Обработка результатов испытаний
ЗАЩИТА БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ОТ КОРРОЗИИ. Методы испытаний.
Термины и определения
адгезия (прочность сцепления): Совокупность сил, связывающих покрытие с окрашиваемой поверхностью.
действие бетона пассивирующее: Действие бетона на стальную арматуру, в результате которого сталь переходит в пассивное состояние, коррозия практически отсутствует.
диффузионная проницаемость: Проницаемость бетона для вещества в отсутствие градиента давления при наличии разности концентраций, вызванная диффузией вещества.
защитные покрытия: Покрытия, создаваемые на поверхности бетона или арматуры для защиты от коррозии.
коррозионное растрескивание: Коррозия арматуры при одновременном воздействии коррозионной среды и растягивающих напряжений с образованием трещин в металле.
коррозия арматуры: Разрушение стальной арматуры в результате химического или электрохимического взаимодействия ее с коррозионной средой.
коррозия бетона: Необратимое ухудшение свойств и характеристик бетона в результате химического, физико-химического или биологического воздействия коррозионной среды или внутренних процессов в бетоне.
коррозия железобетона: Ухудшение технических характеристик железобетона в результате коррозии бетона и/или арматуры.
нейтрализация (карбонизация) бетона углекислым газом: Процесс взаимодействия бетона с углекислым газом, в результате которого происходит образование карбоната кальция со снижением рН жидкой фазы бетона и утратой бетоном пассивирующего действия на стальную арматуру.
пассивное состояние: Состояние металла, при котором скорость анодного процесса сильно ограничена, коррозия практически отсутствует.
поляризационная кривая: Кривая зависимости скорости электродного (анодного или катодного) процесса от потенциала.
реакционная емкость бетона: Количество вещества, поглощаемого единицей объема бетона.
система защитного покрытия: Многослойное покрытие, в котором каждый слой выполняет определенную функцию.
состояние поставки: Состояние арматурной стали определенного класса, выпущенной производителем и переданной потребителю с сопроводительной документацией.
трещиностойкость покрытия: Способность защитного покрытия сохранять сплошность при ограниченной деформации защищаемой конструкции.
эффективный коэффициент диффузии: Коэффициент диффузии вещества в пористом теле бетона, учитывающий влияние пористой структуры и влажности бетона, уплотнения наружного слоя бетона продуктами коррозии.
Общие положения
Методы определений и испытаний коррозионной стойкости бетонов, арматуры и защитных покрытий:
- метод определения коррозионной стойкости бетона в растворах кислот;
- метод определения диффузионной проницаемости бетона для углекислого газа;
- метод определения диффузионной проницаемости бетона для хлоридов;
- электрохимические методы определения пассивирующего действия бетона по отношению к стальной арматуре;
- коррозионные испытания стальной арматуры в бетоне;
- метод определения стойкости арматурной стали к коррозионному растрескиванию;
- методы определения свойств защитных покрытий на бетоне.
Метод определения коррозионной стойкости бетона в растворах кислот
Общие положения
Настоящий метод устанавливает определение коррозионной стойкости бетона при постоянном воздействии на бетон растворов кислот разного вида и концентрации в отсутствие фильтрации растворов через бетон. Для каждого вида и концентрации кислоты следует проводить отдельные испытания. Вид кислоты устанавливается задачей определения.
Сущность метода
Метод определения коррозионной стойкости бетона в растворах кислот основан на измерении скорости химического взаимодействия кислоты с бетоном при постоянном погружении образцов бетона в раствор кислоты заданной концентрации.
Образцы
2.3.1 Бетонную смесь для образцов готовят согласно заданной рецептуре.
2.3.2 Изготавливают образцы диаметром и высотой 50 или 100 мм.
Образцы диаметром и высотой 50 мм формуют из бетонной смеси с размером зерен крупного заполнителя не более 10 мм. Образцы диаметром и высотой 100 мм формуют из бетонной смеси с размером зерен крупного заполнителя не более 20 мм. Более крупные зерна заполнителя удаляют.
2.3.3 Изготавливают 12 образцов. Бетонную смесь для образцов готовят согласно заданной рецептуре и технологии исследуемого бетона. Формование образцов выполняют по ГОСТ 10180.
2.3.4 После набора бетоном проектной прочности в условиях твердения, предусмотренных для испытуемого бетона, проводят отбраковку образцов по плотности. Плотность бетона определяют по ГОСТ 12730.1. Отбраковывают образцы, плотность которых отличается от средней более чем на ± 50 кг/м3, а также образцы, имеющие на поверхности раковины и трещины. Испытывают три образца.
2.3.5 На боковые поверхности образцов наносят грунтовку, шпатлевку и два слоя покрытия из эпоксидного клея общей толщиной не менее 0,3 мм. Грунтовку готовят разбавлением эпоксидного клея ацетоном в соотношении клей - ацетон 1:1. Шпатлевку готовят добавлением в эпоксидный клей портландцемента в соотношении от 1:2 до 1:3. После высушивания покрытия незащищенные торцевые (рабочие) поверхности образцов зачищают наждачной бумагой для удаления следов покрытия и пленки цементного камня. Образцы маркируют. Измеряют площадь рабочих поверхностей.
Аппаратура и материалы
Для проведения испытаний применяют следующую аппаратуру и материалы:
- весы аналитические по ГОСТ 24104, не ниже 2-го класса точности;
- емкости из стекла или полиэтилена (бутыли или канистры емкостью 10...25 дм3) для приготовления и хранения агрессивных растворов;
- мерную лабораторную посуду не ниже 2-го класса точности (колбы объемом 1000 дм3 , пипетки 10, 50, 100 см3, бюретки 50 см3, микробюретки) по ГОСТ 1770, ГОСТ 23932, ГОСТ 25336, ГОСТ 29227, ГОСТ 29252;
- стеклянные конические колбы для титрования вместимостью 250 см3 по ГОСТ 25336;
- растворы кислот категории чистая для анализа (ч. д. а.) или химически чистая (х. ч.);
- дистиллированную воду по ГОСТ 6709;
- натрия гидроксид по ГОСТ 4328;
- клей эпоксидный марки ЭДП [1];
- ацетон по ГОСТ 2603;
- раствор индикатора кислотно-основного титрования - фенолфталеина, приготовленный по ГОСТ 4919.1: 1 г фенолфталеина на 100 см3 растворителя (60 см3 этилового спирта по ГОСТ 18300 и 40 см3 дистиллированной воды по ГОСТ 6709);
- формы диаметром и высотой 50 или 100 мм для изготовления образцов;
- рН-метр;
- термометр с диапазоном измерений 15 °С - 30 °С и ценой деления 0,1 °С по ГОСТ 13646;
- виброплощадку лабораторную по ГОСТ 10181.
Испытания образцов проводят в растворах кислоты с показателем рН, равным 2, 3, 4, с допуском ± 0,1 при температуре (20 ± 3) °С.
Проведение испытаний
5.5.1 Каждый из трех параллельных бетонных образцов устанавливают в отдельный эксикатор. Расстояние между рабочей поверхностью образцов и стенками эксикаторов, а также поверхностью раствора должно быть не менее 2 см.
2.5.2 В эксикаторы заливают раствор кислоты. Отношение объема раствора в кубических сантиметрах к 1 см2 рабочей поверхности образца должно быть не менее 50:1. Правила приготовления растворов кислот приведены в приложении А.
2.5.3 Перед испытаниями и периодически в процессе испытаний методами кислотно-основного титрования определяют концентрацию кислоты. Непосредственно перед отбором пробы раствор кислоты перемешивают. При уменьшении концентрации кислоты на (5 ± 0,1) % по сравнению с исходной раствор кислоты заменяют новым.
2.5.4 Общая продолжительность испытаний образцов - 6 мес. В первые три недели испытаний пробы раствора кислоты отбирают и титруют ежедневно, затем три раза в неделю, после 3 мес испытаний - два раза в неделю.
Обработка результатов испытаний
2.6.1 При обработке результатов испытаний определяют количество кислоты, вступившей в химическую реакцию с бетоном, и рассчитывают количество ионов Са2+, вступивших в химическую реакцию с кислотой.
2.6.2 Количество ионов Са2+, вступивших в реакцию с кислотой, рассчитывают следующим образом. Устанавливают следующие показатели:
- периоды между отдельными отборами проб (τ1, τ2,... τi) и общее время от начала испытаний Στ, сутки;
- площадь рабочей поверхности образцов, взаимодействовавшей с кислотой S, см2;
- объем раствора кислоты, участвовавшей во взаимодействии с бетоном в каждый период времени между отдельными отборами проб Q, см3;
- объем стандартного раствора с известной концентрацией, пошедшего на титрование исходного раствора кислоты до испытаний q1, см3;
- объем стандартного раствора с известной концентрацией, пошедшего на титрование раствора после взаимодействия с бетоном q2, см3;
- объем раствора кислоты, отобранного для титрования q3, см3.
Рассчитывают количество СаО, прореагировавшего с кислотой за период между отборами проб раствора РсаО, г/см2. Рассчитывают общее количество СаО, прореагировавшего с кислотой за весь период испытаний ΣРсао г/см2.
2.6.3 Количество цементного камня (в пересчете на СаО) РсаО, вошедшего в химическое взаимодействие с раствором кислоты за период между двумя отборами проб, рассчитывают по формуле
(1)
где М - молярность раствора; fэкв (СаО) = 1/2; 0,05608 - молярная масса СаО соответствующая 1 см3 раствора кислоты концентрации 1 моль/дм3.
2.6.4 Общее количество вступившего в химическую реакцию СаО с кислотой ΣРсао определяют суммированием Рсао за каждый период испытаний:
ΣРсао = Р1СаО + Р2СаО + Р3СаО + … +РпСаО. (2)
2.6.5 Рассчитывают глубину разрушения бетона Гр:
(3)
Ц - количество цемента в 1 см3 исследуемого образца, рассчитывают по фактич. составу бетона, г/см3; β - содержание СаО в цементе, определяемое по результатам химического анализа, %.
2.6.6 По результатам испытаний строят график в координатах По прямолинейному участку графика определяют константу коррозионного процесса К, см/сут1/2 как тангенс угла наклона прямой к оси абсцисс на графике.
2.6.7 Глубину коррозионного поражения бетона Гр в проектные сроки службы бетона т рассчитывают по формуле
(4)
а - постоянная, учитывающая влияние процессов, протекающих в диффузионно-кинетической области в начальный период испытаний; определяют по графику по точке пересечения прямой с осью ординат. Примеры расчета глубины разрушения бетона в растворах кислот приведены в приложении Б.
2.6.8 Статистическая оценка результатов испытаний - по ГОСТ 8.207.
Протокол испытаний
По результатам испытаний оформляют протокол, в котором указывают:
- наименование образцов;
- фамилию исполнителя, проводившего испытания;
- использованный способ испытаний;
- данные о составе и возрасте бетона, виде цемента, добавках, условиях твердения и других особенностях бетона;
- вид и концентрацию кислоты;
- дату испытаний;
- заключение по результатам испытаний.
Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту:
©2015 - 2024 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.
|