Приложение К (рекомендуемое). Методы подготовки и испытаний контрольных проб и образцов. Оценка сцепления (адгезия наклонного уплотнения с бетоном) при косом сдвиге под сжимающей нагрузкой

Приложение К
(рекомендуемое)

Методы
подготовки и испытаний контрольных проб и образцов. Оценка сцепления (адгезия наклонного уплотнения с бетоном) при косом сдвиге под сжимающей нагрузкой*

К.1 Сущность метода

К.1.1 Настоящий метод устанавливает порядок создания моделей трещин в различном влажностном состоянии (сухое, влажное, мокрое или с активной протечкой) и конструкционных уплотнений из инъекционно-уплотняющих составов на полимерной или цементной основах, а также порядок изготовления и испытания контрольных образцов-призм с уплотнениями, расположенными под углом 60° к поперечной оси призмы.

К.1.2 Оценке подлежит сцепление (адгезия) наклонного уплотнения с бетоном при косом сдвиге от сжимающей нагрузки. Визуально оценивают характер (узор) разрушения контрольного образца-призмы с наклонным уплотнением в сравнении с образцом, принятым за эталонный без такого уплотнения. Кроме того, результаты испытаний представляют также в виде значений прочности сцепления (адгезия наклонного уплотнения с бетоном) при косом сдвиге как отношение разрушающей нагрузки к поперечному сечению образца, .

Примечание - При необходимости получения расчетных значений нормальных и касательных напряжений в наклонном под углом 60° уплотнении рекомендуется использовать зависимости, приведенные в приложении В ГОСТ 32943.

К.1.3 Подготовку уплотнений и испытание контрольных образцов проводят в нормальных климатических условиях: при температуре воздуха (212)°С и относительной влажности (6010)%. Температуру воды для моделирования влажностного состояния трещины принимают равной (202)°С.

К.2 Оборудование, оснастка, инструмент и материалы

К.2.1 Установка для испытаний на сжатие (пресс) по ГОСТ 28840 с возможностью постепенного увеличения нагрузки до 300 кН со скоростью от 1,0 до 2,0 кН/с.

К.2.2 Формы для изготовления бетонных плит-заготовок размером 15015055 мм для контрольных образцов, аналогичные требованиям ГОСТ 22685.

К.2.3 Пластины стальные трапециевидные согласно рисунку К.1 с допуском 0,5 мм из стали марки Ст3 по ГОСТ 380 листовой толщиной 10 мм по ГОСТ 14637.

К.2.4 Прокладки эластомерные размером 150150 мм и толщиной 10 мм, например из ленты конвейерной (транспортерной) резинотканой по ГОСТ 20, или из листа полиуретанового неармированного толщиной 6 мм с твердостью по Шору А90.

К.2.5 Пила дисковая с алмазной кромкой для получения чистых поверхностей при резке бетонной плиты толщиной 55 мм.

К.2.6 Измерительный инструмент: линейка измерительная металлическая по ГОСТ 427, штангенциркуль по ГОСТ 166 со значениями отсчета по нониусу 0,1 и 0,05 мм.

К.2.7 Лента резиновая (жгут) шириной 30 мм для фиксации трещины.

К.2.8 Состав быстротвердеющий (клеящий) на полимерной основе (эпоксиды, полиуретаны или акрилаты).

К.2.9 Емкость с насыщенным раствором в воде (известковая вода).

К.2.10 Кондуктор произвольной конструкции для закрепления плит-заготовок размером 15015055 мм при выпиливании из их середины контрольных образцов-призм размером 1505555 мм.

К.3 Подготовка плит-заготовок для контрольных образцов

К.3.1 Плиты-заготовки для контрольных образцов изготовляют из бетона типа БМ (0,40) и выдерживают в соответствии с приложением Е.

К.3.2 Плиту по К.3.1 укладывают между двумя слоями пластин по К.2.3 и прокладок по К.2.4 (см. рисунок К.1), помещают в установку по К.2.1 (см. рисунок К.2). По периметру плиты (торцевые грани размером 55 мм) накладывают резиновую ленту (жгут) по К.2.7, несколько сжимая плиту. Включают установку и, плавно увеличивая нагрузку, раскалывают плиту под углом 60°. При этом растянутая резиновая лента фиксирует раскрытие трещины на торцевых гранях.

Примечание - Как правило, удается получить трещину шириной 0,2 - 0,5 мм, при необходимости можно увеличить ширину трещины, подняв давление или механически раздвинув расколотые половинки, - это обстоятельство фиксируют в протоколе испытания.

К.3.3 После раскалывания нагрузку снимают и, не удаляя резиновую ленту по К.2.7, плиту вместе с металлическими пластинами и прокладками вынимают из установки для подготовки к нагнетанию инъекционно-уплотняющего состава.

К.3.4 Сначала устье трещины в плите по длинным сторонам раскола, не снимая резиновую ленту, скрепляют зажимом и герметизируют быстротвердеющим составом по К.2.8, а после твердения состава приступают к оборудованию плиты в соответствии с рекомендациями производителя: обустройству входного (нижнего) и выходного (верхнего) отверстий на гранях 55 мм, патрубков и инъекторов для нагнетания инъекционно-уплотняющего состава.

К.3.5 Подготовленную по К.3.4 плиту устанавливают в вертикальное положение и моделируют влажностное состояние трещины:

а) при нагнетании в сухую трещину - дают плите высохнуть на воздухе в течение не менее 16 ч в нормальных климатических условиях: температура воздуха (212)°С и относительная влажность (6010)%;

б) при нагнетании во влажную трещину - в трещину нагнетают воду, удаляя весь воздух, затем плиту помещают в емкость по К.2.9, полностью погружая в известковую воду на 48 ч. Затем плиту вынимают из емкости с известковой водой, дают излишкам воды вытечь из трещины в течение 30 мин, прежде чем начать нагнетание инъекционно-уплотняющего состава;

в) при нагнетании в мокрую трещину - в трещину нагнетают воду, удаляя весь воздух, затем плиту помещают в емкость по К.2.9, полностью погружая в известковую воду на период не менее 48 ч. Перед началом нагнетания состава плиту вынимают из емкости с известковой водой, дают излишкам воды вытечь и сразу же приступают к нагнетанию инъекционно-уплотняющего состава;

г) при нагнетании в трещину с активной протечкой - в трещину нагнетают воду, удаляя весь воздух, затем плиту помещают в емкость по К.2.9, полностью погружая в известковую воду не менее чем на 48 ч. Перед началом нагнетания состава, не вынимая плиту из емкости с известковой водой, к входному отверстию подсоединяют инъекционный шланг и проводят нагнетание состава. Для удобства нагнетания допускается вынуть плиту с подсоединенным инъекционным шлангом из емкости с известковой водой, не давая воде вытечь из трещины.

Для подтверждения возможности нагнетания инъекционно-уплотняющего состава в воду, находящуюся под давлением, организуют подвод воды с заданным напором (противодавлением) через входное отверстие в плите.

К.4 Нагнетание инъекционно-уплотняющего состава

К.4.1 Компоненты инъекционно-уплотняющего состава и емкость для смешивания выдерживают не меньше 16 ч в нормальных климатических условиях: температура воздуха (212)°С и относительная влажность (6010)%, если не оговорено другое.

К.4.2 Компоненты состава смешивают и нагнетают в трещину согласно инструкции производителя. При отсутствии инструкций по нагнетанию состав подают с помощью пистолета для нагнетания герметиков или другого подходящего оборудования, обеспечивая подачу состава до тех пор, пока весь воздух (или вода) не будет вытеснен из трещины, и из выходного отверстия не будет поступать чистый инъекционно-уплотняющий состав. После этого выходное отверстие закрывают и поднимают давление состава в трещине дополнительным нагнетанием (подкачиванием) до заданного давления, если это требуется по инструкции производителя.

К.4.3 После нагнетания инъекционно-уплотняющего состава входное отверстие закрывают и плиту возвращают в условия, оговоренные в К.3.5, для выдерживания в течение 7 сут для состава на полимерной основе и 25 сут - на цементной основе, если производителем состава не указан иной период выдерживания.

К.5 Изготовление контрольных образцов-призм

К.5.1 После выдерживания плиту-заготовку размером 15015055 мм для контрольных образцов помещают в кондуктор по К.2.10 и распиливают на три части таким образом, чтобы среднюю часть (призму) наклонная трещина с уплотнением пересекала под углом 60° к поперечной оси призмы и выходила на противолежащие длинные стороны ниже верхней и выше нижней граней (см. рисунок К.3). Среднюю выпиленную призму размером 1505555 мм (контрольный образец-призму) подвергают испытаниям. Внешние отпиленные части в испытаниях не используют.

К.5.2 Контрольные образцы-призмы, принимаемые за эталонные (без наклонной трещины и уплотнения), имеющие тот же размер 1505555 мм, что и размеры по К.5.1, выпиливают из дополнительных плит-заготовок, изготовленных из той же бетонной смеси и выдержанных в тех же условиях.

К.5.3 Допуски размеров выпиленных образцов 0,5 мм как по отформованным граням, так и по граням распила. Отклонение параллельности поверхностей вертикальных граней распила - 0,5 мм, горизонтальных граней - 0,25 мм.

К.6 Испытание контрольных образцов-призм на косой срез при сжимающей нагрузке

К.6.1 Для каждого из четырех влажностных состояний трещины испытанию подлежат не меньше четырех контрольных образцов-призм с уплотнением наклонной трещины и четырех образцов-призм без трещины, принятых за эталонные.

К.6.2 Перед испытаниями измеряют размеры поперечного сечения образца, округляя с точностью до 0,5 мм, и фиксируют результат.

К.6.3 Испытания проводят в нормальных климатических условиях: температура воздуха (212)°С и относительная влажность (6010)%. Перед проведением испытаний образцы выдерживают в указанных условиях не менее 16 ч.

К.6.4 Контрольные# образцы-призмы и образцы-призмы, принятые за эталонные, поочередно испытывают в установке по К.2.1, постепенно увеличивая нагрузку по продольной оси призмы со скоростью 1 - 2 кН/с до разрушения образца. Для каждого образца фиксируют разрушающую нагрузку и характер (узор) разрушения образца.

Примечания

1 В контрольном образце-призме от сжимающей нагрузки в уплотнении в наклонной под углом 60° трещине возникают нормальные и касательные (сдвиговые) напряжения в соотношении 1:1,73.

2 В образце-призме без трещины, принятом за эталонный, от сжимающей нагрузки возникают напряжения, приводящие к разрыву образца диагональными трещинами в углах и продольными в его средней части. Проявление узора трещин зависит от скорости отключения гидравлической системы установки для испытаний после разрушения образца: некоторые современные установки реагируют так быстро, что трещина едва определяется визуально. Любой другой узор трещин свидетельствует о внецентральном нагружении, которое может быть вызвано либо неправильной геометрией призмы, либо неточной центровкой призмы в установке для испытаний, либо некорректным положением шарового механизма крепления верхней плиты установки.

К.6.5 Различают следующие виды (узоры) разрушения контрольных образцов-призм:

а) монолитное - узор трещин совпадает с эталонным образцом;

б) адгезионно-когезионное - трещины по контакту и/или материалу уплотнения, при этом трещин в бетоне мало или они отсутствуют;

в) диагональное - трещины по бетону вблизи уплотнения, практически параллельно к нему; обычно это свидетельствует о хорошей адгезии уплотнения при использовании инъекционно-уплотняющих составов с низким модулем упругости.

К.7 Предоставление результатов и протокол испытаний

К.7.1 Результаты испытаний контрольных образцов-призм с трещиной и уплотнением представляют в виде значений прочности сцепления (адгезия наклонного уплотнения с бетоном) при косом сдвиге как отношение разрушающей нагрузки к площади поперечного сечения образца, . Вычисляют среднее значение не менее чем по четырем образцам с округлением до 0,1 .

Результаты испытаний образцов-призм, принятых за эталонные (без трещин), представляют в виде прочности на сжатие как отношение разрушающей нагрузки к площади поперечного сечения образца, . Вычисляют среднее значение не менее чем по четырем образцам с округлением до 0,1 .

К.7.2 При визуальной оценке сочетания разрушения видов по перечислениям б) и в) К.6.5 оценивают процент каждого из видов и фиксируют результат.

К.7.3 В протоколе испытаний приводят следующие данные:

а) ссылка на настоящее приложение;

б) дата проведения испытаний;

в) условия окружающей среды во время подготовки контрольных образцов (включая влажностное состояние трещины) и проведения испытаний (включая режим отверждения образцов и подробности выдерживания);

г) полное наименование инъекционно-уплотняющего состава, включая тип, источник получения и код производителя;

д) возраст образцов (заготовок), метод нагнетания (под действием гравитации и капиллярного впитывания или под действием принудительного давления), конечное давление при нагнетании;

е) тип эталонного бетона образцов (заготовок);

ж) размеры поперечного сечения образцов;

и) значения прочности сцепления (адгезии) при косом сдвиге и характер (узор) разрушения (по К.6.5) каждого контрольного образца и среднее значение прочности;

к) значения прочности при сжатии каждого образца, принятого за эталонный, и среднее значение прочности.

Рисунок К.1 - Схема размещения элементов раскалывания плиты под углом 60°

Рисунок К.2 - Схема раскалывания плиты (создание наклонной под углом 60° трещины)

Рисунок К.3 - Схема выпиливания контрольного образца-призмы