Как определить пористость бетона

Декабрь 18, 2011 в Испытания бетонной смеси

. контакты 8 929 943 69 68 http://vk.com/club23595476 .

Для определения пористости бетона и проведение испытания на пористость   используются образцы правильной геометрической формы размером 77 7 см при наибольшей крупности заполнителей не более 10 мм.

Образцы бетона изготовляют и испытывают сериями по 3 штуки. Масса и объем бетонных образцов определяется с погрешностью не более 0,1 г и 1 см3 соответственно при температуре воздуха 25±10 °С и относительной влажности 50±20 %. Изготовляет образцы и определяет параметры пористости бетона с определенным исходным В/Ц. Состав бетона может быть принят согласно табл. 10.

Таблица 10 http://xn--90afcnmwva.xn--p1ai/wp-includes/js/tinymce/plugins/wordpress/img/trans.gif

Рекомендуемые составы бетонов

звена

В/Ц

Расход материалов на замес, кг

Цемент

Песок

Щебень

Вода

Вода на поглощение щебнем

1

0,70

0,84

2,77

4,50

0,58

Wm 4,50/100

2

0,50

1,20

2,50

4,10

0,60

Wm 4,10/100

3

0,40

1,90

2,27

4,70

0,76

Wm 4,70/100

4

0,33

2,40

1,93

4,47

0,80

Wm 4,47/100

Образцы предназначенные для определения пористости бетона твердеют в одинаковых условиях и в одном возрасте под­вергаются испытанию на пористость . Один бетонный  образец раскалывается на 6 пластинок, три из которых используются для определения плотности бетона, а три – для определения сорбционной влажности бетона.

Три бетонных  образца в высушенном до постоянной массы состоянии при температуре 105+5 °С используются для определения плотности бетона. Затем на этих образцах определяется водонасыщение  бетона через 0,25 и 1 час.

Оставшиеся образцы из бетона  кипятят в воде для определения максимального водонасыщения, капиллярной пористости и межзерновой пустотности.

результаты измерения пористости образцов заносят в табл.11     и 12.

Таблица 11

Результаты определения пористости бетона

звена

В/Ц

Пп, %

Пщ, %

По, %

Пз, %

Пнк, %

Wс

?

?

1

0,70

2

0,50

3

0,40

4

0,33

Таблица 12

Результаты определения некапиллярной и капиллярной пористости

звена

В/Ц

Пп, %

Пщ, %

По, %

Пз, %

Пнк, %

Wс

?

?

1

0,70

2

0,50

3

0,40

4

0,33

По данным табл. 14 строятся графики изменения характеристик пористости бетона от величины В/Ц и делаются вывода о влиянии В/Ц на капиллярную пористость, микропористость, закрытую пористость, показатель однородности и средний размер открытых капиллярных пор.

Полный объем пор бетона Пп серии образцов определяют для высушенных образцов по формуле

Пп = (1 – ?о/?б) 100 %,

где ?б – истинная плотность бетона, ?о – средняя плотность бетона.

Для определения истинной плотности от бетона откалывают образец массой 50…60 г, который измельчают до полного прохода через сито 0,08 мм. Затем отбирают две навески по 10… 15 г каждую в два предварительно взвешенных пикнометра объемом 50 см3. Пикнометры с навеской взвешивают, заполняют дистиллированной водой наполовину и кипятят 10…15 мин на песчаной бане. Затем пикнометр охлаждают, доливают до метки и взвешивают.

Плотность бетона в г/см3 определяют по формуле

?б = (mпн – mн) / (Vп – 1,00 (m – mпн)),

где mпн – масса пикнометра с навеской, г; mп – масса сухого пустого пикнометра, г; m – масса пикнометра с навеской и водой, долитой до метки, г; mн – масса навески, г; Vп – объем пикнометра, см3; 1,00 – плотность воды, г/см3.

Среднюю плотность бетона определяют по формуле

rо = m1/V,

где ml – масса сухого образца, г; V – объем образца бетона, см3.

Объем образцов правильной формы вычисляют по их геометрическим размерам, которые определяют штангенциркулем в двух сечениях и берут среднее арифметическое значение. Объем образца неправильной формы определяют по объему вытесненной воды парафинированным образцом. Результаты испытаний помещают в табл.13.

Средняя плотность бетона находится как среднее арифметическое значение трех определений с погрешностью 10 г/см3, истинная плотность – как среднее арифметическое значение 2 измерений с отклонением не более ± 0,05 г/см3. При большей величине отклонения испытания повторяют на новой пробе бетона.

Открытая капиллярная пористость бетона (межзерновая пустотность) в % по объему определяется по формуле

Пмз = (V – V1)*100 %,

где   V1 – объем образца без межзерновой пустотности, см3.

Для определения величины V образцы помещают на прокладки в емкость, наполненную водой с таким расчетом, чтобы уровень воды был выше верхней грани образца не менее, чем на 5 см. Через 24 часа образцы вынимают из воды, выдерживают 10 мин на решетке, после чего определяют их объем в объемомере без предварительного высушивания и парафинирования. Объем вытесненной воды равняется V1.

Открытую некапиллярную пористость бетона определяют как среднее арифметическое значение результатов испытаний всех образцов в серии.

Открытая  капиллярная пористость бетона в серии образцов По в процентах определяет по формуле

По = Wm = [((mB – mc)* rо )/(mc*rв)]*100 %,

где  mc – масса образца, определяемая после высушивания до постоянной массы при температуре 105±5 оС, г; mB – масса водонасыщенного образца, определяемая после выдержки образцов на решетке при определении Пмз, г; rв – плотность воды, принимаемая 1 г/см3; rо – средняя плотность сухого бетона, г/см3.

Результаты определения некапиллярной и капиллярной пористости бетона записывают в табл. 13.

Таблица 13

Результаты определения некапиллярной и капиллярной пористости бетона

образца

Объем образца, см3

Пмз

Масса образца, г

rо

По

V

V1

mв

mс

1

2

3

Условно закрытая пористость бетона в серии образцов определяется по формуле

Пз = Пп + Пмз + По, %.

Показатель микропористости бетона в серии образцов определяют по формуле

Пмк = Wc/(По – Пмз),

где Wc – сорбционная влажность бетона в серии образцов при относительной влажности воздуха 95…100 %, %.

Для определения сорбционной влажности образцы бетона (4…6 пластинок из образца-кубика с размером ребра 7 см) помещают в эксикатор над водой на    7…10 суток до установления постоянной массы mw.

Wc = [((mw – mo)*rо) / (mo*rв)]*100 %,

где mo – масса высушенного до постоянного значения образца бетона, г.

Показатели среднего размера пор и однородности размера пор в бетоне определяют по кинетике водопоглощения, которая характеризуется приращением массы образца, погруженного в воду, во времени.

Кривая водопоглощения выражается уравнением

Wt = Wm*[l – e –(li) a]*100 %,

где Wt – водопоглощение образца за время t, %; е – основание натурального логарифма, равное 2,718; Wm – полное водопоглощение бетона, %; t – время водопоглощения, ч; l – показатель среднего размера открытых капиллярных пор, равный пределу отношений ускорения процесса водопоглощения к его скорости; a – показатель однородности размеров открытых капиллярных пор.

При дискретном способе определения кинетики водопоглощения производят взвешивание сухого образца на воздухе, а затем взвешивают его через 0,25; 1,0 и каждые 24 часа после погружения высушенного образца в воду до тех пор, пока результаты двух последовательных взвешиваний будут отличаться не более чем на 0,1 %.

Для ускорения определения максимального водонасыщения (Wm) образцы кипятят в сосуде с водой, причем уровень воды над образцами должен быть не менее 5 см, а объем воды должен не менее чем в 2 раза превышать объем образцов.

В конце испытания производят гидростатическое взвешивание образцов. По результатам испытаний рассчитывают относительное водопоглощение по массе в моменты времени tl = 0,25 и t2 = 1 ч. По этим величинам с помощью номограммы (рис. 3) определяют параметры a и l.

Рис. 3. Номограмма определения a и l

Последний вспомогательный параметр используют для определения величины показателя среднего размера открытых капиллярных пор по номограммам рис. 4 при l ? 1, или рис. 5 при l ? 1.

Рис. 4. Номограмма  определения среднего размера

открытых капиллярных пор при l ? 1

Пример Масса сухого образца mo = 815 г, через 0,25 часа водонасыщения    m0,25 = 838,5 г, через 1 час m1 = 851,0 г, через 24 часа (полное водонасыщение)   m24 = 866,0 г. Средняя плотность бетона rо = 2,31 г/см3.

Тогда максимальное водопоглощение:

Wm = ((m24 – mo)/mо)*100 = ((866 – 815)/815)*100 = 6,26 %.

Wо = Wm*?о = 6.26*2,31 = 14,5 %,

W1 = ((m1 – mo)/mo)*100 = ((851 – 815)/815)*100 = 4,45 %,

Wt1 = W1/Wm =  4,45/6,26 = 0,71.

Из рис.3 при Wt1 = 0,71  ? = l,24.

W0,25 = ((m0,25 – m0)/m0)*100 = (838,5 – 815/815)*100 = 2,88 %,

Wt0,25 = 2,88/6,26 = 0,46.

Из рис. З при Wt0,25 = 0,46  ? = 0,55.

Так как  ?1 > l, то  ?1 определяет из рис. 5 ? ?1 = 2,1.

Рис. 5. Номограмма  определения среднего размера

открытых капиллярных пор при l ? 1

Результаты определения показателей пористости бетонов по кинетике их водопоглощения сводятся в табл. 14.

Таблица 14

Показатели среднего размера пор и однородности размеров пор в бетоне

№ образца

Масса образца,

г

Водопоглощение,

%

Относительное водопоглощение, %

a

l1

l

m0

m0,25

m1

m24

W1

W0,25

W1

W24

Wt0,25

Wt

1

2

3

http://vk.com/club23595476
. контакты http://vk.com/club23595476 .