Эксплуатационная специфика железобетонных объектов, работающих в условиях знакопеременных температурных воздействий, определяется ключевым нормируемым параметром – морозостойкостью. Характеристика отображает способность бетонных конструкций переносить попеременно повторяющиеся циклы замораживания и последующего оттаивания без падения прочностных показателей. От устойчивости к многократным температурным колебаниям зависит срок службы сооружения, степень разрушения и периодичность проведения ремонтных операций.
Для определения способности бетона противостоять знакопеременному температурному воздействию проводят лабораторные исследования. По результатам тестов определяют качественные показатели ж/б конструкций и строительных смесей. Информацию используют для подбора оптимального состава раствора перед заливкой или для внесения корректировок в формулу.
Тестирование бетонных образцов на морозостойкость
Срок службы ж/б монолитных объектов и сооружений, возведенных из пенобетонных блоков, во многом зависит от качества исходных материалов и точности соблюдения технологических предписаний. Последствием ошибок и нарушений становится падение морозостойкости. Кратно сокращается количество циклов, которое сооружение или изделие может переносить без появления трещин, расслоений, осыпаний.
Главной причиной падения морозостойкости является нарушение водоцементного соотношения. Если в растворе содержалось больше воды, в цементном камне образовалось больше пор. Проникшая в поры жидкость при замерзании становится льдом, увеличивается в объеме и разрушает структурные связи искусственного камня.
На показатели морозостойкости оказывает влияние тип и химический состав цемента, вариант заполнителей. Способность переносить максимальное число циклов демонстрируют бетоны, созданные с использованием устойчивых к сульфатам портландцементов. Высокой морозостойкостью обладают бетоны, в которых функцию заполнителей крупной фракции выполняют гравий диабаза и гранита.
Испытаниям подвергают образцы, отобранные из готовых монолитных конструкций, и образцы, созданные в лабораторных условиях. Отбирают и изготавливают основные и контрольные экземпляры. Первые испытывают на прочность после проведения циклов, количество которых задано программой испытаний, вторые – после первоначального насыщения пор бетона водой или соляным раствором.
В исследованиях применяют базовые и ускоренные методики. На выбор способа испытаний влияет разновидность материала и характерные для эксплуатации условия. Учитывается возможность воздействия на материал реагентов и минерализованных вод.
Типичная последовательность действий при испытании основных образцов на морозостойкость:
- Насыщение жидкостью. Образцы погружают в емкость с водой или с соляным раствором сначала на 1/3 высоты, затем полностью.
- Извлечение и просушивание. Впитавшие воду экземпляры извлекают из жидкости и просушивают с применением тканевой салфетки.
- Замораживание. Образцы с просушенной поверхностью помещают в рабочую камеру климатической установки с первоначальными показателями среды tº = -16 ºC. Длительность замораживания составляет 2,5 или 3,5 ч в зависимости от размера пробы. На протяжении регламентированного времени замораживание проводится при tº = -18º ± 2 ºC. Уровень охлаждения и поддержку стабильной среды контролируют термодатчики.
- Оттаивание. После замораживания образцы оттаивают в емкости с водой, температура которой составляет tº = +20 ºC. Жидкость для оттаивания следует менять через 100 циклов.
- Приложение сжимающего усилия. Через 2-4 ч после оттаивания экземпляры помещают в рабочее пространство испытательной установки и прикладывают сжимающее усилие.
Наибольшее количество циклов, которое образец смог выдержать без повреждений, фиксируют в протоколах. По числу циклов бетону присваивается марка по морозостойкости. Исследуемые экземпляры регулярно взвешивают, чтобы определить сокращение массы и снижение прочности.
Технические средства для испытаний бетонов на морозостойкость
Для определения количества циклов, которое железобетонное сооружение сможет выдержать без разрушений, понадобятся:
Для автоматизации испытательных процедур к машинам с логотипом «ГОСТ» подключают БСПД – уникальный прибор с запатентованным софтом «ГОСТ-ТЕСТ». В базу данных предустановленного ПО загружены действующие в РФ нормативные стандарты. Корректировка нагрузок, сбор и первичная обработка показателей, построение визуализирующей процессы графики после подключения производятся автоматически.
Выбрать основные и вспомогательные средства для производственных, научно-исследовательских, сертификационных лабораторных центров помогут компетентные менеджеры-эксперты компании «ГОСТ».
