Стойкость бетона к действию попеременного увлажнения и высушивания

Увлажнение бетона вызывает его набухание, а высушивание — усадку. Многократное повторение таких циклов способствует возрастанию необратимых остаточных деформаций, которые нарушают структуру бетона, приводя в ряде случаев к трещинообразованию. Эти явления усугубляются неравномерным увлажнением (высушиванием) бетона по толщине, что вызывает дополнительные напряжения. Кроме того, развитию усадочных явлений способствует карбонизация поверхностных слоев бетона, усиливающаяся при попеременном увлажнении и высушивании. Некоторые специалисты сопоставляют такое воздействие с действием многократно повторяющейся нагрузки, вызывающей знакопеременные напряжения.

Стойкость бетона к действию попеременного увлажнения и высушивания рекомендуется определять на образцах-призмах. Для ячеистого бетона размер образцов 4х4х16 см, для мелкозернистых и обычных бетонов: 4х4х16, 7х7х21 (30) и 10х10х40 см. Для измерения деформаций на торцах устанавливают реперы. Испытанию подвергают образцы, прошедшие тепловую обработку, или образцы естественного твердения в возрасте 28 сут.

Перед началом испытания образцы помещают в воду на 48 ч, после чего их осматривают и определяют m, Ед и длину с помощью прибора для измерения деформаций. Кроме того, определяют прочность бетона на образцах-близнецах.

По методике Свердловского НИИ по строительству, цикл испытаний осуществляют следующим образом. Образцы насыщают в воде в течение 4 ч, затем их помещают в сушильный шкаф, где при t=105—110°C высушивают в течение 15 ч, после чего образцы охлаждают на воздухе 1 ч и снова погружают в воду.

Неудобством такого цикла является его 20-ч протяженность и необходимость осуществления лабораторных операций в разное время суток, поэтому в ЦНИЛ Главкиевгорстроя цикл испытания состоял из высушивания при 105—110°C в течение 8 ч, остывания 1 ч и насыщения в воде 15 ч.

Каждые 25 циклов образцы осматривают и измеряют m, Ед и eост.

При определении стойкости ячеистого бетона к температурно-влажностным воздействиям, по методике НИИЖБ, призмы размером 4x4x16 см насыщают, в воде в течение 4 ч, затем помещают в сушильный шкаф на 42 ч при 60±5°С, после чего охлаждают до 20±2° С. Эти испытания принимают за один цикл.

В процессе испытаний образцы осматривают, измеряют линейные размеры, массу и Ед. После заданного числа циклов образцы осматривают и испытывают для определения Ед, Rри и Rcж. Соотношение этих величин для образцов, подвергнутых воздействиям, и контрольных является оценкой стойкости ячеистого бетона.

Автоматизированная установка Уралпромстройниипроекта состоит из двух герметических, соединенных между собой сосудов и резервного объема для отвода паров. Сосуды поворачиваются вокруг горизонтальной оси на 180° по команде программного регулятора. При этом в верхнем сосуде происходит высушивание, а в нижнем — насыщение образцов. Электронагреватели включаются в соответствии с заданной программой при повороте сосудов.

Конвейерная установка НИИЖБ работает по принципу периодически включающегося конвейера. На конвейере подвешены решетчатые корзинки, в которых располагаются образцы. Нижняя часть цепи находится в ванне с жидкостью, а верхняя часть обдувается с помощью вентиляторов подогретым воздухом. Электродвигатель, включаясь автоматически в заданном режиме, перемещает каждый раз цепь конвейера на один промежуток между корзинками. Общая продолжительность цикла может быть установлена от 1 до 12 ч при соотношении времени увлажнения к времени сушки 1:3.

Автоматизированная установка ЦНИЛ Главкиевгорстроя (рис. VI.3) работает по принципу коррозионного колеса и представляет собой поворотный круг, на ободе которого расположены приспособления для крепления образцов. Под нижней частью поворотного круга расположен резервуар для жидкости (воды или раствора), через которую проходят образцы при вращении поворотного круга. Над верхней частью установлены электронагреватели. Установка снабжена электромотором, редуктором, зубчатой передачей, конечным переключателем и кольцом переключателя, а также реле времени. Возможно установить на оси несколько поворотных кругов, а резервуар разделить на отсеки, в которых будут разные жидкости.

Вращаясь поворотный круг кольцом переключателя выключает концевой переключатель. При этом начинает работать реле времени, которое через заданные промежутки (от 24 мин до 10 ч) включит электродвигатель, и поворотный круг снова повернется вместе с кольцом. Перемещение круга зависит от расстояния между прорезями на кольце переключателя. В изготовленном варианте они выполнены через 90°, и реле времени установлено на следующий режим: 4 ч — насыщение; 4 ч — высыхание на воздухе; 4 ч — высушивание при нагреве до 80—100°С; 4 ч — охлаждение.