Испытание бетона

Испытание бетона

Бетон является несущим конструкционным материалом зданий и сооружений. Поэтому его технические характеристики должны соответствовать требованиям нормативных документов – ГОСТ и СНиП. Чтобы проверить соответствие материала заявленной марке проводят испытание бетона на: сжатие, изгиб, растяжение, морозостойкость и ряд других показателей, от которых зависит долговечность и несущая способность бетонных изделий, конструкций и зданий.

По результатам проведенных испытаний составляется специальный документ, так называемый «Паспорт качества материала», официальное название «Документ о качестве бетонной смеси», созданный по результатам лабораторных испытаний бетона на предприятии изготовителе. Это основной официальный документ, которым руководствуются строительные организации при возведении ответственных и специальных бетонных конструкций.

Методы испытаний

Согласно ГОСТ 10060 2012 вначале происходит подготовка сего оборудования и образцов. В качестве оснащения понадобятся следующие установки:

1. Морозильная камера, благодаря которой удается достичь и поддерживать необходимый температурный режим (-18 градусов). Кроме этого, в морозильной камере неравномерность температурного поля в воздухе не должна быть больше 3 градусов.
2. Ванна, в которой будет происходить насыщение образцов водой, температура которой 20 градусов.
3. Емкость, в которой будет происходить оттаивание образцов. Эта тара должна быть оснащена устройством, поддерживающим необходимые показатели температуры воды.
4. Подкладки из дерева с формой сечения – треугольник, высота которого 50 мм.
5. Лабораторные весы, погрешность которых 1 г.
6. Сетчатый контейнер, в котором будут располагаться основные образцы.
7. Сетчатый стеллаж, в котором будут располагаться образцы в морозилке.
8. Вода, в составе которой присутствуют растворимые соли не более 2000 мг/л.

Где происходит применение высокопрочного бетона, можно узнать прочитав данную статью.

На видео – Гост 10060 2012, методы определения морозостойкости бетонов:

Какие пропорции приготовления бетона можно узнать из данной статьи.

Подготовительные мероприятия предполагают изготовление бетона в формах, а после этого их насыщают водой.

Первый метод

Для проведения первого способа испытаний необходимо придерживаться следующего плана действий:
Образцы располагают в морозильной камере, причем расстояние между ними не должно быть меньше 20 мм. Включить камеру и снизить температурный режим. Началом опыта считают время, когда в камере будет присутствовать температура -16 градусов.Процесс испытания должен происходить с учетом режима, приведенного в таблице 1.

Какие пропорции и состав бетона для фундамента, можно узнать из данной статьи.

Таблица 1 – Режимы испытаний образцов

После этого образцы нужно поместить в емкость для оттаивания. В ней должна находиться вода, температура которой составляет 20 градусов. Менять жидкость в ванной следует каждые 100 циклов. Главнее образцы после необходимого количества циклов замораживания и оттаивания достают из жидкости, обтирают влажной тканью и проводят испытания на сжатие. Те образцы, на поверхности которых образовались трещины или сколы, больше не поддаются испытаниям.

Какое время застывания бетона при температуре 5 градусов указано в описании статьи.

Второй метод

Если использовать второй способ, то процесс замораживания выполняется на воздухе. Непосредственно образцы насыщают хлоридом натрия. После этого они поддаются оттаиванию в растворе хлорида натрия.

Метод определения качества сцепления битумного вяжущего с поверхностью щебня (на основе ГОСТ 12801)

Качество сцепления оценивают визуально по степени сохранности плёнки битумного вяжущего на зёрнах щебня после его кипячения в дистиллированной воде.

Средства контроля и вспомогательное оборудование:

• Стаканы химические термостойкие по ГОСТ 23932 вместимостью не менее 500 см³;
• Электроплитка, оборудованная ПИД регулятором и термодатчиком для поддержания постоянной температуры воды;
• Вода, дистиллированная по ГОСТ 6709;
• Бумага фильтровальная;
• Проволока металлическая или медная мягкая.

Подготовка к испытанию:

1. Подготовка минерального материала.

1.1. Отбираем гранит Павловского карьера фракции 10–20 мм для каждого из испытуемых образцов.

• Отбирается не менее 6-ти зёрен на каждый образец испытываемых адгезионных присадок.
• Для испытания не модифицированного (исходного или чистого) битума отбирается 3 зерна.
• При выборе щебня для испытания предпочтение отдается более розовым зёрнам, т.е. имеющим более кислую поверхность и соответственно плохое сцепление с не модифицированным битумом.

1.2. Отобранные зёрна хорошо промываются в проточной воде, затем промываются дистиллированной водой (если в поставленной задаче не предусмотрено другое) и обвязываются проволокой.
1.3. Затем щебень выдерживается в сушильном шкафу в течение 1 часа при температуре близкой к применяемой на АБЗ – 165°С (*по ГОСТ 12801 – 120-140°С).

2. Подготовка битума и адгезионной добавки.

2.1. Предварительно разогретый на производственной площадке брикет битума разливается в 3-х литровые промаркированные банки.

• В случае вспенивания битума или образования пузырьков в процессе розлива его необходимо обезводить, выдержав не более 30 минут при температуре 105-110 °С при перемешивании. После обезвоживания необходимо убедиться в том, что битум не изменил марку вследствие температурного старения и окисления, проверив Пенетрацию при 25°С на соответствие паспорту качества.
• В случае испытаний на битуме клиента пробы вяжущего должны быть взять из одной партии и при необходимости обезводиться.

2.2. Для каждого сравнительного испытания берется битум из 3-х литровых банок одного брикета и разливается во взвешенные банки объемом 200 мл.
2.3. Образец каждой испытываемой адгезионной добавки (АД) необходимо тщательно перемешать, при необходимости разогреть (если иное не предусмотрено в документации производителя).
2.4. Усредненную пробу адгезионной добавки в заданном количестве добавляют в банку с горячим битумом с точностью до 0,1 г.
2.5. Навеску добавки и битум вымешивают с помощью мешалки не менее 10 минут при температуре 165 °С.

• При необходимости корректируем время перемешивания в соответствии с технической документацией производителя добавки.
• При использовании кислотных добавок часто требуется выдержка нагретого битума в течение определенного времени.

Проведение испытания

1. Выдержанный в сушильном шкафу щебень поочередно погружаем в битум с добавкой при 165°С на 15 секунд.

• Каждый последующий щебень окунается в битум после предыдущего через 20-30 минут.
• Образцы щебня, покрытого битумом, подвешивается на штатив и выдерживается при комнатной температуре не менее 1 часа до высыхания.
• Время сушки должно быть одинаковое или близкое для всех сравниваемых образцов битума.

2. Стеклянный стакан на 600 мл заполняется на 2/3 объема дистиллированной водой, устанавливается на электрическую плитку и с помощью ПИД регулятора устанавливаем температуру кипения воды 100°С. Если при этой температуре кипение бурное, необходимо снизить температуру до 99°С.
3. После достижения заданной температуры в стакан поочередно опускают зерно щебня так, чтобы он находился по центру и не касался стенок. Каждый камень выдерживается в кипящей воде 30 минут. Всплывший битум с поверхности воды в процессе кипячения снимаем фильтрующей бумагой.
4. Необходимо следить за уровнем воды в стакане.
5. При необходимости следует доливать кипящую воду, до уровня 2/3 объема стакана.
6. После окончания кипячения зерно щебня помещают в стакан с дистиллированной водой на 1-3 минуты.
7. Далее камни подвешиваются на штатив и выдерживаются при комнатной температуре 30–60 минут до полного высыхания капель воды на поверхности.
8. Визуально определяем сохранность плёнки вяжущего после кипячения на зёрнах минерального материала и оцениваем в соответствии с разделом «Обработка результатов».

Обработка результатов

1. Оценка качества сцепления проводится визуально, в процентах по степени сохранности пленки битума на поверхности каждого зерна каменного материала.

• За битумную плёнку пронимаются полностью чёрные участки покрытия, не просвечивающие поверхность щебня.
• Оценка производится в специально отведенном месте при использовании яркой лампы белого света и увеличительного стекла.

2. Оценка качества производится поочередно несколькими опытными сотрудниками независимо друг от друга. Минимальное количество оценивающих – 3 человека, максимальное не ограничено.
3. За результат испытания принимают среднее значение результатов всех сотрудников, принимающих участие в оценке качества сцепления. Все результаты сводятся в журнале лаборанта в таблице.
4. Если результаты оценки сцепления противоречивы, т.е. расхождение между 2-мя и более камней составляет 30 единиц (%) и более, то испытание повторяют. Если только один камень из шести испытанных показал такое отклонение, то результат по этому камню не засчитывают.
5. В случае если оценка не модифицированного вяжущего превосходит значение в 40% покрытия, результат признается не верным и испытания повторяются в более «жестких» условиях.

Для выпуска стройматериала, на 80-90% состоящего из дерева, на предприятиях устанавливают дробилки, дорабатывающие щепу до нормативных размеров. Древесный наполнитель в основном получают из ели, сосны. Реже щепа для арболита изготавливается из лиственных пород деревьев. Для ускорения отвердения бетона применяются:

• хлорид кальция;
• нитрат кальция;
• сернокислый алюминий.

Пористый наполнитель – измельченное дерево – активно впитывает воду, в результате затрудняется схватывание цемента. Производство арболита предусматривает использование гидрофобизирующих добавок для улучшения адгезии при изготовлении бетонного раствора.

Доведенная до требуемых регламентом размеров щепа подается в смеситель принудительного действия, где обрабатывается химпрепаратами. Помимо пенообразователя и добавок, которые ускоряют отвердение сырья и улучшают сцепление бетона, для образования пленки на поверхности щепы применяется жидкое натриевое стекло. Таким путем минимизируется способность органического заполнителя поглощать влагу.

После химической обработки щепа для арболита, конструкционного стройматериала, смешивается с цементом марки от 400 и выше. Затем смесь формуется в блоки, полученная продукция выдерживается при температуре 30 °C до отвердения. Для производства теплоизоляционного материала допускается использование цемента марки не ниже 300.

Преимущества арболита

Прежде чем приступить к строительству жилого или дачного дома, приходится учитывать ряд факторов. Особенности климата, местности, почвы, выбор стройматериала – нужно продумать множество факторов. При этом хороший хозяин постарается экономно расходовать средства, конечно, без ущерба для качества сооружения.

Строительство домов из арболита позволяет успешно решать поставленные задачи. Материал, воплотивший в себе лучшие свойства дерева и бетона, имеет немало достоинств.

1. Экологическая чистота. Древесина, цемент, вяжущие вещества безопасны для человека и окружающей среды. Химические добавки активны только в процессе производства арболита. В готовой продукции агрессивные вещества содержатся в инертном состоянии.
2. Паропроницаемость. Арболитовый блок не препятствует воздухообмену. В строениях не бывает сырости, благоприятный микроклимат в помещениях поддерживается естественным образом. Дом из арболита комфортен и в жару, и в холода.
3. Возможность снизить затраты при устройстве фундамента. Благодаря относительно малому весу блоков понадобится более легкое основание. Для сравнения: масса 1 кв. м стены из арболита в 3 раза меньше аналогичного показателя конструкции такого же размера из пенобетона и в 8 – из кирпича.
4. Низкая теплопроводность и морозостойкость. Способность домов из арболита сохранять тепло относится к ключевым параметрам материала. Малоэтажные строения из бетонных блоков с древесной щепой возводятся и в регионах с суровым климатом.
5. Арболит практически не подвержен усадке. Стабилизация геометрии блока происходит еще на этапе созревания продукции при изготовлении.
6. Прочность. Стойкость к сжимающим нагрузкам сопоставима с аналогичным параметром прочих легких бетонов, но сопротивляемость к изгибающим воздействиям выше. Арболитовый блок, в отличие от пено- и газобетонного, точно не потрескается при эксплуатации.
7. Сжатые сроки строительства. Например, возвести дом из арболита (стены и крыша) площадью 150 кв. м можно за 2 недели, если за дело возьмется бригада из 3 человек.
8. 5 группа биостойкости. Микроорганизмы, насекомые не страшны арболиту, чего не скажешь о дереве.
9. Устойчивость к возгоранию. Арболит не воспламеняется, но обугливается и тлеет. Он способен выдерживать высокие температуры в течение 0,75–1,5 часа.
10. Арболитовый блок легко обрабатывать – сверлить, распиливать. На стены без проблем крепятся предметы интерьера, навесная мебель. Фасад подлежит облицовке кирпичом, пластиковой вагонкой, отделке штукатуркой. Внутри помещений поверхности выравниваются смесями, покрываются плиткой.

Есть ли у арболита недостатки

Справедливости ради надо отметить и слабые стороны стройматериала. К недостаткам следует отнести необходимость наружной отделки для защиты от прямого попадания влаги при высокой скорости ветра. К тому же производство арболита обходится дороже изготовления пенобетона и газобетона, поэтому цена блоков с древесиной выше.

Точность геометрии и эксплуатационные свойства продукции, выпускаемой кустарным способам, не всегда соответствует стандартам. Отклонения в размерах блоков вынуждает строителей увеличивать толщину швов при кладке, что ведет к перерасходу материала и последующему промерзанию швов. Во избежание проблем рекомендуется приобретать заводские изделия, выпущенные на хорошо оснащенном производстве с минимум ручного труда.

Где еще используется арболит

Способность стройматериала надежно сохранять тепло обуславливает спрос на арболитовые блоки при сооружении бань и саун. Воздух в таких помещениях быстро нагревается: летом потребуется максимум 1,5 ч. Бане из арболита, паропроницаемого стройматериала, не грозит чрезмерная влажность и появление грибка. Снаружи стены достаточно оштукатурить, а внутри – облицевать плиткой, вагонкой.

Благодаря низкой теплопроводности и «дышащим» свойствам арболитовый блок отлично подходит для строительства гаражей. Главное – помещение не должно быть сильно загазованным. В благоприятном микроклимате создаются оптимальные условия для сохранности автомобиля – стабильная температура (без резких перепадов при изменении погоды), отсутствие излишней влаги в воздухе, пожарная безопасность.

Видео о доме из арболита: