Способ определения водопоглощения строительных материалов

Способ определения водопоглощения строительных материалов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

, SU.„1015 ОО, A

СОЮЗ СО8ЕТОННХ ч Вч ч РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОН(РЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ з(щ G Ol N 33/38 ч ч ч ч

° . л

t ч

» н лвчачсначччч clWFTRIRctRY (21) 3358712I23-33 (22) 25.: 11. 81 (46) 30.04.83. Бюл. В 16 (72) . В.П. Попов (7l) Куйбышевский инотитут инженеров .железнодорожного транспорта (53) 691.3ф620.18(088.8) {56) 1. Бруссер И.И. О кинетике водонасыцения бетона. Труды координационных совещаний по энергетике. Вып.68.

Л., 1971, с. 54-57.

2. ГОСТ 12730.3-78. Бетоны, Ме тод определения водопоглощения. (54 ) (57) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИАТЕРИАЛОВ, включающий высушивание образцов до постоянной массы и насыцениеч их водой до стабилизации массы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности, дополнительно определяют удельную поверхностную энергию сухих и водонасиценных образцов, а водопог-. лощение определают как отношение разности значений удельной поверхностной энергии сухого .н водонасыщенного материала к значению этого параметра для сухого материала.! 015300

Изобретение относится к строительным материалам, а именно к испытани. ям материалов, и может быть использовано при определении долговечности строительных материалов и конструкции.

Известны способы определения водопоглощения материалов по изменению электропроводности, диэлектрической проницаемости, по изменению массы материалов в процессе водонасыщения (1).

Недостаток известных способов состоит в их низкой чувствительности к изменению влажности материала.

Наиболее близким по технической !5 сущности к предлагаемому является способ определения водопоглощения строительных материалов, включающий высушивание образцов до постоянной массы и насыщение их водой до стабилизации массы (2). Ъ

По этому способу водонасыщение определяют как отношение разности масс сухого и водонасыщенного .образца к массе сухого образца. К не- 25 достатку способа относится его низкая точность, что является следствием изменений массы образца в процессе испытания, вызванных шелушением, сколами, наличием неконтролируемого количества воды на поверхности образца при взвешивании и т.п.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу определения водопоглощения строительных материалов, включающему высушивание образ35 цов до постоянной массы и насыщение их водой до стабилизации массы, дополнительно определяют удельную поверхностную энергию сухих и водонасыщенных образцов, а водопоглощение 4О определяют как отношение разности значений удельной поверхностной энергии сухого и водонасыщенного материала к значению этого параметра для сухого материала. 45

Сущность предлагаемого способа заключается в следующем.

B процессе насыщения материала водой происходит заполнение пор водой, причем чем выше степень водонасыщения материала, тем больше пор и микротрещин заполняется водой, Вода, являясь сильнейшим поверхностно-активным веществом, устремляется в устья пор и микротрещин и создает в них расклинивающие напряжения. Эти

55 расклинивающие напряжения изменяют значения ряда физико-механических характеристик материала, в том числе характеристик, отражающих способность частиц взаимодействовать между собой. В частности, расклинивающие напряжения снижают значения удельной поверхностной энергии материала, являющейся выражением энергии взаимодействия частиц. При этом чем вы- 65 ше степень водопоглощения материала, тем больше величина расклинивающих напряжений и тем ниже значения удельной поверхностной энергии материала.

Практически предлагаемый способ может быть реализован следующим образом.

Для испытаний изготавливают несколько образцов в виде пластин размерами 160 х 130 х 20 мм с отверстиями в геометрическом центре и инициаторами трещин (размеры образца не имеют принципиального значения и обусловлены возможностями загрузочного устройства). Образцы высушивают до постоянной массы, после чего у части образов определяют значения удельной поверхностной энергии любым из известных способов, например, по энергии импульсов акустической эмиссии.

Затем оставшиеся образцы погружают в воду и по мере насыщения их влагой до стабилизации массы определяют также значения удельной поверхностной энергий. По отношению разности значений удельной поверхностной энергии высушенного и водонасыщенного материала к значению удельной поверхностной энергии высушенного материала судят о степени его водопоглощения.

Преимуществом предлагаемого способа является высокая точность определения удельной поверхностной энергии по энергии импульсов акустической эмиссии. Так, энергия регистрируемых импульсов акустической эмис сии достигает 1 х 10 " — 1 х 10 Дж, тогда как величина удельной поверхностной энергии для бетонов колеблет ся в пределах . 1 х 10 — 1 х 10 Дж/см.

Высокая чувствительность способа подтверждена результатами сравнительных с прототипом испытаний.

Испытания проводили следующим образом.

Были изготовлены двенадцать серий образцов четырех составов — по три серии каждого состава. Серию образцов одного состава высушивали до постоянной массы и на нескольких образцах определяли удельную поверхностную энергию и массу.

Затем оставшиеся образцы этой серии подвергали водонасыщению при атмосферном давлении до приобретения ими постоянной массы, после чего также определяли их удельную поверхностную энергию и массу.

Водопоглощение бетона рассчитывали по удельной поверхностной энергии и массе иь пс —

1015300

П удолжение таблицы

10

57, 98

73, б 4

64, 24

1,49

2,04

1,79

55,23

1,60

37,26

48,65

1,04

1,39

136,44

99,36

91,84

47,29

5

3,79

2, 87.

2,53

1,34

2,41

1,79

82,77

64,43

Составитель Д. Мепуришвили

Редактор Е. Папп Техред М.Тепер Корректор Ю. Макаренко

Заказ 3200/42 Тираж 873 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент ", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Для каждой серии проводили аналогичные испытания..Результаты испытаний сведены в таблицу.

Экономический эффект от применения предлагаемого способа достигается за счет повышения точности и чувствительности метода ввиду того, что водопоглощение является одной из наиболее важных характеристик материала, определяющих долговеч ность конструкций и сооружений в целом. Результаты его промышленного использования показали, что примене20 ние способа позволяет сократить расход цемента в пределах 6-8 кг/м

3 что приносит экономию в сумме 4,55,0 тыс. руб. в год по одному строительному предприятию аналогичного

25 типа.