Metóda stanovenia mrazuvzdornosti stavebné materiály patrí do testovacej oblasti stavebné výrobky, najmä tehly, silikátové a keramické kamene. Metóda stanovenia mrazuvzdornosti stavebných materiálov zahŕňa nasýtenie vzoriek vodou alebo roztokom chloridu sodného, povrchové cyklické zmrazovanie a rozmrazovanie vzoriek a vizuálne hodnotenie mrazuvzdornosti, pričom zmrazovanie prebieha 5-10 minút a rozmrazovanie 3- 5 minút 0,1-0,2 dielu testovacieho povrchu, režimy zmrazovania a rozmrazovania sa menia rýchlosťou 30-40 stupňov/min a vzorky sa ponoria do vody a roztoku chloridu sodného na 90-95 % ich objemu. Vynález skracuje trvanie testu, znižuje intenzitu práce a zvyšuje spoľahlivosť výsledkov testu.
Vynález sa týka oblasti skúšania stavebných materiálov, najmä stanovenia ich mrazuvzdornosti. Je známa metóda stanovenia mrazuvzdornosti stavebných materiálov, vrátane nasýtenia vzoriek vodou alebo roztokom chloridu sodného, zmrazenia vzoriek na vzduchu pri teplote mínus 20 o C počas 2 - 4 hodín a rozmrazenia vzoriek vo vodnom prostredia alebo roztoku chloridu sodného pri teplote 20 o C počas 1,5 - 2 hodín, pričom sa zaznamenáva počet cyklov zmrazovania a rozmrazovania, kým sa nedosiahne 25 % strata pevnosti vzoriek alebo 5 % strata hmotnosti alebo kým sa nedosiahnu vonkajšie znaky sa objaví deštrukcia, podľa ktorej sa posudzuje mrazuvzdornosť stavebných materiálov (1). Nevýhodou tejto metódy je značná náročnosť a dĺžka trvania testu a nutnosť použiť zložité a objemné zariadenia. Je známa metóda zrýchleného stanovenia mrazuvzdornosti stavebných materiálov nasýtením vzoriek s oceľovou tyčou v nich uloženou vodou, zmrazením a rozmrazením a zaznamenaním prudkého nárastu počiatočného elektrického potenciálu oceľovej tyče, čím sa posudzuje sa mrazuvzdornosť materiálu (2). Je známa metóda stanovenia mrazuvzdornosti vzoriek stavebných materiálov na základe pomeru štrukturálnych a pevnostných charakteristík, vyznačujúca sa tým, že kapilárna a kontrakčná pórovitosť sa berie ako štrukturálna charakteristika a dielo deštrukcie vzoriek sa berie ako pevnostná charakteristika (3). Nevýhodami známych metód (2, 3) je nepriamosť metód stanovenia mrazuvzdornosti a v dôsledku toho nízka presnosť výsledkov. Nevýhody metód (1, 2, 3) navyše spočívajú v tom, že stanovenie mrazuvzdornosti v podmienkach priameho objemového mrazenia nezodpovedá skutočným prevádzkovým podmienkam stavebného materiálu, ktorý je striedavo vystavený negatívnym a pozitívnym teplotám na len jedna strana. Preto výsledky testov stavebných materiálov vedú k širokému rozšíreniu hodnôt mrazuvzdornosti materiálu. Známa je metóda stanovenia mrazuvzdornosti stavebných materiálov jednostranným zmrazením v mrazničke v špeciálnej nádobe, ktorá zabezpečuje odvod tepla z jednej strany skúšobných vzoriek, rozmrazením vo vodnom kúpeli, stanovením konštrukčných a pevnostné charakteristiky vzorky s následným výpočtom mrazuvzdornosti pomocou vzorca (4). Je známa metóda stanovenia mrazuvzdornosti stavebných materiálov, ktorá zahŕňa saturáciu vzorky vodou cyklickým zavádzaním pod tlakom častí vody, vypočítaných podľa empirického vzorca (5). Nevýhodou známych metód (4, 5) je nedostatočne vysoká spoľahlivosť výsledkov testov v dôsledku použitia výpočtových vzorcov s použitím empirických koeficientov. Navrhovanej metóde je najbližšia metóda zisťovania mrazuvzdornosti zahŕňajúca jednostranné zmrazovanie tehlového alebo kamenného muriva pri teplote vzduchu - 15 - 20 o C počas 8 hodín, rozmrazovanie premrznutej strany muriva kropením pri. teplota vody 15 - 20 o C po dobu 8 hodín, registrácia počtu cyklov zmrazovania a rozmrazovania, kým sa na povrchu muriva neobjavia viditeľné známky deštrukcie (olupovanie, delaminácia, praskanie, odlupovanie), prípadne úbytkom hmoty a pevnosť, podľa ktorej sa posudzuje mrazuvzdornosť vzoriek stavebných materiálov (6). Nevýhodami známeho spôsobu sú jeho vysoká pracovná náročnosť, cena a dlhá doba trvania testu, ktorá neumožňuje prevádzkovú kontrolu produktov, a značné energetické náklady na vytvorenie mraziacich podmienok. Technickým výsledkom navrhovaného vynálezu je skrátenie trvania testu, zníženie náročnosti na prácu a zvýšenie spoľahlivosti výsledkov testu. Technický výsledok sa dosiahne tým, že pri známom technickom riešení, vrátane predbežného nasýtenia vzoriek vodou alebo roztokom chloridu sodného, jednostranným cyklickým zmrazovaním a rozmrazovaním vzoriek a vizuálnym hodnotením mrazuvzdornosti sa vykonáva smerové, bodové zmrazovanie. 5 – 10 minút a rozmrazovanie 3 – 5 minút 10 – 20 % otvoreného povrchu skúšobných vzoriek a zmena režimov zmrazovania a rozmrazovania sa vykonáva pri rýchlosti 30 – 40 o za minútu. vzorky sa ponoria do vody alebo roztoku chloridu sodného na 90 - 95 % ich objemu. Spôsob sa uskutočnil nasledovne. Vzorky určené na testovanie mrazuvzdornosti boli vopred nasýtené vodou alebo roztokom chloridu sodného. Potom sa tri vzorky nainštalovali v tvare T do nádoby s prednou plochou nahor. Potom sa do nádoby naliala voda alebo roztok chloridu sodného, kým vzorky neboli ponorené na 90 - 95 % svojho objemu. Potom sa spoj troch vzoriek ošetril usmerneným prúdom studeného vzduchu pri teplote mínus 15 - 20 o C, t.j. 10 - 20 % ich povrchu po dobu 5 - 10 minút. Potom rýchlosťou 30 - 40 o C za minútu prešli do režimu ohrevu a ten istý spoj ošetrili prúdom teplého vzduchu pri teplote 15 - 20 o C po dobu 3 - 5 minút a zaznamenali počet zamrznutí. a rozmrazovacie cykly až do viditeľných známok deštrukcie (delaminácia, praskanie, štiepanie, odlupovanie), ktoré sa použili na posúdenie mrazuvzdornosti stavebných materiálov. Použitie v navrhovanom technickom riešení bodového, smerového zmrazovania 5 - 10 minút a rozmrazovania 3 - 5 minút 10 -20 % otvoreného povrchu testovaných vzoriek nám umožňuje vytvoriť v krátkom čase podmienky pre procesy blízke skutočných počas prevádzky. Prudkou (30 - 40 o C za minútu) zmenou režimov zmrazovania a rozmrazovania vzniká v póroch materiálu namáhaný stav spôsobujúci deštruktívne procesy, a to uvoľňovanie štruktúry, zintenzívnenie mikrotrhlín a tým aj zvýšenie priepustnosti. Ponorenie vzoriek do vody alebo roztoku chloridu sodného na 90 - 95 % objemu vzorky zaisťuje podmienky pre stálu migráciu vlhkosti na otvorený predný povrch testovanej vzorky cez kapiláry a mikrotrhlinky. Všetky tieto techniky umožňujú rýchlo určiť mrazuvzdornosť, ktorá je blízka skutočnej. Nízke náklady na energiu, nízka pracovná náročnosť, dostupnosť a spoľahlivosť výsledkov umožňujú priebežné monitorovanie vyrábaných produktov a včasné odhalenie priestupkov technologický postup. Zdroje informácií 1. GOST 10090.1-95, GOST 10090.2-95 "Betón. Metódy stanovenia mrazuvzdornosti. 2. A.S. ZSSR N 482676 M. trieda C 01 N 33/38, 1975 3. A.S. ZSSR N 1 trieda C 43562 01 N 25/02, 1975 4. AS ZSSR N 828849 M. trieda C 01 N 33/38, 1982 5. AS ZSSR N 1255921 M. trieda C 01 N 33/38, 1986 6. 1986 6. silikát GOST 1 Ceramic Ceramic tehly a kamene: Metódy určovania a kontroly nasiakavosti, hustoty a mrazuvzdornosti.
Nárokovať
Spôsob stanovenia mrazuvzdornosti stavebných materiálov vrátane nasýtenia vzoriek vodou alebo roztokom chloridu sodného, cyklického zmrazovania a rozmrazovania otvoreného povrchu vzoriek a vizuálneho hodnotenia mrazuvzdornosti, vyznačujúci sa tým, že 10 - 20 % povrch testovanej vzorky sa zmrazí a rozmrazí na 5 - 10 minút, respektíve 3 - 5 minút, a zmena režimu zmrazovania a rozmrazovania sa vykonáva pri rýchlosti 30 - 40 stupňov. /min, pričom vzorky sú ponorené do vody alebo roztoku chloridu sodného na 90 - 95 % svojho objemu.
Jeho pevnosť a odolnosť proti deformácii závisí od nasýtenia betónu vodou. Na tieto parametre vplývajú aj vplyvy teploty vzduchu a jej zmien. Ak je v betóne nadmerný obsah vody, pri nízkych teplotách kryštalizuje. Ľad nemá kam ísť, čo vedie k nadmernému vnútornému tlaku.
Vedie k maximálnemu namáhaniu v ťahu v stenách pórov. Takéto zmeny prispievajú k zníženiu pevnosti betónu. Po rozmrazení vytvoreného ľadu v póroch to povedie k zníženiu pevnosti betónu iba v prípadoch nadmerného obsahu vody.
K poklesu pevnosti betónu môže dôjsť aj pri nerovnomernom rozmiestnení vody v póroch pri výrobe alebo pri zamrznutí vodnej pary v nej vzniknutej. So zvyšujúcou sa nasýtenosťou betónu vodou sa pevnosť ochladzovaných vzoriek do 400 a do 600 najprv zvyšuje na určitú hodnotu a potom výrazne klesá. Maximálna pevnosť betónu je funkciou stupňa poklesu teploty a množstva vody obsiahnutej v póroch. Všimnite si, že po rozmrazení sa pevnosť betónu znižuje. Je tiež potrebné zdôrazniť, že dlhodobé vystavenie nízkym teplotám (aj s ich kolísaním) vedie k postupnej strate pevnosti betónu. Je známe, že ak má betón pred mrazom menšiu vlhkosť a väčšiu pevnosť, potom pri dlhšom vystavení nízkym teplotám v zimné obdobie Odolnosť betónu je oveľa vyššia. Možnosť nasýtenia betónu vodou závisí od jeho štruktúry, presnejšie od kapilárneho systému vytvoreného v priestore cementového kameňa. Štruktúru betónu možno zlepšiť znížením pórovitosti betónu a jeho tvarovaním uzavretý systém por. Experimenty ukázali, že mikrotrhliny, ktoré vznikli počas predpätia, počas cyklu rozmrazovania a mrazenia, výrazne urýchľujú deštrukciu betónu.
Vysokopevnostný betón sa vyrába pomocou určitej technológie a má rovnomernejšiu štruktúru, vďaka čomu má zvýšenú mrazuvzdornosť. Zníženie priepustnosti vody takéhoto betónu sa dosiahne znížením pórovitosti. Do betónovej zmesi sa pridávajú organické štruktúrotvorné prísady vo forme živice, ktoré sa neutralizujú prevzdušňujúcim VJP. Vďaka použitiu GKZh-94 sa do betónovej zmesi nasáva vzduch a vytvárajú sa uzavreté póry veľmi malého priemeru.
Umelá tvorba takýchto pórov výrazne zvyšuje pevnosť betónu pri opakovanom rozmrazovaní a mrazení. Použitie prísad zvyšuje priepustnosť vody a mrazuvzdornosť, ale znižuje pevnosť betónu. Betóny s prídavkom SNV a GKZh-94 sa používajú v náročných klimatických podmienkach. Takýto betón má zvýšenú pevnosť a mrazuvzdornosť.
Schopnosť vodou nasýteného materiálu odolávať opakovanému striedavému zmrazovaniu a rozmrazovaniu bez známok deštrukcie alebo výrazného poklesu hustoty. K zničeniu dochádza v dôsledku skutočnosti, že voda v póroch pri zmrazení zväčší svoj objem asi o 9 %. Najväčšiu expanziu vody pri prechode na ľad pozorujeme pri teplote -4°C, ďalší pokles teploty nespôsobuje zväčšenie objemu ľadu. Keď voda zamrzne, steny pórov sú vystavené značnému tlaku a môžu sa zrútiť. Keď sú všetky póry úplne zaplnené vodou, môže dôjsť k zničeniu materiálu aj pri jedinom zmrazení. Keď je porézny materiál nasýtený vodou, makrokapiláry sú prevažne naplnené, mikrokapiláry sú čiastočne naplnené vodou a slúžia ako rezervné póry, do ktorých sa voda vytláča pri procese zmrazovania. V dôsledku toho je mrazuvzdornosť stavebných materiálov určená veľkosťou a povahou pórovitosti a podmienkami ich prevádzky.
Čím nižšia je absorpcia vody a čím väčšia je pevnosť materiálu v ťahu, tým je vyššia. Husté materiály sú mrazuvzdorné. Z poréznych materiálov sú mrazuvzdorné len tie materiály, ktoré obsahujú najmä uzavreté póry alebo vodu. Zaberá menej ako 90% pórov. Materiál sa považuje za mrazuvzdorný, ak po stanovení počtu cyklov zmrazovania a rozmrazovania v stave nasýtenom vodou jeho pevnosť neklesla o viac ako 15 - 25% a strata hmotnosti v dôsledku triesok nepresahuje 5%. Mrazuvzdornosť je charakterizovaná počtom cyklov striedavého mrazenia pri -15, -17°C a rozmrazovania pri teplote 20°C. Počet cyklov (trieda), ktoré musí materiál vydržať, závisí od podmienok jeho budúcej prevádzky v konštrukcii a od klimatických podmienok. Podľa počtu cyklov striedavého zmrazovania a rozmrazovania, ktoré je možné vydržať (stupeň mrazuvzdornosti), sa materiály delia na stupne Mrz 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 a ďalšie. V laboratórnych podmienkach sa mrazenie vykonáva v chladiacich komorách. Jeden alebo dva zmrazovacie cykly v chladiacej komore poskytujú účinok takmer 3-5 rokov atmosférického pôsobenia.
TEPELNÁ VODIVOSŤ
Vlastnosť materiálu prenášať teplo hrúbkou z jedného povrchu na druhý. Tepelná vodivosť je charakterizovaná množstvom tepla (J), ktoré prejde materiálom s hrúbkou 1 m s plochou 1 m2 za 1 sekundu, keď je teplotný rozdiel na protiľahlých povrchoch materiálu 1 ° C. Tepelná vodivosť materiálu je priamo závislá od jeho chemické zloženie, pórovitosť, vlhkosť a teplota, pri ktorej dochádza k prenosu tepla. Vláknité materiály majú rôznu tepelnú vodivosť v závislosti od smeru tepla vzhľadom na vlákna (napríklad v dreve je tepelná vodivosť pozdĺž vlákien dvakrát vyššia ako naprieč vláknami). Jemnoporézne materiály a materiály s uzavretými pórmi majú väčšiu tepelnú vodivosť ako veľkoporézne materiály a materiály s prepojenými pórmi. Je to spôsobené tým, že vo veľkých a vzájomne prepojených póroch sa zosilňuje prenos tepla konvekciou, čím sa zvyšuje celková tepelná vodivosť.
So zvyšujúcou sa vlhkosťou materiálu sa zvyšuje tepelná vodivosť, pretože voda má tepelnú vodivosť 25-krát väčšiu ako vzduch. Tepelná vodivosť suroviny sa s poklesom jej teploty ešte zvyšuje, keďže tepelná vodivosť ľadu je niekoľkonásobne väčšia ako tepelná vodivosť vody. Tepelná vodivosť materiálu má veľký význam pri konštrukcii obvodových plášťov budov - stien, stropov, podláh, striech. Ľahké a porézne materiály majú malú tepelnú vodivosť. Čím vyššia je objemová hmotnosť materiálu, tým vyššia je jeho tepelná vodivosť. Napríklad súčiniteľ tepelnej vodivosti ťažkého betónu s objemovou hmotnosťou 2400 kg/m3 je 1,25 kcal/m-h-deg a súčiniteľ tepelnej vodivosti penového betónu s objemovou hmotnosťou 300 kg/m3 je len 0,11 kcal/m-h-deg.
TEPELNÁ KAPACITA
Vlastnosť materiálu akumulovať teplo pri zahrievaní. Pri následnom ochladzovaní uvoľňujú materiály s vysokou tepelnou kapacitou viac tepla. Preto pri použití materiálov so zvýšenou tepelnou kapacitou pre steny, podlahy, stropy a iné časti miestnosti môže zostať teplota v miestnostiach dlhodobo stabilná.
Koeficient tepelnej kapacity - množstvo tepla potrebného na ohrev 1 kg materiálu na vykurovacom systéme. Stavebné materiály majú koeficient tepelnej kapacity nižší ako voda, ktorá má najvyššiu tepelnú kapacitu (4,2 kJ/(kg°C)). S navlhčením materiálov sa zvyšuje ich tepelná kapacita, ale zároveň sa zvyšuje aj tepelná vodivosť.
Tepelná kapacita materiálu je dôležitá v prípadoch, keď je potrebné brať do úvahy akumuláciu tepla, napríklad pri výpočte tepelného odporu stien a stropov vykurovaných budov, aby sa teplota v miestnosti udržala bez náhlych výkyvov. zmeny tepelného režimu, pri výpočte ohrevu materiálu na zimné práce, pri výpočte návrhu pecí. V niektorých prípadoch je potrebné vypočítať rozmery pece pomocou objemovej mernej tepelnej kapacity - množstva tepla potrebného na ohrev 1 m3 materiálu na HS.
ABSORPCIA VODY
Vlastnosť materiálu absorbovať a zadržiavať vodu v priamom kontakte s ňou. Je charakterizované množstvom vody absorbovanej suchým materiálom úplne ponoreným do vody a vyjadruje sa ako percento hmotnosti (absorpcia vody podľa hmotnosti).
Množstvo vody absorbovanej vzorkou vydelené jej objemom je absorpcia vody objemom. Objemová absorpcia vody odráža mieru, do akej sú póry materiálu naplnené vodou. Keďže voda nepreniká do všetkých uzavretých pórov a nezadržiava sa v otvorených dutinách, objemová absorpcia vody je vždy menšia ako skutočná pórovitosť. Objemová absorpcia vody je vždy menšia ako 100% a absorpcia vody podľa hmotnosti môže byť vyššia ako 100%.
Nasiakavosť stavebných materiálov sa líši najmä v závislosti od objemu pórov, ich druhu a veľkosti.
V dôsledku nasýtenia vodou sa vlastnosti materiálov výrazne menia: zvyšuje sa hustota a vodivosť vody, zvyšuje sa objem niektorých materiálov (napríklad dreva, hliny). V dôsledku narušenia väzieb medzi časticami materiálu a prenikajúcimi časticami vody sa znižuje pevnosť stavebných materiálov.
ZMÄKČUJÚCI KOEFICIENT
Pomer pevnosti v tlaku materiálu nasýteného vodou k pevnosti v tlaku materiálu v suchom stave. Koeficient mäknutia charakterizuje vodeodolnosť materiálu. Pre ľahko nasiaknuté materiály, ako je hlina, je koeficient mäknutia 0. Pre materiály, ktoré si plne zachovávajú svoju pevnosť pri pôsobení vody (kov, sklo atď.), je koeficient mäknutia 1. Materiály s koeficientom mäknutia vyšším ako 0,8 sú klasifikované ako vodotesné. Na miestach vystavených systematickej vlhkosti nie je povolené použitie stavebných materiálov s koeficientom mäknutia menším ako 0,8.
UVOĽNENIE VLHKOSTI
Vlastnosť, ktorá charakterizuje rýchlosť schnutia materiálu za podmienok prostredia (nízka vlhkosť, zahrievanie, pohyb vzduchu). Strata vlhkosti je charakterizovaná množstvom vody, ktoré materiál stratí za deň pri relatívnej vlhkosti vzduchu 60% a teplote 20°C. V prirodzených podmienkach v dôsledku straty vlhkosti, nejaký čas po dokončení práca na stavbe medzi vlhkosťou sa vytvorí rovnováha stavebné konštrukcie a životné prostredie. Tento rovnovážny stav sa nazýva rovnováha vzduch-suchý alebo vzduch-mokrý.
VODOPUSTNOSŤ
Schopnosť materiálu prechádzať vodou pod tlakom. Charakteristikou vodnej priepustnosti je množstvo vody, ktoré prejde 1 m2 povrchu materiálu za 1 sekundu pri tlaku 1 MPa. Husté materiály (oceľ, sklo, väčšina plastov) sú vodeodolné. Spôsob stanovenia priepustnosti vody závisí od druhu stavebného materiálu. Priepustnosť vody je priamo závislá od hustoty a štruktúry materiálu – čím viac pórov v materiáli a čím sú väčšie, tým väčšia je priepustnosť vody. Pri výbere strešných a hydraulických materiálov sa najčastejšie nehodnotí vodopriepustnosť, ale vodeodolnosť, charakterizovaná časovým úsekom, po ktorom sa pri určitom tlaku objavia známky presakovania vody alebo hraničnou hodnotou tlaku vody, pri ktorej sa voda prejaví. neprechádzajú cez vzorku.
ODPOR VZDUCHU
Schopnosť materiálu dlhodobo odolávať opakovanému systematickému zmáčaniu a vysychaniu bez výraznej deformácie a straty mechanickej pevnosti. Zmeny vlhkosti spôsobujú, že mnohé materiály menia svoj objem – navlhčením napučiavajú, vyschnutím sa zmršťujú, praskajú atď. Rôzne materiály sa správajú odlišne v súvislosti s pôsobením premenlivej vlhkosti. Napríklad betón s premenlivou vlhkosťou je náchylný na deštrukciu, pretože cementový kameň sa pri vysychaní zmršťuje a plnivo prakticky nereaguje - v dôsledku toho vzniká ťahové napätie, cementový kameň sa odtrháva od plniva. Na zvýšenie odolnosti stavebných materiálov voči vzduchu sa používajú hydrofóbne prísady.
DEFORMÁCIE VLHKOSTI
Zmeny veľkosti a objemu materiálu pri zmene jeho vlhkosti. Zmenšenie veľkosti a objemu materiálu počas sušenia sa nazýva zmršťovanie alebo zmršťovanie, zväčšenie sa nazýva opuch.
K zmršťovaniu dochádza a zvyšuje sa v dôsledku zmenšovania vrstiev vody obklopujúcich častice materiálu a pôsobenia vnútorných kapilárnych síl, ktoré majú tendenciu zbližovať častice materiálu k sebe. Opuch je spôsobený tým, že polárne molekuly vody, prenikajúce medzi častice alebo vlákna, zahusťujú svoje hydratačné obaly. Materiály s vysoko poréznou a vláknitou štruktúrou, ktoré dokážu absorbovať veľa vody, sa vyznačujú vysokým zmrašťovaním (napríklad pórobetón 1-3 mm/m; ťažký betón 0,3-0,7 mm/m; žula 0,02-0,06 mm/m ; keramická tehla 0,03-0,1 mm/m.
Odolnosť voči vode- schopnosť materiálu udržať si pevnosť pri nasýtení vodou: Hodnotí sa koeficientom mäknutia K SIZE, ktorý sa rovná pomeru konečnej pevnosti materiálu v tlaku vo vode nasýtenom stave R v MPa k. konečná pevnosť suchého materiálu R dry, MPa:
Vodotesnosť sa zvyčajne kvantitatívne posudzuje podľa hmotnosti vody (v %) absorbovanej vzorkou (tzv. absorpciou vody), alebo podľa relatívnej hmotnosti. zmena s.l. indikátory (najčastejšie lineárne rozmery, elektrické alebo mechanické vlastnosti) po určitom čase pobytu vo vode. Odolnosť voči vode je spravidla charakterizovaná koeficientom. zmäkčenie Kp (pomer pevnosti v ťahu, tlaku alebo ohybe vodou nasýteného materiálu k jeho zodpovedajúcej hodnote v suchom stave). Materiály, ktoré majú Kp väčšie ako 0,8 sa považujú za vodotesné. Patria sem napríklad mnohé kovy, spekaná keramika, sklo.
Priepustnosť vody- schopnosť materiálu prechádzať vodou pod tlakom. Charakteristikou vodnej priepustnosti je množstvo vody, ktoré prejde 1 m2 povrchu materiálu za 1 s pri danom tlaku vody. Na stanovenie vodnej priepustnosti sa používajú rôzne zariadenia na vytvorenie požadovaného jednostranného tlaku vody na povrch materiálu. Metóda stanovenia závisí od účelu a druhu materiálu. Priepustnosť vody závisí od hustoty a štruktúry materiálu. Čím viac pórov je v materiáli a čím sú tieto póry väčšie, tým väčšia je jeho priepustnosť pre vodu.
Vodeodolný(Angličtina) Vodotesnosť) - charakteristika materiálu, meraná v SI metroch alebo pascaloch a ukazujúca, pri akých hodnotách hydrostatického tlaku tento materiál stráca schopnosť neabsorbovať alebo neprepúšťať vodu cez seba.
Stanovenie odolnosti voči vode „mokrým bodom“ na základe merania maximálneho tlaku, pri ktorom voda nepresakuje cez vzorku;
Stanovenie odolnosti voči vode koeficientom filtrácie; je založená na stanovení koeficientu filtrácie pri konštantnom tlaku z nameraného množstva filtrátu a času filtrácie;
Zrýchlená metóda stanovenia koeficientu filtrácie (meradlo filtrátu);
Zrýchlená metóda zisťovania vodeodolnosti betónu podľa odporu vzduchu.
Mrazuvzdornosť stavebných materiálov. Metódy stanovenia. Prevedenia so zvýšenými požiadavkami na mrazuvzdornosť.
Mrazuvzdornosť- vlastnosť vodou nasýteného materiálu odolávať opakovanému striedavému zmrazovaniu a rozmrazovaniu bez známok deštrukcie a výrazného poklesu pevnosti.
K zničeniu materiálu dochádza až po opakovanom striedavom zmrazení a rozmrazení.
Skúšanie mrazuvzdornosti materiálov sa vykonáva metódou striedavého zmrazovania a rozmrazovania vzoriek. Teplota mrazu by mala byť (-20 ± 2) °C. Rozmrazovanie by sa malo vykonávať vo vode s teplotou 15 – 20 °C. Na stanovenie mrazuvzdornosti sa zvyčajne používajú čpavkové chladiace jednotky.
Vzorové kocky alebo valce s rozmermi minimálne 5 cm (pri homogénnych materiáloch 3 a heterogénnych 5 kusov) sa označia a pomocou lupy a oceľovej ihly skontrolujú, či na ich povrchu nie sú praskliny, poškodenia a pod. Vzorky sa nasýtia vodou do konštantnej hmotnosti a odvážia sa, potom sa umiestnia do chladničky a tam sa uchovávajú pri (-20 2) °C počas 4 hodín. Po uplynutí tejto doby sa vyberú z chladničky a umiestnia sa na 4 hodiny do vodného kúpeľa pri izbovej teplote, aby sa roztopili. Po rozmrazení sa vzorky skontrolujú, či nie sú poškodené. Ak sa objavia praskliny alebo praskliny, test sa zastaví. Ak nie sú pozorované žiadne chyby, test pokračuje opätovným umiestnením vzoriek do chladničky na 4 hodiny.
Vzorky sa podrobia postupnému zmrazovaniu, rozmrazovaniu a kontrole toľkokrát, ako to predpisuje regulačný dokument pre testovaný materiál.
Po testovaní sa vzorky utrú vlhkou handričkou a odvážia sa. Strata hmotnosti sa vypočíta podľa vzorca, %:
,
(10)
kde m je hmotnosť vzorky vysušenej pred testovaním, g;
m 1 – rovnaký, po skúške, g.
Materiál sa považuje za vyhovujúci skúške, ak po počte cyklov zmrazovania a rozmrazovania stanovených regulačným dokumentom nemá žiadne viditeľné známky zničenia a nestratí viac ako 5 % svojej hmotnosti. Táto metóda vyžaduje špeciálne vybavenie a veľa času. Ak je potrebné rýchlo posúdiť mrazuvzdornosť materiálu, použije sa zrýchlená metóda s použitím roztoku síranu sodného.
Zrýchlená metóda
Pripravené vzorky sa vysušia do konštantnej hmotnosti, odvážia, označia a ponoria do nasýteného roztoku síranu sodného pri teplote miestnosti na 20 hodín. Potom sa umiestnia na 4 hodiny do sušiacej komory, v ktorej sa teplota udržiava na 115 °C. Potom sa vzorky ochladia na normálnu teplotu, opäť sa ponoria do roztoku síranu sodného na 4 hodiny a opäť sa umiestnia na 4 hodiny do sušiacej komory. Toto striedavé uchovávanie vzoriek v roztoku síranu sodného a sušenie sa opakuje 3, 5, 10 a 15 krát, čo zodpovedá 15, 25, 50 - 100 a 150 - 300 cyklom zmrazovania a rozmrazovania. Táto metóda je založená na skutočnosti, že nasýtený roztok síranu draselného, prenikajúci do pórov materiálu po sušení, sa stáva presýteným a kryštalizuje, pričom zväčšuje svoj objem. V tomto prípade vznikajú napätia, ktoré výrazne prevyšujú napätia spôsobené zamrznutím vody. Preto 1 cyklus zrýchlených testov zodpovedá 5 – 20 cyklom konvenčných testov
ALEBO ĎALŠÍ VARIANT:
Materiál sa považuje za mrazuvzdorný, ak po stanovení počtu cyklov zmrazovania a rozmrazovania v stave nasýtenom vodou jeho pevnosť neklesla o viac ako 15 - 25% a strata hmotnosti v dôsledku triesok nepresahuje 5%. Mrazuvzdornosť je charakterizovaná počtom cyklov striedavého mrazenia pri -15, -17°C a rozmrazovania pri teplote 20°C. Počet cyklov (trieda), ktoré musí materiál vydržať, závisí od podmienok jeho budúcej prevádzky v konštrukcii a od klimatických podmienok. Podľa počtu cyklov striedavého zmrazovania a rozmrazovania, ktoré je možné vydržať (stupeň mrazuvzdornosti), sa materiály delia na stupne Mrz 10, 15, 25, 35, 50, 100, 150, 200 a ďalšie. V laboratórnych podmienkach sa mrazenie vykonáva v chladiacich komorách. Jeden alebo dva zmrazovacie cykly v chladiacej komore poskytujú účinok takmer 3-5 rokov atmosférického pôsobenia.
Pri výbere triedy materiálu na základe mrazuvzdornosti sa zohľadňuje typ stavebnej konštrukcie, jej prevádzkové podmienky a klíma v oblasti výstavby. Klimatické podmienky charakterizuje priemerná mesačná teplota najchladnejšieho mesiaca a počet cyklov striedavého ochladzovania a otepľovania podľa dlhodobých meteorologických pozorovaní. Mrazivosť ľahkého betónu, tehál, keramických kameňov pre vonkajšie steny budov je zvyčajne v rozmedzí 15-35, pre betón na stavbu mostov a ciest - 50-200, pre vodné stavby - až 500 cyklov. Trvanlivosť budovy závisí od mrazuvzdornosti. materiálov v konštrukciách vystavených atm. faktorov a vody.
Prevedenia so zvýšenými požiadavkami na mrazuvzdornosť: hydraulické konštrukcie (pilóty, mosty). Vonkajší bazén, vonkajší vodovod, kanalizačné stavby,
Mrazuvzdornosť a jej určujúce faktory.
Mrazuvzdornosť- je to schopnosť materiálu v stave nasýtenom vodou vydržať opakované striedavé zmrazovanie a rozmrazovanie. Mrazuvzdornosť materiálu závisí od jeho štruktúry, stupňa naplnenia pórov vodou, tvaru a veľkosti pórov, prítomnosti zachyteného vzduchu v póroch po nasýtení vodou, iónového zloženia, teploty atď. Mrazuvzdornosť materiálu je určená počtom cyklov zmrazovania (-18(-\+2)) a rozmrazovania vo vode (+20(-\+2)), po ktorých vzorky znižujú pevnosť o viac ako 5 % alebo hmotnosti nie viac ako 5 %. /
Mrazuvzdornosť je schopnosť materiálu nasýteného vodou odolávať striedavému zmrazovaniu a rozmrazovaniu. Mrazuvzdornosť materiálu je vyčíslená značkou mrazuvzdornosti. Stupeň mrazuvzdornosti materiálu sa považuje za najväčší počet cyklov striedavého zmrazovania a rozmrazovania, ktorý môžu vzorky materiálu vydržať bez zníženia pevnosti v tlaku o viac ako 15 %; Po testovaní by vzorky nemali mať viditeľné poškodenie - praskliny, odštiepenie (úbytok hmotnosti nie viac ako 5%). Trvanlivosť stavebných materiálov v konštrukciách vystavených poveternostným vplyvom a vode závisí od mrazuvzdornosti.
Stupeň mrazuvzdornosti je stanovený projektom s prihliadnutím na typ konštrukcie, jej prevádzkové podmienky a klímu. Klimatické podmienky charakterizuje priemerná mesačná teplota najchladnejšieho mesiaca a počet cyklov striedania mrazov a rozmrazovania podľa dlhodobých meteorologických pozorovaní.
Ľahký betón, tehla, keramické kamene na vonkajšie steny majú zvyčajne mrazuvzdornosť 15, 25, 35. Betón používaný pri stavbe mostov a ciest by však mal mať stupeň 50, 100 a 200 a vodostavebný betón - do 500.
Vystavenie betónu striedavému zmrazovaniu a rozmrazovaniu je podobné opakovanému vystaveniu opakovanému zaťaženiu v ťahu, ktoré spôsobuje únavu materiálu.
Testovanie mrazuvzdornosti materiálu v laboratóriu sa vykonáva na vzorkách stanoveného tvaru a veľkosti (betónové kocky, tehly atď.). Pred testovaním sa vzorky nasýtia vodou. Potom sa zmrazia v chladničke od -15 do -20 °C, aby voda zamrzla v tenkých póroch. Vzorky vybraté z chladiacej komory sa rozmrazia vo vode pri teplote 15-20C, čím je zabezpečený vodou nasýtený stav vzoriek.
Na posúdenie mrazuvzdornosti materiálu sa používajú metódy fyzickej kontroly a predovšetkým metóda pulzného ultrazvuku. S jeho pomocou môžete sledovať zmenu pevnosti alebo modulu pružnosti betónu počas cyklického zmrazovania a určiť triedu betónu na základe jeho mrazuvzdornosti v cykloch zmrazovania a rozmrazovania, ktorých počet zodpovedá prípustnému poklesu pevnosti alebo pružnosti. modul.