Водопроницаемость
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на все виды бетонов на гидравлических вяжущих и устанавливает методы определения водонепроницаемости бетона:
- по мокрому пятну;
- коэффициенту фильтрации;
- глубине проникания воды под давлением;
- воздухопроницаемости.
Определение водонепроницаемости бетона проводят путем испытания контрольных образцов, либо отобранных из сборных бетонных и железобетонных изделий или монолитных конструкций
Ускоренные методы определения водонепроницаемости бетона по его воздухопроницаемости могут быть использованы также для определения водонепроницаемости бетона непосредственно в изделиях и конструкциях.
При определении марки по водонепроницаемости бетона базовым методом является метод "мокрого пятна". Результаты определения водонепроницаемости бетона, полученные другими методами, могут быть использованы для оценки марки бетона по водонепроницаемостиАрбитражным методом является метод определения водонепроницаемости по мокрому пятну.
3 Общие требования
Герметизацию боковой поверхности образцов возможно выполнять нанесением гидроизолирующих покрытий.3.4 Торцевые поверхности образцов перед испытанием очищают от поверхностной пленки цементного камня и следов посторонних материалов металлической щеткой или другим инструментом.
3.5 Водонепроницаемость бетона определяют испытанием серии из шести образцов.
4 Определение водонепроницаемости по мокрому пятну
4.1 Оборудование и материалы
Для проведения испытаний применяют:
- установку любой конструкции, которая имеет гнезда для крепления образцов и обеспечивает возможность подачи воды к нижней торцевой поверхности образцов при возрастающем ее давлении, а также наблюдения за состоянием верхней торцевой поверхности образцов
4.2 Подготовка к испытанию
4.2.1 Изготовленные образцы хранят в камере нормального твердения при температуре (20±2)°С и относительной влажности воздуха (95±5)%.
4.2.2 Перед испытанием отформованные образцы выдерживают в помещении лаборатории в течение 1 сут; образцы, отобранные из конструкций в течение 3 сут.
4.2.3 Диаметр открытых торцевых поверхностей бетонных образцов-цилиндров должен быть не менее 130 мм.
4.2.4 Определение марки бетона по водонепроницаемости проводят не ранее достижения бетоном проектного возраста.
4.3 Проведение испытания
4.3.1 Образцы в обойме устанавливают в гнезда установки для испытания и закрепляют.
4.3.2 При определении марки бетона по водонепроницаемости давление воды повышают ступенями по 0,2 МПа в течение 1-5 мин и выдерживают на каждой ступени в течение времени указанного в таблице 2.. Испытание проводят до тех пор, пока на верхней торцевой поверхности образца не появятся признаки фильтрации воды в виде капель или мокрого пятна.
Примечание - Под маркой бетона по водонепроницаемости W понимают показатель водонепроницаемости бетона, соответствующий максимальному давлению воды (0,1 МПа), при котором (по визуальной оценке) не происходит фильтрации воды через образец, испытуемый по методу мокрого пятна.
таблица 2
| Высота образца, мм | 150 | 100 | 50 | 30 |
| Время выдерживания на каждой ступени, давление воды, ч | 16 | 12 | 6 | 4 |
4.4 Обработка результатов испытаний
4.4.1 Водонепроницаемость каждого образца оценивают максимальным давлением воды, при котором еще не наблюдалась ее фильтрация через образец.
4.4.3 Марку бетона по водонепроницаемости принимают по таблице 3.
Таблица 3
| Водонепроницаемость серии образцов, мпа | 0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | 1,2 | 1,4 | 1,6 | 1,8 | 2,0 |
| Марка бетона по водонепроницаемости | w2 | w4 | w6 | w8 | w10 | w12 | w14 | w16 | w18 | w20 |
4.4.4 Результаты испытаний заносят в журнал, в котором должны быть предусмотрены следующие графы:
- происхождение образцов:
- для образцов, проектные требования по прочности и водонепроницаемости, условия хранения образцов до испытания;
- для образцов-кернов характеристика участка конструкции, из которой отобраны керны;
- маркировка образцов;
- возраст бетона и дата испытаний;
- значение водонепроницаемости отдельных образцов и серии образцов.
5 Определение водонепроницаемости по коэффициенту фильтрации
5.1 Оборудование и материалы
Для проведения испытаний применяют:
- установку для определения коэффициента фильтрации с максимальным испытательным давлением не менее 2,0 МПа
- формы цилиндрические (для изготовления образцов бетона) внутренним диаметром 150 мм и высотой 150, 100, 50 и 30 мм;
- сосуд для сбора фильтрата;
- силикагель
5.2 Подготовка к испытанию
5.2.1 Изготовленные образцы хранят в камере нормального твердения при температуре (20±2)°С и относительной влажности воздуха не менее 95%.
5.2.2 Перед испытанием образцы бетона выдерживают в помещении лаборатории до момента, пока изменение массы образца за 1 сут будет менее 0,1%.
5.2.3 Перед началом испытания образцы должны быть проверены на герметизацию и дефектность путем оценки характера фильтрации через них инертного газа, подаваемого при избыточном давлении от 0,1 до 0,3 МПа к нижнему торцу образца, на верхний торец которого налит слой воды.
При удовлетворительной герметизации боковой поверхности образца в обойме и отсутствии в нем дефектов фильтрацию газа наблюдают в виде равномерно распределенных пузырьков, проходящих через слой воды.
При неудовлетворительной герметизации боковой поверхности образцов в обойме или при наличии в образцах крупных дефектов фильтрацию газа наблюдают в виде обильного местного выделения в дефектных местах.
5.2.4 Образцы, выбуренные из конструкции с диаметром не менее 50 мм, после герметизации их боковых поверхностей подвергают испытаниям независимо от наличия в них дефектов.
5.2.5 Вода применяемая для испытаний, должна быть предварительно деаэрирована путем кипячения в течение не менее 1 ч. Температура воды в период испытаний - (20±5)°С.
5.3 Проведение испытаний
5.3.1 В установке одновременно испытывают шесть образцов.
5.3.2 Подъем давления деаэрированной воды проводят ступенями по 0,2 МПа в течение 1-5 мин с выдержкой в течение 1 ч на каждой ступени до давления, при котором появляются признаки фильтрации в виде отдельных капель.
5.3.3 Воду (фильтрат), прошедшую через образец, собирают в приемный сосуд.
5.3.4 Измерение массы и объема фильтрата проводят через каждые 30 мин и не менее шести раз на каждом образце.
5.3.5 При отсутствии фильтрата в виде капель в течение 96 ч количество влаги, проходящей через образец, измеряют путем ее поглощения силикагелем или другим сорбентом.
Силикагель должен быть предварительно высушен и помещен в закрытый сосуд, который герметически присоединяют к патрубку для сбора фильтрата в приемный сосуд.
5.4 Обработка результатов
5.3.6 Допускается оценивать коэффициент фильтрации бетона ускоренным методом.
5.4.5 Результаты испытания заносят в журнал, в котором должны быть предусмотрены следующие графы:
- происхождение образцов:
- для образцов, проектные требования по прочности и водонепроницаемости, условия хранения образцов до испытания,
- для образцов-кернов, характеристика участка конструкции, из которой отобраны керны;
- дата изготовления образца;
- возраст образца;
- маркировка образцов;
- масса фильтрата;
- коэффициент фильтрации каждого образца и серии образцов.
6 Определение водонепроницаемости по глубине проникания воды под давлением
6.1 Сущность испытания
6.2 Средства контроля и вспомогательное оборудование:
- установка для проведения испытания образцов на водонепроницаемость по мокрому пятну или коэффициенту фильтрации;
- емкость для хранения образцов;
- проволочная щетка;
- штангенциркуль;
- пресс для раскалывания образцов.
6.3 Подготовка и проведение испытания
6.3.1 Изготовляют контрольный образец в форме куба или цилиндра с длиной ребра или диаметром не менее 150 мм. Серия должна состоять из трех образцов. Через 24 ч после изготовления образец вынимают из формы.
6.3.2 Поверхность образца, на которую будет передаваться давление воды, должна быть очищена. При выборе торцевой стороны для подачи давления воды не допускается использовать верхнюю сторону образца, которая была заглажена при укладке бетонной смеси в форму или формовании конструкции (изделия).
6.3.3 Образцы, следует хранить в нормальных условиях до достижения проектного возраста, а затем в условиях лаборатории в течение не менее 1 сут; образцы, отобранные из конструкций - не менее 3 сут.
6.3.4 Испытуемые образцы закрепляют на установке.
6.3.4.1 При давлении воды сверху:
- испытуемый образец жестко закрепляют верхней зажимной пластиной;
- открывают вентили для подачи воды и удаления воздуха. Необходимо держать их открытыми до тех пор, пока выходящая вода не будет содержать пузырьки воздуха.
6.3.4.2 При давлении воды на образец снизу:
- образец фиксируют не жестко;
- вентиль воды открывают не полностью таким образом, чтобы вода могла проходить между уплотнителем и испытуемым образцом. Как только выходящая вода не будет содержать пузырьков воздуха, образец жестко закрепляют;
- вентиль полностью открывают для поддержания заданного давления. Фиксируют время;
- давление устанавливают на уровне (0,50±0,05) МПа и поддерживают в течение (72±2) ч на постоянном уровне;
- во время проведения испытания через регулярные промежутки времени (от одного до трех раз в день) необходимо осматривать наружные поверхности контрольных образцов. Случаи появления воды или влажных пятен необходимо фиксировать в журнале испытания;
- через 72 ч снимают давление воды, контрольный образец извлекают из зажимного устройства и протирают;
- с помощью пресса образец раскалывают вертикально посредине вдоль образующей;
- в течение 5-10 мин (с помощью сушильного шкафа с температурой от 80°С до 100°С, феном и др.) просушивают внутренние поверхности расколотых образцов, чтобы отчетливо была видна линия проникания воды в бетон. На внутренней поверхности расколотых образцов отмечают контуры проникновения воды в бетон;
- измеряют наибольшую глубину проникания воды в бетонный образец с точностью до 1 мм на каждой из расколотых половинок образца-цилиндра. Определяют среднее арифметическое значение по двум половинкам для одного образца.
6.4 Обработка результатов
6.4.1 В качестве результата испытания фиксируют максимальную видимую глубину проникания воды в бетон, выраженную в миллиметрах. Находят среднее арифметическое значение по всем трем образцам бетона в серии. Результаты испытания фиксируют в протоколе.
6.5 Отчет об испытании
Отчет об испытании должен содержать следующие данные:
а) ссылка на настоящий стандарт;
б) место и дата отбора пробы;
в) обозначение пробы;
г) происхождение образцов:
- для образцов - состав бетона, проектные требования по прочности и водонепроницаемости, условия хранения образцов до испытания;
- образцов-кернов: акт отбора, характеристика участка конструкции, из которой отобраны керны;
д) описание образцов;
е) направление воздействия давления воды;
ж) максимальная видимая глубина проникания воды в бетон, выраженная в миллиметрах, для каждого образца и средняя для серии из трех образцов;
и) рассчитанное значение давления проникания;
к) ФИО испытателя.
Соотнесение разных методов определения водонепроницаемости бетона
В таблице А.1 представлено соотнесение разных методов определения водонепроницаемости бетона.
Таблица А.1
| Метод определения водонепроницаемости | Степень проницаемости бетона | |||||
| Нормальная | Пониженная | Низкая | Особо низкая | |||
| Марка бетона по водонепроницаемости w | w2 | w4 | w6 | w8 | w10-w14 | w16-w20 |
| Коэффициент фильтрации, см/с |
св.7·10-9 |
св.2·10-9 до 7·10-9 |
св. 6·10-10 |
св. 1·10-10 |
св. 5·10-11
до 1·10-10
|
менее 5·10-11 |
| Глубина проникновения воды под давлением, мм | более 150 | более 150 | св. 60 до 150 | св. 35 до 60 | св. 20 до 35 | менее 20 |
Методы определения морозостойкости
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на тяжелые, мелкозернистые, легкие и плотные силикатные бетоны, в том числе на бетоны дорожных и аэродромных покрытий, бетоны конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия минерализованной воды (далее - бетоны), и устанавливает базовые и ускоренные методы определения морозостойкости.
Методы определения морозостойкости, приведенные в настоящем стандарте, применяют при подборе составов бетонов, применении новых материалов и технологий изготовления бетона, а также при контроле качества бетона изделий и конструкций.
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями.
3.1 вода минерализованная: Вода, содержащая растворенные соли в количестве 5 г/л и более.
Морская вода является одним из видов минерализованной воды.
3.2 морозостойкость бетона: Способность бетона в водонасыщенном или насыщенном раствором соли состоянии выдерживать многократное замораживание и оттаивание без внешних признаков разрушения (трещин, сколов, шелушения ребер образцов), снижения прочности, изменения массы и других технических характеристик, приведенных в приложении А.
3.3 марка бетона по морозостойкости: Показатель морозостойкости бетона, соответствующий числу циклов замораживания и оттаивания образцов, определенному при испытании базовыми методами, при которых характеристики бетона, установленные настоящим стандартом, сохраняются в нормируемых пределах и отсутствуют внешние признаки разрушения (трещины, сколы, шелушение ребер образцов).
3.4 марка бетона по морозостойкости : Марка по морозостойкости бетона, испытанного в водонасыщенном состоянии, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий, а также бетонов, эксплуатируемых при воздействии минерализованной воды.
3.5 марка бетона по морозостойкости: Марка по морозостойкости бетона дорожных и аэродромных покрытий и бетона, эксплуатируемого при воздействии минерализованной воды, и определенная при испытании образцов, насыщенных 5%-ным водным раствором хлорида натрия.
3.6 цикл испытания: Совокупность одного периода замораживания и оттаивания образцов.
3.7 основные образцы: Образцы, предназначенные для определения нормируемых настоящим стандартом характеристик после проведения заданного числа циклов замораживания и оттаивания.
3.8 контрольные образцы: Образцы, предназначенные для определения нормируемых настоящим стандартом характеристик перед началом испытания основных образцов.
3.9 определение морозостойкости: Оценка максимального числа циклов замораживания и оттаивания бетона, при котором характеристики бетона остаются в нормированных пределах, а также отсутствуют трещины, сколы, шелушение ребер образцов.
3.10 критическое снижение характеристик образцов: Снижение характеристик образцов при определении морозостойкости до значений, при которых в соответствии с настоящим стандартом прекращают испытания образцов.
4 Общие положения
4.1 Настоящий стандарт устанавливает следующие методы определения морозостойкости:
- базовые методы при многократном замораживании и оттаивании:
первый - для всех видов бетонов, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий и бетонов конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия минерализованной воды,
второй - для бетонов дорожных и аэродромных покрытий и для бетонов конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия минерализованной воды;
- ускоренные методы при многократном замораживании и оттаивании:
второй - для всех видов бетонов, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий и бетонов конструкций, эксплуатирующихся в условиях воздействия минерализованной воды, легких бетонов марок по средней плотности менее D1500,
третий - для всех видов бетонов, кроме легких бетонов марок по средней плотности менее D1500.
Допускается применение других методов определения марок бетонов по морозостойкости при условии обязательного определения коэффициента перехода в соответствии с приложением Б или тарировки предлагаемого метода по отношению к базовым методам.
4.2 При разработке проектной и исполнительной документации при предъявлении к бетону требований по морозостойкости следует указывать марку бетона по морозостойкости .
4.3 Условия испытаний для определения морозостойкости бетонов в зависимости от используемого метода и вида бетонов принимают по таблице 1.
Таблица 1 - Условия испытаний при определении морозостойкости
| Метод и марка бетона по морозостойкости | Условия испытания | Вид бетона | ||
| Среда насыщения | Среда и температура замораживания | Среда и температура оттаивания | ||
| Базовые методы | ||||
| Первый | вода | воздушная, минус (18±2)°с | вода, (20±2)°с | все виды бетонов, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий и бетонов конструкций, эксплуатирующихся при действии минерализованной воды |
| Второй | 5%-ный водный раствор хлорида натрия | воздушная, минус (18±2)°с | 5%-ный водный раствор хлорида натрия, (20±2)°с | бетоны дорожных и аэродромных покрытий и бетоны конструкций, эксплуатирующихся при действии минерализованной воды |
| Ускоренные методы | ||||
| Второй | 5%-ный водный раствор хлорида натрия | воздушная, минус (18±2)°с | 5%-ный водный раствор хлорида натрия, (20±2)°с | все виды бетонов, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий, бетонов конструкций, эксплуатирующихся при действии минерализованной воды, и легких бетонов марок по средней плотности менее d1500 |
| Третий | 5%-ный водный раствор хлорида натрия | 5%-ный водный раствор хлорида натрия, минус (50±2)°с | 5%-ный водный раствор хлорида натрия, (20±2)°с | все виды бетонов, кроме легких бетонов марок по средней плотности менее d1500 |
При расхождении результатов определения морозостойкости, полученных базовыми и ускоренными методами, в качестве окончательных принимают результаты, полученные базовыми методами.
4.4 Определение морозостойкости бетона начинают после достижения бетоном проектного возраста. Испытания образцов, отобранных из бетонных и железобетонных конструкций, проводят в проектном возрасте. При большем возрасте конструкций указывают срок эксплуатации бетона.
4.5 Средства измерения, оборудование и приспособления, применяемые при испытаниях, должны обеспечивать требования настоящего стандарта и должны быть поверены и аттестованы в установленном порядке.
4.6 Образцы изготовляют в формах.
4.9 Размеры образцов для определения морозостойкости приведены в таблице 2.
Таблица 2 - Размеры образцов для определения морозостойкости
| Метод испытаний | Размеры образцов, мм |
| Первый | 100 100 100 или 150 150 150 |
| Второй | 100 100 100 или 150 150 150 |
| Третий | 100 100 100 или 150 150 150 |
Число образцов для испытаний в зависимости от метода определения морозостойкости принимают по таблице 3.
Таблица 3 - Число образцов для испытаний
| Метод определения морозостойкости | Минимальное число образцов в серии, шт. | |
|
|
Контрольных | Основных |
| Первый |
6 | 12* |
| Второй | 6 | 12* |
| Третий | 6 | 6* |
| * при проведении испытаний образцов до разрушения число основных образцов следует увеличивать так, чтобы обеспечить проведение испытания до максимального числа циклов, более которого наблюдается критическое снижение нормируемых характеристик образцов и (или) появление трещин, сколов, шелушения ребер образцов. | ||
4.10 Образцы для испытания не должны иметь внешних дефектов. Разброс значений плотности отдельных образцов в серии до их насыщения не должен превышать 30 кг/м
.
4.11 Массу образцов определяют с погрешностью не более 0,1%.
4.12 Контрольные образцы бетона перед испытанием на прочность, а основные образцы перед замораживанием насыщают водой или 5%-ным водным раствором хлорида натрия температурой (20±2)°С.
Для насыщения образцы погружают в воду или раствор хлорида натрия на 1/3 их высоты на 24 ч, затем уровень воды или раствора повышают до 2/3 высоты образцов и выдерживают в таком состоянии еще 24 ч, после чего образцы полностью погружают в воду или раствор на 48 ч так, чтобы уровень жидкости был выше верхней грани образцов не менее чем на 20 мм.
4.13 Число циклов испытания основных образцов бетона в течение одних суток должно быть не менее 1. Испытания следует вести непрерывно. При вынужденных перерывах в испытании образцы должны храниться в замороженном состоянии в морозильной камере или в специальном холодильнике при температуре не выше минус 10°С: при испытании по первому и второму методам образцы следует хранить укрытыми влажной тканью для защиты от высыхания, при испытании по третьему методу - в 5%-ном водном растворе хлорида натрия.
5 Базовые методы определения морозостойкости
5.1 Первый метод
Примечание - Испытание по первому базовому методу проводят замораживанием на воздухе образцов, насыщенных водой, и последующим их оттаиванием в воде.
5.1.1 Средства испытания и вспомогательные устройства
Оборудование для изготовления, хранения и испытания на прочность образцов бетона.
Морозильная камера, обеспечивающая достижение и поддержание температуры замораживания минус (18±2)°С. Неравномерность температурного поля в воздухе полезного объема камеры не должна превышать 3°С.
Ванна для насыщения образцов водой температурой (20±2)°С.
Ванна для оттаивания образцов, оборудованная устройством, обеспечивающим поддержание температуры воды (20±2)°С.
Деревянные подкладки треугольного сечения высотой 50 мм.
Лабораторные весы с погрешностью взвешивания ±1 г.
Сетчатый контейнер для размещения основных образцов.
Сетчатый стеллаж для размещения образцов в морозильной камере.
Вода с содержанием растворимых солей не более 2000 мг/л.
5.1.2 Подготовка к проведению испытаний
5.1.2.2 Контрольные и основные образцы насыщают водой.
5.1.3 Проведение испытаний
5.1.3.1 Насыщенные водой контрольные образцы извлекают из воды, обтирают влажной тканью и испытывают на сжатие с обработкой результатов.
Рассчитывают внутрисерийный коэффициент вариации прочности по формуле. Серию образцов, внутрисерийный коэффициент вариации прочности которых превышает 9%, снимают с испытаний и проводят испытания новой серии образцов.
5.1.3.2 Насыщенные водой основные образцы извлекают из воды, обтирают влажной тканью и помещают в морозильную камеру в контейнере или устанавливают на сетчатый стеллаж камеры так, чтобы расстояние между образцами, стенками контейнера и расположенными выше стеллажами было не менее 20 мм. Включают камеру и понижают температуру. Началом замораживания считают момент установления в камере температуры минус 16°С.
5.1.3.3 Число циклов замораживания и оттаивания, после которых определяют прочность при сжатии образцов бетона.
5.1.3.4 Образцы испытывают по режиму, указанному в таблице 5.
Таблица 5 - Режимы испытаний образцов
| Размер образца, мм | Режим испытаний | |||
| Замораживание | Оттаивание | |||
| время, ч, не менее | температура, °с | время, ч, не менее | температура, °с | |
| 100 100 100 | 2,5 | минус (18±2) | 2±0,5 | 20±2 |
| 150 150 150 | 3,5 | 3±0,5 | ||
Минимальную продолжительность замораживания образцов легких бетонов марок по средней плотности D1500-D1200 увеличивают на 0,5 ч, марок D1200-D1000 - на 1 ч, марок D900 и менее - на 1,5 ч.
Температуру воздуха в морозильной камере измеряют в центре ее объема в непосредственной близости от образцов.
5.1.3.5 Образцы после замораживания оттаивают в ванне с водой температурой (20±2)°С. При оттаивании образцы размещают на расстоянии друг от друга, стенок и днища ванны не менее чем на 20 мм, слой воды над верхней гранью образца должен быть не менее 20 мм.
Температуру воды в ванне измеряют в центре ее объема в непосредственной близости от образцов.
5.1.3.6 Воду в ванне для оттаивания образцов меняют через каждые 100 циклов переменного замораживания и оттаивания.
5.1.3.7 Основные образцы после заданного числа циклов замораживания и оттаивания извлекают из воды, обтирают влажной тканью и испытывают на сжатие по 5.1.3.1.
5.1.3.8 При появлении в процессе испытаний образцов трещин и (или) сколов, и (или) шелушения ребер испытания прекращают.
5.2 Второй метод
Примечание - Испытание по второму базовому методу проводят замораживанием на воздухе образцов, насыщенных раствором хлорида натрия, и последующим их оттаиванием в растворе хлорида натрия.
5.2.1 Средства испытания и вспомогательные устройства
Средства испытания и вспомогательные устройства - по 5.1.1.
Хлорид натрия.
5.2.2 Подготовка к проведению испытания
5.2.2.1 Образцы бетона изготовляют в формах.
5.2.2.2 Основные и контрольные образцы перед испытанием насыщают 5%-ным водным раствором хлорида натрия по 4.12.
5.2.2.3 Контрольные образцы извлекают из раствора, обтирают влажной тканью, взвешивают и испытывают на сжатие по 5.1.3.1.
Основные образцы после насыщения подвергают испытаниям на замораживание и оттаивание по режиму, приведенному в таблице 5.
5.2.3 Проведение испытаний
5.2.3.1 Основные образцы помещают в морозильную камеру по 5.1.3.2. Началом замораживания считают момент установления в камере температуры минус 16°С.
5.2.3.2 Число циклов замораживания и оттаивания, после которых определяют прочность при сжатии образцов бетона.
5.2.3.3 Водный раствор хлорида натрия в ванне для оттаивания меняют через каждые 100 циклов.
5.2.3.4 Основные образцы после проведения заданного числа циклов замораживания и оттаивания осматривают. Материал, отделяющийся от образца, снимают жесткой капроновой щеткой. Образцы обтирают влажной тканью, взвешивают и испытывают на сжатие.
Для легкого бетона марок по морозостойкости F50 и менее критерием оценки результатов испытания является уменьшение средней прочности на сжатие основных образцов по сравнению со средней прочностью контрольных образцов.
Уменьшение средней прочности легкого бетона не должно превышать 15%, при этом шелушение ребер и поверхности образцов должно.
6 Ускоренные методы определения морозостойкости
6.1 Второй метод
6.1.1 Испытание по второму ускоренному методу проводят замораживанием на воздухе образцов, насыщенных хлорида натрия, и последующим их оттаиванием в растворе хлорида натрия.
6.1.2 Ускоренные испытания по второму методу проводят по режиму, приведенному в таблицах 1 и 5 и подразделе 5.2.3.
6.2 Третий метод
Примечание - При испытании по третьему ускоренному методу для насыщения, замораживания и оттаивания образцов применяют водный раствор хлорида натрия (см. таблицу 1).
6.2.1 Средства испытания и вспомогательные устройства
Средства испытания и вспомогательные устройства - по 5.2.1.
Морозильная камера должна обеспечивать достижение и поддержание температуры воздуха минус (50±2)°С. Неравномерность температурного поля в воздухе полезного объема камеры не должна превышать 3°С.
Емкости из коррозионно-стойкого материала для замораживания в растворе хлорида натрия каждого образца. Размер емкости должен обеспечивать зазор между гранями образца и стенками емкости не менее 10 мм.
6.2.3 Проведение испытаний
6.2.3.1 Испытания проводят по 5.2.3 со следующими отличиями.
Основные образцы помещают в морозильную камеру в закрытых сверху емкостях, наполненных 5%-ным водным раствором хлорида натрия, так, чтобы расстояние между стенками емкостей и стенками емкостей и камеры было не менее 50 мм. Температуру в закрытой камере понижают до минус (50±2)°С и поддерживают в течение не менее 2,5 ч. Затем температуру в камере повышают до температуры минус 10°С в течение (1,5±0,5) ч, после чего образцы размерами 100
100
100 мм оттаивают в 5%-ном водном растворе хлорида натрия температурой (20±2)°С в течение не менее 2,5 ч, образцы размерами 150
150
150 мм - в течение не менее 3,5 ч.
6.2.3.2 Водный раствор хлорида натрия меняют в емкостях через каждые 20 циклов.
6.2.3.3 После заданного числа циклов основные образцы осматривают. Материал, отделяющийся от образца, снимают жесткой капроновой щеткой. Образцы обтирают влажной тканью, взвешивают и испытывают на сжатие.
5 Заключение о результатах испытаний
Образцы признают выдержавшими испытание, если снижение среднего для серии образцов значения скорости ультразвука не превышает 15% исходного значения, или снижение среднего значения относительного динамического модуля упругости не превышает 25%, или среднее значение деформаций образцов не превышает 0,1%, при этом среднее значение уменьшения массы не превышает 2%, на образцах отсутствуют трещины, сколы, шелушение ребер. Марку бетона по морозостойкости устанавливают по числу циклов замораживания и оттаивания, при котором образцы отвечают указанным выше критериям.
При испытании с применением нескольких способов контроля состояния образцов (скорости ультразвука, динамического модуля упругости, деформаций образцов) марку бетона по морозостойкости устанавливают по каждому среднему значению показателя, после чего принимают минимальную марку из установленных.
БЕТОНЫ
Методы определения прочности по контрольным образцам
Настоящий стандарт распространяется на бетоны всех видов, применяемые во всех областях строительства, и устанавливает методы определения предела прочности (далее - прочность) бетонов на сжатие, осевое растяжение, растяжение при раскалывании и растяжение при изгибе путем разрушающих кратковременных статических испытаний специально изготовленных контрольных образцов бетона.
3 Сущность методов
Определение прочности бетона состоит в измерении минимальных усилий, разрушающих специально изготовленные контрольные образцы бетона при их статическом нагружении с постоянной скоростью нарастания нагрузки, и последующем вычислении напряжений при этих усилиях.
4 Контрольные образцы
4.1 Форма, размеры и число образцов
4.1.1 Форма и номинальные размеры образцов в зависимости от метода определения прочности бетона должны соответствовать указанным в таблице 1.
Таблица 1 - Форма и номинальные размеры образцов
| Метод | Форма образца | Номинальные размеры образца, мм |
| Определение прочности на сжатие и на растяжение при раскалывании | куб | длина ребра: 100; 150; 200; 250; 300 |
| цилиндр | диаметр:100; 150; 200; 250; 300 | |
| Определение прочности на осевое растяжение | призма квадратного сечения | 100x100x400; 150x150x600; 200x200x800; 250x250x1000; 300x300x1200 |
| цилиндр |
диаметр |
|
| Определение прочности на растяжение при изгибе и при раскалывании | призма квадратного сечения | 100x100x400; 150x150x600; 200x200x800; 250x250x1000; 300x300x1200 |
: 100; 150; 200; 250; 300Допускается применять следующие образцы:
- кубы (далее - образцы-кубы) с ребром длиной 70 мм;
- призмы (далее - образцы-призмы) размером 70x70x280 мм;
- цилиндры (далее - образцы-цилиндры) диаметром 70 мм;
- половинки образцов-призм, полученных после испытания на растяжение при изгибе образцов-призм, для определения прочности бетона на сжатие;
- образцы-кубы, изготовленные в неразъемных формах с технологическим уклоном;
За базовый образец при всех видах испытаний следует принимать образец-куб или образец-призму с размером рабочего сечения 150х150 мм.
Примечание - Допускается применение образцов других форм и размеров, если они предусмотрены в действующих нормативных или технических документах.
4.1.2 Наименьшие размеры образцов в зависимости от наибольшего номинального размера зерен заполнителя в пробе бетонной смеси должны соответствовать указанным в таблице 2.
Таблица 2 - Наибольший номинальный размер зерен заполнителя в миллиметрах
| Наибольший номинальный размер зерна заполнителя |
Наименьший размер образца (ребра образца-куба, стороны поперечного сечения образца-призмы, диаметра и высоты образца-цилиндра) |
| 20 и менее | 100 |
| 40 | 150 |
| 70 | 200 |
| 100 | 300 |
| Примечания:
1 для испытания конструкционно-теплоизоляционного и теплоизоляционного бетонов класса в5 и менее на пористых заполнителях (независимо от наибольшего номинального размера зерен заполнителя) следует применять образцы с наименьшим размером 150 мм.
2 при изготовлении образцов из бетонной смеси должны быть удалены отдельные зерна крупного заполнителя, размер которых превышает более чем в 1,5 раза наибольший номинальный размер заполнителя, указанный в таблице 2, а также все зерна заполнителя размером более 100 мм. 3 при изготовлении образцов с минимальным размером 70 мм максимальная крупность заполнителя не должна превышать 20 мм. |
|
4.1.3 Образцы изготавливают и испытывают сериями.
Число образцов в серии (кроме образцов ячеистого бетона) принимают по таблице 3 в зависимости от среднего внутрисерийного коэффициента вариации прочности бетона.
Число образцов ячеистого бетона в серии принимают равным 3.
4.1.4 Отклонения от плоскостности опорных поверхностей образцов-кубов и образцов-цилиндров, прилегающих к плитам пресса, не должны превышать 0,001 наименьшего размера образца.
4.1.5 Отклонения от прямолинейности образующей образцов-цилиндров, предназначенных для испытания на раскалывание, не должны превышать ±0,2 мм.
4.1.6 Отклонения от перпендикулярности смежных граней образцов-кубов и образцов-призм, а также опорных поверхностей и образующих образцов-цилиндров, предназначенных для испытания на сжатие, не должны превышать ±1 мм.
4.2 Отбор проб бетонной смеси и изготовление контрольных образцов
4.2.1 Пробы бетонной смеси для изготовления контрольных образцов при производственном контроле прочности бетона отбирают из рабочего состава бетонной смеси.
4.2.2 Пробы бетонной смеси для изготовления контрольных образцов, предназначенных для лабораторных исследований, при подборе состава бетона, изучении влияния различных технологических факторов на свойства бетонов и для других целей следует отбирать из специально приготовленных лабораторных замесов бетонной смеси.
4.2.3 Объем пробы бетонной смеси должен превышать требуемый для изготовления всех серий контрольных образцов не менее чем в 1,2 раза.
Отобранная проба бетонной смеси должна быть дополнительно вручную перемешана перед формованием образцов.
Бетонные смеси, содержащие воздухововлекающие и газообразующие добавки, перед формованием образцов не следует дополнительно перемешивать.
4.2.4 Образцы изготавливают в поверенных (калиброванных) формах
Перед использованием форм их внутренние поверхности должны быть покрыты тонким слоем смазки, не оставляющей пятен на поверхности образцов и не влияющей на свойства поверхностного слоя бетона.
4.2.5 Укладку бетонной смеси в форму и ее уплотнение следует проводить не позднее чем через 20 мин после отбора пробы.
4.2.6 При изготовлении нескольких серий образцов, предназначенных для определения различных характеристик бетона, все образцы следует изготавливать из одной пробы бетонной смеси и уплотнять их в одинаковых условиях. Отклонения между средними значениями средней плотности бетона образцов отдельных серий и средней плотности отдельных образцов в каждой серии к моменту их испытания не должны превышать 50 кг/м
.
При несоблюдении указанного требования результаты испытаний не учитывают.
4.2.12 На образцы непосредственно после их изготовления должна быть нанесена маркировка, идентифицирующая принадлежность образца и дату его изготовления. Маркировка не должна повреждать образец или влиять на результаты испытания.
4.3 Твердение, хранение и транспортирование образцов
4.3.2 Образцы, предназначенные для твердения в нормальных условиях, после изготовления до их распалубливания хранят в формах, покрытых влажной тканью или другим материалом, исключающим испарение из них влаги, в помещении с температурой воздуха (20±5) °С.
При определении прочности бетона на сжатие образцы распалубливают не ранее чем через 24 ч и не позднее чем через 72 ч, прочности на растяжение - не ранее чем через 72 ч и не позднее чем через 96 ч.
После распалубливания образцы помещают в камеру с нормальными условиями твердения: с температурой (20±2)°С и относительной влажностью воздуха (95±5)%. Образцы укладывают на подкладки так, чтобы расстояние между образцами, а также между образцами и стенками камеры было не менее 5 мм. Площадь контакта образца с подкладками, на которые он установлен, должна быть не более 30% площади опорной грани образца. Образцы в камере нормального твердения не должны орошаться водой. Допускается хранение образцов под слоем влажного песка, опилок или других систематически увлажняемых гигроскопичных материалов.
Образцы, предназначенные для твердения в условиях тепловой обработки, должны быть помещены в формах в тепловой агрегат (пропарочную камеру, автоклав, отсек формы или кассеты и т.д.) и твердеть вместе с конструкциями (изделиями) или отдельно по принятому на производстве режиму.
После окончания тепловой обработки образцы распалубливают и испытывают или хранят в нормальных условиях
4.3.4 При транспортировании образцов необходимо предохранять их от повреждений, изменения влажности и замораживания.
6 Подготовка образцов к испытаниям
6.1 В помещении для испытания образцов следует поддерживать температуру (20±5)°С и относительную влажность воздуха не менее 55%. Образцы должны быть выдержаны до испытания при указанных условиях в распалубленном виде в течение 24 ч, если они твердели в воде, и в течение 4 ч, если они твердели в воздушно-влажностных условиях или в условиях тепловой обработки.Образцы, предназначенные для определения передаточной или распалубочной прочности бетона на сжатие в горячем состоянии, а также предназначенные для определения прочности на растяжение, следует испытывать без предварительной выдержки.
6.12 Перед испытанием определяют среднюю плотность образцов.
7 Проведение испытаний
7.1 Общие требования
7.1.2 Перед установкой образца в испытательную машину удаляют частицы бетона, оставшиеся от предыдущего испытания на опорных плитах испытательной машины.
7.1.3 Шкалу силоизмерителя испытательной машины выбирают из условия, что ожидаемое значение разрушающей нагрузки должно быть в интервале от 20% до 80% максимальной нагрузки, допускаемой выбранной шкалой.
7.1.4 Нагружение образцов проводят непрерывно с постоянной скоростью нарастания нагрузки до его разрушения. При этом время нагружения образца до его разрушения должно быть не менее 30 с.
7.1.5 Максимальное усилие, достигнутое в процессе испытания, принимают за разрушающую нагрузку.
7.2 Испытание на сжатие
7.2.1 При испытании на сжатие образцы-кубы и образцы-цилиндры устанавливают одной из выбранных граней на нижнюю опорную плиту испытательной машины (пресса) центрально относительно его продольной оси, используя риски, нанесенные на плиту испытательной машины (пресса), или специальное центрирующее приспособление.
Если испытательная машина (или пресс) имеет один шаровой шарнир, радиус которого не обеспечивает поворот опорной плиты в процессе нагружения образца, то рекомендуется для передачи сжимающего усилия по оси образца устанавливать дополнительную опорную плиту с шарниром, обеспечивающим ее поворот. Дополнительную опорную плиту устанавливают так, чтобы плита испытательной машины (пресса) с шарниром и дополнительная опорная плита прилегали к противоположным граням образца.
7.2.2 Половинки образцов-призм при испытании на сжатие помещают между двумя дополнительными стальными пластинами для передачи нагрузки на половинки образцов-призм.
7.2.3 После установки образца на опорные плиты испытательной машины или дополнительные стальные плиты совмещают верхнюю плиту испытательной машины с верхней опорной гранью образца так, чтобы их плоскости полностью прилегали одна к другой. Образец нагружают до разрушения при постоянной скорости нарастания нагрузки (0,6±0,2) МПа/с.
8.4 Прочность бетона (кроме ячеистого) в серии образцов определяют как среднеарифметическое значение прочности испытанных образцов в серии:
- из двух образцов - по двум образцам;
- из трех образцов - по двум образцам с наибольшей прочностью;
- из четырех образцов - по трем образцам с наибольшей прочностью;
- из шести образцов - по четырем образцам с наибольшей прочностью.
При отбраковке дефектных образцов прочность бетона в серии определяют по всем оставшимся образцам, если их не менее двух.
Результаты испытания серии из двух образцов при отбраковке одного образца не учитывают.