Метод определения диффузионной проницаемости бетона для углекислого газа

Общие положения

Метод устанавливает порядок испытаний диффузионной проницаемости бетона для углекислого газа на основании данных о скорости нейтрализации (карбонизации) бетона углекислым газом в отсутствие градиента общего давления газовоздушной среды при наличии разности концентрации углекислого газа в бетоне и окружающей среде в период, когда процесс нейтрализации ограничен скоростью диффузии углекислого газа в пористой структуре бетона.

Метод предназначен для использования при разработке технологии и проектировании составов бетона, обеспечивающих длительную безремонтную эксплуатацию конструкций в неагрессивных и агрессивных газовоздушных средах.

Оценка диффузионной проницаемости бетона по отношению к углекислому газу позволяет:

- рассчитывать период, в течение которого происходит нейтрализация защитного слоя бетона в газовоздушной среде, и оценивать долговечность железобетонных конструкций по признаку сохранности стальной арматуры;

- назначать составы и технологию изготовления бетонов для железобетонных конструкций, предназначенных для эксплуатации в атмосфере с заданным содержанием углекислого газа.

Образцы

3.2.1 Бетонную смесь для образцов готовят согласно заданной рецептуре и технологии исследуемого бетона.

3.2.2 Для испытаний готовят образцы из бетона в форме куба, призмы, цилиндра или пластины, минимальный размер рабочей грани у которых должен быть не менее 7 см, а толщина - не менее 3 см. В качестве рабочей грани используют верхнюю или нижнюю сторону образца, в зависимости от того, на какую сторону проектируемой железобетонной конструкции воздействует агрессивная среда. В отсутствие указаний о проектируемой железобетонной конструкции рабочей гранью считается нижняя грань при формовке образцов. Образцы могут быть изготовлены в форме либо высверлены (выпилены) из бетона конструкции или изделия.

3.2.3 Число основных образцов должно быть не менее 6 шт. и дополнительных образцов - не менее 3 шт.

3.2.4 Бетон образцов твердеет в условиях, предусмотренных для исследуемого бетона в конструкциях. Образцы испытывают после набора бетоном проектной прочности. Момент достижения бетоном проектной прочности устанавливают испытанием дополнительных образцов по ГОСТ 18105.

Аппаратура и материалы

3.3.1 Для проведения испытаний используют установку с автоматическим поддержанием заданной концентрации углекислого газа (см. рисунок 1).

1 - камера; 2 - баллон с СО₂; 3 - автоматический газоанализатор; 4 - показывающий командный прибор; 5 - электромагнитный клапан; 6 - блок регулирования; 7 - побудитель расхода газа; 8 - ванна с раствором хлорида натрия

Рисунок 1 - Установка для испытаний бетона в среде углекислого газа

3.3.2 Установка включает в себя следующее оборудование и приборы:- герметичную камеру объемом 0,5-1,0 м³;- автоматический газоанализатор углекислого газа с командным прибором по ГОСТ 13320 с диапазоном измерения концентрации углекислого газа 0 % - 22 % и погрешностью не более ±10 %;- электромагнитный клапан;- этажерку из коррозионно-стойкого материала для размещения образцов в камере;- баллон по ГОСТ 949 с углекислым газом;- ванну из коррозионно-стойкого материала с насыщенным раствором хлорида натрия;- перемешивающее устройство - бытовой электровентилятор по ГОСТ 7402.

3.3.3 В камере установки должны обеспечиваться параметры среды; концентрация углекислого газа (10 ± 0,5) % по объему, температура (20 ± 5) °С, относительная влажность (75 ± 3) %.

3.3.4 Используют следующие реактивы:

- для поддержания заданной относительной влажности среды - хлористый натрий по ГОСТ 4233;

- для определения глубины карбонизации - 0,1 %-ный раствор фенолфталеина в этиловом спирте по ГОСТ 18300.

Проведение испытаний

3.4.1 В установленную в камере ванну заливают насыщенный раствор хлорида натрия и дополнительно насыпают кристаллический хлорид натрия, чтобы часть кристаллов находилась выше уровня раствора.

3.4.2 Образцы устанавливают в камеру на этажерку, закрывают камеру и включают вентилятор. Образцы выдерживают в камере при относительной влажности воздуха (75 ± 3) % и температуре (20 ± 5) °С до установления постоянной массы. Момент установления постоянной массы определяют периодическим взвешиванием (один раз в трое суток). Масса считается постоянной, если между отдельными взвешиваниями она изменяется не более чем на 0,1 %.

3.4.3 Включают подачу углекислого газа в камеру и автоматический газоанализатор, устанавливают концентрацию углекислого газа в камере (10 ± 0,5) %.

3.4.4 Образцы выдерживают в камере не менее 7 сут и не более того периода, в течение которого образцы будут нейтрализованы на 1/4 своей толщины. Для этого периодически извлекают из камеры по одному дополнительному образцу и определяют глубину нейтрализации бетона.

3.4.5 По истечении заданного срока образцы раскалывают в направлении, нормальном рабочей грани. Не более чем через ¹/₂ ч на поверхность скола со стороны рабочей грани наносят 0,1 %-ный раствор фенолфталеина в этиловом спирте.

3.4.6 Мерной линейкой с точностью до 0,1 см в направлении, нормальном поверхности образца, измеряют толщину Х_i нейтрализованного слоя бетона, которая равна расстоянию от поверхности образца до слоя, окрашенного раствором фенолфталеина в малиновый цвет. Измерения проводят через 1 см по периметру образца.

3.4.7 Из внешнего нейтрализованного слоя и внутреннего, не подвергшегося нейтрализации, отбирают пробы бетона массой (50 ± 10) г. Число отобранных из каждого слоя проб должно быть не менее трех. Химическим анализом объемным методом по ГОСТ 22688 определяют количество связанного углекислого газа во всех пробах и результаты для каждого слоя усредняют.

Плотность бетона на дополнительных образцах определяют по ГОСТ 12730.1.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: