Содержание
Морозостойкость бетона: определение, классы, марки
Морозостойкость бетона – это его способность проходить многочисленные циклы заморозки и оттаивания, при этом теряя не более 5% прочностных показателей. Данная характеристика играет немаловажную роль при планировании строительных работ, общем эксплуатационном периоде строения и расчёте его прочности. Это свойство зависит от структуры «искусственного камня» и напрямую зависит от пористости материала. Чем больше в нём пор, тем больше он вовлекает в себя воды. Как мы знаем, вода при низких температурах превращается в лёд и увеличиваться в размерах. Это вызывает образование трещин и разрушений внутри бетона. Чем больше раз повторяется данный цикл, тем более велика вероятность разрушения строения.
Как и другие физические и химические особенности вещества, данная особенность маркируется особым номенклатурным символом. Для обозначения марки бетона по морозостойкости используется литера «F», а после неё указывается число циклов замораживания и размораживания, которые материал способен выдержать без потери своих прочностных характеристик.
Определение морозостойкости бетона
Для того, чтобы выяснить допустимое количество температурных циклов, которые выдержит бетон, были разработаны специальные испытания. Для определения морозостойкости бетона по ГОСТ 10060-2012, существует несколько способов:
- Обычный;
- Ускоренный.
Для испытаний используется заготовка в виде бетонного куба, рёбра которого равны 50-250 мм. Он подвергается контрольным испытаниям по прочности на сжатие. Затем он подвергается базовым температурным тестам – он замораживается и оттаивает. Для этого используются температуры в -130С (для заморозки) и +180С (для оттаивания). Максимальное число циклов является определяющим фактором для маркировки бетона. Как только он начинает терять прочность (~5%), испытания завершаются и ему присваивается марка.
Стоит отметить, что данный вид проверки не является максимально достоверным. Образцы, теряющие свою прочность при лабораторных испытаниях, при эксплуатации в природной среде могут не терять своих характеристик. Это объясняется тем, что для проверки применяется высокая скорость сушки. Такой темп не встречается в условиях обычной эксплуатации.
Для ускоренных методов используются водные растворы и хлориды натрия. Образцы размещаются в морозильную камеру в закрытых сверху ёмкостях, которые наполнены раствором хлорида натрия (5%) и воды. Ёмкости располагаются на расстоянии от стенок камеры не менее 50 мм. Затем на 2.5ч понижается температура. По истечению времени, температура повышается на следующие 2.5ч. Оттаивание происходит в растворе хлорида натрия и воды. После определённого количества циклов, совершается осмотр образцов. Их замеряют и измеряют на прочность на сжатие. Если результаты, полученные в ходе нескольких разных проб на морозоустойчивость отличаются, более точным принято считать лабораторный метод.
Существует возможность определения морозоустойчивости и по другим критериям, не прибегая к технологическим испытаниям. Строители могут определить по таким признакам, как:
- Внешний вид;
- Водопоглощение. Если данный параметр равен 5-7%, отсюда следует, что имеет слабую устойчивость к низким температурам;
- Трещины и другие деффекты.
Таблица морозостойкости бетона
Прочность, марка | Морозостойкость, F | Водонепроницаемость, W |
---|---|---|
М100-150 | F50 | W2 |
200-250 | F100 | W4 |
М300 | F200 | W4 |
М350 | F300 | W6 |
М400 | 300 | W8 |
М450-600 | F200-300 | W8 |
Применение в зависимости от марки
Чем ниже число, указанное в наименовании, тем меньше материал способен выдержать температурных изменений. Отсюда следует, что при строительстве в регионах с высокими и низкими температурами, стоит использовать марки с наибольшим числом. Для регионов с более мягким климатом, подойдут материалы с низкими числами. Например, для центральной и западной части России, активно используются марки F50-F150. Они прекрасно справляются с нашими погодными условиями, не разрушаются и не трескаются.
Как повысить морозостойкость бетона?
На сегодняшний день существует несколько действенных способов для увеличения морозоустойчивости:
- Надбавки для морозостойкости бетона;
- Использование цемента более высокой марки.
Чтобы поменять состав вашей бетонной смеси, обратитесь к профессиональным строителям. Они смогут помочь вам подобрать подходящую марку цемента и других составляющих вашего бетона.
ООО «Полихим» занимается изготовлением добавок в бетон широкого спектра. В нашем ассортименте имеются специальные добавки, использование которых поможет вам увеличить показатели морозостойкости бетона. Для решения этой проблемы вам подойдут либо противоморозные добавки, повышающие температуру замерзания бетонной смеси, либо ускорители набора прочности. Для подробного ознакомления посетите соответствующий раздел сайта, либо свяжитесь с нашими специалистами.
Заключение
Бетонные смеси – это универсальный строительный материал, имеющий свои сильные и слабые стороны. Современный технологический прогресс позволяет усиливать его качества безопасными и надёжными способами. Чтобы ваши строения и конструкции прослужили долго, стояли на века, необходимо внимательно отнестись к выбору марки.
К другим статьям
Что понимают под морозостойкостью бетона? От каких факторов она зависит?
Морозостойкость бетона — способность его сохранять прочность и эксплуатационную надежность при воздействии попеременного замораживания и оттаивания в насыщенном водой состоянии. Разрушение бетона в водонасыщенном состоянии при циклической действия положительных и отрицательных температур обусловлено комплексом физических коррозионных процессов, которые вызывают деформации и механические повреждения изделий
и конструкций.
Морозостойкость характеризуется количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания, которые бетон выдерживает без уменьшения своей прочности более чем на 5%. Для тяжелого бетона установлены следующие марки по морозостойкости: F100, F150, F200, F300, F400, F500, F600, F800, F1000.
Соответствии с государственным стандартом регламентируется число циклов замораживания и оттаивания как число переходов температуры через 0°С.
Морозостойкость бетона определяется прежде структурой его порового пространства. В бетоне образуются три основных вида пор: поры цементного геля, размер которых лежит в пределах (15…40)*10-10 м, капиллярные поры (0,01…1 мм) и условно замкнутые поры (10…500 мкм). Относительно крупные поры образуются также при недоущильненни бетона.
Капиллярные поры, образованные избыточной водой, является основным дефектом структуры бетона, который негативно влияет на его морозостойкость.
К условно замкнутых пор относят пузырьки воздуха в цементном камне и бетоне.
Суммарным объемом пор, их размером и удельной поверхностью можно управлять путем введения воздухововлекающих или газообразующих добавок. Воздушные поры, полученные путем введения в бетонную смесь воздухововлекающих добавок, существенно изменяют структуру бетона. Число воздушных пор в 1 см3 цементного камня может достигать одного миллиона, а поверхность этих пор — 200…250 см2. Через эту поверхность в поры поступает избыточная вода, вытесняется из капилляров при замораживании бетона. Защитным действием обладают только достаточно мелкие воздушные поры размером менее 0,5…0,3 мм.
Всю совокупность строительно-технологических факторов, влияющих на морозостойкость бетона, можно разделить на две группы:
1. Факторы, обусловленные условиями эксплуатации конструкций;
2. Факторы, которые учитывают особенности исходных материалов, структуру, состав бетона и условия его твердения.
К важнейшим эксплуатационных факторов, кроме числа циклов замораживания и оттаивания, относятся степень водонасыщения и температура замораживания бетона. Снижение прочности бетона после замораживания и оттаивания наблюдается лишь при его водонасыщении выше определенной величины. Водонасыщения бетона возрастает в присутствии солей.
Вода в большинстве капиллярных пор замерзает при температуре до -15°С. При дальнейшем снижении температуры происходит замерзание воды в более тонких порах и при температуре -70…-80°С практически вся порол вода находится в замерзшем состоянии, кроме воды, которая заполняет мелкие гелевые поры. Сравнительное определение морозостойкости бетона замораживанием при -17 и при -50°С показало, что разрушение бетона во втором случае ускоряется в 6…10 раз.
Объем открытых пор, которые влияют на объем замерзающей воды, зависит от водоцементного отношения (В/Ц) и степени гидратации цемента (доли цемента, который вступил в химическое взаимодействие с водой через определенное время твердения). С увеличением В/Ц растет как общий объем открытых пор, так и средний их размер, что также негативно влияет на морозостойкость. При проектировании морозостойких бетонов принято ограничивать В/Ц в зависимости от условий работы бетона в сооружениях. Для обеспечения высокой морозостойкости бетона рекомендуется во В/Ц находилось в пределах 0,4…0,5, а расход воды не превышала 160 кг/м3.
Степень гидратации цемента зависит от активности цемента, интенсивности роста ее во времени, длительности и условий твердения бетона.
Влияние качества цемента на морозостойкость бетона связан с минералологическому составу, тонкостью помола и наличием активной минеральной добавки. Из минералов цемента негативное влияние на морозостойкость оказывает трехкальциевого алюминат С3А. В морозостойких бетонах нежелательные активные минеральные добавки, особенно с повышенной водопотребностью. Экспериментально показано, что бетоны с умеренным содержанием доменных шлаков или каменноугольной золы могут иметь удовлетворительную морозостойкость, особенно при втягивании в бетон воздуха. Низкую морозостойкость имеют пуццолановый цементы.
Продолжительность хранения (лежалости) цемента существенно влияет на его морозостойкость. Наличие оболочки из новообразований гидратированных минералов на зернах цемента является одной из основных причин снижения долговечности бетона.
На морозостойкость бетона существенное влияние оказывает морозостойкость самых заполнителей и их Водопотребность. Важными с позиций морозостойкости является свойства заполнителей, которые определяют их сцепление с цементным камнем и модуль упругости.
Пластифицирующие добавки повышают морозостойкость бетона как в результате уменьшения водопотребности и соответственно капиллярной пористости, так и вследствие определенного повитровтягування.
Больше увеличивают морозостойкость бетона воздухововлекающая добавки. Воздухововлекающая добавки изготавливаются в виде концентрированных растворов, густых паст или сухого, легкорастворимого порошка. Для приготовления добавок используются древесные смолы, продукты переработки нефти, растительные жиры и другое сырье. Чаще всего в качестве воздухововлекающих применяют добавки на основе древесной смолы (смола нейтрализована Воздухововлекающая — СНП, синтетическая поверхностно добавка — СПД и др.). Их вводят в бетонные смеси в количестве 0,01…0,02% от массы цемента. При этом объем вовлеченного воздуха составляет 30…60 л/м3. Морозостойкость бетона с воздухововлекающими добавками возрастает в несколько раз.
Наряду с воздухововлекающими для образования системы умовнозамкнутих пор в бетоне применяют газообразующие добавки, например, ГКЖ-94.
Помимо особенностей исходных материалов и состава бетонной смеси на морозостойкость бетона существенное влияние оказывают условия его твердения. Оптимальные условия твердения должны способствовать получению бетона с минимально возможной капиллярной пористостью и достаточным объемом условно замкнутых пор.
При тепловлажностной обработке получения морозостойкого бетона обеспечивается при минимизации деструктивных процессов, вызванных температурным расширением воды и воздуха. Снижение интенсивности деструктивных процессов достигается при мягких режимах пропаривания: удлиненной (не менее 3-5 часов.) Предварительный выдержке, замедленной скорости подъема температуры и охлаждения (не более 15…20°С/час.), Пониженной температуре изотермического прогрева (60…80°С).
ПРЕЗЕНТАЦИЯ NEW!
Ch5 КОМПЛЕКСНАЯ ДОБАВКА ДЛЯ ВИБРОБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ |
В случае возникновения вопросов свяжитесь с нашими техническими специалистами.
Защита от замерзания, критические температуры и защита от замерзания
Важно свести к минимуму эти случаи путем выбора места установки. В определенные годы даже выбора места будет недостаточно, и тогда могут потребоваться некоторые физические меры для уменьшения ущерба.
Источник: Проект «Точность» (Исходная и конечная даты температуры замерзания и годовое количество осадков в США)
Почти во всех садах Пенсильвании иногда возникают проблемы с поздними весенними заморозками, которые могут повредить цветы и снизить урожай. Важно свести к минимуму эти случаи путем выбора места. В определенные годы даже выбора места будет недостаточно, и тогда могут потребоваться некоторые физические меры для уменьшения ущерба.
Даты средней последней вероятности заморозков и первой даты заморозков осенью для некоторых городов
Алтуна | 6 мая | 4 октября |
---|---|---|
Гаррисберг | 9 апреля | 30 октября |
Филадельфия | 30 марта | 17 ноября |
Питтсбург | 20 апреля | 23 октября |
Скрэнтон | 24 апреля | 14 октября |
Уильямспорт | 3 мая | 13 октября |
From Grow Quest
Весеннее повреждение цветов основано на критической температуре для цветов. Критическая температура — это температура, измеренная правильно выставленным и откалиброванным термометром, при которой цветы или плоды выдерживают 30 минут или менее без повреждений. Весной она может колебаться от 24ºF до 32ºF. Осенью повреждения обычно не возникают, если только температура плодов не падает ниже 28ºF
Просмотр критических температур
Исходные критические температуры были получены в штате Вашингтон. Они были разработаны путем помещения цветов в контролируемые морозильные камеры и извлечения их при определенных температурах для наблюдения за повреждением. Эта процедура имитирует то, что может произойти во время радиационного заморозка, и может быть неточной, когда происходит адвективное замерзание.
Степень повреждения
Степень повреждения цветочных почек может быть различной, даже если достигнуты или превышены критические температурные пороги. Причины разные, в том числе:
- Не все шишки одинаково чувствительны
- Не все деревья одинаково чувствительны
- Не все сорта одинаково чувствительны
Факторы, влияющие на повреждение при критической температуре
- Стадия развития цветка — для яблони королевское цветение и розовые кажутся более чувствительными, чем те, что находятся в стадии полного цветения. Для большинства других плодовых деревьев стадия полного цветения считается наиболее чувствительной к повреждениям. В целом считается, что снижение чувствительности связано с повышенным содержанием воды в частях цветка с одновременным увеличением способности к переохлаждению.
- Ветреные условия способствуют лучшему перемешиванию воздуха и могут не отражать фактическую температуру, в которой находится цветок.
- Влажность замедляет изменения температуры. При низкой влажности изменение температуры может происходить быстрее.
- Сорта имеют различную восприимчивость к низким температурам. Давно известно, что Delicious более чувствителен к низким температурам и может нанести больший ущерб
- Энергия дерева может влиять на содержание воды в цветочных частях и их способность к переохлаждению
- Погода до заморозков — воздействие низких температур и сухих условий перед заморозками может повысить выносливость и устойчивость к повреждениям от заморозков
- Скорость оттаивания, чем медленнее скорость оттаивания утром, тем меньше потенциальный ущерб
.
Типы заморозков
Адвективные заморозки
Адвективные заморозки возникают, когда в регион поступает большая масса холодного воздуха. Это может сопровождаться или не сопровождаться облаками. Холодный воздух рождается над заснеженными полярными и арктическими районами. Затем воздушная масса мигрирует в регион и обычно сопровождается ветрами, скорость которых превышает 5 миль в час (8 км / ч). Температура на поверхности ниже точки замерзания и становится холоднее с высотой. Мало что можно сделать для защиты деревьев, кроме возможности укрыть урожай. Нагрев экономически нецелесообразен, так как нет инверсии. Если ветер не слишком сильный и температура воздушной массы не слишком низкая, орошение водой может помочь уменьшить ущерб.
Радиационные заморозки
Радиационные заморозки возникают, когда тепло, накопившееся в верхних слоях почвы, ночью излучается обратно в атмосферу. Скорость ветра, как правило, низкая, и инверсия обычно развивается, когда температура у поверхности земли падает до или ниже точки замерзания.
Подача тепла от костров или автономных обогревателей; нагревает садовый воздух за счет конвекции. Если существует инверсия, тепло будет подниматься до тех пор, пока не достигнет одинаковых температур воздуха, и будет медленно снижаться, пока профиль воздуха не станет аналогичным по температуре. Пока этот профиль воздуха выше критической температуры для конкретной плодовой культуры и стадии цветения, цветы и плоды защищены от повреждений.
Факторы, влияющие на падение температуры
- Холодный воздух тяжелее теплого, поэтому он естественным образом стекает в более низкие высоты. Сады или садовые карманы, расположенные на более низких высотах, пострадают больше из-за сбора этого холодного воздуха. По этой причине выбор места имеет решающее значение, чтобы избежать низменной земли.
- Облака могут быть союзниками садовода. Излучение от почвы улавливается облаками и не проходит через них. Следовательно, в пасмурные ночи вероятность радиационного заморозка меньше, так как тепло не может распространяться беспрепятственно. С другой стороны, дым от горящих пожаров не задерживает излучение, и тепло проходит напрямую, позволяя окружающему воздуху охлаждаться.
- На скорость и глубину падения температуры влияет точка росы. Точка росы – это температура, при которой влага начинает конденсироваться из воздушной массы. Общая скорость снижения температуры из-за радиационных потерь может быть довольно быстрой, пока воздух не приблизится к температуре точки росы, когда атмосферная вода начинает конденсироваться на более холодных тканях растений (которые первыми достигают температуры точки росы при атмосферном давлении, потому что они холоднее).
- Чем больше водяного пара в воздухе, тем выше точка росы. Знание точки росы может помочь определить, как быстро растениеводу придется реагировать на морозы. Когда точка росы выше точки замерзания, падение температуры будет намного медленнее. Если точка росы ниже критической температуры, то падение температуры происходит быстрее. Низкая точка росы также указывает на сухость воздуха и потенциально большие трудности с обогревом сада.
- Ветер может разрушить инверсию и не позволяет нижним уровням атмосферы оставаться стабильными, что приводит к накоплению тепла.
Мониторинг замерзания
Очень важно иметь хорошее оборудование для мониторинга окружающей среды. Некоторые регионы выращивания фруктов могут иметь сети мониторинга температуры (см. Погодную сеть штата Вашингтон). Также можно приобрести отдельные системы, которые производители могут использовать на своих фермах. В Пенсильвании и многих близлежащих штатах система мониторинга погоды NEWA действует с 2013 г.
Термометры следует калибровать каждый сезон. Чтобы откалибровать термометр, в большое ведро или контейнер поместите равное количество льда и воды, вставьте термометр в контейнер и взболтайте термометр в ледяной бане. Правильно откалиброванный термометр должен показывать 32ºF в растворе ледяной бани.
Существуют рекомендуемые стандартные укрытия и высоты для размещения этих термометров (Однако это более важно для национальной метеорологической службы и научных измерений.) Размещайте термометры в самых низких местах в саду на высоте кроны деревьев с плодами. Если термометры установлены слишком низко, вы можете слишком рано начать применять метод защиты от замерзания. Также можно использовать портативные цифровые термометры, но они также должны быть откалиброваны.
Методы защиты от замерзания: пассивные
Правильный выбор места является наиболее экономичным и эффективным методом защиты от замерзания. Никакой механизм защиты от замерзания не может преодолеть неправильный выбор места для сада.
Почвы
Почвенные условия сильно влияют на защиту от замерзания. Тепло поглощается почвой в течение дня и выделяется для обогрева цветов ночью и рано утром. Максимальное воздействие на почву солнечного света необходимо для обеспечения оптимальной защиты от замерзания. Следующая таблица относительных перепадов температур в зависимости от условий пола в саду:
Голая, твердая, влажная земля | самый теплый |
Измельченная покровная культура, влажная земля | ½°F холоднее |
Низкорослые покровные культуры | На 1°-3°F холоднее |
Сухой, твердый грунт. | на 2°F холоднее |
Свежедискованный, пушистый молотый | на 2°F холоднее |
Высокопокровные культуры или высокие сорняки | 2°-4°Fхолоднее |
Если покровная культура препятствует дренажу воздуха | 6°-8°F холоднее |
Тип почвы
Темные почвы поглощают большее количество тепла в дневное время и потенциально могут накапливать больше тепла. Гравийные почвы также обладают большей способностью поглощать солнечное излучение
Содержание воды в почве
Уплотненная голая, но влажная почва может сохранять большее количество тепла дневного солнечного излучения, чем покрытая сухая почва. На теплопроводность и теплоемкость почв сильно влияет содержание влаги в почве. Ежедневно тепло передается примерно через верхние 0,3 м (1 фут) почвы. Когда почва влажная, теплопередача и хранение в верхнем слое почвы лучше, поэтому больше тепла сохраняется в дневное время для отдачи в ночное время. Значительные различия между теплопроводностью и теплоемкостью наблюдаются между сухими и влажными почвами. Однако, если содержание воды в почве близко к полевой влагоемкости, увлажнение почвы не требуется. Увлажнение почвы на глубину менее 1 фута (0,3 м) не требуется, поскольку ниже этого уровня суточные колебания температуры незначительны.
Структура почвы
Тяжелые почвы с большим содержанием глины сохраняют тепло лучше, чем песчаные почвы. Песчаные почвы также часто имеют более светлый цвет и, следовательно, имеют тенденцию отражать больше солнечного света, а не поглощать его в виде тепла.
Уход за почвенным покровом
Когда в саду или винограднике есть трава или сорняки, солнечный свет отражается от поверхности, и в почве сохраняется меньше тепловой энергии. Высокая плотная покровная культура может снизить ночные температуры на 10ºF (5ºC), в то время как плотно скошенная покровная культура обычно лишь примерно на 2ºF (1ºC) холоднее, чем голая почва. Таким образом, в сезон заморозков может оказаться полезным, чтобы средние ряды в саду были тщательно скошены, чтобы увеличить потенциальное поглощение дневного тепла и уменьшить потери тепла в ночное время. Точно так же растительная мульча обычно снижает передачу тепла в почву и, следовательно, делает сельскохозяйственные культуры более склонными к замерзанию.
Голая ненарушенная влажная почва без почвопокровной растительности может выделять достаточно тепла, чтобы поднять температуру на 2-3 градуса в растительном покрове по сравнению с покрытой дерном мульчированной почвой.
Активные методы защиты от замерзания
Когда-то широко использовались обогреватели. Однако из-за стоимости топлива и загрязнения окружающей среды они в значительной степени вышли из употребления. Некоторые из них все еще используются в Пенсильвании и на востоке США. Обогреватели обычно находятся в старых садах, которые работают в течение длительного времени. Существует несколько различных типов. Более распространенной практикой является сжигание кустов для обрезки, расположенных в саду. Необходимо соблюдать осторожность, чтобы избежать распространения огня из-за ветреной погоды.
Было в основном 3 типа обогревателей:
- Конусные обогреватели дают немного больше тепла.
- Нагреватели возвратной трубы потребляют немного меньше топлива.
- Автономные обогреватели с топливом в нижнем резервуаре (см. рисунок ниже).
Слева: Автономный обогреватель с топливным баком. Справа: мобильный пропановый обогреватель Frost Dragon.
Мобильный пропановый обогреватель
Разработан в Южной Америке и работает за счет добавления теплого воздуха из пропанового обогревателя, прикрепленного к трактору. Они продаются под торговой маркой «Frost Dragon». Чтобы должным образом защитить территорию, обогреватель должен каждые 12 минут возвращаться к начальной точке заданного маршрута через сад. Это требование может ограничить площадь защищаемой области. Неровная местность, требующая более низкой скорости трактора, еще больше ограничивает потенциальную зону защиты.
Ветряные машины
Ветряные машины становятся все более популярными. В зависимости от рельефа сада один ветряк может защитить до 10 акров (4,0 га). Ветрогенераторы лучше всего работают для поддержания температуры, а не для обогрева садов. С точки зрения обогрева их эффективность зависит от наличия инверсии (обогреватели и небольшие костры могут в некоторой степени работать без инверсии). Их можно комбинировать с обогревателями, в которых тепло, выделяемое обогревателями, распространяется по саду. Также доступны небольшие вентиляторы, которые крепятся к карданному валу трактора и могут использоваться в таких местах, как небольшие болота.
Ветряные машины с двигателем, установленным сверху (слева) или снизу на земле (справа).
Вертолеты
Вертолеты работают, когда необходимо защищать несколько объектов, а защита требуется только время от времени. Они работают, смешивая более теплый воздух с нижним более холодным воздухом, поэтому необходима инверсия. Необходимо заранее связываться с операторами, и вы рассчитываете платить больше. Помните об ограничениях участка, таких как большие высокие деревья и линии электропередач, которые могут окружать фруктовый сад. Проверьте местные правила на наличие ограничений, которые могут запрещать полеты вертолетов в ночное время. Как и Frost Dragon, вертолет должен иметь возможность возвращаться в любую секцию каждые 5–6 минут, чтобы предотвратить повторение расслоения воздуха.
Верхнее орошение
Верхнее орошение работает по принципу скрытой теплоты плавления. При переходе воды из газа в жидкость и лед при каждом фазовом переходе выделяется определенное количество энергии. Применение воды во время заморозков способствует постоянному образованию льда и поддерживает температуру частей цветка около 32ºF (0ºC). Чтобы система орошения была эффективной, ее необходимо запустить, когда температура воздуха упадет до 33ºF (1ºC).
- Необходимое количество воды зависит от температуры и условий окружающей среды.
- Первоначально при разработке необходимо было постоянно подавать воду после запуска системы. Исследования доктора Пола Хайнемана из Университета штата Пенсильвания показали, что подачу воды можно включать и выключать. В результате потребление воды сократилось на 1/3.
- Типичная скорость подачи воды составляет от 0,10 до 0,15 дюйма/час (от 2,5 до 3,5 мм/час). При необходимости работа системы в течение нескольких ночей подряд может привести к чрезмерному заболачиванию почвы.
- Верхнее орошение в лучшем случае может защитить только до 24ºF. Она не будет работать при сильном ветре, а при сильном ветре лучше вообще не включать систему.
- Система верхнего орошения для защиты от замерзания требует постоянной установки труб, насосов и магистралей. Однако эту же систему можно использовать для летнего орошения и испарительного охлаждения перед сбором урожая для улучшения цвета плодов.
- Система отключается утром, когда лед тает и температура повышается. Ледоруб без веток указывает на то, что подо льдом образуется вода. Убедитесь, что температура продолжает расти.
- Недавние модификации этой системы компанией Rieger в Джорджии включают в себя отдельные стояки на каждом дереве с микрофорсунками, которые могут работать при низком давлении.
Два типа полива поверх деревьев.
Орошение под деревьями
Орошение под кронами деревьев не применялось на востоке США, но было опробовано в штате Вашингтон. Величина защиты от спринклерных систем под деревьями зависит как от количества (массы) воды, так и от температуры подаваемой воды, что ограничено силой термической инверсии.
Исследования в штате Юта также показывают, что относительная влажность воздушной массы также может влиять на эффективность системы. В большинстве систем используются небольшие (5/64–3/32 дюйма) спринклерные головки с малой траекторией, работающие под давлением 40–50 фунтов на квадратный дюйм. Области применения варьируются от 0,08 до 0,12 дюйма в час. (40-55 галлонов в минуту/год) или чуть больше половины требований по деревьям. Спринклеры обычно включаются при температуре около 32ºF или раньше, если точка росы низкая, чтобы максимально повысить влажность и предотвратить замерзание стояков и спринклерных головок.
Другой вариант дождевателей под деревьями – орошение теплой водой. Применение воды при температуре 21ºC в Мексике использовалось для защиты от замерзания. Системы, которые нагревают воду, были испытаны в Вашингтоне и других областях, и было показано, что они гораздо более эффективно используют мазут. В этих системах используются большие стационарные котлы/теплообменники на краю поля и нагревается вода для использования через существующую систему орошения под деревьями. Таким образом, тепло равномерно распределяется по полу сада.
Применение материалов типа «антифриз»
Существует несколько коммерческих продуктов, которые, как утверждается, обладают свойствами защиты от мороза при нанесении на деревья (например, Frost Ban, Antistress, Envy, Seasol и Teric). Нет никаких научных доказательств того, что перечисленные материалы уменьшают возникновение повреждений от мороза. Однако в статье в HortTechnology сообщалось о материале, разработанном учеными из Университета Майами, который, как было показано, повышает устойчивость как к холодовым повреждениям, так и к холодовой гибели листвы, цветов и фруктов растений. Препарат поступил в продажу под торговым названием FreezePruf. (См. HortTechnology 21(1):109.- 118). Опять же, его не тестировали в садах Среднеатлантического региона.
Предотвращение заморозков за счет задержки цветения
В конце 1970-х годов исследователи из Университета Кентукки, Университета штата Юта и Университета штата Огайо продемонстрировали, что периодический полив сверху при температуре воздуха выше 45ºF (7ºC) задерживает развитие цветка во избежание ранних заморозков. Опрыскивание сверху эффективно задерживало цветение на 10-14 дней, но приводило к проблемам чрезмерного полива и снижению завязываемости плодов.
Применение Этефона для косточковых культур
Исследования показывают, что применение регулятора роста Этрел к персикам и другим косточковым плодам осенью перед цветением может задержать цветение. Однако компания-производитель не хочет брать на себя ответственность за маркировку продукта. Применение соевого масла изучалось при поддержке Совета по сое США. Степень задержки цветения была разной. Работа в Пенсильвании показала 4-дневную задержку цветения персика и чуть меньше яблок. Основным недостатком была гибель некоторых цветов. В этой области необходимы дополнительные исследования.
Дополнительные ссылки
Снайдер Р. Л. и Дж. П. де Мело-Абреу. Защита от замерзания: основы, практика и экономика. Корпоративный документ ФАО
Бутсма, А. и М. Браун. Методы защиты сельскохозяйственных культур от замерзания.
Гохил, Х. и М. Мюльбауэр. 2020. Защита от заморозков в садах – что следует контролировать
Роль калия в морозостойкости
февраль 2021 г.
В связи с недавними холодными условиями, которые наблюдались по всей Великобритании, стоит рассмотреть влияние питания на устойчивость растений к холоду. Роль K в защите сельскохозяйственных культур от повреждения морозом широко признана, однако механизмы, лежащие в основе механизмов, могут быть не так ясно поняты.
При недостатке калия в растениях активность устьиц подавляется, что приводит к плохому контролю газообмена, нарушению фотосинтеза и водного контроля, что делает растения более восприимчивыми к стрессам от засухи, мороза, поглощения воды и засоления почвы.
Стресс растений, вызванный морозом или низкими температурами, приводит к фотоокислительному повреждению хлоропластов. Это происходит в результате высокой световой энергии, превышающей способность хлоропластов использовать ее для получения CO 9 .0311 2 фиксация при низкой температуре. Эта избыточная энергия образует активные формы кислорода (АФК), которые нарушают процессы фотосинтеза и повреждают клетки.
Основной функцией калия в растениях является роль осмотического давления в клетках за счет поддержания высокой концентрации калия в клеточном соке. Низкие температуры могут привести к образованию кристаллов льда в растениях, которые защищают себя от этого процесса, сохраняя сахар и калий в своих клетках. Оба эти вещества снижают температуру замерзания клеток, поддерживая их функциональность.
Кроме того, активность многочисленных ферментов, которые могут играть роль в морозостойкости, также зависит от адекватного уровня калия.
Имеются данные о том, что растения, подвергшиеся стрессу, получают больше калия, чем обычно. Например, крупномасштабное применение уменьшило степень холодового повреждения масличного рапса ( Таблица 1 ).
Таблица 1. Влияние внесения калия на повреждение масличного рапса холодом (Австралийское руководство по плодородию почв) | |
K 2 О внесенный кг/га | Растения с холодовым повреждением % |
0 | 62 |
75 | 35 |
225 | 19 |
450 | 8 |
Смягчающий эффект К также продемонстрирован в Таблице 2 по результатам полевых экспериментов на картофеле, выращенном на песчаных почвах с разным содержанием К.
Таблица 2. Влияние увеличения подачи калия на повреждение от мороза (%) и содержание калия в листьях (мг г -1 сухой массы) и урожайность клубней (т га -1 ) картофеля на участках с разным статусом калия в почве (Гревал и Сингх, 1980) | ||||
К статус сайта | K Норма внесения удобрений (кг га −1 ) | |||
0 | 42 | 84 | ||
низкий | Морозный урон a | 65 | 26 | 12 |
К контент | 1,64 | 1,96 | 2,85 | |
Выход клубней | 18,0 | 22,9 | 29,6 | |
средний | Морозный урон | 52 | 30 | 4 |
К контент | 2,28 | 2,80 | 2,80 | |
Выход клубней | 19,8 | 26,0 | 26,3 | |
высокий | Морозный урон | 12 | 12 | 0 |
К контент | 2,61 | 2,79 | 2,82 | |
Выход клубней | 20,7 | 22,4 | 23,4 | |
a Процент листвы, поврежденной морозом в поле |
В этом эксперименте внесение калийных удобрений повысило морозостойкость на всех трех почвах и особенно на почве с самым низким статусом калия.