Приложение И (обязательное). Методы испытаний контрольных образцов с адгезионным соединением контактной зоны. Оценка усадки/расширения*

Приложение И
(обязательное)

Методы испытаний контрольных образцов с адгезионным соединением контактной зоны. Оценка усадки/расширения*

И.1 Область применения

И.1.1 Методы распространяются на испытания образцов затвердевших ремонтных (растворных/бетонных) смесей с крупностью заполнителя 10 мм на цементных и модифицированных полимером цементно-полимерных вяжущих с ограничением деформаций за счет адгезионного соединения контактной зоны и без такого ограничения.

И.1.2 Методы испытаний предусматривают оценку стабильности сохранения показателей свойств (тенденции к трещинообразованию, возникновению отслоений и изменению размеров) и показателей эксплуатационных качеств (уменьшение прочности сцепления адгезионного соединения контактной зоны) затвердевших ремонтных (растворных/бетонных) смесей:

а) при деформациях усадки за счет высыхания на воздухе при поглощении влаги;

б) при деформациях расширения за счет набухания в воде при поглощении влаги.

И.1.3 Испытаниям на усадку/расширение с ограничением деформаций подлежат сборно-монолитные образцы-плиты (заготовки для контрольных образцов) размерами 300 х 300 х 150 мм, полученные наращиванием в соответствии с приложением Ж ремонтной (растворной/бетонной) смеси на образец-плиту размерами 300 х 300 х 100 мм, изготовленный из эталонного бетона согласно приложениям Д и Е и выдержанный в нормальных климатических условиях в течение не меньше 6 мес. Определяют тенденции образования трещин и отслоений в затвердевшей ремонтной (растворной/бетонной) смеси.

Дальнейшие испытания предполагают оценку уменьшения прочности сцепления адгезионного соединения контактной зоны в соответствии с приложением Ж. Испытания проводят на контрольных образцах-кернах, полученных после твердения ремонтной смеси в течение 56 сут на воздухе (деформации усадки) или в воде (деформации расширения).

И.1.4 Испытания на усадку/расширение без ограничения деформаций проводят для количественной оценки результатов испытаний по И.1.3 при определении тенденций образования трещин и отслоений и сдерживающей эффективности адгезионного соединения контактной зоны.

И.1.5 Испытаниям подлежат контрольные образцы-призмы размерами 40 x 40 x 160 мм, которые после извлечения из форм выдерживают (кондиционируют), установив на треугольные опоры на воздухе (деформации усадки) или в воде (деформации расширения) и испытывают через 1, 3, 7, 14, 28 и 56 сут после извлечения из форм; определяют изменение длины образцов - свободную линейную деформацию.

И.2 Оборудование, оснастка, инструмент и материалы

И.2.1 Формы трехгнездовые разъемные по ГОСТ 30744 для приготовления образцов-призм размерами 40 х 40 х 160 мм с отверстиями по центру торцов каждого из трех гнезд для фиксации реперов под инденторы прибора измерения деформаций (см. И.2.2).

И.2.2 Реперы под инденторы прибора измерения деформаций из нержавеющей стали (см. рисунок И.1)

Примечание - Отверстия под репер типа 1 - сквозные, типа 2 - глухие глубиной 7 - 8 мм.

И.2.3 Оборудование с индикатором для измерения по установленным реперам длины испытуемых образцов с возможностью регулировки измерения минимальной длины 5 мм с погрешностью 0,001 мм.

И.2.4 Стержень калибровочный из инвара марки 36Н по ГОСТ 10994 (сплав железа с никелем) длиной (1601) мм с торцами, как у реперов по Ж.2.2 (см. рисунок И.1).

Примечание - Рекомендуется иметь такой же дополнительный калибровочный стержень для оценки износа основного путем визуального сравнения с периодичностью один раз в три месяца.

И.2.5 Трамбовки из материала, не впитывающего воду, диаметром (381) мм, массой (25015) г и диаметром (151) мм, массой (405) г с плоской трамбующей гранью под прямым углом к вертикальной оси.

И.2.6 Заготовки для контрольных образцов в виде образцов-плит размерами 300 х 300 х 100 мм, изготовленных в соответствии с приложением Ж из бетона типа БМ (0,40) в соответствии с приложениями Д и Е.

И.2.7 Камера климатическая (лаборатория) с возможностью длительного поддержания температуры воздуха (212)°С и относительной влажности (6010)% (нормальные климатические условия).

И.2.8 Смеситель для растворной смеси по ГОСТ 31356; для бетонной смеси - смеситель барабанного типа принудительного действия.

"Рисунок И.1 - Цилиндрические реперы из нержавеющей стали под инденторы прибора для измерения деформаций"

И.2.9 Инструмент лабораторный для приготовления растворов/бетонов согласно требованию ГОСТ 31356.

И.2.10 Ванна с водой при температуре (202)°С для полного погружения контрольных образцов (заготовок).

И.2.11 Опоры треугольные (например, стальной уголок, установленный ребром вверх) длиной 380 мм для размещения контрольных образцов-призм на воздухе и 140 мм - в ванне с водой.

И.2.12 Контейнер с крышкой произвольной конструкции для размещения контрольных образцов при выдерживании на воздухе.

И.3 Порядок проведения испытаний на усадку/расширение с ограничением деформаций

И.3.1 Общие рекомендации

Для испытаний требуется пять заготовок в виде образцов-плит по И.2.6, если не требуется другое по стандарту или техническим условиям на ремонтную смесь конкретного типа: четыре заготовки для контрольных образцов (по две заготовки для испытания на усадку и расширение), а оставшаяся - для образца, принимаемого за эталонный.

И.3.2 Изготовление контрольных образцов

И.3.2.1 Все пять плит выдерживают в климатической камере по И.2.7 (нормальные климатические условия) в течение не меньше 6 мес до завершения процесса усадки.

И.3.2.2 На образец-плиту наносят и выдерживают в зависимости от вида вяжущего (в воде или на воздухе) ремонтную смесь в соответствии с приложением Ж, сохраняя принятый 28-суточный цикл. По окончании 28-суточного цикла выдерживания все пять образцов осматривают на предмет появления трещин и/или отслоений; при обнаружении их наличие фиксируют.

И.3.2.3 Один из образцов, принятый за эталонный, после 28 сут выдерживания готовят к испытаниям и испытывают в соответствии с приложением Ж, определяя эталонную прочность сцепления контактной зоны.

И.3.3 Условия выдерживания (кондиционирования) контрольных образцов в соответствии с приложением Г

И.3.3.1 Для испытаний на усадку два образца выдерживают (кондиционируют) в климатической камере по И.2.7 при температуре воздуха (212)°С и относительной влажности (6010)% в течение 56 сут.

И.3.3.2 Для испытаний на расширение два образца помещают в ванную с водой по И.2.10 при температуре (202)°С и выдерживают (кондиционируют) в течение 56 сут.

И.3.4 Осмотр и испытания

И.3.4.1 По завершении выдерживания (кондиционирования) образцов по И.3.3 их осматривают на предмет появления трещин и/или отслоений; при обнаружении их наличие фиксируют.

Примечание - Измеренные значения ширины раскрытия трещин рекомендуется использовать для количественной оценки трещиностойкости, при фиксации дефектов рекомендуется их фотографировать.

И.3.4.2 Изготовление образцов-кернов и их испытания на растяжение при отрыве для определения снижения прочности сцепления адгезионного соединения контактной зоны выполняют в соответствии с приложением Ж.

И.4 Порядок проведения испытаний на усадку/расширение без ограничения деформаций

И.4.1 Общие рекомендации

Если не требуется другое по стандарту или техническим условиям на ремонтную смесь конкретного типа, испытанию подлежат не меньше шести образцов-призм, из которых три образца-призмы испытывают для оценки усадки, а три других - для оценки расширения (см. И.1.5), вычисляя для обоих случаев среднее из трех значений.

Примечание - Для снижения риска недостачи контрольных образцов в результате их повреждения при выемке из форм и последующего обращения с ними рекомендуется помимо необходимого количества образцов изготовлять и испытывать дополнительное количество образцов.

И.4.2 Подготовка материалов, форм и изготовление контрольных образцов

И.4.2.1 Перед смешиванием компоненты ремонтной смеси и формы по И.2.1 выдерживают в климатической камере по И.2.7 (нормальные климатические условия) в течение 24 ч.

И.4.2.2 В отверстия в торцевых гранях форм по И.2.1 устанавливают реперы по И.2.2:

а) при использовании реперов типа 1 их закрепляют в сквозных отверстиях, изнутри форм с помощью винтов;

б) при использовании реперов типа 2 их вставляют сферическими торцами в глухие отверстия изнутри форм.

Примечание - Для фиксации реперов типа 2 в глухих отверстиях последние рекомендуется заполнить вязким нетвердеющим составом (например, пластилином), вдавив в него репер, а излишки состава удалить.

И.4.2.3 Если не требуется другое по стандарту или техническим условиям на ремонтную смесь конкретного типа, принимают следующий порядок изготовления образцов:

а) смеситель по И.2.8 включают на низкую скорость и сначала заливают в него жидкость для затворения, а затем засыпают сухие компоненты и смешивают в течение 2 мин, приготовляя готовую для применению ремонтную смесь;

б) в подготовленные по И.4.2.2 формы укладывают готовую к применению ремонтную смесь и уплотняют с помощью трамбовки диаметром 15 мм по И.2.5, особенно осторожно в местах установки реперов;

в) формы со свежеотформованными образцами-призмами помещают в климатическую камеру по И.2.7 (нормальные климатические условия) и выдерживают в течение 24 ч.

И.4.3 Начальные измерения

И.4.3.1 Общие рекомендации

а) Перед началом измерений измерительное оборудование по И.2.3 и калибровочный стержень по И.2.4 выдерживают при температуре проведения испытаний в течение не меньше 24 ч;

б) после выдерживания по перечислению в) И.4.2.3 формы разбирают, осторожно освобождая образцы-призмы.

Примечание - При испытании ремонтных смесей с замедленным/ускоренным сроком твердения или увеличивающихся в объеме рекомендуется проконсультироваться с производителем ремонтной смеси;

в) проверяют надежность крепления реперов в контрольных образцах-призмах. При недостаточной прочности крепления реперы закрепляют с помощью быстротвердеющего клеящего состава, либо данный образец испытаниям не подвергают;

г) показания измерительного оборудования по И.2.3 вначале проверяют с помощью калибровочного стержня по И.2.4, используя методику проведения измерений (см. И.4.4);

д) контрольные образцы-призмы маркируют, определяют их начальную массу , г, и начальную длину L, мм, затем снимают показания начального измерения , мм, с помощью оборудования по И.2.3, после чего повторяют измерения с помощью калибровочного стержня.

И.4.4 Методика проведения измерений

И.4.4.1 При проведении измерений следят за положением контрольного образца-призмы в измерительном оборудовании - положение должно быть одинаковым. Для этого на образец наносят маркировочную метку.

И.4.4.2 При повороте в оборудовании по И.2.3 калибровочного стержня по И.2.4 или контрольного образца-призмы допустимое изменение показания индикатора должно находиться в пределах 0,001 мм. При больших изменениях проверяют правильность работы измерительного оборудования, а также прочность крепления в образце и чистоту реперов и затем повторяют измерение калибровочным стержнем.

Примечание - Неправильное положение при установке реперов в форму - наиболее частая причина превышения допустимых значений показаний индикатора при повороте образца.

И.4.4.3 Измеренные значения считывают и записывают с точностью 0,001 мм.

И.4.5 Условия выдерживания (кондиционирования) контрольных образцов

После начальных (и последующих) измерений контрольные образцы-призмы размещают на треугольных опорах по И.2.11, не ограничивающих деформации образцов, и помещают:

а) в контейнер по И.2.12 - для испытаний на усадку при температуре воздуха (212)°С и относительной влажности (6010)%.

Примечание - Для поддержания одинаковой влажности вокруг образцов при кондиционировании расстояние между образцами и между образцами и стенками контейнера принимают в пределах (10010) мм;

б) в ванну с водой по И.2.10 - для испытаний на расширение при температуре воды (202)°С.

Примечания

1 Для поддержания одинакового влагообмена вокруг образцов при кондиционировании расстояние между образцами и между образцами и стенками ванны принимают не меньше 5 мм.

2 Для предотвращения образования солевых отложений реперы рекомендуется смазывать вазелином.

И.4.6 Последующие измерения

И.4.6.1 Общие рекомендации

Температура воздуха в помещении (лаборатории), где проводят испытания, должна совпадать с условиями выдерживания контрольных образцов. По возможности измерительное оборудование и эталонные образцы хранят в этом помещении или помещают их туда не менее чем за 1 сут до проведения измерений.

И.4.6.2 Порядок проведения измерений контрольных образцов:

а) каждый из образцов вынимают из контейнера (ванны), в котором(ой) он выдерживался, непосредственно перед проведением измерений. При выдерживании в воде с образцов удаляют излишки воды, промокнув влажной тканью. Вазелин или любые другие прилипшие частицы удаляют с помощью сухой кожи.

Примечание - Образцы вынимают из контейнера (ванны) ровно за такое время, которое необходимо на очистку реперов и размещение в измерительном оборудовании, чтобы они не нагревались от рук персонала; интервал времени выемки 2 мин;

б) перед каждой серией измерений калибровочным стержнем по И.2.4 проверяют показания индикатора измерительного оборудования по И.2.3; затем фиксируют длину образцов (см. И.4.4), после чего повторяют измерения калибровочным стержнем. Если между измеренными значениями размера калибровочного стержня обнаружена разница, проводят проверку измерительного оборудования (например, правильность установки, частоту), а затем повторяют измерения на образцах;

в) если в каком-либо из возрастов изменения длины образцов в серии из трех и более превышают не более чем на 0,5 мм/м соответствующее значение большей части сравниваемых образцов, устанавливают причину этого явления (например, наличие пыли, плохой контакт, ослабление реперов и др.). Если проблему решить таким образом не удается, эти образцы изымают из процесса проведения испытаний;

г) после проведения измерений образцы сразу же помещают в контейнер по И.2.12 (ванну по И.2.10) и продолжают кондиционирование по И.4.5 до последующего срока измерений.

И.4.7 Проведение вычислений:

а) при использовании реперов типа 1 измерительную базу , мм, образцов принимают равной начальной длине образца L, мм, за вычетом 10 мм. При использовании реперов типа 2 измерительная база , мм, равна начальной длине образца L, мм;

б) изменение длины , мм, контрольных образцов принимают как разность измеренных значений , , , , и , мм (см. И.1.5), и начального измерения , мм [см. перечисление д) И.4.3.1].

Относительное изменение длины образцов , мм/м, с округлением до 0,01 мм/м вычисляют по формуле

(И.1)

или то же , %, по формуле

.

(И.2)

И.4.8 Рекомендуемые дополнительные испытания

После каждого измерения усадки/расширения рекомендуется определять изменение массы , г, контрольных образцов в процессе испытаний, взвешивая их с точностью до 0,1 г, и вычислять относительное изменение (уменьшение/приращение) массы m, г.

Изменение массы контрольных образцов принимают как разность измеренных значений , , , , и , г, и начальной массы , г [см. перечисление д) И.4.3.1]. Относительное изменение массы m, %, вычисляют по формуле

.

(И.3)

И.5 Представление результатов и протокол испытаний

И.5.1 Отчет о проведении испытаний контрольных образцов на усадку/расширение должен включать в себя следующие сведения:

а) общие - при испытаниях с ограничением и/или без ограничения деформаций: - ссылку на настоящее приложение,

- наименование и адрес производителя или поставщика испытуемого материала, дату поставки материала,

- даты подготовки и испытаний контрольных образцов, описание оборудования;

б) частные - при испытаниях с ограничением деформаций:

- визуальное свидетельство образования трещин и/или отслоений в испытуемом образце, размеры трещин и отслоений,

- ссылку на приложение Ж настоящего стандарта,

- сведения по Ж.6 приложения Ж;

в) частные - при испытаниях без ограничения деформаций:

- расписание проведения испытаний,

- измерительная база , мм,

- индивидуальные и средние значения изменения длины , мм, с точностью 0,01 мм,

- средние значения относительного изменения длины , мм/м, с точностью 0,01 мм, или , %, с точностью 0,1%,

- индивидуальные и средние значения изменения массы , мм, с точностью 0,01 мм (при необходимости),

- средние значения относительного изменения массы m, %, с точностью 0,1%.