Способ определения морозостойкости бетонов Советский патент 1988 года по МПК G01N33/38 

СХ

5

Изобретение относится к испытанию строительных материалов и может быть использовано при определении морозостойкости пористых строительных; материалов, например бетонов.

Целью изобретения является лповы- шение ТОЧНОСТИ измерения и достоверности определения.морозостойкости бетонов,10

На чертеже представлены дшштомет рйческие кривые f(t) трех парал- лельньк образцов, предназначенных для определения морозостойкости по предлагаемому способу 15

Способ реализуется следующим образом .

Из бетоиной смеси заданного соС тава формуют образцы - призмы стандартных размеровS зависящих от круп- 20 ности заполнителяS например призмы .размером 10 X 10 X 30 CMi для бетон- ной смеси заданного состава опре- ляют истинное водоцементное отноше ние (В/Ц ист) по известной методике, 25 Из цемента, идущего на приготовление бетонной смеси, изготавливают цементное тесто с водоцементным отношением, равным (В/Ц ист), из которого формуют образцы для определения jg модуля упругости и предела прочное- ти на растяжение Образцы из бетонной смеси и цементного теста нодзергают тверден.да по любому принятому режиму.

Перед испытанием образцы насыщают водой по ГОСТу, Затем образхда из .: бетона подвергают однократному за- мораживайяю до температуры -50° С так чтобы разность температур в

центре бетонного образца и в холо„. ...оf. и

дильной камере не превьшала 5 С.

В процессе замораж-теания через каждые 5° С в бетонном образце. опре делязот его относительные текператур- ные деформации по известной методике. .

Параллельно на образцах определяют предел прочности на растяжение R и начальный модуль упругости Е„.

35

45

50

По полученным при замораживании бетонных образцов данным в координатах температур - относительные деформации строят графику на котором линию деформаций из области положительных температур экстраполиру от в область отрицательных температур и определяют наибольшее аномальное отклонение водонасьпденного образца

при замораживании & как разность меж,цу экспериментальной кривой и экстраполированной линией в области отрицательных температур. Рассчитывают морозостойкость бетона по формуле

F а-Ь

ье-Е - Лс/Rtc

(1)

5

0 5 g

и

5

5

0

5

где F морозостойкость бетона цикл , Е - начальный модуль упругости цементного камня в бетоне, Л8 наибольшее значение аномального отклонения деформаций водонасыщенного образца при замораживании

R.J.J. - предел прочности на растяжение цементного камня в бетоне,

,с эмпирический коэффициент, учитывающий пластические свойства цементного камня в бетоне, а ,Ь эмпирические коэффициенты.

Экстраполяция позволяет отказаться от определения деформаций высушенного образца при замораживании, потому что в результате экспериментальных исследований установлено, что деформации высушенного образца линейны в диапазоне температур от 20 до -50°С, и что в области положительных температур деформации высушенного и водонасыщенного образцов одинаковы. Поэтому измерение деформаций высушенного образца можно заменить на зкстраподащию деформаций водонасыщенного образца из области положительных температур в область отрицательных температур.

П р им е р. Необходимо определить стойкость тяжелого бетона плотностью 2350 кг/м при . Бетон изготовлен КЗ смеси состава на 1 м , цемент (Ц) 300 кг,.вода (В) 190 кг, песок (П) 660 кг, щебень Щ) 1220 кг. Режимы твердения - НУ.

Из бетонной смеси готовят образцы 10 X 10 X 30 см с латунными реперами в центре торцов. Для подтверждения сходимости результатов при определении морозостойкости готовят три параллельных образца 1-3. По известной методике определяют (В/Ц ист) данной бетонной cMecHj в результате которого определяют коэффициенты водопот- .ребности заполнителей 0,052 для щебня и 0,073 для песка. В данной бетонной смэси количество воды, приходящееся на цемент, сбставляет: Вц В -0,052Щ - 0,073 П 78,4 кг, (В/Ц ист) ,, Ви./Ц 78,4/300 0,261.

Из цементного теста с В/Ц 0,261 формуют образцы -размером 4 х 4 х X 16 см в количестве 6 шт. Режим твердения образцов - НУ. В возрасте 24 сут бетонные и цементные образцы домещают в ванну с водой на 96 ч, затем приступают к испытаниям.

Образцы из бетона замораживают в морозильной камере со скоростью 10- 12 с/ч до так, чтобы разность температур в центре бетонного образца и в камере не превышала 5°С, Через каждые 5°С в центре бетонного образца измеряют деформации образцов для чего образцы извлекают из камеры на 40-50 с. Такое время не влияет на температуру образцов.

Результаты замеров представлены в табл. 1.

По результатам замеров определяют относительные деформации образцов по формуле

(а„ - а;)/300.

(2)

где а - отсчет по прибору для измерения деформаций бетона при температуре бетона 20 С, мм ,

а; - отсчет по прибору для изме рения деформаций бетона при температуре t; 20°С - (-50°С) через 5°С, мм;

300 - первоначальная длина образца, мм.

По результатам расчетов относительных деформаций в координатах - - t строят дилатометрические кривые каждого образца (фиг. t), по которым визуально определяют температуру, при которой отклонение дилатометрической кривой в области отрицательных температур от экстраполированной из области положительных температур линии деформации будет максимальным. Величину максимального аномального отклонения окончательно определяет по формуле

Ар - (ар - а)-(to - t;)

(t. - t)-.

- a; (3)

т:-

а а- 0

1„ отсчет по прибору, мм, при температуре бетона t,, 20 С,

отсчет по прибору, мм, при температуре бетона t 0°С.,

отсчет по прибору, для измерения деформаций бетона, мм, при температуре наибольшего значения аномального отклонения tj , база измерен1«1 (длина образца) , 300 мм.

В приведенном примере величина максимального аномального отклонения U на дилатометрической кривой (фиг. 1) для параллельных образцов 1-3, определенная по формуле (3), соответственно равна & i 0,23

0,237«

г . & х10-

-3

что в среднем составляет & 0,236 .

На образцах из. цементного камня определяют модуль упругости и предел прочности на растяжение (табл. 2),

Морозостойкость исследуемого бето- на согласно формулы (1) равна F 52 цикла.

Формула изобретения

Способ определения морозостойкости бетонов, включаю1Щ1й однократное здмораживание водонасыщенных бетон- йых образцов, измерение деформаций образцов в процессе замораживания,

определение наибольшей величины аномального отклонения дефо шаций водо - насьщенных образцов и расчет морозостойкости по формуле, отличающийся тем, что, с целью повьЕпения точности измерений и достоверности определения морозостойкости бетонов, дополнительно определяют модуль упругости и предел прочности на расстояние цементного камня в

бетоне до замораживания, а морозостойкость рассчитьшают по формуле

T clRtc

, ,- a-b

eg где F - морозостойкость бетона,цикл{ Ej. - начальный модуль упругости цементного камня в бетоне; и б- наибольшее значение аномального отклонения деформаций

водонасыщенного образца при замораживании;

- предел прочности на растяжение цементного камня в е тоне;

эмпирический коэффициент; учитьгаающий пластические свойства цементного камня в бетоне,

а и b - эмпирические коэффициенты.

Тавлица f

Изобретение касается испытания строительных материалов и может быть использовано при опреде юнии морозостойкости пористых строительных материалов, например бетонов. Целью изобретения является шэвывение точности измерений и достоверности определения морозостойкости бетонов. Способ определения морозостойкости бетонов включает однократное замораживание водонасыщенных бетбнных образцов, измерение деформа«даи в 1фо- цессе замораживания и сшределение наибольшей величины аномального отклонения деформаций водонасыщенных образцов. Перед замораживанием образцов дополнительно определяют модуль упругости и предел прочности на растяжения цементного камКя, а морозо- стойкость рассчитьшают по . 1 ил., 2 табл. . i (/) С

14,762 4.746 4,732 4,715 4,70« 4,685 4,677 4,670 4,667 4,641 4,629 4,6274,6174,6114,618

25,121 5,105 5,089 5,074 5,068 5,047 5,035 5,029 5,025 5,007 4,987 4,9834,9784,9714,973 3 4,893 4,878 4,863 4,848 4,832 4,821 4,810 4,804 4,791 4,779 4,762 4,7564,767.4,7404,752

Таблица2