух указанных случаях отмечается разная точка замерзания.
На улице
В уличных условиях очищенный состав кристаллизуется довольно быстро. На открытом воздухе нет факторов, препятствующих быстрому переходу раствора в состояние льда.
Качественный дистиллят на улице может замерзнуть при -100С. Это значение является точкой замерзания. Но часто имеющиеся в продаже составы превращаются в лед при температурном режиме от -1 до -50С.
В аккумуляторе
Поскольку в данном случае очищенная вода находится внутри аккумуляторной батареи, то процесс ее замерзания будет происходить медленнее. Но это касается случаев, если дистиллят заливается в прогретый аккумулятор. Он остывает медленно. При слабом минусе дистиллят внутри него не успеет заморозиться.
Важно. Точкой замерзания качественной дистиллированной воды в аккумуляторной батарее является значение в -70С. Обычные составы среднего качества могут начать кристаллизироваться уже при температуре в -30С.
Читайте также: Как защитить газобетон от воздействия влаги
Характеристики бетона
Бетон – это смесь крупного заполнителя с вяжущим, имеющим способность переходить из жидкой к твердой фазе. В настоящее время существуют разные виды бетонов – асфальтобетоны, полимербетоны и так далее. Однако наибольшее распространение получил бетон, в котором в качестве вяжущего используется портландцемент. Портландцемент – это размолотая в определенной пропорции и обожженная смесь извести и глины, способная при затворении ее водой образовывать твёрдый и прочный искусственный цементный камень.
Портландцемент
Оказалось, что в природе часто встречаются большие залежи минерала, который называется — мергель, состоящий из глины и извести в соотношении, необходимом для изготовления цемента. При производстве цемента в заводских условиях этот минерал обжигают в специальных печах и размельчают до состояния пыли.
Для разных целей выпускаются различные марки цемента. Марка – это характеристика цементного камня после затвердения выдерживать определенную нагрузку при сжатии. При схватывании цемента, смешанного с водой, возникает химическая реакция и превращение жидкого состава в твердый. От количества воды зависит окончательная прочность материала и сроки схватывания (время течения химической реакции).
Марки и классы бетона
Существенным недостатком цементного камня является его усадка, то есть разница в объеме при переходе от жидкой к твердой фазе может составлять до 10%. Неравномерность усадки ведет к появлению, так называемых, усадочных трещин и внутренних напряжений, снижающих прочность. Добавление крупных заполнителей, таких как песок и щебень, позволяет получить бетон, в котором эти недостатки существенно снижены и не оказывают большого влияния на прочность возводимых из него конструкций. Крупный заполнитель также позволяет экономить цемент, стоимость изготовления которого значительно выше добычи песка и щебня.
Прочностные характеристики бетона характеризуются классами (изображение выше), также отражающими прочность бетона на сжатие. По старинке их иногда также именуют марками.
Важно! Не следует путать класс бетона и марку бетона – это не одно и то же.
Опытным путем были разработаны пропорции воды и цемента, позволяющие получать бетон различных классов, даже из цемента одной и той же марки.
Проектную прочность бетон набирает в течение первых 28 суток, затем реакция сильно замедляется, продолжаясь все время существования бетонной конструкции, то есть с течением времени бетон становится все более прочным, и при правильной эксплуатации срок его службы может составлять от 100 и более лет.
Твердение и набор прочности бетона в зависимости от температуры и времени (в %)
Еще один недостаток бетона – его низкая прочность на растяжение или изгиб, которая меньше прочности на сжатие в 15-20 раз. Поэтому французом Монье был придуман способ помещать в растягиваемую зону бетонной конструкции металлический (стальной) каркас, воспринимающий растягиваемые напряжения. Так появился железобетон – самый главный материал, использующийся в строительстве до настоящего времени.
Как происходит процесс?
Процесс происходит следующим образом:
-
Состав при снижении температуры охлаждается все больше. - При достижении точки замерзания пространство между молекулами увеличивается.
- В верхней части емкости сначала формируется ледяная шапка, которая начинает расти вниз.
- Замораживание идет сверху вниз, пока не доходит до дна емкости.
В процессе замораживания объем дистиллированной смеси становится больше почти на 10%.
Читайте также: Технология армирования и бетонирования строительных конструкций.1.Назначение и виды арматуры
Дефекты бетона и способы их устранения
Сразу после окончания строительства или в ходе эксплуатации зданий и сооружений в бетонных конструкциях могут быть обнаружены дефекты, влияющие на их надежность и прочность. К основным видам дефектных повреждений и признакам брака при производстве работ относят:
- гравелистую неровную поверхность;
- образование полостей;
- наличие поверхностных раковин;
- пустоты в сделанной монолитнойконструкции;
- образование трещин.
Правильное определение вида имеющихся недостатков может быть произведено только после качественной очистки дефектируемого участка и его внимательного осмотра. Разработка мероприятий по исправлению дефектов может происходить только при согласовании с организацией выполнившей проект и представителем строительного контроля со стороны заказчика.
Контроль качества бетона и наличие дефектов проводится согласно ГОСТ Р 53778-2010 «Здания и сооружения. Правила обследования и мониторинг технического состояния».
Стоит отметить что все дефекты, согласно выше упомянутым правилам, условно можно разделить на 2 категории:
- значительные — это дефекты, которые существенно ухудшаются эксплуатационные характеристики строительной продукции и ее долговечность. Они подлежат устранению до скрытия их последующими работами;
- критические — при их наличии здание, сооружение, или отдельные части непригодны. В этом случаи дальнейшее ведение работ по условиям прочности и устойчивости небезопасно либо может повлечь снижение указанных характеристик в процессе эксплуатации. Данные дефекты подлежат полному устранению до начала последующих работ или с приостановкой всех начатых работ.
Неровности с выступающим щебневым наполнителем
Этот вид дефектов характеризуется гравелистой поверхностью бетонной конструкции с выступающими краями частиц щебня. При наличии такого недостатка выполнение отделочных работ, нанесение гидравлической и тепловой изоляции может быть сильно затруднено. Такая поверхность в большинстве случаев образуется при использовании некачественной или бракованной опалубки.
Устранение. Исправление производят путем нанесения цементно-песчаного штукатурного слоя необходимой толщины, что приводит к увеличению расходов на строительство.
Полости на поверхности
Обычно образуются при нарушении технологии приготовления бетонной смеси с повышенным содержанием воды и недостаточно качественного уплотнения с использованием вибрационного инструмента. Для устранения дефектов поверхность промывают водой, полости зачищают металлическими щетками и заполняют цементно-песчаной смесью в соотношении 1:2 на основе портландцемента марки М400 или 500.
Наличие поверхностных раковин
Могут появиться при некачественном уплотнении заливаемой смеси, высокой жесткости материала после длительной транспортировки, расслоения бетона до начала процесса заливки и при забрасывании его в опалубочную конструкцию с недопустимой высоты. Наиболее часто подобный брак образуется в наиболее насыщенных арматурой местах или с недостаточно свободным доступом. Для определения способа устранения дефектных мест необходимо учесть их количество и величину.
Для устранения имеющихся образований в нагруженных опорных элементах их предварительно очищают металлической щеткой и промывают струей воды. Подготовленные таким образом участки заполняют раствором или бетонной смесью в зависимости от размеров дефектных мест. Материал для устранения приготавливается на основе портландцемента с маркой не ниже М400. Его делают в небольших количествах на месте выполнения работ.
Марка бетонной смеси для устранения дефектов должна быть на позицию выше, чем у материала ремонтируемой конструкции. Это обеспечит хорошее сцепление и повышенную прочность ремонтируемых мест. В том случае, когда при осмотре железобетонного элемента обнаружены раковины проходящие насквозь, то устанавливается охватывающая накладка, а подача раствора или бетонной смеси осуществляется по трубке. Для каждой сквозной раковины необходимо установить не менее двух таких трубок для возможности подачи материала с обеих сторон.
Наличие пустот внутри монолита
Считается самым серьезным видом дефектов в бетонных элементах, вызванных как не правильно приготовленной смесью, так и нарушение технологии заливки. Невидимые с внешней стороны пустоты значительно ослабляют конструкцию и в самом плохом случае могут привести к ее разрушению. Поэтому при выявлении подобных дефектов их устранение должно производиться незамедлительно.
Однако отличительной особенностью недостатков такого типа является отсутствие из проявления на поверхности. А ведь иногда пустоты могут быть довольно больших размеров. Чаще всего они образуются в местах непрохождения бетонной смеси при заливке отдельных участков. При этом может оголяться арматура и нарушаться монолитность конструкции.
Для устранения дефекта с поверхности скалывается слой бетона до достижения пустотного образования. У места бетонирования устанавливается временный щит опалубки с оставленным в верхней части отверстием. Внутрь по трубке закачивается бетонная смесь со щебеночным наполнителем мелкой фракции не более 20 мм. Качество приготовления бетона и его уплотнение контролируется производителем работ и представителем технического надзора заказчика.
Видимые трещины на поверхности
Наиболее распространенными условиями для появления таких дефектных участков являются:
- нарушение требуемых соотношений компонентов при приготовлении бетона;
- превышение допустимых нагрузок на строительную конструкцию;
- активное воздействие коррозии на стальную арматуру;
- нарушение установленной технологии при выполнении укладки смеси.
Выбор способа заделки трещин зависит от их размеров по длине и ширине, направления и дальнейшего развития, а также некоторых других факторов. Наиболее эффективным методом считается очистка с последующим заполнением специальным расширяющимся ремонтным составом, который подают под давлением.
В заключение
Наличие дефектов в бетонных конструкциях не допускает продолжения выполнения работ и не может считаться нормальным для продолжения эксплуатации здания или сооружения. Непринятие мер по выявлению причин и устранению дефектов в большинстве случаев приводит к ухудшению ситуации и большим материальным затратам.
Свести возможность проявления недостатков к минимуму позволяет проведение своевременного технического надзора за выполнением строительных работ. Контроль над техническим состоянием конструкций существующих зданий и сооружений осуществляет смотритель, назначенный приказом по предприятию владельцу. Осмотр должен проводиться в соответствии с разработанной инструкцией не реже двух раз в год.
Видео обзор дефектов и их устранение
Что делать, при замерзании?
В обычных условиях заморозка дистиллята не создает проблем. Замерзший состав необходимо поставить в отапливаемое помещение и подождать.
Когда он оттает и достигнет комнатной температуры, его можно продолжить использовать по назначению. Свойства такого раствора не изменятся.
Не следует ускорять размораживание дистиллированной воды. Нельзя ее нагревать. При данном процессе раствор перестанет быть чистым. В него попадут посторонние примеси из тары, в которой он нагревается.
Если дистиллят замерз внутри аккумулятора, то необходимо предварительно снять его с автомобиля и положить в теплое помещение. Батарея должна оттаять сама при комнатной температуре.
Нельзя нагревать ее или включать в процессе размораживания. После обязательно требуется проверить состояние пластин батареи.
Дистиллят в состоянии льда из-за своего расширения может повредить их, приведя в негодность весь аккумулятор.
Только после тщательной проверки батареи можно устанавливать ее обратно на автомобиль и продолжать им пользоваться. Часто замерзшая дистиллированная вода в аккумуляторе является причиной его поломки. В таких ситуациях дистиллят сливается, а батарея либо отдается в ремонт, либо заменяется на новую.
