Metoda za određivanje otpornosti na mraz Građevinski materijal pripada ispitnom području građevinski proizvodi, posebno opeka, silikatno i keramičko kamenje. Metoda za određivanje otpornosti na smrzavanje građevinskih materijala uključuje zasićenje uzoraka u vodi ili otopini natrijevog klorida, površinsko cikličko zamrzavanje i odmrzavanje uzoraka i vizualnu procjenu otpornosti na smrzavanje, dok se zamrzavanje provodi 5-10 minuta, a odmrzavanje se provodi 3-5 minuta 0,1-0,2 dijela ispitne površine, promjena načina smrzavanja i odmrzavanja provodi se brzinom od 30-40 stupnjeva / min, a uzorci se urone u vodu i otopinu natrijevog klorida za 90- 95% njihovog volumena. Izum omogućuje smanjenje trajanja ispitivanja, smanjenje intenziteta rada i povećanje pouzdanosti rezultata ispitivanja.
Izum se odnosi na područje ispitivanja građevinskih materijala, posebice na određivanje njihove otpornosti na mraz. Poznata metoda za određivanje otpornosti na smrzavanje građevinskih materijala, uključujući zasićenje uzoraka u vodi ili otopini natrijevog klorida, zamrzavanje uzoraka na zraku pri temperaturi od minus 20 o C tijekom 2 do 4 sata i otapanje uzoraka u vodenom mediju ili natrijevom kloridu. otopine na temperaturi od 20 o C tijekom 1,5 - 2 sata, bilježenje broja ciklusa smrzavanja-odmrzavanja do postizanja 25% gubitka čvrstoće uzoraka ili 5% gubitka mase ili do vanjskih znakova razaranja koji se koriste za procjenu otpornosti građevinskih materijala na mraz (1). Nedostatak ove metode je značajna složenost i trajanje ispitivanja te potreba za korištenjem složene i glomazne opreme. Postoji metoda za ubrzano određivanje otpornosti na smrzavanje građevinskih materijala zasićenjem uzoraka s čeličnom šipkom ugrađenom u vodu, smrzavanjem i odmrzavanjem i fiksiranjem naglog povećanja početnog električnog potencijala čelične šipke, koji se koristi za prosuđivanje otpornost materijala na mraz (2). Poznata je metoda za određivanje otpornosti na smrzavanje uzoraka građevinskog materijala omjerom strukturnih karakteristika i karakteristika čvrstoće, naznačena time što se strukturna karakteristika uzima kapilarna i kontrakcijska poroznost, a za čvrstoću - rad razaranja uzoraka ( 3). Nedostaci poznatih metoda (2, 3) su neizravnost metoda za određivanje otpornosti na mraz i, kao rezultat toga, niska točnost rezultata. Osim toga, nedostaci metoda (1, 2, 3) su u tome što određivanje otpornosti na smrzavanje u uvjetima izravnog volumetrijskog smrzavanja ne odgovara stvarnim radnim uvjetima građevinskog materijala koji je izložen naizmjeničnim negativnim i pozitivnim temperaturama samo na jednom strana. Stoga rezultati ispitivanja građevinskog materijala dovode do velike razlike u vrijednostima otpornosti materijala na mraz. Poznata je metoda za određivanje otpornosti na smrzavanje građevinskih materijala jednostranim zamrzavanjem u zamrzivaču u posebnom spremniku koji omogućuje odvođenje topline s jedne strane ispitnih uzoraka, odmrzavanje u vodenoj kupelji, određivanje strukturnih i karakteristike čvrstoće uzorci s naknadnim proračunom otpornosti na smrzavanje prema formuli (4). Poznata je metoda za određivanje otpornosti na smrzavanje građevinskih materijala, uključujući zasićenost uzorka vodom, cikličkim unosom dijelova vode pod pritiskom, izračunatih empirijskom formulom (5). Nedostaci poznatih metoda (4, 5) su nedovoljno visoka pouzdanost rezultata ispitivanja zbog korištenja formula za izračun pomoću empirijskih koeficijenata. Najbliži ovom izumu je metoda za određivanje otpornosti na smrzavanje, uključujući jednostrano zamrzavanje zidova od opeke ili kamena na temperaturi zraka od 15 - 20 o C tijekom 8 sati, odmrzavanje smrznute strane zida prskanjem na temperatura vode 15 - 20 o C tijekom 8 sati, bilježenje broja ciklusa smrzavanja i odmrzavanja do pojave vidljivih znakova razaranja na površini ziđa (ljuštenje, raslojavanje, pucanje, lomljenje) ili gubitkom mase i čvrstoće , koji se koristi za procjenu otpornosti uzoraka građevinskog materijala na mraz (6). Nedostaci poznate metode su visoka složenost, troškovi i dugo trajanje ispitivanja, što ne dopušta operativnu kontrolu proizvoda, značajni troškovi energije za stvaranje uvjeta smrzavanja. Tehnički rezultat izuma je smanjenje trajanja ispitivanja, smanjenje intenziteta rada, povećanje pouzdanosti rezultata ispitivanja. Tehnički rezultat postiže se činjenicom da u dobro poznatom tehničkom rješenju, uključujući prethodno zasićenje uzoraka u vodi ili otopini natrijevog klorida, jednostrano cikličko zamrzavanje i odmrzavanje uzoraka, te vizualnu procjenu otpornosti na smrzavanje, usmjerenu, točkasto zamrzavanje provodi se 5 do 10 minuta, a odmrzavanje 3 - 5 min 10 - 20% otvorene površine ispitivanih uzoraka, a izmjena načina zamrzavanja i odmrzavanja odvija se brzinom od 30 - 40 o po minuta, a uzorci se urone u vodu ili otopinu natrijevog klorida za 90 - 95% njihovog volumena. Metoda je provedena na sljedeći način. Uzorci namijenjeni ispitivanju otpornosti na smrzavanje prethodno su zasićeni vodom ili otopinom natrijevog klorida. Zatim su tri uzorka postavljena u obliku slova T u spremnik licem prema gore. Nakon toga se u posudu ulijeva voda ili otopina natrijeva klorida dok uzorci ne budu uronjeni 90–95% volumena. Zatim je usmjerenom strujom hladnog zraka na temperaturi od minus 15 - 20 o C obrađen spoj triju uzoraka, tj. 10 - 20% njihove površine unutar 5 - 10 minuta. Zatim su brzinom od 30 - 40 o C u minuti prešli na način grijanja i isti spoj tretirali strujom toplog zraka s temperaturom od 15 - 20 o C 3 - 5 minuta i zabilježili broj smrzavanja. ciklusi odmrzavanja do vidljivih znakova razaranja (odslojivanje, pucanje, lomljenje, ljuštenje), koji su korišteni za procjenu otpornosti građevinskog materijala na mraz. Korištenje u predloženom tehničkom rješenju metode točkastog, usmjerenog zamrzavanja 5 - 10 minuta i odmrzavanja 3 - 5 minuta 10 -20% otvorene površine ispitivanih uzoraka omogućuje vam stvaranje uvjeta u kratkom vremenu za tijek procesa bliskih stvarnim tijekom rada. Zbog oštre (30 - 40 o C u minuti) promjene načina smrzavanja i odmrzavanja, u porama materijala stvara se stanje naprezanja, što uzrokuje destruktivne procese, naime labavljenje strukture, intenziviranje mikropukotina i, sukladno tome, povećanje propusnosti. Uranjanje uzoraka u vodu ili otopinu natrijevog klorida za 90 - 95% volumena uzorka osigurava uvjete za stalnu migraciju vlage na otvorenu prednju površinu ispitnog uzorka kroz kapilare i mikropukotine. Sve ove tehnike omogućuju brzo određivanje otpornosti na smrzavanje, blizu stvarnog. Beznačajni troškovi energije, mali intenzitet rada, dostupnost i pouzdanost rezultata omogućuju kontinuirano praćenje proizvedenih proizvoda i pravovremeno otkrivanje kršenja. tehnološki proces. Izvori informacija 1. GOST 10090.1-95, GOST 10090.2-95 "Beton. Metode za određivanje otpornosti na mraz. 2. A.S. SSSR N 482676 M. klasa C 01 N 33/38, 1975. 3. A.S. SSSR N 435621 M. klasa C 01 N 25/02, 1975. 4. A.S. SSSR N 828849 M. klasa C 01 N 33/38, 1982. 5. A.S. SSSR N 1255921 M. klasa C 01 N 33/38, 1986. 6. GOST 7025-91 Keramika i silikatne opeke i kamena Metode za određivanje i vodoupojnost, gustoću i kontrolu otpornosti na mraz.
Zahtjev
Metoda za određivanje otpornosti na smrzavanje građevinskih materijala, uključujući zasićenje uzoraka u vodi ili otopini natrijevog klorida, cikličko zamrzavanje i odmrzavanje otvorene površine uzoraka i vizualnu procjenu otpornosti na smrzavanje, naznačeno time da 10-20% površine ispitnog uzorka zamrzava se i odmrzava 5-10 minuta, odnosno 3 - 5 minuta, a promjena načina zamrzavanja i odmrzavanja provodi se brzinom od 30 - 40 stupnjeva. / min, dok su uzorci uronjeni u vodu ili otopinu natrijevog klorida na 90 - 95% njihovog volumena.
Čvrstoća i otpornost na deformacije ovisi o zasićenosti betona vodom. Također, na ove parametre utječu utjecaji temperature zraka i njezine razlike. Ako beton ima prekomjerni sadržaj vode, tada na niskim temperaturama kristalizira. Led nema kamo otići, što rezultira prekomjernim unutarnjim pritiskom.
To dovodi do krajnjeg vlačnog naprezanja u stijenkama pora. Takve promjene doprinose smanjenju čvrstoće betona. Nakon otapanja nastalog leda u porama, to će dovesti do smanjenja čvrstoće betona samo u slučajevima prekomjernog sadržaja vode.
Do smanjenja čvrstoće betona može doći i kada je voda neravnomjerno raspoređena u porama tijekom proizvodnje ili kada se vodena para nastala u betonu zamrzne. S povećanjem zasićenosti betona vodom, čvrstoća ohlađenih uzoraka do 400 i do 600 najprije raste do određene vrijednosti, a zatim značajno opada. Maksimalna vrijednost čvrstoće betona je funkcija stupnja pada temperature i količine vode sadržane u porama. Imajte na umu da se nakon odmrzavanja čvrstoća betona smanjuje. Također je vrijedno naglasiti da dugotrajno izlaganje niskim temperaturama (čak i uz njihove fluktuacije) dovodi do postupnog gubitka čvrstoće betona. Poznato je da ako beton ima manju vlažnost i veću čvrstoću prije smrzavanja, tada s produljenim izlaganjem niskim temperaturama u zimsko razdoblje otpornost betona je znatno veća. Mogućnost zasićenja vodom betona ovisi o njegovoj strukturi, točnije o sustavu kapilara formiranih u prostoru cementnog kamena. Moguće je poboljšati strukturu betona smanjenjem poroznosti betona i oblikovanjem zatvoreni sustav od. Eksperimenti su pokazali da mikropukotine nastale pod predopterećenjem, tijekom ciklusa odmrzavanja i smrzavanja, značajno ubrzavaju razaranje betona.
Beton visoke čvrstoće izrađen je prema određenoj tehnologiji i ima ravnomjerniju strukturu, zbog čega ima povećanu otpornost na smrzavanje. Smanjenje vodopropusnosti takvog betona postiže se smanjenjem poroznosti. U betonsku smjesu dodaju se organski strukturotvorni aditivi u obliku smole, koji se neutraliziraju SNV-om koji uvlači zrak. Zahvaljujući upotrebi GKZH-94, zrak se uvlači u betonsku smjesu i stvaraju se zatvorene pore vrlo malog promjera.
Umjetno stvaranje takvih pora značajno povećava čvrstoću betona tijekom opetovanog odmrzavanja i smrzavanja. Korištenje aditiva povećava vodopropusnost i otpornost na smrzavanje, ali smanjuje čvrstoću betona. Beton s dodatkom START i GKZH-94 koristi se u teškim klimatskim uvjetima. Takav beton ima povećanu čvrstoću i otpornost na smrzavanje.
Sposobnost materijala zasićenog vodom da izdrži opetovano smrzavanje i odmrzavanje naizmjenično bez znakova razaranja i značajnog smanjenja gustoće. Do uništenja dolazi zbog činjenice da se voda u porama, kada se smrzne, povećava volumen za oko 9%. Najveće širenje vode pri prijelazu u led opaža se pri temperaturi od -4°C, daljnji pad temperature ne uzrokuje povećanje volumena leda. Kada se voda smrzne, stijenke pora doživljavaju značajan pritisak i mogu se urušiti. Kada su sve pore potpuno ispunjene vodom, može doći do razaranja materijala čak i kod jednog smrzavanja. Kada je porozni materijal zasićen vodom, makrokapilare su uglavnom ispunjene, mikrokapilare su djelomično ispunjene vodom i služe kao rezervne pore, gdje se voda istiskuje tijekom smrzavanja. Prema tome, otpornost građevinskih materijala na smrzavanje određena je veličinom i prirodom poroznosti i uvjetima njihovog rada.
Što je veća, to je manje upijanje vode i veća vlačna čvrstoća materijala. Gusti materijali su otporni na mraz. Od poroznih materijala samo oni materijali koji uglavnom imaju zatvorene pore ili vodu imaju otpornost na mraz. Zauzima manje od 90% pora. Materijal se smatra otpornim na smrzavanje ako se, nakon utvrđivanja broja ciklusa smrzavanja i odmrzavanja u stanju zasićenom vodom, njegova čvrstoća smanjila za najviše 15-25%, a gubitak težine kao rezultat usitnjavanja nije veći od 5 %. Otpornost na mraz karakterizira broj ciklusa naizmjeničnog smrzavanja na -15, -17°C i otapanja na temperaturi od 20°C. Broj ciklusa (marka) koje materijal mora izdržati ovisi o uvjetima njegove buduće službe u konstrukciji io klimatskim uvjetima. Prema broju izdržanih ciklusa naizmjeničnog smrzavanja i odmrzavanja (stupnju otpornosti na mraz) materijali se dijele na stupnjeve Mrz 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 i više. U laboratorijskim uvjetima zamrzavanje se provodi u hladnjačama. Jedan ili dva ciklusa zamrzavanja u hladnjaku daju učinak blizak 3-5 godina atmosferskog djelovanja.
TOPLINSKA VODLJIVOST
Svojstvo materijala da prenosi toplinu kroz debljinu s jedne površine na drugu. Toplinsku vodljivost karakterizira količina topline (J) koja prolazi kroz materijal debljine 1 m površine 1 m2 tijekom 1 sekunde pri temperaturnoj razlici od 1°C na suprotnim površinama materijala. Toplinska vodljivost materijala izravno je povezana s njegovom kemijski sastav, poroznost, vlažnost i temperatura na kojoj se odvija prijenos topline. Vlaknasti materijali imaju različitu toplinsku vodljivost ovisno o smjeru topline u odnosu na vlakna (u drvu je npr. toplinska vodljivost duž vlakana dvostruko veća nego poprijeko vlakana). Finoporozni materijali i materijali sa zatvorenim porama imaju veću toplinsku vodljivost od materijala s velikim porama i materijala s povezanim porama. To je zbog činjenice da se prijenos topline konvekcijom povećava u velikim i povezanim porama, što povećava ukupnu toplinsku vodljivost.
S povećanjem udjela vlage u materijalu, toplinska vodljivost raste, jer voda ima toplinsku vodljivost 25 puta veću od zraka. Toplinska vodljivost sirovine još se više povećava s padom njezine temperature, budući da je toplinska vodljivost leda nekoliko puta veća od toplinske vodljivosti vode. Toplinska vodljivost materijala od velike je važnosti u izgradnji ovojnica zgrada - zidova, stropova, podova, krovova. Lagani i porozni materijali imaju malu toplinsku vodljivost. Što je veća nasipna gustoća materijala, veća je njegova toplinska vodljivost. Na primjer, koeficijent toplinske vodljivosti teškog betona zapreminske težine 2400 kg/m3 iznosi 1,25 kcal/m-h-deg, a pjenastog betona zapreminske težine 300 kg/m3 samo 0,11 kcal/m-h-deg.
TOPLINSKI KAPACITET
Svojstvo materijala da pri zagrijavanju pohranjuje toplinu. Nakon naknadnog hlađenja, materijali s visokim toplinskim kapacitetom oslobađaju više topline. Stoga, kada se koriste materijali s povećanim toplinskim kapacitetom za zidove, podove, stropove i druge dijelove prostorije, temperatura u sobama može dugo ostati stabilna.
Koeficijent toplinskog kapaciteta je količina topline potrebna za zagrijavanje 1 kg materijala u HS. Građevinski materijali imaju koeficijent toplinskog kapaciteta manji od vode, koja ima najveći toplinski kapacitet (4,2 kJ/(kg°C)). Kako se materijali vlaže, njihov toplinski kapacitet se povećava, ali se istovremeno povećava i toplinska vodljivost.
Toplinski kapacitet materijala važan je u slučajevima kada je potrebno uzeti u obzir akumulaciju topline, na primjer, pri proračunu toplinske otpornosti zidova i stropova grijanih zgrada kako bi se održala temperatura u prostoriji bez oštrih oscilacija. kada se mijenja toplinski režim, kada se izračunava zagrijavanje materijala za zimski rad, kada se izračunava ugradnja peći. U nekim slučajevima potrebno je izračunati dimenzije peći pomoću volumetrijskog specifičnog toplinskog kapaciteta - količine topline potrebne za zagrijavanje 1 m3 materijala u HW.
UPIJANJE VODE
Svojstvo materijala da upija i zadržava vodu u izravnom dodiru s njim. Karakterizira ga količina vode koju apsorbira suhi materijal potpuno uronjen u vodu, a izražava se kao postotak mase (apsorpcija vode prema masi).
Količina vode koju uzorak apsorbira, u odnosu na njegov volumen, je apsorpcija vode po volumenu. Apsorpcija vode po volumenu odražava stupanj ispunjenosti pora materijala vodom. Budući da voda ne prodire u sve zatvorene pore i ne zadržava se u otvorenim šupljinama, volumetrijsko upijanje vode uvijek je manje od prave poroznosti. Volumetrijsko upijanje vode uvijek je manje od 100%, a upijanje vode po masi može biti i više od 100%.
Upijanje vode građevinskih materijala varira uglavnom ovisno o volumenu pora, njihovoj vrsti i veličini.
Kao rezultat zasićenja vodom, svojstva materijala se značajno mijenjaju: povećavaju se gustoća i vodljivost vode, neki materijali (na primjer, drvo, glina) povećavaju volumen. Zbog kršenja veza između čestica materijala i prodirućih čestica vode, smanjuje se čvrstoća građevinskih materijala.
KOEFICIJENT OMEKŠAVANJA
Omjer tlačne čvrstoće materijala zasićenog vodom i tlačne čvrstoće materijala u suhom stanju. Koeficijent omekšavanja karakterizira vodootpornost materijala. Za materijale koji se lako namaču, kao što je glina, faktor omekšavanja je 0. Za materijale koji u potpunosti zadržavaju čvrstoću kada su izloženi vodi (metal, staklo, itd.), faktor omekšavanja je 1. Materijali s faktorom omekšavanja većim od 0,8 klasificirani su kao vodootporni. Na mjestima koja su podložna sustavnoj vlazi, nije dopušteno koristiti građevinske materijale s koeficijentom omekšavanja manjim od 0,8.
OBNAVLJANJE VLAGE
Svojstvo koje karakterizira brzinu sušenja materijala u prisutnosti uvjeta okoline (smanjenje vlažnosti, zagrijavanje, kretanje zraka). Prinos vlage karakterizira količina vode koju materijal dnevno gubi pri relativnoj vlažnosti zraka od 60% i temperaturi od 20°C. U prirodnim uvjetima, zbog gubitka vlage, neko vrijeme nakon završetka Građevinski radovi, uspostavlja se ravnoteža između vlage građevinske strukture i okoliša. Ovo stanje ravnoteže naziva se zračno-suha ili zračno-vlažna ravnoteža.
VODOOPROPUSNOST
Sposobnost materijala da propušta vodu pod pritiskom. Karakteristika vodopropusnosti je količina vode koja je u roku od 1 sekunde prošla kroz 1 m2 površine materijala pod pritiskom od 1 MPa. Gusti materijali (čelik, staklo, većina plastike) su vodootporni. Metoda određivanja vodopropusnosti ovisi o vrsti građevinskog materijala. Vodopropusnost je izravno ovisna o gustoći i strukturi materijala – što je više pora u materijalu i što su veće, to je veća vodopropusnost. Pri izboru krovnih i hidrotehničkih materijala najčešće se ne ocjenjuje vodopropusnost, već vodonepropusnost, koju karakterizira vremenski period nakon kojeg postoje znakovi procjeđivanja vode pod određenim pritiskom ili granična vrijednost tlaka vode pri kojoj se voda ne prolazi kroz uzorak.
OTPOR ZRAKA
Sposobnost materijala da izdrži ponovljeno sustavno vlaženje i sušenje dugo vremena bez značajnih deformacija i gubitka mehaničke čvrstoće. Promjenom vlažnosti mnogi materijali mijenjaju svoj volumen - bubre kad se vlaže, skupljaju kad se suše, pucaju itd. Razni materijali drugačije se ponašaju u odnosu na djelovanje promjenljive vlažnosti. Beton je, na primjer, pri promjenljivoj vlažnosti sklon razaranju, jer se cementni kamen tijekom sušenja skuplja, a agregat praktički ne reagira - uslijed toga dolazi do vlačnog naprezanja, cementni kamen se otkida od agregata. Za povećanje otpora zraka građevinskih materijala koriste se hidrofobni aditivi.
DEFORMACIJE VLAGE
Promjena veličine i volumena materijala kada se promijeni njegov sadržaj vlage. Smanjenje veličine i volumena materijala tijekom sušenja naziva se skupljanje ili skupljanje, povećanje naziva se bubrenje.
Skupljanje nastaje i povećava se kao rezultat smanjenja slojeva vode koji okružuju čestice materijala i djelovanja unutarnjih kapilarnih sila koje nastoje približiti čestice materijala. Bubrenje je posljedica činjenice da polarne molekule vode, prodirući između čestica ili vlakana, zgušnjavaju njihove hidratacijske ljuske. Visoko porozni i vlaknasti materijali koji mogu apsorbirati puno vode karakteriziraju veliko skupljanje (na primjer, ćeličasti beton 1-3 mm/m; teški beton 0,3-0,7 mm/m; granit 0,02-0,06 mm/m ; keramička opeka 0,03 -0,1 mm/m.
Otpornost na vodu- sposobnost materijala da zadrži svoju čvrstoću kada je zasićen vodom: Procjenjuje se koeficijentom omekšavanja K SIZE, koji je jednak omjeru krajnje čvrstoće materijala na tlačenje u stanju zasićenom vodom R V MPa, prema krajnja čvrstoća suhog materijala R suhog, MPa:
Kvantitativno se vodootpornost obično procjenjuje prema masi vode (u %) koju apsorbira uzorak (prema tzv. vodoupojnosti), ili relativno. promijeniti u.-l. indikatora (najčešće linearnih dimenzija, električnih ili mehaničkih svjetala) nakon određenog vremena u vodi. U pravilu, otpornost na vodu karakterizira koeficijent. omekšavanje Kp (omjer vlačne, tlačne ili savojne čvrstoće materijala zasićenog vodom do odgovarajućeg pokazatelja u suhom stanju). Materijali se smatraju vodootpornim ako je Kp veći od 0,8. Tu spadaju, na primjer, mnogi metali, sinterirana keramika, staklo.
Vodopropusnost- sposobnost materijala da propušta vodu pod pritiskom. Karakteristika vodopropusnosti je količina vode koja je u roku od 1 s prošla kroz 1 m2 površine materijala pri određenom pritisku vode. Za određivanje vodopropusnosti koriste se različiti uređaji za stvaranje željenog jednostranog pritiska vode na površinu materijala. Način određivanja ovisi o namjeni i vrsti materijala. Vodopropusnost ovisi o gustoći i strukturi materijala. Što je više pora u materijalu i što su te pore veće, veća je njegova vodopropusnost.
Vodootporan(Engleski) vodonepropusnost) - karakteristika materijala, mjerena u SI u metrima ili paskalima i koja pokazuje pri kojim vrijednostima hidrostatskog tlaka ovaj materijal gubi sposobnost da ne apsorbira ili propušta vodu kroz sebe.
Određivanje vodootpornosti "mokrom točkom"; na temelju mjerenja maksimalnog tlaka pri kojem voda ne prodire kroz uzorak;
Određivanje otpornosti na vodu koeficijentom filtracije; na temelju određivanja koeficijenta filtracije pri konstantnom tlaku iz izmjerene količine filtrata i vremena filtracije;
Ubrzana metoda za određivanje koeficijenta filtracije (filterometar);
Ubrzana metoda za određivanje vodonepropusnosti betona strujanjem zraka.
Otpornost građevinskih materijala na mraz. Metode definiranja. Dizajni s povećanim zahtjevima za otpornost na smrzavanje.
Otpornost na mraz- svojstvo materijala zasićenog vodom da izdrži višestruko naizmjenično smrzavanje i odmrzavanje bez znakova razaranja i značajnog smanjenja čvrstoće.
Uništavanje materijala događa se tek nakon opetovanog naizmjeničnog smrzavanja i odmrzavanja.
Materijali se ispituju na otpornost na smrzavanje metodom naizmjeničnog smrzavanja i odmrzavanja uzoraka. Temperatura smrzavanja treba biti (-20 ± 2) °C. Odmrzavanje treba provoditi u vodi temperature 15 - 20 °C. Za određivanje otpornosti na smrzavanje obično se koriste rashladne jedinice s amonijakom.
Kocke ili cilindri za uzorke dimenzija najmanje 5 cm (za homogene materijale 3 i nehomogene 5 komada) označavaju se i provjeravaju povećalom i čeličnom iglom na pukotinama, oštećenjima i sl. na njihovoj površini. Uzorci su zasićeni vodom do konstantne težine i izvagani, zatim stavljeni u hladnjak i držani na (-20 2)°C 4 sata. Nakon tog vremena, izvadite ih iz hladnjaka i ostavite da se odmrzavaju u kupki vode na sobnoj temperaturi 4 sata. Nakon odmrzavanja uzorci se pregledavaju na oštećenja. Ako se pojave pukotine ili pukotine, ispitivanje se prekida. Ako se ne uoče nedostaci, ispitivanje se nastavlja stavljanjem uzoraka u hladnjak na 4 sata.
Uzorci se podvrgavaju uzastopnom zamrzavanju, odmrzavanju i pregledu onoliko puta koliko je predviđeno regulatornim dokumentom za materijal koji se ispituje.
Nakon završetka ispitivanja uzorci se brišu vlažnom krpom i važu. Gubitak težine izračunava se formulom, %:
,
(10)
gdje je m masa osušenog uzorka prije ispitivanja, g;
m 1 - isto, nakon testa, g.
Smatra se da je materijal prošao ispitivanje ako, nakon broja ciklusa smrzavanja i odmrzavanja utvrđenih normativnim dokumentom, nema vidljivih znakova uništenja i ne gubi više od 5% mase. Ova metoda zahtijeva posebnu opremu i puno vremena. Ako je potrebno brzo procijeniti otpornost materijala na smrzavanje, koristi se ubrzana metoda pomoću otopine natrijevog sulfata.
ubrzana metoda
Pripremljeni uzorci suše se do konstantne težine, važu, označavaju i urone u zasićenu otopinu natrijevog sulfata na sobnoj temperaturi 20 sati. Zatim se stavljaju 4 sata u pećnicu u kojoj se temperatura održava na 115 °C. Nakon toga uzorci se ohlade na normalnu temperaturu, ponovno potope u otopinu natrijevog sulfata na 4 sata i ponovno stave u pećnicu na 4 sata. Takvo naizmjenično držanje uzoraka u otopini natrijevog sulfata i sušenje ponavlja se 3, 5, 10 i 15 puta, što odgovara 15, 25, 50 - 100 i 150 - 300 ciklusa smrzavanja i odmrzavanja. Ova se metoda temelji na činjenici da zasićena otopina kalijevog sulfata, prodirući u pore materijala tijekom sušenja, postaje prezasićena i kristalizira, povećavajući volumen. U tom slučaju nastaju naprezanja koja su puno veća od naprezanja uzrokovanih smrzavanjem vode. Stoga je 1 ciklus ubrzanih testova ekvivalentan 5 - 20 ciklusa konvencionalnih
ILI DRUGA VARIJANTA:
Materijal se smatra otpornim na smrzavanje ako se, nakon utvrđivanja broja ciklusa smrzavanja i odmrzavanja u stanju zasićenom vodom, njegova čvrstoća smanjila za najviše 15-25%, a gubitak težine kao rezultat usitnjavanja nije veći od 5 %. Otpornost na mraz karakterizira broj ciklusa naizmjeničnog smrzavanja na -15, -17°C i otapanja na temperaturi od 20°C. Broj ciklusa (marka) koje materijal mora izdržati ovisi o uvjetima njegove buduće službe u konstrukciji io klimatskim uvjetima. Prema broju izdržanih ciklusa naizmjeničnog smrzavanja i odmrzavanja (stupnju otpornosti na mraz) materijali se dijele na stupnjeve Mrz 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 i više. U laboratorijskim uvjetima zamrzavanje se provodi u hladnjačama. Jedan ili dva ciklusa zamrzavanja u hladnjaku daju učinak blizak 3-5 godina atmosferskog djelovanja.
Pri odabiru marke materijala za otpornost na smrzavanje uzimaju se u obzir vrsta građevinske konstrukcije, njezini radni uvjeti i klima u području izgradnje. Klimatske uvjete karakterizira srednja mjesečna temperatura najhladnijeg mjeseca i broj ciklusa naizmjeničnog zahlađenja i zagrijavanja prema dugogodišnjim meteorološkim motrenjima. Otpornost na mraz laganog betona, opeke, keramičkog kamena za vanjske zidove zgrada obično je u rasponu od 15-35, betona za izgradnju mostova i cesta - 50-200, za hidrotehničke konstrukcije - do 500 ciklusa. Trajnost zgrade ovisi o otpornosti na mraz. materijala u konstrukcijama izloženim atm. čimbenici i voda.
Dizajni s povećanom otpornošću na mraz: hidrotehničke građevine (piloti, mostovi). Otvoreni bazen, otvoreni vodovod, kanalizacija,
Otpornost na mraz i njeni odlučujući čimbenici.
Otpornost na mraz- to je sposobnost materijala u stanju zasićenom vodom da izdrži opetovano naizmjenično smrzavanje i odmrzavanje. Otpornost materijala na mraz ovisi o njegovoj strukturi, stupnju ispunjenosti pora vodom, obliku i veličini pora, prisutnosti zarobljenog zraka u porama nakon zasićenja vodom, ionskom sastavu, temperaturi itd. Otpornost materijala na mraz određena je brojem ciklusa smrzavanja (-18 (-\+2)) i odmrzavanja u vodi (+20 (-\+2)), nakon čega uzorci smanjuju čvrstoću za najviše 5% ili težine ne više od 5% /
Otpornost na smrzavanje - svojstvo materijala zasićenog vodom da izdrži naizmjenično smrzavanje i odmrzavanje. Otpornost materijala na smrzavanje kvantificirana je markom otpornosti na smrzavanje. Za marku materijala u smislu otpornosti na smrzavanje uzima se najveći broj ciklusa naizmjeničnog smrzavanja i odmrzavanja, koje uzorci materijala mogu izdržati bez smanjenja tlačne čvrstoće za više od 15%; nakon ispitivanja, uzorci ne bi trebali imati vidljiva oštećenja - pukotine, usitnjavanje (gubitak mase nije veći od 5%). Trajnost građevinskih materijala u konstrukcijama izloženim atmosferskim čimbenicima i vodi ovisi o otpornosti na mraz.
Stupanj otpornosti na smrzavanje postavlja se projektom, uzimajući u obzir vrstu konstrukcije, uvjete rada i klimu. Klimatske uvjete karakterizira srednja mjesečna temperatura najhladnijeg mjeseca i broj ciklusa naizmjeničnog smrzavanja i odmrzavanja prema dugogodišnjim meteorološkim promatranjima.
Lagani beton, opeka, keramičko kamenje za vanjske zidove obično imaju otpornost na smrzavanje od 15, 25, 35. Međutim, beton koji se koristi u izgradnji mostova i cesta mora imati ocjenu od 50, 100 i 200, a hidraulički beton - do 500.
Izlaganje betona naizmjeničnom smrzavanju i odmrzavanju slično je opetovanom izlaganju opetovanom vlačnom opterećenju, što uzrokuje zamor materijala.
Ispitivanje otpornosti materijala na smrzavanje u laboratoriju provodi se na uzorcima utvrđenog oblika i veličine (betonske kocke, cigle i dr.). prije ispitivanja uzorci se zasićuju vodom. Nakon toga se zamrzavaju u hladnjaku na -15 do -20C, kako bi se voda smrznula u sitnim porama. Uzorci izvađeni iz hladnjaka odmrzavaju se u vodi temperature 15-20C, čime se osigurava vodozasićeno stanje uzoraka.
Za procjenu otpornosti materijala na smrzavanje koriste se metode fizičke kontrole, a prije svega pulsna ultrazvučna metoda. Može se koristiti za praćenje promjene čvrstoće ili modula elastičnosti betona tijekom cikličkog smrzavanja i određivanje marke betona otpornošću na smrzavanje u ciklusima smrzavanja i odmrzavanja, čiji broj odgovara dopuštenom smanjenju čvrstoće ili modula elastičnost.