Рисунок 5.1 - Відривний металевий елемент квадратної форми
Рисунок 5.2 - Відривний металевий елемент у формі диска
5.2 Засоби випробувань і допоміжні пристрої, що використовуються при визначенні міцності зчеплення плиток з основою на фрагменті конструкції:
засоби випробувань і допоміжні пристрої згідно з 5.1.
морозильна камера, що забезпечує підтримання температури в діапазоні від мінус 16 °С до мінус 20 °С (використовується тільки при визначенні впливу поперемінного заморожування - відтавання на міцність зчеплення плиток з основою);
камера, що забезпечує підтримання температури (70±2) °С (використовується тільки при визначенні температурного впливу на міцність зчеплення плиток з основою);
ємкість для води (використовується при визначенні впливу поперемінного заморожування-відтавання та впливу води на міцність зчеплення плиток з основою).
Усі засоби, які використовують при проведенні випробувань з визначення міцності зчеплення плиток з основою, повинні бути промарковані, прокалібровані і повірені у встановленому порядку та відповідно до нормативних документів на них.
Нестандартні засоби і пристрої повинні бути атестовані в установленому порядку.
6.1 Міцність зчеплення облицювальних плиток з основою визначають на:
виробах, що виготовляються на підприємстві;
фрагментах виробів розмірами (435±2) мм х (375±2) мм х (100±2) мм.
6.2 Підготовка до випробувань конструкції
Конструкцію з облицьованою зовнішньою поверхнею витримують в приміщенні цеху не менше семи діб за температури не нижче 15 °С. Перед випробуванням конструкцію вкладають горизонтально облицьованою поверхнею догори.
Поверхня конструкції, облицьована плиткою, повинна бути чистою і сухою.
Для випробувань вибирають 20 % плиток із крайніх рядів і 80 % із середини поверхні конструкції або фрагмента конструкції.
При випробуваннях конструкції, що облицьована плитками розмірами 100 мм х 100 мм або плитками менших розмірів, визначення міцності зчеплення плиток з основою виконують відривом цілої плитки .
При випробуванні конструкції, облицьованої плитками розмірами, що перевищують розміри 100 мм х 100 мм, плитки прорізають до тіла конструкції алмазною коронкою з внутрішнім діаметром 50 мм або 100 мм.
При прорізуванні алмазну коронку розміщають по центру плитки перпендикулярно до площини плитки.
Поверхню облицювальних плиток, на які передбачено приклеювати відривні елементи, обробляють шліфувальною шкуркою з метою надання поверхні плитки шорсткості, потім протирають тканиною, змоченою органічним розчинником: ацетоном або нефрасом С 2-80/120, або сольвентом і висушують за температури (20±5) °С;
До поверхні плиток епоксидно-цементним клеєм приклеюють сталеві відривні елементи, поверхні яких попередньо оброблені тканиною, змоченою органічним розчинником: ацетоном або нефрасом С 2-80/120, або сольвентом і висушені за температури (20±5) °С.
До складу епоксидно-цементного клею входять такі компоненти:
смола епоксидна марки ЕД 20 - 100 мас. ч.;
поліетиленполіамін (ПЕПА) - від 10 до 12 мас. ч;
портландцемент ПЦ 1-400 - 100 мас.ч.
Після приклеювання відривних елементів конструкцію витримують в приміщенні не менше 48 год за температури (20±2) °С.
6.3 Підготовка до випробувань фрагментів
Фрагменти конструкцій для визначення міцності зчеплення облицювальних плиток з основою виготовляють за технологією, прийнятою у виробника конструкцій.
При виготовленні фрагмента конструкції для випробування використовують плитки розмірами 50 мм х 50 мм або 100 мм х 100 мм, або плитки менших розмірів. В тому випадку, коли розміри плиток більше ніж 100 мм х 100 мм, плитки розпилюють на частини. Розміри частин плиток повинні бути 50 мм х 50 мм або 100 х 100 мм.
Виготовлення фрагмента конструкції для випробування виконують у такій послідовності:
- металеву форму внутрішніми розмірами в плані (435±2) мм х(375±2) мм х 100 мм укладають горизонтально;
внутрішню поверхню форми змащують антиадгезійним засобом, який використовується при виготовленні конструкцій;
на дно форми укладають папір, обробленй композицією, до складу якої входять сповільнювачі тверднення цементно-піщаного розчину або бетону;
на папір вкладають плитки (частини плиток) лицьовою поверхнею до низу;
шви між плитками в килимі або матриці зашпаровують розчином на глибину, що прийнята при виготовленні конструкцій;
шви між частинами плиток заповнюють смужками пінополістиролу;
приготовляють бетонну (розчинову) суміш або відбирають пробу бетонної (розчинової) суміші, яка використовується для виготовлення конструкції, згідно з ДСТУ Б В.2.7-114;
із суміші формують зразки - куби для визначення міцності бетону на стиск;
заповнюють порожнину форми бетонною сумішшю;
ущільнюють бетонну суміш у формі;
витримують суміш у формах до її затвердіння та набору бетоном (розчином) міцності не менше 70 % від проектної міцності за умовами тверднення бетону (розчину) згідно з технологією, прийнятою у виробника конструкції;
виймають фрагмент конструкції із форми;
очищають поверхню фрагмента конструкції, облицьовану плиткою, від залишків паперу та цементного молочка (за наявності) щітками та зволоженою тканиною;
висушують фрагмент конструкції за температури (20±5) °С;
поверхню облицювальних плиток, на яку передбачено приклеювати відривні елементи, обробляють шліфувальною шкуркою для надання поверхні плитки шорсткості, потім обробляють тканиною, змоченою в органічному розчиннику (ацетоні або нефрасі С 2-80/120, або сольвенті) і висушують за температури (20±5) °С;
до поверхні плиток епоксидно-цементним клеєм приклеюють сталеві відривні елементи, як вказано в 6.2.7
Примітка. Загальний час тверднення бетону (розчину) при виготовленні фрагмента конструкцій повинен бути не менше ніж 28 діб.
Фрагмент конструкції з позначенням плиток, до яких приклеюють відривні елементи, представлено на рисунку 6.1.
Рисунок 6.1 - Фрагмент конструкції з позначенням плиток (темного кольору), до яких приклеюють відривні елементи
6.3.4 Фрагмент термопанелі з облицьованою зовнішньою поверхнею виготовляють в спеціальній металевій формі у такій послідовності:
металеву форму розмірами в плані (435±2) мм х (375±2) мм, товщиною, що дорівнює товщині конструкції, укладають горизонтально;
внутрішню поверхню форми змащують антиадгезійним засобом, який використовується при виготовленні термопанелей;
на дно форми укладають плитки (частини плиток) лицьовою поверхнею донизу;
шви між плитками (частинами плиток) заповнюють смужками пінополістиролу;
закривають форму і через форсунки, вмонтовані в стінки форми, заповнюють її спіненою полімерною масою (поліуретановою композицією із спінювачем);
витримують фрагмент термопанелі у формі до затвердіння полімеру згідно з технологією, прийнятою у виробника конструкції;
виймають фрагмент конструкції із форми;
- поверхню облицювальних плиток, на які передбачено приклеювати відривні елементи, обробляють шліфувальною шкуркою для надання поверхні плитки шорсткості, потім обробляють тканиною, змоченою в органічному розчиннику, який не викликає руйнування пінополістиролу, і висушують за температури (20±5) °С протягом 24 год.;
- до поверхні плиток епоксидно-цементним клеєм приклеюють сталеві відривні елементи, як вказано в 6.1.7, і витримують протягом 48 год.
6.3.5 Схема зразка, підготовленого до випробувань, з приклеєним відривним елементом наведена на рисунку 6.2.
1 - основа; 2 - плитка; 3 - шар цементно-піщаного розчину або прокладки із пінополістиролу; 4 - відривний елемент; 5 - шар епоксидно-цементного клею.
Рисунок 6.2 - Схема зразка, підготовленого до випробування
7.1 Умови проведення випробувань на натурних конструкціях
Температура в приміщенні повинна бути (20±5) °С.
Відносна вологість повітря повинна бути (65±5) %.
7.2 Умови зберігання фрагментів конструкцій від моменту виготовлення до початку випробування
7.2.1 Умови зберігання фрагментів конструкцій при визначенні впливу температури на міцність зчеплення плиток з основою:
температура - (70±2) °С;
термін витримки фрагментів конструкцій за температури - (70±2) °С - 30 діб з моменту набору основою проектної міцності до початку випробування.
7.2.2 Умови зберігання фрагментів конструкцій при визначенні впливу води на міцність зчеплення плиток з основою:
температура води - (18±2) °С;
термін витримки фрагментів конструкцій у воді - 30 діб з моменту набору основою проектної міцності до початку випробування.
7.2.3 Умови зберігання фрагментів конструкцій при визначенні впливу поперемінного заморожування - відтавання на міцність зчеплення плиток з основою:
температура в морозильній камері - мінус (18±2) °С;
температура води в ємкості для відтавання - (18±2) °С;
кількість циклів поперемінного заморожування-відтавання становить:
а) при виготовленні фрагментів із важкого бетону - не менше 50;
б) при виготовленні фрагментів із інших видів бетону - не менше 35.
7.3 Заморожування - відтавання фрагментів здійснюють згідно з ДСТУ Б В.2.7-47, ДСТУ Б В.2.7-48.
Режим заморожування - відтавання встановлюють в залежності від виду бетону, з якого виготовлено фрагмент.
У тому випадку, коли фрагмент виготовлено із важкого бетону, встановлюють наступний режим:
заморожування - 3,5 год;
відтавання - (3,0 ±0,5) год.
При виготовленні фрагментів із легких бетонів мінімальну тривалість заморожування встановлюють у залежності від їх середньої густини:
а) при середній густині D1500-D1200-4,0 год;
б) при середній густині D1200-D1100-4,5 год;
в) при середній густині D 900 - 5,0 год.
Допускається заморожування - відтавання проводити згідно з ДСТУ Б В.2.7-49 (другий прискорений метод).
7.4 Перед випробуванням фрагменти конструкцій повинні бути висушені за температури (20±2) °С до вологості плиток та основи, що не перевищує 6 % за масою.
Вимірюється площа контакту плитки з основою металевою лінійкою з похибкою ±1 %.
Випробування проводять згідно з інструкцією до засобу випробувань (адгезиметра або іншого засобу випробувань).
Швидкість прикладання навантаження до відривного елемента повинна бути (25±5) Н/с.
Максимальне зусилля, досягнуте при випробуванні, приймають за значення руйнівного зусилля.
Значення руйнівного зусилля і площі робочого перерізу зразків записують до журналу випробувань. Також до журналу записують характер руйнування з'єднання "плитка-основа". Форма запису у журналі наведена в додатку А.
Визначення характеру руйнування зразків
При випробуванні міцності зчеплення плитки з основою визначають характер руйнування з'єднання "плитка-основа".
Можливі варіанти руйнування з'єднання "плитка-основа" наведені на рисунках 8.1 - 8.7
1 - основа; 2 - плитка; 3 - цементно-піщаний розчин або прокладки із пінополістиролу; 4 - відривний елемент; 5 - епоксидно-цементний клей
Рисунок 8.1 - Адгезійне руйнування з'єднання "плитка-основа" по межі "відривний елемент-епоксидно-цементний клей"
1 - основа; 2 - плитка; 3 - шар цементно-піщаного розчину або прокладки із пінополістиролу; 4 - відривний елемент; 5 - шар епоксидно-цементного клею
Рисунок 8.2 - Адгезійне руйнування з'єднання "плитка-основа" по межі "
епоксидно-цементний клей-плитка"
1 - основа; 2 - плитка; 3 - шар цементно-піщаного розчину або прокладки із пінополістиролу; 4 - відривний елемент; 5 - шар епоксидно-цементного клею
Рисунок 8.3 - Адгезійне руйнування з'єднання "плитка-основа"
по межі "плитка-основа"
1 - основа; 2 - плитка; 3 - шар цементно-піщаного розчину або прокладки із пінополістиролу; 4 - відривний елемент; 5 - шар епоксидно-цементного клею
Рисунок 8.4 - Когезійне руйнування з'єднання "плитка-основа" по матеріалу основи
1 - основа; 2 - плитка; 3 - шар цементно-піщаного розчину або прокладки із пінополістиролу; 4 - відривний елемент; 5 - шар епоксидно-цементного клею
Рисунок 8.5 - Комбіноване ( когезійно-адгезійне) руйнування з'єднання "плитка-основа" по поверхні контакту "клей-плитка"-адгезійне руйнування, "плитка"-когезійне, "плитка-основа" - адгезійне
1 - основа; 2 - плитка; 3 - шар цементно-піщаного розчину або прокладки із пінополістиролу; 4 - відривний елемент; 5 - шар епоксидно-цементного клею
Рисунок 8.6 - Комбіноване (когезійно-адгезійне) руйнування з'єднання "плитка-основа": по поверхні контакту "плитка-основа" - адгезійне руйнування, "матеріал основи" – когезійне руйнування
1 - основа; 2 - плитка; 3 - шар цементно-піщаного розчину або прокладки із пінополістиролу; 4 - відривний елемент; 5 - шар епоксидно-цементного клею
Рисунок 8.7 - Комбіноване (когезійно-адгезійне) руйнування з'єднання "плитка-основа" по поверхні контакту "плитка-основа" - адгезійне руйнування, "плитка" - когезійне руйнування, "матеріал основи" - когезійне руйнування
9.1 Міцність зчеплення плитки з основою при відриві плитки від основи в мегапаскалях визначають за формулою:
Для визначення міцності зчеплення плиток з основою визначають середнє арифметичне значення міцності зчеплення за результатами окремих випробувань.
При визначенні середнього значення міцності зчеплення плитки з основою враховують тільки результати випробувань, за яких отримано адгезійний відрив по поверхні "плитка-основа" не менше ніж 80 % площі контакту. Площу адгезійного відриву визначають за допомогою трафарету.
При визначенні середнього значення результати окремих випробувань , що мають відхилення від ± 15 %, не враховуються. Якщо відхилення менше ±15 % від середнього значения , то міцність зчеплення плитки з основою визначають як середнє арифметичне значення результатів усіх випробувань за формулою:
