тріщиностійкість захисного покриття
Здатність захисного покриття зберігати цілісність за обмеженої деформації конструкції, яку захищають.
4ЗАГАЛЬНІ ПОЛОЖЕННЯ
Цей стандарт установлює такі методи визначень і випробувань корозійної стійкості бетонів, сталевої арматури і захисних покриттів:
метод визначення корозійної стійкості бетону в розчинах кислот;
метод визначення дифузійної проникності бетону для вуглекислого газу;
метод визначення дифузійної проникності бетону для хлоридів;
електрохімічні методи визначення пасивуючої дії бетону по відношенню до сталевої арматури;
корозійні випробування сталевої арматури в бетоні;
метод визначення стійкості арматурної сталі до корозійного розтріскування
методи визначення властивостей захисних покриттів на бетоні.
Випробування згідно з вимогами цього стандарту проводяться акредитованими лабораторіями.
5МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ КОРОЗІЙНОЇ СТІЙКОСТІ БЕТОНУ В РОЗЧИНАХ КИСЛОТ
Загальні положення
Цей метод установлює визначення корозійної стійкості бетону за постійної дії на бетон розчинів кислот різного виду і концентрації при відсутності фільтрації розчинів крізь бетон. Для кожного виду і концентрації кислоти слід проводити окремі випробування Вид кислоти обирається в залежності від завдання випробування
Суть методу
Метод визначення корозійної стійкості бетону в розчинах кислот базується на вимірюванні швидкості хімічної взаємодії кислоти з бетоном зразків, занурених у розчин кислоти заданої концентрації.
П ід-стовк а зразків
Бетонну суміш для зразків готують згідно з заданою рецептурою та технологією досліджуваного бетону.
Зразки, залежно від розміру крупного заповнювача, виготовляють діаметром і висотою 50 мм або 100 мм.
Зразки діаметром і висотою 50 мм формують з бетонної суміші з розміром зерен крупного заповнювача не більше ніж 10 мм. Зразки діаметром і висотою 100 мм формують з бетонної суміші з розміром зерен крупного заповнювана не більше ніж 20 мм. Більш крупні зерна заповнювана видаляють.
Виготовляють 12 зразків. Формування зразків виконують згідно з ДСТУ Б В.2.7-214.
Після набору бетоном проектної міцності в умовах тверднення, передбачених для досліджуваного бетону, відбраковують зразки за середньою густиною. Середню густину бетону визначають згідно з ДСТУ Б В.2.7- 170. Відбраковують зразки, середня густина яких відрізняється від середнього арифметичного значення результатів випробувань усіх зразків серії більше ніж на 50 кг/м3, а також зразки, які мають на поверхні раковини і тріщини. Випробовують по три зразки.
На бокові поверхні зразків наносять лакофарбовий матеріал ^ахтр групи згідно з ДСТУ Б В.2.6-145, який має міцне зчеплення з бетоном, та характеризується хімічною стійкістю до дії обраної кислоти і повною непроникністю протягом усього терміну дослідження.
Після висушування покриття, незахищені торцеві (робочі) поверхні зразків захищають шліфувальною шкуркою для видалення слідів покриття та плівки цементного каменю. Зразки маркують та виміряють площу робочих поверхонь.
Апаратура і матеріали
Для проведення випробувань застосовують наступну апаратуру і матеріали:
ваги аналітичні згідно з ГОСТ 24104, не нижче другого класу точності;
ємкості зі скла або поліетилену (бутлі або каністри ємкістю від 10 дм3 до 25 дм3) для приготування і зберігання агресивних розчинів;
мірний лабораторний посуд не нижче другого класу точності (колби об’ємом 1000 дм3, піпетки -10, 50, 100 см3, бюретки - 50 см3, мікробюретки) згідно з ГОСТ 1770, ГОСТ 23932, ГОСТ 25336, ГОСТ 29227 (ИСО 835-1), ГОСТ 29252 (ИСО 385-2);
скляні конічні колби для титрування ємкістю 250 мл згідно з ГОСТ 25336;
розчини кислот категорії чиста для аналізу (ч.д.а) або хімічно чиста (х.ч.) за відповідними нормативними документами;
дистильована вода згідно з ГОСТ 6709;
гідроксид натрію згідно з ГОСТ 4328;
лакофарбовий матеріал IV^xTp групи згідно з ДСТУ Б В.2.6-145;
ацетон згідно з ГОСТ 2603;
розчин індикатору кислотно-основного титрування - фенолфталеїну, приготовлений згідно з ГОСТ 4919.1: 1 г фенолфталеїну на 100 см3 розчинника 100 см3 розчинника складається з 60 см3 етилового спирту згідно з ГОСТ 18300 та 40 см3 дистильованої води згідно з ГОСТ 6709;
форми діаметром і висотою 50 мм або 100 мм;
рН-мегр;
термометр з діапазоном виміру від 15 °С до ЗО °С і ціною поділки 0,1 °С згідно з ГОСТ 13646;
вібромайданчик лабораторний.
Випробування зразків виконують у розчинах кислоти з показником pH, що дорівнює 2, 3,4 з допуском ±0,1 за температури (20 ±3) °С.
Проведення випробування
Кожен із трьох паралельних бетонних зразків установлюють в окремий ексикатор Відстань між робочою поверхнею зразка і стінками ексикатора, а також поверхнею розчину повинна бути не менше ніж 2 см.
В ексикатор запивають розчин кислоти так, щоб рівень рідини був вищим за верхню грань зразка не менше ніж на2 см. Співвідношення об’єму розчину в кубічних сантиметрах до 1 см2 робочої поверхні зразка має бути не менше 50:1. Правила приготування розчині в кислот наведено в додатку А.
Перед випробуваннями та періодично в процесі випробувань» методами кислотно-основного титрування, визначають концентрацію кислоти. Безпосередньо, перед відбором проби, розчин кислоти перемішують. При зменшенні концентрації кислоти на(5 ± 0,1) % по відношенню до вихідної, розчин кислоти замінюють новим.
Загальна тривалість випробувань зразків - 6 місяців. У перші три тижні випробувань проби розчину кислоти відбирають і титрують щоденно, потім три рази на тиждень, після трьох місяці в випробувань - двічі на тиждень.
Обробка результатів випробування
При обробці результатів випробувань визначають кількість кислоти, що вступила в хімічну реакцію з бетоном, і розраховують кількість іонів Са?+, які вступили в хімічну реакцію з кислотою.
Кількість іонів Са2*, які вступили в реакцію з кислотою, розраховують наступним чином. Установлюють такі показники:
періоди між окремими відборами проб (ту, T2,—Tj) і загальний час від початку випробувань £т, діб;
площу робочої поверхні зразків, яка взаємодіяла з кислотою 5 см2;
об’єм розчину кислоти, що взаємодіяв з бетоном у кожний період часу між окремими відборами проб Q, см3;
об’єм стандартного розчину з відомою концентрацією, який був використаний для титрування вихідного розчину кислоти до випробування, см3;
об’єм стандартного розчину з відомою концентрацією, який був використаний для титрування розчину після взаємодії з бетоном, q2> см3!
об’єм розчину кислоти, відібраного для титрування, qv см3.
Розраховують кількість СаО, який прореагував з кислотою за період між відборами проб розчину РСа0, г/см2.
Розраховують загальну кількість СаО, що прореагував з кислотою за весь період випробувань - %РСа0, г/см2.
Кількість цементного каменю (в перерахунку на СаО) РСа0, Щ° ВСТУПИВ У хімічну взаємодію з розчином кислоти за період між двома відборами проб, г/см2, обчислюють за формулою:
_ _ (Qi-Q2)Mfei®(CaO) 0.05608Q
ЧЗаО ё ’ ’
SQ3
цеМ- молярність розчину;
Гепз(СаО) = 1/2;
0,05608 - молярна маса СаО, яка відповідає 1 см3 розчину кислоти концентрації 1 моль/дм3.
Загальну кількість СаО, що вступив у хімічну реакцію з кислотою УР^аО’ визн£нають підсумовуванням РСа0321 кожний період випробувань за формулою:
^-/’саО = Р-ІСаО + ^2СаО 4 ^ЗСаО + ••• + СіСаО • (2)
Глибину руйнування бетону Г , см, обчислюють за формулою: г'
Г (3)
Р Ц₽
де Ц - кількість цементу в 1 см3 дослідного зразка, яку розраховують за фактичним складом бетону, г/см3;
/З- вміст СаО в цементі, визначений за результатами хімічного аналізу в умовних одиницях.
За результатами випробувань будують граф к у координатах - Г. По прямолінійній ділянці графку г'
визначають константу корозійного процесу К, см/діб1/2, як тангенс кута нахилу прямої до od абсцис на графку.
Глибину корозійного руйнування бетону Гр, см, у проектні терміни експлуатації бетону т обчислюють за формулою:
Гр= а+К^, (4)
де а - стала, яка враховує вплив процесів, що протікають у дифузійно-кінетичній області в початковий період випробувань; визначають за граф ком - Гр по точці перетину прямої з віссю ординат.
Приклади розрахунку глибини руйнування бетону в розчинах кислот наведені в додатку Б
Статистичну оцінку результатів випробувань здійснюють згідно з ДСТУ ГОСТ 8.207.
Протокол випробування
Результати випробування оформляють у вигляді протоколу, в якому наводять:
найменування зразків;
найменування організації, що проводила випробування;
прізвище виконавця, що проводив випробування;
використаний спосіб випробування;
дані про склад і вік бетону, вид цементу, добавки, умови тверднення та інші особливості бетону;
вид і концентрацію кислоти;
дату випробування;
висновок за результатами випробування.
МЕТОД ВИЗНАЧЕННЯ ДИФУЗІЙНОЇ ПРОНИКНОСТІ БЕТОНУ ДЛЯ ВУГЛЕКИСЛОГО ГАЗУ
Загальні положення
Цей метод установлює порядок випробувань дифузійної проникності бетону для вуглекислого газу на основі даних про швидкість карбонізації (нейтралізації) бетону вуглекислим газом у присутності градієнта загального тиску газоповітряного середовища за наявності різниці концентрації вуглекислого газу в бетоні і навколишньому середовищі в період, коли процес нейтралізації обмежений швидкістю дифузії вуглекислого газу в пористій структурі бетону.
Метод призначений для використання при розробленні технології і проектуванні складів бетону, що забезпечують тривалу безремонтну експлуатацію конструкцій в неагресивних і агресивних газоповітряних середовищах.
Оцінка дифузійної проникності бетону по відношенню до вуглекислого газу дозволяє
розрахувати період, протягом якого відбувається нейтралізація захисного шару бетону в газоповітряному середовищі, і оцінити довговічність залізобетонних конструкцій за ознакою збереженості сталевої арматури;
призненити склад і технологію виготовлення бетону для залізобетонних конструкцій, призненених для експлуатації в атмосфері із заданим вмістом вуглекислого газу.
П ід-стовк а зразків
Бетонну суміш для зразків готують згідно з заданою рецептурою і технологією досліджуваного бетону.
Для випробування виготовляють зразки з бетону у формі кубд призми, циліндра або пластини, мінімальний розмір робочої грані у яких повинен бути не менше 7 см, а товщина - не менше ніж 3 см. В якості робочої грані використовують верхню або нижню сторону зразку залежно від того, на яку сторону проектованої залізобетонної конструкції впливає агресивне середовище За відсутності вказівок щодо проектованої залізобетонної конструкції, робочою гранню вважається нижня сторона при формуванні зразків Зразки можуть бути виготовлені у формі або висвердлені (випиляні) з бетону конструкції або виробу.
Число основних зразкі в має бути не менше ніж 6 шт. і додаткових зразкі в- не менше 3 шт.
Бетонні зразки тверднуть в умовах, передбгнених для досліджуваного бетону в конструкціях. Зразки випробовують після набору бетоном проектної міцності. Момент досягнення бетоном проектної міцності встановлюють випробуванням додаткових зразків згідно з ДСТУ Б В.2.7-224.
Апаратура і матеріали
Для проведення випробувань використовують обладнання, що здатне автоматично підтримувати задану концентрацію вуглекислого газу (рисунок 1).
1 - камера; 2 - балон з СО2; 3 - автоматичний газоаналізатор; 4 - контролюючий командний прилад; 5 -
електромагнітний клапан; 6 - блок регулювання; 7 - збуджувач витрати газу; 8 - ванна з розчином хлориду натрію
Рисунок 1 - Обладнання для випробування бетону в середовищі вуглекислого газу
Обладнання складається з такого устаткування та приладі в:
герметичної камери об’ємом від 0,5 м3 до 1,0 м3;
автоматичного газоаналізатора вуглекислого газу з командним приладом згідно з ДСТУ ГОСТ 13320 з діапазоном вимі ру концентрації вуглекислого газу від 0 % до 22 % та похибкою не більше ніж ±10%;
електромагнітного клапана;
етажерки з корозійностійкого матеріалу для розміщування зразків у камері;
балону згідно з ГОСТ 949 із вуглекислим газом;
ванни з корозійностійкого матеріалу з насиченим розчином хлориду натрію;
пристрою для перемішування вуглекислого газу в камері - побутового електровентилятора згідно з ГОСТ 7402.
