Способ определения морозостойкости строительных материалов Советский патент 1980 года по МПК G01N33/38 

ние и измерение деформаций образцов, подвергают цагружецию внутрипоровым избыточным Давлением контрольные образцы и определяют их предельную объемную остаточную деформацию расширения, а у испытуемых образцов после однократного цикла замораживания и от таивания измеряют- начальную объемную относительную деформацию, после чего их подвергают многократному нагружению внутриноровым избыточным давлением до достижения испытуемыми образцами предельной Ьбъемной остатошой деформации расширения контрольных образцов, н по числу нагрзгжений судят о морозостойкости образцов. Выбор внутрипорового избыточного давления в качестве способа силового нагружения образца объясняется принципиальным сход- . ством напряженного состояния материала в условиях напорной камеры и мороз1шьной камеры. Внутрипоровое избыточное давление представляет собой объелшую силу и моделирует сложную картину силового взаимодействия в материале при его замораживании и отта1шании, вызванную прежде всего, кристаллизационным давлением льда, гидравлическим давлением жидкости и осмотическим давлением в порах и капиллярах. Оценка морозостойкости материала по величине предельной объемной остаточной дефор мации расширения принята из услов11я соответствия между характером разрушения образ ца и видом напрях енного состояшш материал при nonepeMCffflOM замораживании и оттаивани Величину предельной объемной остаточной деформации расширения устанавливают экспериментально по результатам испытания контро ных образцов в напорной камере до снижения прочности материала на сжатие на 15%, что соответствует показателю морозостойкости при испытании материала по основному ставд тному способу. Напорная камера представляет собой обычный металлический цилршдрический сосуд с крьшпсой ( л). Герметизацию камеры обе печивают резиновой прокладкой, расположенной между корпусом сосуда и крьшисой, путем обжатия ее с помощью болтов. Давление в напорной камере создают сжатым воздухом, подаваемым в напорную камеру через штуцер. Величину давления регулируют газовым редуктором, установлешпйм на баллоне со сжатым воздухом. При подъеме давления в напорной камере до расчетного значения образец будет находиться в условиях сжатия, что подтверждается соответствуюидами показаниями тензометров. По мере вьщержива ния« образца в напорной камере его знутрипоровое давление в силу проницаемости матер ала постепенно возврастает и через некоторое время достдаает значения, равнозначного давлению в напорной камере. Момент выравниваш1я внутрипорового избыточного давления и давления в напорной камере фиксируют по возвращению показаний тензометров к начальному отсчету. После этого давление в напорной камере срабатьшает с помощью выпускного клапана и образец оказывается в условиях объемного растяжения под воздействием только внутрипорового избыточного давления. Способ осуществляют в следующей последовательности. На контрольные образцы устанавливают тензометры для измерения линейных относительных деформаций материала в трех взаимно перпендикулярных направлениях Затем один контрольный образец помещают в напорную камеру и испытывают способом внутрипорового избЬ1Ючного давления при уровне нагружения равном 0,6Rp, где Rn - предел прочности материала на осевое растяжетше. Такой высокий уровень нагружения при1шт из условия быстрого разрушения образца при повтор ных нагружениях и соответствующего сокращения времени проведения подготовительных работ. Контроль за разрушением образца в процессе испытания осуществляют после каждого цикла нагружения ультразвуковым импульснь:м методом. При сниже1ши скорости распространения продрльных ультразвуковых волн в материале на 20-25% испытания в напорной камере приостанавливают, измеряют велитану остаточных деформаций расширения в трех взаимно перпендикулярных направле cOtt с° f oCTЛ нияхОх -z: а образец испытывают на прессе на сжатие до разрушения RCJ. Если результаты механических испытаний показьшают, что прочность материала на сжатие снизилась на 15%, то дальнейшее проведение аналогичных испытании контрольных образцов прекращают и устанавливают величину предельной j объемной остаточной деформации со Р - & рас ишрения Параллельно с контрольными образцами испытуемые образцы основной серии помещают в морозильную камеру и при однократном цикле замораживания и оттаивания по стандартной методике определяют величину начальной объемной относительной деформации vQTepHanaco ,х+.у + iSz где начальные линейные. относительные деформации материала в трех взаимноперпендикулярных направлениях. Затем несколько испытуемых образцов помещают в напорную камеру и, изменяя величину давления сжатого воздуха, подбирают такое его расчетное значение РО, при котором образцы будут испытывать та57кую же объемную относительную деформацию как и в морозильной камере. На этом подготовительный этап работы закончен, общее время для проведения всех необходимых измерений не превышает одной рабочей смены. Посзте завершения предварительной экспериментальной работы все испытуемые образцы подвергают в напорной камере многократному нагружению внутрипоровым избыточным давлением при найденном расчетном значении давления сжатого воздуха PQ. Общее число циклов повторного нагружения и разгрузок, которое вьщерживают испытуемые образцы До достиже1шя предельной объемной остаточной деформации расширения контрольных образцов CL)P®, принимают за марку пористых строительных материалов по морозостойкости. Частота повторения циклов нагружения и разгрузки образцов в напорной камере зависит от проницаемости материала и составля ет примерно 40-50 циклов в смену. Несколь таких напорных камер могут быть объединены в одну общую установку и подключены к снстеме автоматического управления, что обеспечит возможность проведения парад- ; лельных испытаний на морозостойкость достаточно большого числа образцов. Способ обеспечивает повышение точности определения морозостойкости строительных 9 материалов и позволяет снизить трудоемкость и продолжительность испытаний. Формула изобретения Способ определения морозостойкости строительных материалов, включаюший замораживание, оттаивание и измерение деформаций образцов, отличающийся тем, что, с целью повышения точности определе1шя, подвергают нагружению внутрипоровым избыточным давлением контрольные образцы и определяют их предельную объемную. остаточную деформацию расшире1шя, а у испытуемых образцов после однократного цикла замораг-агеания и оттаивания измеряют начальную объемнзто относительную деформацию, после чего их подвергают многократному нагружению внутрипоровым избыточным давлением до достижения испытуемыми образцами предельной объелшой остаточной деформации расширения контрольных образцов, и по чзклу нагр жений судят о морозостойкости образцов. Источники ннформац;1И, принятые во внимание при экспертизе 1.ГОСТ 10060-76. Бетон тяжельи. Метод определения морозостойкосвг. 2.Гладков В. С. и др. Определение морозостойкости бетона ycKopeiEKMM методом. Труды координациогшьк совещаний по гидротехнике, вьш. 45, Энергия, 1969. с. 16.