Способ испытания пористых материалов на морозостойкость Советский патент 1992 года по МПК G01N25/56 

Изобретение относится к строительной индустрии, а именно к лабораторным способам ускоренного испытания на морозостойкость бетона, щебня, кирпича, арболита, асфальта, битума.

Известен способ испытания материалов путем многократного воздействия попе- ременного замораживания-оттаивания бетонных образцов.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является способ испытания материалов, основанный на многократном воздействии попеременного замораживания-оттаивания бетонного образца в воде - среде с последующей выборочной оценкой: снижения прочностных показателей, уменьшения модуля упругости, повышения величины остаточных деформаций, потери веса образца.

Недостатком известных способов является практически недопустимая длительность технологического процесса испытания, например для осуществления

200 циклов замораживания-оттаивания стандартных бетонных образцов требуется пять-шесть месяцев при непрерывной трехсменной работе морозильных камер в циклическом режиме.

Цель изобретения - сокращение времени и повышение экономичности испытательного процесса.

Для достижения указанной цели в качестве рабочей среды используют лекгозамер- зающую и/или легкоплавкую, преимущественно в области комнатных температур, жидкость с высоким относительно воды коэффициентом объемного температурного расширения и смачивающую испытуемый материал.

Способ основан на насыщении жидкостью пор и капилляров образца, создании внутреннего давления и деформации образца от изменения объема рабочей среды при ее фазовом переходе жидкость - твердое тело или твердое тело - жидкость в периодическом режиме изменения внешнего температурного поля.

Ч

сл ы ы

00 4

Пример 1. В качестве рабочей жидкости - среды была использована олеиновая кислота фракции с поверхностным натяжением 358,6x10 Н/м и температурой замерзания 18°С, с плотностью в жидком состоянии 898 кг/м , которая в интервале 18±5°С скачкообразно увеличивается до 1087 кг/м3. После трехстадий- ного насыщении образцов-кубов 100x100x100 мм из бетона при 30±2°С и общей выдержке в 24 ч произведено замораживание-оттаивание образца в режиме 18±5°С. При этом время единичного цикла сократилось до 25 мин, Растворением олеиновой кислоты в керосине при массовом соотношении 1:1 увеличивается время единичного цикла до 44 мин за счет лучшей смачиваемости материала образца рабочей жидкостью, но втрое сокращается время насыщения образцов-кубов, что целесообразно для экспресс-испытания до Мрз 200 циклов. После нормативного числа циклов замораживания-оттаивания образцы испытывают на изменение физико-механических свойств известными способами в сравнении с контрольными образцами, например, по снижению прочности при сжатии при изменении скорости прохождения ультразвука.

Пример 2. В качестве рабочей жидкости-среды был использован обратный фазовый переход плавление-отвердевание гексагидрата иодида бария с поверхностным натяжением 384,5 Н/м в расплаве и температурой плавления 25,7°С со скачкообразным изменением плотности на 12,2% в температурном интервале 2б±8°С. После одностадийного насыщения образцов в расплаве гексагидрата при 40±2°С, изотермической выдержки в течение трех часов в сушильном шкафе, охлаждения до 15°С осуществлен единичный цикл плавлтение-от- вердение при 26±8°С за 32 мин для бетона МЗОО и 25 мин для щебня фракции 20. После нормативного числа циклов заморажива0

5

0

5

0

5

ния-оттаивания образцы испытывают, например, на потерю веса, снижение динамического модуля упругости.

В качестве рабочей жидкости-среды возможно применение и других веществ с параметрами предложенного способа, например ортофосфорной кислоты, гексагид- ратов бромида или хлорида кальция, бромида железа, бромида олова IV и т.д. Проведение испытаний в агрессивных средах позволяет параллельно с морозостойкостью дополнительно определять коррозионную стойкость образцов ускоренными методами,

Предложенный способ позволяет существенно сократить затраты времени испытательного процесса за счет уменьшения продолжительности единичного цикла и повысить экономичность процесса за счетснижения трудозатрат, энергопотребления и амортизации оборудования.

Формула изобретения

1. Способ испытания пористых материалов на морозостойкость, включающий попеременное замораживание - оттаивание испытуемых образцов в жидкой рабочей среде с последующим сравнением испытуемых и контрольных образцов на изменение физико-механических свойств, отличающийся тем, что, с целью повышения экономичности и сокращения времени испытаний, в качестве рабочей среды используют лекгозамерзающую и/или легкоплавкую жидкость в области комнатных температур - с высоким относительно воды коэффициентом объемного температурного расширения, смачивающую испытуемый материал.

2.Способ по п.1,отличающийся тем, что в качестве рабочей среды используют олеинов ую кислоту,

3,Способ по п. 1,отличающийся тем, что в качестве рабочей среды используют гексагидрат иодида бария.

Сущность изобретения: сокращение времени испытательного процесса обеспечивается использованием в качестве рабочей жидкости среды легкозамерзающей и/или легкоплавкой в области комнатных температур жидкости с высоким коэффициентом обьемного температурного расширения, смачивающей испытуемый материал, в которой испытуемые образцы подвергают попеременному замораживанию и оттаиванию с последующим испытанием образцов на изменение физико-механических свойств, причем в качестве рабочей среды используют олеиновую кислоту или гекса- гидрат иодида бария. 2 з.п. ф-лы.