3. Определение характеристик однородности бетона по плотности
3.1. Продолжительность анализируемого периода устанавливают от двух до шести недель с тем, чтобы общее число единичных значений плотности бетона в течение этого периода составило не менее 30.
3.2. В течение анализируемого периода для каждой партии бетона вычисляют среднее квадратическое отклонение Sm , кг/м3 , и коэффициент вариации плотности бетона Vm , %.
3.3. При контроле по образцам среднее квадратическое отклонение плотности бетона в партии Sm , кг/м3 , при числе единичных значений плотности бетона более шести вычисляют по формуле
(2)
При числе серий контрольных образцов для данной партии от двух до шести значение среднего квадратического отклонения плотности бетона вычисляют по формуле
(3)
где wm — размах значений средней плотности, кг/м3 , в партии, определяемый как разность между максимальным и минимальным значениями плотности;
— коэффициент, зависящий от числа единичных значений плотности (n ), принимаемый по табл. 1.
Таблица 1
Число единичных значений n |
2 |
3 |
4 |
3 |
6 |
Значение коэффициента |
1,13 |
1,69 |
2,05 |
2,33 |
2,5 |
3.4. При определении плотности бетона радиоизотопным методом по ГОСТ 17623 среднее квадратическое отклонение Sm , кг/м3 , вычисляют с учетом отклонений градуировочной зависимости по формуле
(4)
где S т среднее квадратическое отклонение градуировочной зависимости, кг/м3 ;
p — число контролируемых участков конструкции.
3.5. Коэффициент вариации плотности бетона Vm в партии, %, определяют по формуле
(5)
3.6. Средний по партиям за анализируемый период коэффициент вариации плотности бетона V п , %,вычисляют по формуле
(6)
где N — число партий за анализируемый период.
3.7. На строительной площадке коэффициент вариации плотности бетона принимают по документу о качестве легкобетонной смеси предприятия-изготовителя.
3.8. При контроле нерегулярно выпускаемых конструкций коэффициент вариации плотности бетона принимают равным коэффициенту вариации плотности бетона другого состава при условии их изготовления по той же технологии и на одинаковых материалах и отличающегося по плотности не более чем на одну марку.
4. Определение требуемой плотности бетона
4.1. Требуемую плотность бетона на предстоящий контролируемый период т , кг/м3 , вычисляют по формуле
(7)
где н — нормируемое значение плотности бетона (марка по средней плотности), кг/м3 ;
К т — коэффициент требуемой плотности, принимаемый по табл. 2 в зависимости от вида бетона и среднего по партиям коэффициента вариации плотности бетона V п за анализируемый период, вычисленного по формуле (6).
14. Водонепроницаемость бетона
Водонепроницаемостью бетона называют способность его не пропускать воду под давлением. Она важна для гидротехнических сооружений, резервуаров для хранения воды. По степени водонепроницаемости бетон подразделяют на марки W2, W4, W6, W8, W10, W12, W14, W16, W18 и W20. Цифры 2-20 обозначают давление в кгс/см2, при котором стандартные бетонные образцы диаметром и высотой 15 см не пропускают через себя воду. Проницаемость бетона может оцениваться коэффициентом фильтрации, Кф, см/с, определяемым по формуле:
Кф = A x Q x B(S x t x p),
где A — коэффициент, учитывающий вязкость воды при различной температуре;
Q— вес фильтрата;
B — толщина образца, см;
S — площадь образца, см2;
t— время испытания образца, в течение которого измеряют вес фильтрата, с;
p — избыточное давление, МПа.
Поры и капилляры размером менее 10-5 см непроницаемы для воды, более 10-5 см — способны пропускать воду при действии давления или градиента влажности.
Объем макропор в бетоне колеблется от 0 до 40%. Их можно вычислить по формуле:
Vмп = [(В - 2?Ц) / 100] х 100.
Водонепроницаемость бетона зависит, в основном, от В/Ц, вида вяжущего, а также от содержания в бетоне тонкомолотых и химических добавок, условий твердения и возраста бетона. Кроме того, на водонепроницаемость бетона влияет структура пор. Понизив В/Ц, мы уменьшаем макропористость и повышаем водонепроницаемость бетона. Это хорошо видно из рис. 1. Уменьшить В/Ц можно повышением расхода цемента при постоянном расходе воды, применением пластифицирующих добавок, в особенности суперпластификаторов, которые понижают водопотребность бетонных смесей на 20-30%.
Более высокую водонепроницаемость имеют бетоны на глиноземистом, расширяющемся, напрягающемся и высокопрочном цементах. Они присоединяют при гидратации большее количество воды и образуют более плотный цементный камень. Пуццолановый портландцемент за счет заполнения пор пуццолановыми добавками и их набухания также повышает водонепроницаемость бетонов.
Рис. 1. Зависимость проницаемости бетона от В/Ц
Можно вводить пуццолановые добавки непосредственно в бетонную смесь.
Повышают водонепроницаемость бетона на 2-3 марки уплотняющие добавки сульфата алюминия, сульфата железа, нитрата кальция и др. Повышение степени уплотнения бетонной смеси увеличивает его водонепроницаемость. Это достигается механическими способами: вибрированием, прессованием, центрифугированием и т. д. или же удалением воды вакуумированием.
С возрастом увеличивается количество гидратных новообразований, заполняющих макропоры. При этом, как видно из приведенного ниже графика (рис. 2), водонепроницаемость повышается в значительной степени.
Воздухововлекающие или газообразующие добавки изменяют характер пористости. Поры становятся закрытыми и более водонепроницаемыми для бетона, чем открытые сообщающиеся.
Рис. 2. Влияние возраста бетона на его водонепроницаемость В (за 100% принята водонепроницаемость в возрасте 30 суток)
