Ускоренный метод с измерением деформаций

Порядок подготовки к испытанию.Применяют портландцемент марки не ниже 400. Пробу щебня (гравия) массой не менее 5 кг промывают и высушивают. Из щебня (гравия) высевают фракцию 5-10 мм, крупные фракции измельчают до фракции 5-10 мм. Методом квартования полученную пробу сокращают до 3 кг и вторично измельчают, просеивают через набор стандартных сит и отбирают пробу массой 1000 г, в которой соотношение фракций, % по массе, должно составлять: 10 – от 5 до 2,5 мм; 25 – от 2,5 до 1,25 мм; 25 – от 1,25 до 0,63 мм; 25 – от 0,63 до 0,315 мм; 15 – от 0,315 до 0,16 мм.

Испытания проводят на образцах-балочках размером 25х25х254 мм (рис. 3.3), изготовленных из мелкозернистых бетонных смесей состава цемент: измельченный заполнитель в соотношении 1:2,25 по массе. Расплыв конуса при испытании на встряхивающем столике (по ГОСТ 310.4) должен составить 106-115 мм. Количество воды затворения определяют предварительным подбором.

Взвешивают 440 г цемента и 900 г измельченного заполнителя. В сферическую чашу заливают всю воду затворения, высыпают взвешенный цемент, перемешивают лопаткой цемент с водой в течение 30 с, добавляют взвешенный измельченный заполнитель и перемешивают смесь еще в течение 60 с.

По окончании перемешивания заполняют форму с реперами бетонной смесью в два приема и отформовывают три образца. Смесь тщательно штыкуют вокруг реперов деревянной штыковкой, а затем уплотняют на встряхивающем столике 30 ударами и снимают излишки смеси металлической линейкой или ножом.

Рис. 3.3 – Форма для изготовления образцов-балочек 1 - форма; 2 - боковые стенки формы; 3 - торцевая стенка формы; 4 - репер; 5 - стопорный винт для крепления репера; 6 - держатель репера

Форму с образцами закрывают стеклом на резиновых прокладках и помещают над водой в ванну с гидравлическим затвором.

Температура хранения образцов в ванне (20±5) °С. Через (24±1) ч форму извлекают из ванны и расформовывают образцы.

Порядок проведения испытания.В емкость для испытаний на расстоянии 200 мм по ширине устанавливают стержни, на которые на расстоянии не менее 15 мм друг от друга укладывают расформованные образцы. В емкость с образцами наливают дистиллированную воду так, чтобы уровень воды в емкости был не менее чем на 20 мм выше верха образцов.

Емкость с образцами и водой закрывают крышкой и на (24±1) ч помещают в электропечь с регулятором поддержания температуры (80±1) °С. Через указанное время емкость с образцами извлекают из электропечи. Образцы вынимают из емкости, помещают каждый образец в полиэтиленовый пакет для охлаждения до температуры (20±5) °С, но не менее чем на 4 ч.

Перед проведением испытания устройство для измерения деформаций необходимо отрегулировать по длине контрольного стержня. Неизменность первоначального отсчета по индикатору проверяют установкой и измерением длины контрольного стержня перед началом, в процессе испытания и после его окончания. Отклонение в отсчете по индикатору не должно превышать ±0,01 мм. При большем отклонении следует отрегулировать устройство.

Образец устанавливают в устройство для измерения деформации, поворачивают вокруг оси на один оборот и снимают начальный отсчет по индикатору (часового типа).

Из емкости для испытаний после извлечения из нее образцов сливают дистиллированную воду и емкость заливают 1М раствором гидроксида натрия. Для приготовления раствора берут 40 г гидроксида натрия, растворяют в 900 мл дистиллированной воды и доводят объем раствора до 1 л.

Образцы укладывают в емкость для испытаний, уровень раствора гидроксида натрия над образцами должен быть на 20 мм выше верха образцов.

Емкость с образцами закрывают крышкой и на (24±1) ч помещают в электропечь с регулятором поддержания температуры (80±1) °С. По истечении указанного времени образцы извлекают из электропечи и помещают каждый образец в полиэтиленовый пакет для охлаждения до температуры (20±5) °С, но не менее чем на 4 ч. При работе с горячей щелочью используют индивидуальные средства защиты.

Величину деформации образца определяют путем измерения длины контрольного стержня и образца до и после выдержки его в растворе гидроксида натрия.

Измерения проводят ежедневно в одно и то же время суток, при этом необходимо получить одиннадцать измерений деформаций.

Обработка результатов испытания. Относительную деформацию каждого образца e, %, определяют по формуле

, (3.8)

где l_t – отсчет по индикатору после испытания в 1 М растворе гидроксида натрия на момент испытания t, мм;

l₀ – начальный отсчет по индикатору после испытания в дистиллированной воде, мм;

l – база измерения, равная 254 мм.

Среднее относительное удлинение образцов e_ср определяют по формуле

e_ср = , (3.9)

где e₁, e₂, e₃ – относительная деформация первого, второго и третьего образцов.

Определение: щебень (гравий) считаются нереакционноспособными по отношению к щелочам, если в процессе испытаний величина деформации расширения образцов в растворе гидроксида натрия менее 0,1 %, при условии, что последний (одиннадцатый) результат испытания отличается от трех предшествующих результатов измерений не более чем на 15 %.

Если деформации превышают указанные значения, то щебень (гравий) считаются потенциально реакционноспособными со щелочами и возможность использования их в качестве заполнителей для бетона определяются испытанием образцов бетона.