СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗА НАРАСТАНИЕМ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА ПРИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ Российский патент 2014 года по МПК G01N33/38 

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при проведении тепловой обработки бетонных конструкций.

Известен способ контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке, включающий определение температуры твердеющего бетона в заданные моменты времени и определение времени достижения бетоном 25%-ной прочности в нормальных условиях, используемые при расчетах прочности бетона (авторское свидетельство №1734013 A1, МКП G01N 33/38, 15.05.92)

Недостаток - способ основан на предположении, что 100% прочность бетона в нормальных условиях достигается за 28 суток, эта прочность принимается за марочную, хотя многие бетоны продолжают дальнейшее упрочнение, из-за чего полученное по этому способу значение прочности оказывается недостаточно точным. Кроме этого, предлагаемый способ является трудоемким, т.к. определение времени достижения бетоном 25%-ной прочности предполагает осуществление замеров прочности (испытание образцов) на протяжении всего периода твердения.

Изобретение решает задачу снижения трудоемкости контроля за нарастанием прочности бетона за счет определения величины трехсуточной прочности бетона в нормальных условиях и использования в расчетах поправочного коэффициента, учитывающего увеличение времени набора прочности при отклонении от нормальных условий температуры твердения бетона.

Для получения необходимого технического результата в известном способе контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке, включающем определение температуры твердеющего бетона в заданные моменты времени и расчет прочности, предлагается определять трехсуточную прочность бетона в нормальных условиях, а прочность бетона рассчитывать по формуле: , где R, % - прочность бетона, набранная за время τ, сут, K_t - температурный коэффициент, определяемый в зависимости от температуры твердения бетона и трехсуточной прочности бетона в нормальных условиях.

На приведенных графиках изображено:

фиг.1 - зависимости набранной прочности бетонов различных марок от времени при температуре твердения 20°С; R, % - набранная прочность бетона за время τ, сут.;

фиг.2 - зависимость температурного коэффициента от трехсуточной прочности R₃ бетона и температуры твердения; K_t - температурный коэффициент, t,°С - температура твердения.

Способ осуществляется следующим образом.

Изготавливают образцы бетона 10×10×10 см. Размещают образцы в камере нормального хранения и выдерживают в течении 28 сут.

Образцы испытывают на прочность при сжатии через 3 сут и через 28 сут. После чего определяют трехсуточную прочность бетона R₃, как процент от марочной прочности R₂₈, принятой за 100%.

Проведенные исследования показали, что зависимости набора прочности у марок бетона, трехсуточная прочность которых R₃ находится в пределах 30÷60% от марочной прочности R₂₈ бетонов, при температуре 80°C практически равны (см. фиг.1, отклонение времени набора заданной прочности составляет менее 5%). Таким образом, время набора бетоном заданной прочности при температуре 80°C можно принимать по зависимости, без учета трехсуточной прочности, характеризующей марку бетона. Время, за которое бетон используемой марки достигнет необходимой прочности определяют умножением времени достижения бетоном этой прочности при температуре 80°C на коэффициент K_t, зависящий от трехсуточной прочности бетона и температуры твердения бетона. Для каждой используемой в производстве марки бетона предварительно экспериментальным путем определяют коэффициенты K_t при различных температурах твердения бетона, например, с интервалом в 10°C, как приведено в таблице:

  t=80°C t=70°C t=60°C t=50°C t=40°C t=30°C t=20°C t=10°C R₃=30%   1,244 1,719 2,466 3,714 5,959 10,424 20,664 R₃=35%   1,303 1,755 2,449 3,572 5,525 9,253 17,394 R₃=40%   1,307 1,727 2,360 3,362 5,059 8,200 14,814 R₃=45% 1 1,270 1,655 2,225 3,111 4,581 7,242 12,683 R₃=50%   1,205 1,552 2,059 2,836 4,106 6,360 10,865 R₃=55%   1,118 1,426 1,872 2,548 3,637 5,541 9,277 R₃=60%   1,016 1,286 1,672 2,254 3,180 4,778 7,864

По полученным экспериментальным данным строят графики зависимости температурного коэффициента K_t от трехсуточной прочности R₃ бетона и температуры твердения бетона t°C. Промежуточные значения определяются интерполяцией.

В процессе тепловой обработки бетонных конструкций или изделий на производстве вначале определяют температуру бетона t°C в заданный момент времени. Затем по трехсуточной прочности бетона R₃ и замеренной температуре бетонной конструкции определяют по установленным предварительно зависимостям температурный коэффициент K_t, определяющий увеличение времени набора прочности этой марки бетона относительно времени набора той же прочности при температуре, равной 80°C. Прочность бетона, набранную за определенное время, определяют по формуле:

,

где R, % - прочность бетона, набранная за время τ;

K_t - температурный коэффициент, определяемый в зависимости от температуры твердения бетона и трехсуточной прочности бетона в нормальных условиях.

Конкретный пример осуществления способа.

Например, необходимо определить прочность, которую набирает бетон марки 200 на портландцементе марки 300 за 45 часов при температуре 50°C.

Изготавливают образцы бетона 10×10×10 см. Размещают образцы в камере нормального хранения и выдерживают в течение 28 сут. Проводят испытания образцов на прочность при сжатии через 3 сут и через 28 сут определяют трехсуточную прочность бетона R₃=40%.

По приведенной выше таблице или по графикам на фиг.2 определяют температурный коэффициент K_t=2,360.

По формуле определяют прочность данной марки бетона при температуре твердения 50°C, которую он набрал за 45 ч:

К=100-82,09*е^{^}(-0,961*45/24*1/2,36)=61,7%.

Предлагаемый расчет прочности бетона гораздо проще, чем описанный в ближайшем аналоге, кроме того, экспериментально было подтверждено увеличение точности определения прочности бетона примерно на 10%, по сравнению с ближайшим аналогом.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при проведении тепловой обработки бетонных конструкций. Способ включает определение температуры твердеющего бетона в заданные моменты времени и расчет прочности, при этом определяют трехсуточную прочность бетона при твердении в нормальных условиях, а прочность бетона определяют по формуле:

,

где R, % - прочность бетона, набранная за время τ, сут.

K_t - температурный коэффициент, определяемый в зависимости от температуры твердения бетона и трехсуточной прочности. Достигается снижение трудоемкости контроля. 1 табл., 2 ил.

Способ контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке, включающий определение температуры твердеющего бетона, заданные моменты времени и расчет прочности, отличающийся тем, что определяют трехсуточную прочность бетона при твердении в нормальных условиях, а прочность бетона определяют по формуле

где R, % - прочность бетона, набранная за время τ, сут;
K_t - температурный коэффициент, определяемый в зависимости от температуры твердения бетона и трехсуточной прочности.