СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ Российский патент 1996 года по МПК G01N33/38 

Изобретение относится к строительству, в частности к методам оценки морозостойкости строительных материалов.

Известен способ определения морозостойкости строительного материала, включающий определение акустических и прочностных характеристик образцов, а также капиллярного подсоса за определенное время, с помощью которых по калибровочной зависимости определяют морозостойкость [1]
Недостаток известного способа заключается в том, что он оперирует только с начальными статическими характеристиками и не учитывает динамику их изменения в процессе развития деструктивных процессов, сопровождающих циклическое замораживание-оттаивание, что приводит к снижению необходимой достоверности и повторяемости результатов исследований.

Наиболее близким из известных к изобретению является способ определения морозостойкости строительных материалов, включающий насыщение образцов водой или в водных средах различной агрессивности, замораживание-оттаивание образцов, определение прочности и оценку результатов [2]
Основной недостаток известного способа заключается в том,что в силу заложенной в нем последовательности операций изменения во времени прочности, можно ответить лишь на частный вопрос соответствия или несоответствия характеристик материала заданному нормативу прочности (морозостойкости), но при этом известный способ не дает возможности оценить фактический резерв запаса морозостойкости за пределами некоторой условно заданной величины. Это может послужить причиной некорректной интерпретации результатов испытаний и недоиспользования фактических качеств материала. Кроме того, полученные известным методом результаты невозможно однозначно связать с конкретными факторами, повлиявшими на конкретное значение морозостойкости. Способ энергоемок и трудоемок, так как необходимо проводить для любых материалов не менее половины от нормативного числа циклов замораживания-оттаивания, даже при испытании с неудовлетворительной морозостойкостью. Испытания по известному способу не позволяют уловить фактор временно возникающего увеличения прочности при начальном ограниченном количестве циклов замораживания-оттаивания.

Задача изобретения повышение надежности результатов испытаний, выявление фактических резервов морозостойкости, оптимизации энергозатрат, снижения трудоемкости и количества циклов испытаний.

Сущность изобретения заключается в том, что для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата в способе определения морозостойкости строительных материалов, включающем насыщение образцов водой или в водных средах различной агрессивности, замораживание-оттаивание образцов, определение прочности и оценку результатов, определяют текущую прочность (R₁) партий образцов, через 1/7 1/5 от общего заданного числа циклов замораживания-оттаивания (N_n) устанавливают соотношение текущей прочности из условия
R₁>0,95R_o,
где R_o прочность образцов перед началом испытания, МПА, продолжают замораживание-оттаивание оставшихся образцов, дополнительно определяют текущую прочность (R₂) образцов после 1/2 2/3 общего заданного числа циклов замораживания-оттаивания, устанавливают соотношение текущей прочности из условия R₂>0,95R_o и повторяют определение текущей прочности до значения R₁<0,95R_o, затем выбирают количество циклов замораживания оттаивания, соответствующее необратимой деструкций материала (N_d) по выражению
,
где ;
a, b, c коэффициенты, определяемые по выражениям



;
N₁, N₂, N_i число циклов замораживания-оттаивания, соответствующее значениям текущей прочности, а о морозостойкости строительных материалов судят по количеству циклов замораживания-оттаивания, соответствующему необратимой деструкции материала.

Кроме того, кинетику прочности на любом этапе замораживания оттаивания (R^м) определяют по формуле
.

Способ осуществляют следующим образом.

Изготавливают образцы в виде кубов размером 100x100x100мм. Насыщают в течение 96 ч в воде или водной среде различной агрессивности. Затем образцы подвергают замораживанию-оттаиванию. Через определенное заданное количество циклов замораживания оттаивания определяют текущую прочность и повторяют ее определение до значения R_i<0,95R_o.

Выбирают количество циклов замораживания-оттаивания, соответствующее необратимой деструкции материала, по которому судят о морозостойкости.

Использование: строительство, метод оценки морозостойкости строительных материалов. Сущность изобретения: насыщают образцы водой или в водных средах различной агрессивности. Замораживают и оттаивают образцы. Определяют текущую прочность образцов после общего заданного числа циклов замораживания - оттаивания. Устанавливают соотношение текущей условий R₁>0,95R_o и повторяют определение текущей прочности до значения R_i < 0,95R_o.О морозостойкости строительных материалов судят по количеству циклов замораживания-оттаивания, соответствующему необратимой деструкции материала. 1 з. п. ф-лы.

1. Способ определения морозостойкости строительных материалов, включающий насыщение образцов водой или в водных средах различной агрессивности, замораживание-оттаивание образцов, определение прочности и оценку результатов, отличающийся тем, что определяют текущую прочность R₁ партии образцов через 1/7 1/5 от общего заданного числа циклов замораживания-оттаивания N_n, устанавливают соотношение текущей прочности из условия
R₁ > 0,95 R₀,
где R₀ прочность образцов перед началом испытания, МПа,
продолжают замораживание-оттаивание оставшихся образцов, дополнительно определяют текущую прочность R₂ образцов после 1/2 2/3 общего заданного числа циклов замораживания-оттаивания, устанавливают соотношение текущей прочности из условия R₂ > 0,95 R₀ и повторяют определение текущей прочности до значения R₁ <0,95 R₀, затем выбирают количество циклов замораживания-оттаивания, соответствующее необратимой деструкции материала Nd по выражению

где
a, b, c коэффициенты, определяемые по выражениям

N₁, N₂, N_i число циклов замораживания-оттаивания, соответствующее значениям текущей прочности,
а о морозостойкости строительных материалов судят по количеству циклов замораживания-оттаивания, соответствующему необратимой деструкции материала. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что кинетику прочности на любом этапе замораживания-оттаивания R^м определяют по формуле