Экстпресс-метод определения водонепроницаемости поверхностных слоев бетона по его воздухопроницаемости

 

Г.1 Экспресс-метод определения водонепроницаемости бе­тона основан на наличии экспериментально установленной ста­тистической зависимости между воздухопроницаемостью по­верхностных слоев бетона и его водонепроницаемостью, опре­деленной по методу «мокрое пятно».

В качестве параметра, характеризующего воздухо­проницаемость, используется значение времени, за которое дав­ление в камере устройства падает на определенную величину.

Г.2 Схема устройства приведена на Черт. Г.1

 

Черт. Г.1

 

Устройство представляет собой полую цилиндрическую камеру 1 с выступающим фланцем 2 На боковой поверхности камеры установлены: вакуумметр 3, соединенный с камерой че­рез штуцер 4, и штуцер 5 подвода гибкого шланга 6 Шланг под­соединен к ручному вакуумнасосу 7 На оси штуцера 5 внутри камеры расположен вакуумклапан 10. Штуцер 5 перекрывается при испытаниях заглушкой 11.

Для проведения испытаний устройство устанавли­
вается на поверхности бетонного образца или изделия 8 при по­
мощи липкой герметизирующей мастики 9, накладываемой жгу­
том на фланце камеры.

 

 

Г.3 При проведении испытаний используют:
секундомер или часы с секундной стрелкой, щетку металлическую или другой абразивный инструмент для очистки торцевых поверхностей образцов ли изделий, мастику герметизирующую (ГОСТ 14791-79), шпатель или нож для очистки поверхности фланца и образ­цов от мастики

Г.4 Подготовка устройства к работе

Г.4.1 Провести внешний осмотр вакуумметра на отсут­
ствие повреждений стекла, корпуса, уплотнения штуцера и ус­
тановки стрелки на нуль, а также шланга на отсутствие разрывов
и трещин.

Г.4.2 Произвести несколько поступательно-возвратный
движений штока вакуумнасоса, чтобы убедиться в плотности
прилегания фланца штока к внутренней поверхности цилиндра

Г.4.3 Произвести визуальный осмотр креплений шланга к штуцеру вакуумнасоса

Г.4.4 В случае отрицательного заключения по результа­
там внешнего осмотра произвести устранение неисправностей
Г.4.5 Не реже одного раза в три месяца, а также после
ремонта, произвести проверку устройства на герметичность при
установке камеры на поверхность воздухонепроницаемого мате­
риала (например, лист оргстекла 300x300 мм) с использованием
жгута герметизирующей мастики диаметром не менее 8 мм,
уложенного в паз фланца камеры.

Г.4.6 Проверка на герметичность проводится следую­
щим образом:

 

Г.4.6.1 Откачав вакуумнасосом воздух из полости камеры
до значения 0,075-0,08 МПа, снять со штуцера 5 конец шланга 6
и установить на штуцер 5 заглушку 11. Зафиксировать давление
по вакуумметру и время по часам.

Г.4.6.2 Устройство можно считать герметичным и готовым
к работе, если падение вакуумметрического давления ке превы­
шает 0,002 МПа в течение 1 ч.

Г.4.6.3 Снять устройство с оргстекла и очистить поверхно­
сти фланца и оргстекла от герметизирующей мастики. Снять за­
глушку.

Г.4.6.4 Мастику упаковать в полиэтиленовую пленку и
хранить в закрытом помещении. Перед употреблением мастику
необходимо подержать при температуре 20±2° С не менее 24 ч
(ГОСТ 14791).

Г.5 Проведение измерений и обработка результатов

Г.5.1 Воздухопроницаемость бетона определяют по ре­зультатам испытаний серии из шести образце в-кубов размером ребра 150 мм или цилиндров диаметром 150 мм и высотой не менее 100 мм контролируемого состава или участков конструк­ций.

Г.5.2 Бетонные образцы должны твердеть в одинаковых
условиях с конструкциями, имеющими бетон аналогичного со­
става и возраста

Г.5.3 Испытания проводят при температуре воздуха от
+ 1 до +40° С. В течение двух суток до момента испытания по­
верхность бетона не должна подвергаться воздействию воды
или другой жидкости.

Г.5.4 Поверхности, на которых будут проводиться ис­
пытания. Должны быть очищены от поверхностной пленки це­
ментного камня. В зоне контакта фланца камеры с поверхно­
стью бетона не должно быть раковин глубиной более 1 мм и
диаметром более 6 мм, а также выступов более 1 мм и видимых
трещин.

Г.5.5 Фланец камеры не должен выступать за край кон­тролируемой бетонной поверхности.

Г.5.6 Герметизирующую мастику жгутом диаметром 8
мм укладывают на фланец камеры в паз по его средней линии и
соединяют концы так, чтобы они перекрывали друг друга.

Г.5.7 Устанавливают камеру фланцем на выбранном и
подготовленном участке испытываемого образца или конструк­
ции и прижимают устройство к поверхности двумя руками, соз­
давая необходимое давление прижатия 0,05 МПа (усилие при­
жатия 15-20 кгс/см²).

Г.5.8 Разрежение в камере создается в следующем по­
рядке:

Г.5.8.1 Взять в ладонь левой руки вакуумнасос.

Г.5.8.2 Правой рукой откачать воздух из камеры несколь­
кими возвратно-поступательными движениями штока насоса до
значений 0,075-0,08 МПа.

Г.5.8.3 Быстро снять конец шланга 6 со штуцера 5 -камеры
и плотно установить на штуцере 5 заглушку 11.

Г.5.8.4 Наблюдать за показаниями вакуумметра падение давления до значения Роi = - 0,060 МПа

Г.5.8.5 При падении вакуумметрического давления до на­чального разрежения Роi = - 0,060 Мпа, засекается время, за ко­торое давление в камере упадет до конечного разрежения Рti = - 0,054 МПа.

Г.5.8.6 Аналогично проводятся измерения на других об­разцах или участках конструкций

Г.5.9 Полученные значения времени ti записывают в
порядке их возрастания и вычисляют среднее арифметическое
значение времени двух средних образцов (третьего и четверто­
го) в качестве параметра, характеризующего воздухопроницае­
мость бетона в серии образцов.

Г.5.10 При текущем контроле водонепроницаемости бе­тона в конструкциях рекомендуется ежемесячно испытывать не
менее двух конструкций одного наименования Испытания ре­комендуется проводить по зонам повышенного армирования и
возможного контакта с водой Число участков должно быть не
менее одного на каждые 10 м длины и на каждые 0,6 м высоты
для линейных конструкций, одного на каждые 5 м2 их площади
для плоских.

Г.5.11 Воздухопроницаемость бетона конструкций рас­считывают как среднеарифметическое значение п во всех про­контролированных участках.

Г.5.12 Водонепроницаемость бетона W определяют по градуировочной таблице «время-марка» бетона по водонепрони­цаемости» которая должна быть приведена в инструкции к каждому прибору, по результатам его калибровки.

 

Приложение Г.1

 

Образец градуировочной таблицы

«Время-Марка бетона по водонепроницаемости» для уст­ройства ВВ-2 №238 выпуск 2О12 г.

Объем камеры V = 240 см3; ширина фланца камеры -25 мм; Роi = -0,060 МПа; Рti = -0,054 МПа

 

Диапазон ti, с.	41-59	60-87	88-126	127-183	184-261	262-387	388-561	562-814	815-1181	1182-1734
Марка бетона по водонепро- ницаемости W

 

Г.5.13 Допускается применять другие устройства, например, установку «Агама-2Р» (Черт. Г.2), отвечающие следующим основным требованиям:

- ширина фланца камеры устройства должна быть не менее 25 мм;

- начальное давление прижатия фланца камеры к поверхности бетона образца должно быть не менее 0,05 МПа;

- начальный уровень вакуумметрического давления, создаваемого внутри камеры, должен быть не менее 0,064 МПа;

- внутренний объем полости камеры устройства должен быть не менее 180 см3;

- при установке и герметизации устройства на поверхности непроницаемого материала (оргстекло по ГОСТ 9784 и др.) падение вакуумметрического давления не должно превышать 0,002 МПа в течение 1 ч.

 

1 - бетонный образец; 2 - камера устройства; 3 - фланец камеры; 4 - вакуумметрический датчик; 5 - вакуумнасос; 6 - герметизирующая мастика; 7 - вентиль

 

 

Г.6 Водонепроницаемость бетона определяют по табл. Г.2 или, в случае невозможности использования таблицы, по экспериментально устанавливаемой градуировочной зависимости.

 

Таблица Г.2

Параметр воздухопроницаемости бетона , см /с	Сопротивление бетона прониканию воздуха , с/см	Марка бетона по водонепроницаемости
0,325-0,224	3,1-4,5	W2
0,223-0,154	4,6-6,5	W4
0,153-0,106	6,6-9,4	W6
0,105-0,0728	9,5-13,7	W8
0,0727-0,0510	13,8-19,6	W10
0,0509-0,0345	19,7-29	W12
0,0344-0,0238	29,1-42,0	W14
0,0237-0,0164	42,1-60,9	W16
0,0163-0,0113	61-88,5	W18
0,0112-0,0077	88,6-130,2	W20

 

Г.6.1 Проверку возможности использования табл. Г.2 осуществляют в соответствии с пп. Г.7 Установление градуировочной зависимости - по пп. Г.8. Проверку возможности использования значений табл. Г.2 проводят перед началом применения экспресс-метода и каждый раз при изменении вида бетона.

Г.6.2 При испытании в полости камеры создают разрежение не менее 0,064 МПа, и в соответствии с инструкцией по эксплуатации устройства определяют значение параметра воздухопроницаемости бетона (см /с) для каждого образца или обратное ему значение сопротивления бетона прониканию воздуха (с/см ).

Г.6.3 Полученные значения () бетона образцов записывают в порядке их возрастания и определяют среднее арифметическое значение () двух средних образцов (третьего и четвертого) в качестве параметра, характеризующего воздухопроницаемость бетона в серии.

Г.6.4 По табл.Г.2 или установленной градуировочной зависимости определяют марку бетона по водонепроницаемости (), соответствующую полученному значению или . При этом в качестве марки бетона по водонепроницаемости при использовании градуировочной зависимости принимают значение , рассчитанное по формуле (1) или (2) для данного значения () и округленное до ближайшего целого четного числа.

 

 

Г.7 Проверка возможности использования табл. г.2 и установление градуировочной зависимости

Г.7.1. Проверку осуществляют в следующей последовательности:

- изготавливают и испытывают одну серию образцов из бетона одного из контролируемых составов;

- определяют значение (или ) для этой серии образцов и соответствующую ему по табл. Г.2 марку бетона по водонепроницаемости;

- эту же серию образцов испытывают по разд.2 настоящего стандарта и определяют марку бетона по водонепроницаемости "по мокрому пятну".

Г.7.2. Табл. Г.2 можно использовать, если значение марки бетона по водонепроницаемости W (по мокрому пятну) отличается от полученного по таблице Г.2 не более чем на одну марку.

Г.7.3. Если требование п.Г.7.2 не выполняется (табл.Г.2 использовать нельзя), для определения марки бетона по водонепроницаемости используют градуировочную зависимость " " или " ":

 

; (1)

 

 

, (2)

 

 

где и - коэффициенты, определяемые по пп.Г.7.4 – Г.7.5.

Г.7.4. Коэффициенты и определяют по результатам испытаний серии образцов в соответствии с п.Г.7.1 и двух дополнительных серий образцов, также изготовленных и испытанных по п.Г.7.1.

При изготовлении образцов одной из указанных серий следует использовать бетонную смесь с водоцементным отношением 0,40-0,42, второй - 0,52-0,54. Соотношения между заполнителями и между цементом и добавками в этих бетонных смесях должны быть теми же, что и в контролируемом составе.

Г.7.5. Коэффициенты и рассчитывают по формулам:

 

; (3)

 

, (4)

 

где - значение или для отдельных серий образцов (, , или , , );

- значения для отдельных серий (, или ) марки бетона по водонепроницаемости.

 

Г.8 Пример установления и использования градуировочной зависимости

Г.8.1. Для установления градуировочной зависимости по п.Г.7.1 были изготовлены и испытаны основная и две дополнительные серии бетонных образцов. Результаты испытаний приведены в табл.Г.3. При дальнейшем контроле качества бетонов различных составов, приготовленных из тех же материалов, что и образцы указанных серий, были изготовлены испытаны еще три серии образцов, средние значения параметра воздухопроницаемости которых указаны табл.Г.4. Необходимо определить марку бетона по водонепроницаемости для каждой из этих серий.

Г.8.2. Последовательность обработки данных для нахождения коэффициентов и приведена в табл.Г.3.

 

Таблица Г.3

Индекс серии	, см /с
О	0,048		-1,319	-10,55	1,74
1д	0,106		-0,975	-1,95	0,95
2д	0,0046		-2,337	-51,41	5,46
	0,1586		-4,631	-63,91	8,15

 

 

,

 

.

 

Г.8.3. По уравнению (1) соответствующая градуировочная зависимость имеет вид:

 

. (5)

 

 

Таблица Г.4

Номер серии	, см /с		(по уравнению (5)
	0,083	-1,081	3,9
	0,032	-1,495	9,9
	0,036	-1,444	9,2

 

Г.8.4. Подставляя в уравнение (5) значения для серий 3, 4, и 5 получаем значения , приведенные в табл.Г.4. Округляя эти значения до ближайшего четного числа, определяем искомые марки бетонов по водонепроницаемости, указанные табл.Г.4.

 

 

Приложение Д

(Справочное)

 

Показатели проницаемости бетона

 

Метод определения водонепроницаемости	Нормальная	Пониженная	Низкая	Особо низкая
Марка бетона по водонепроницаемости (W)	W4	W6	W8	W10-W14	W16-W20
Коэффициент фильтрации, м/с	Свыше 2•10-12 до 7•10-11	Свыше 6•10-12 до 2•10-11	Свыше 1•10-12 до 6•10-12	Свыше 5•10-13 до 1•10-12	Менее 5•10-13
«Глубина проникновения под давлением» - класс проникаемости/коэффициент воздухопроницаемости 10-16м2	РК4/1,0-10	РК3/0,1-1,0	РК2/0,01-0,1	РК1/˂0,01

Примечание. Коэффициент фильтрации и марку бетона по водонепроницаемости следует определять по ГОСТ 12730.5; класс проникаемости – по ASTM C 1202 [2]

 

 

Библиография

 

[1] СП 63.13330.2012 – Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения.

 

[2] ASTM C 1202-12. Standard Test Method for Electrical Indication of Concrete's Ability to Resist Chloride Ion Penetration (Стандартный метод испытания для электрической индикации способности бетона сопротивляться проникновению хлорид-ионов)

 

[3] EN 12380.8:80:2009 Testing hardened concrete – Part 8: Depth of penetration of water under pressure (Испытания затвердевшего бетона. Часть 8: Глубина проникания воды)

 

[4] ASTM C1585 - 13 Standard Test Method for Measurement of Rate of Absorption of Water by Hydraulic-Cement Concretes (Стандартный метод испытаний для измерения скорости водопоглощения цементных бетонов)

[5] SIA 262:2013 Concrete structures (Бетонные конструкции)

 

[6] RILEM – Cembureau Standard Test of Gas Permeability of Concrete (Стандартное испытание газопроницаемости бетона по методу РИЛЕМ – Цембюро)

 

[7] ISО 7031 – «Бетон. Метод определения проницаемости воды под давлением»

 

 

УДК 691.32:620.193.19:006.354 МКС 91.100.30 Ж19 NEQ

 

Ключевые слова: бетон, определение водонепроницаемости, марки по водонепроницаемости, коэффициент фильтрации воды

 

Генеральный директор

АО «НИЦ «Строительство» А.В.Кузьмин

 

Директор НИИЖБ им. А.А. Гвоздева А.Н.Давидюк

 

Заведующий лабораторией № 14 С.Г. Зимин

 

Заведующий лабораторией № 13 В.Ф. Степанова

 

Руководитель разработки М.И.Бруссер

 

Зам. сектором лаборатории № 13 В.Р. Фаликман

 

123	Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: