Приложение А (рекомендуемое). Определение показателей пористости бетонов по кинетике его водопоглощения

Приложение А
(рекомендуемое)

Определение показателей пористости бетонов по кинетике его водопоглощения

А.1 Кинетику водопоглощения бетона определяют на образцах стандартного размера [куб с ребром (70  2) мм или цилиндр диаметром и высотой (70  5) мм] в серии из двух образцов и характеризуют приращением массы бетона при водопоглощении во времени.

А.2 Кривые водопоглощения аппроксимируют уравнением

,

(А.1)

где - водопоглощение образца за время t, % масс.;

- водопоглощение образца стандартного размера, определенное по ГОСТ 12730.3 за 24 ч, % масс.;

е - основание натурального логарифма, равное 2,72;

t - время водопоглощения, ч;

- показатель среднего размера открытых капиллярных пор, равный пределу отношений ускорения процесса водопоглощения к его скорости;

- показатель однородности размеров открытых капиллярных пор.

А.3 Кинетику водопоглощения бетона определяют путем непрерывного или дискретного взвешивания предварительно высушенных образцов в процессе их водопоглощения по методу ГОСТ 12730.3 за 24 ч и рассчитывают по формуле

,

(А.2)

где - масса сухого образца, г;

- масса водонасыщенного образца за 24 ч.

А.4 При непрерывном гидростатическом взвешивании строят кривую приращения массы образца во времени (рисунок А.1). В конце испытаний производят гидростатическое и обычное взвешивания насыщенного водой образца и определяют его объем по методу ГОСТ 12730.1.

По результатам испытаний на кривой водопоглощения (рисунок А.1) находят точки, в которых водопоглощение составляет W _t1 = 0,632 W _M (точка А рисунок А.1) и W _t2 = 0,5 W _M (точка Б рисунок А.1).

Далее находят соответствующие этим точкам время: t ₁ (точка В рисунок А.1) и t ₂ (точка Г рисунок А.1).

Рисунок А.1 - График водопоглощения образца бетона при непрерывном взвешивании

По значениям величин t ₁ и t ₂ по номограмме (рисунок А.2) находят значения поровой структуры (из точки В переходят горизонтально в точку В1 и далее вертикально в точку Д) и (из точки Г переходят горизонтально до пересечения с отрезком В1-Д и находят точку Е, определяющую линию номограммы с соответствующим значением ).

Рисунок А.2 - Номограмма к расчету показателей пористости по кинетике водопоглощения при непрерывном взвешивании

Пример

Расчеты и определения показателей пористости по кинетике водопоглощения бетона при непрерывном взвешивании.

Для случая

.

По результатам испытаний водонасыщения бетона образца (рисунок А.1) рассчитывают значение W _M, г,

.

Водопоглощение по объему W _о рассчитывают по формуле

.

(А.3)

.

Определяют водопоглощение , составляющее 0,632 W _м, равное

.

По рисунку А.1 определяют время, соответствующее значению  - t ₁ = 0,65 ч.

Аналогично определяют  = 0,5 W _M, равное  = 3,13 % и t ₂ = 0,30 ч.

По величинам t ₁ = 0,65 ч и t ₂ = 0,30 ч по номограмме (рисунок А.2) находят параметры поровой структуры:  = 1,54 и  = 0,5.

А.5 При дискретном взвешивании после определения массы насыщаемого образца в моменты времени 0,25; 1,0 и 24,0 ч после погружения высушенного образца в воду рассчитывают значение величин:

- водопоглощение W _о по формуле (А.2);

- водопоглощение за 0,25 ч W _0,25, %, по формуле

,

(А.4)

где - масса водонасыщенного образца за 0,25 ч;

- водопоглощение за 1,0 ч W _1,0, %, по формуле

,

(А.5)

где - масса водонасыщенного образца за 1,0 ч;

- значения относительных водопоглощений , у.е., в моменты времени 1,00 и 0,25 ч рассчитывают по формулам:

;

(А.6)

.

(А.7)

На оси ординат (рисунок А.3) находят точки, соответствующие значениям величин (точка А) и (точка Б).

Из точки А проводят линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с графиком t = 1 ч (точка В).

Из точки В опускают перпендикуляр на ось абсцисс (точка Г).

Получаемое значение принимают за величину .

Из точки Б проводят горизонтальную линию до пересечения с отрезком В-Г (точка Д), по которой определяют значение показателя .

Рисунок А.3 - Номограмма к примеру расчета показателей пористости бетона по кинетике водопоглощения при дискретном взвешивании

Для перехода от показателя к показателю используют формулу (А.8) либо номограммы: при   1 (рисунок А.4) или при   1 (рисунок А.5)

.

(А.8)

На рисунках А.4 и А.5 находят точки на оси ординат, соответствующие значениям (точка А). Из точки А проводят линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с соответствующим графиком (точка Б). Из точки Б опускают перпендикуляр на ось абсцисс (точка В). Значение абсциссы в точке В принимают за показатель .

Рисунок А.4 - Номограмма к примеру определения значения показателя среднего размера открытых капиллярных пор (при вспомогательном параметре   1)

Рисунок А.5 - Номограмма к примеру определения значения показателя среднего размера открытых капиллярных пор (при вспомогательном параметре   1)

Примеры

1 Расчеты и определения показателей пористости по кинетике водопоглощения бетона при дискретном взвешивании.

Для случая

.

По результатам испытаний водонасыщения образца бетона дискретным взвешиванием устанавливают величины W _0,25; W _1,0 и W _м по формулам (А.6), (А.5) и (А.2) и относительное водопоглощение (таблица А.1).

Таблица А.1

t, ч	0	0,25	1,0	24
Масса образца, г	m с = 815,0	m 0,25 = 838,5	m 1,0 = 851,0	m 24,0 = 866,0
Водопоглощение W	-	W 0,25 = ((838,5 - 815)/815)100 = 2,88 %	W 1,0 = ((851 - 815)/815)100 = 4,42 %	W 24,0 = ((866 - 815)/815)100 = 6,26 %
Относительное водопоглощение	-	= 2,88/6,26 = 0,46	= 4,42/6,26 = 0,71	-

Водопоглощение по объему W _о, %, рассчитывают по формуле (А.3)

.

По рисунку А.3 для значений 0 = 0,71 находят точку пересечения с графиком t = 1 ч и  = 1,24.

Далее для значения  = 0,46 находим точку Д (пересечения с отрезком В-Г), соответствующую значению  = 0,5.

По рисунку А.4 для   1 находят пересечение с графиком для  = 0,5 и получают значение  = 1,54.

2 Для случая  = 0,78;  = 0,23

По рисунку А.5 для полученных значений и определяют показатель , равный 0,34.

Расчет по формуле (А.7) дает аналогичное значение:

.

А.6 Показатель пористости и серии из двух образцов бетона определяют как среднее арифметическое значение результатов испытаний образцов серии.

А.7 Базовыми образцами при определении показателей пористости по кинетике водопоглощения являются куб с ребром 7 см или цилиндр диаметром и высотой 7 см.