ГОСТ 20910-90, часть 2
Остаточную прочность бетона на сжатие g , %, определяют по формуле
g = (Rt / R) 100 , (3)
где Rt - прочность бетона на сжатие после нагрева по п.3.4;
R - прочность бетона на сжатие в проектном возрасте.
3.6. Прочность бетона на сжатие для каждой требуемой температуры нагрева не выше указанной в табл. 7 определяют после режимов твердения и сушки в соответствии с табл. 6 и после нагрева в камерной печи в соответствии с п.3.4 в охлажденном состоянии.
Прочность бетона на сжатие в нагретом состоянии принимают равной прочности бетона после нагрева до температуры, указанной в табл. 7.
Прочность бетона на сжатие для несущих конструкций в нагретом состоянии (R(1t)) бетонов классов по предельно допустимым температурам, указанным в табл. 7, определяют по формуле
__
R1t = R1t (t2 - t) / (t2-t1) , (4)
где R(1t) - прочность бетона на сжатие после нагрева до температуры, указанной в табл. 7;
t - температура, при которой определяют прочность бетона на сжатие в нагретом состоянии, град.С;
t(1) - температура, указанная в табл. 7, при которой определяют прочность бетона на сжатие после нагрева, град.С;
t(2) - предельно допустимая температура применения.
Таблица 7
|
Класс бетона по предельно допустимой температуре применения |
Температура нагрева t(1), град.С |
|
И3 |
300 |
|
И6 |
600 |
|
И7 |
700 |
|
И8, И9, И10, И11 |
800 |
|
И12, И13, И14 |
900 |
3.7. В журнал заносят результаты испытаний образцов бетона по ГОСТ 10180, а также показатели:
вид и класс бетона по предельно допустимой температуре применения и по прочности на сжатие;
температуру нагрева образцов;
прочность в проектном возрасте и остаточную прочность.
Приложение 3
Обязательное
Метод
определения устойчивости заполнителей
и добавок при воздействии
высоких температур
Сущность метода состоит в проверке способности заполнителей и добавок не разрушаться при нагреве, а также после него.
1. Отбор
проб
1.1. Для проверки устойчивости заполнителей и тонкомолотых добавок отбирают пробы от каждой партии указанных материалов из нескольких мест, но не менее чем из трех.
1.2. Пробу заполнителя отбирают в объеме 10 л, методом квартования уменьшают ее до 5 л. Пробу тонкомолотой добавки отбирают в объеме 5 л, методом квартования уменьшают ее до 1 л.
2. Средства
контроля
2.1. Для проведения испытаний применяют:
сушильный электрический шкаф типа СНОЛ по ТУ 16.681.032;
камерную электрическую печь типа СНОЛ по ТУ 16.681.139;
ванну с крышкой для выдержки образцов над водой;
сетчатые стеллажи для размещения образцов.
3. Подготовка
к испытаниям и испытания
3.1. Для испытания необходимо иметь заполнитель, приготовленный дроблением шамотного кирпича и рассеянного на фракции 0-5 и 5-20 мм в соответствии с требованиями пп. 1.5.7 и 1.5.9 настоящего стандарта.
3.2. Приготовляют бетонную смесь, состоящую из портландцемента, проверяемой добавки и чистого шамотного заполнителя в долях 1:0,3:4.
3.3. Из бетонной смеси изготовляют шесть образцов-кубов с ребром длиной 7 или 10 см. Образцы выдерживают в условиях согласно табл. 4.
3.4. Три образца испытывают после высушивания при температуре (105 +/- 5) град.С.
3.5. Для бетонов марок И8-И16 нагревают три образца до температуры 800 град.С; бетоны других марок нагревают до предельно допустимой температуры применения.
3.6. Тонкомолотую добавку считают пригодной, если после нагрева и последующей выдержки над водой в течение 7 сут образцы не имеют дутиков, трещин, а остаточная прочность отвечает требованиям п.1.4.5 настоящего стандарта.
3.7. Для проверки качества заполнителя приготовляют бетонную смесь, состоящую из портландцемента, добавки и проверяемого заполнителя (1:0,3:4); возможна проверка на рабочем составе.
3.8. Изготовление, хранение, испытание образцов, а также оценку пригодности заполнителя осуществляют в соответствии с пп. 3.3-3.6 настоящего приложения.
3.9. Керамзитовый заполнитель допускается проверять прокаливанием и последующим кипячением.
3.10. Среднюю пробу керамзитового гравия массой 0,5 кг прокаливают в течение 3 ч при температуре 800 град.С.
3.11. Прокаленную пробу керамзита после остывания помещают в сосуд, заливают водой и кипятят в течение 4 ч. После остывания воду сливают, а керамзит рассыпают тонким слоем на металлический лист, выбирают разрушенные зерна и взвешивают.
3.12. Партию керамзита считают пригодной для применения в качестве заполнителя в бетоне, если разрушенные зерна в высушенном состоянии до постоянной массы составят не более 5% первоначальной навески.
3.13. Окончательное заключение о пригодности керамзита составляют после получения результатов испытания, предусмотренных пп. 3.7-3.8 настоящего приложения.
Приложение 4
Обязательное
Метод
определения температур, соответствующих
4 и 40%-ной деформациям
под нагрузкой
По настоящему методу определяют температуры, соответствующие 4 и 40%-ной деформациям под нагрузкой, для установления класса бетона по предельно допустимой температуре применения в соответствии с требованиями табл. 2.
1. Образцы
1.1. Температуры, соответствующие 4 и 40%-ной деформациям под нагрузкой при высоких температурах, определяют на образцах-цилиндрах диаметром (36+/-1) мм и высотой (50+/-1) мм.
1.2. Образцы изготовляют в формах, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 22685, или выпиливают из средней части контрольных неармированных блоков и изделий в соответствии с ГОСТ 10180.
1.3. Верхнее и нижнее основания образцов должны быть отшлифованы корундовым диском.
Отклонение от перпендикулярности основания и боковой паверхности цилиндра не должно превышать 0,5 мм. Отклонение от перпендикулярности определяют по ГОСТ 10180.
2. Средства
контроля
Для испытаний применяют:
муфельную печь по ТУ 16.681.139;
электрический шкаф по ТУ 16.681.032;
электрическую криптоловую печь с механическим устройством для нагружения образца и измерения деформации по ТУ 14-13-7;
оптический пирометр по ГОСТ 8335;
платино-платинородиевую термопару по ТУ 25-02.792301.
2.2. Электрическая криптоловая печь и механическое устройство для нагружения образца и измерения деформации должны обеспечивать:
равномерный подъем температуры со скоростью 5 град.С/мин и рабочую температуру печи не менее 1700 град.С;
вертикальную передачу нагрузки на образец;
измерение деформации образца с погрешностью +/-0,1 мм;
сжатие образца не менее чем на 20 мм.
3. Подготовка
к испытаниям и испытания
3.1. Перед загрузкой с механического устройства криптоловой печи необходимо снять характеристики холостого хода. Твердение и сушку изготовленных образцов осуществляют в соответствии с требованиями табл. 4. Образцы из бетона на жидком стекле дополнительно подвергают термообработке по режиму: подъем до температуры 800 град.С со скоростью 200 град.С/ч, выдержка при 800 град.С 1 ч и охлаждение до температуры воздуха в помещении.
3.2. Для определения температуры деформации бетона под нагрузкой испытывают один образец.
3.3. Нагрузку на образец выбирают таким образом, чтобы в поперечном сечении образца, перпендикулярном к действию сжимающей силы, создать напряжения, равные МПа:
0,2 - для бетонов средней плотности 1500 кг/куб.м и более;
0,15 - для бетонов средней плотности от 1000 до 1500 кг/куб.м;
10 - для бетонов средней плотности менее 1000 кг/куб.м.
3.4. Образец устанавливают на стержень по центру печи так, чтобы середина его высоты находилась в центре визирной трубки, используемой для измерения температуры образца. Сверху и снизу образца между стержнями и образцом устанавливают угольные прокладки диаметром 50 и толщиной 10 мм. Сверху образца устанавливают стержень и механическое устройство для нагружения и измерения деформации образца.
3.5. Скорость подъема температуры при испытании не должна превышать, град.С/мин: 10 - при нагреве до 800 град.С; 5 - при нагреве св. 800 град.С.
3.6. Температуру измеряют:
платино-платинородиевой термопарой при нагреве до 1300 град.С;
параллельно термопарой и оптическим пирометром при нагреве от 1000 до 1300 град.С;
оптическим пирометром при нагреве св. 1300 град.С.
При измерении температуры горячий спай термопары следует располагать на уровне середины высоты образца бетона; спай не должен касаться внутренней нагреваемой поверхности печи.
Оптическим пирометром измеряют температуру боковой поверхности бетонного образца через визирную трубку из высокоогнеупорного материала внутренним диаметром 10-12 мм, установленную в футеровке печи в середине зоны наименьшей температуры нагрева. Снаружи трубку закрывают заслонкой, открываемой только на время измерения температуры.
3.7. После достижения температуры 400 град.С температуру и деформацию бетонного образца измеряют каждые 5 мин.
Результаты измерений записывают в журнал. Испытание заканчивают в тот момент, когда деформация бетонного образца достигнет 49%-ной первоначальной его высоты или произойдет разрушение образца.
3.8. Результаты определения деформаций под нагрузкой оформляют в виде диаграммы "Температура-деформация" (черт. 1).
Диаграмма "Температура-деформация"
1
- кривая для бетонного образца с пластичным
разрушением; 2 - то
же, с хрупким разрушением
Черт. 1
3.9. На диаграмме "Температура-деформация" отмечают температуру:
начала размягчения, определяемую по точке НР, лежащей на 3 мм ниже наивысшего положения этой кривой;
соответствующую 4%-ной деформации бетонного образца, определяемую по точке, лежащей на 20 мм ниже наивысшего положения кривой;
соответствующую 40%-ной деформации бетонного образца, определяемую по точке, лежащей на 200 мм ниже наивысшего положения кривой;
при которой произошло внезапное разрушение образца.
Температурный интервал размягчения определяют, как разность между температурой, соответствующей 40%-ной деформации образца (или температурой разрушения ТР), и температурой начала размягчения.
3.10. Результаты испытания округляют до целых десятков градусов Цельсия.
В журнале испытаний отмечают внешний вид образца после испытания (например, бочкообразный, оплавленный, с трещинами на поверхности и т.п.).
3.11. Результаты испытания признают недействительными и испытания повторяют, если при визуальном осмотре испытанного бетонного образца обнаружено:
грибовидная форма, свидетельствующая о неравномерном нагреве образца по высоте;
перекос - смещение в сторону верхнего основания относительно нижнего на 4-5 мм или разница в высоте образца по его периметру более 2 мм;
одностороннее оплавление или другие признаки неравномерного нагрева образца.
3.12. Погрешность определения результатов испытаний по данной методике не должна превышать +/-20 град.С.
3.13. Форма журнала записи образцов определения температуры деформации бетона под нагрузкой приведена в табл. 8.
3.14. Температуры 4 и 40%-ной деформации должны быть не ниже значений, приведенных в табл. 2 для данного класса бетона по предельно допустимой температуре применения.
Таблица 8
|
Маркировка образца и вид жаростойкого бетона |
Время отсчета по приборам |
Температура, град.С |
Деформации образца, мм |
Примеча ние |
||
|
|
календарное |
истекшее от начала испы тания |
по термопаре |
по пирометру |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 5
Обязательное
Метод
определения термостойкости бетона
Сущность метода заключается в определении способности образцов бетона выдерживать резкие смены температур от предельно допустимой температуры применения до 20 град.С для классов по предельно допустимой температуре применения бетонов И3-И7 и от 800 град.С до 20 град.С - для классов бетонов И8-И18.
1. Образцы
Изготовляют три бетонные образца-куба с ребром длиной 7 см из бетонной смеси рабочего состава.
2. Средства
контроля
Для испытания применяют:
сушильный электрический шкаф типа СНОЛ по ТУ 16.681.032;
камерную электрическую печь типа СНОЛ по ТУ 16.681.139;
весы технические по ГОСТ 24104;
ванну вместимостью 10 л.
3. Подготовка
к испытаниям и испытания
3.1. Образцы после изготовления выдерживают в условиях согласно табл. 6, затем подвергают визуальному осмотру и взвешивают.
Образцы, на которых обнаруживают трещины, бракуют.
3.2. Для бетонов средней плотности 1500 кг/куб.м и более термостойкость Т(1) определяют в водных теплосменах в следующем порядке.
3.2.1. Образцы помещают в печь, предварительно разогретую до расчетной температуры, и выдерживают при этой температуре 40 мин. Колебания температуры в печи допускаются в пределах +/-20 град.С. Время отсчитывают с момента, когда в печи установится необходимая температура.
3.2.2. По истечении 40 мин образцы вынимают из печи и погружают в ванну вместимостью 10 л с водой комнатной температуры.
3.2.3. Образцы охлаждают в воде в течение 5 мин, после чего вынимают из воды и выдерживают при температуре (20+/-5) град.С в течение 10 мин. Затем нагревание повторяют. После каждой теплосмены воду в ванне необходимо менять.
3.3. Для бетонов средней плотности менее 1500 кг/куб.м и ячеистой структуры термическую стойкость Т(2) определяют в воздушных теплосменах в следующем порядке.
3.3.1. После высушивания образцы помещают в печь, предварительно разогретую до расчетной температуры, и выдерживают при той температуре 1 ч. Колебания температуры в печи допускаются в пределах +/-20 град.С.
3.3.2. Через 1 ч образцы вынимают из печи и охлаждают струей воздуха комнатной температуры из вентилятора в течение 20 мин. Затем нагревание повторяют.
3.4. Каждый нагрев и охлаждение в воде или на воздухе являются теплосменой. После каждой теплосмены остывшие образцы осматривают, отмечают появление трещин, характер разрушения (выкрошивание или окол материала) и определяют потери в массе.
3.5. Число теплосмен, вызвавших разрушение образцов или потерю бетоном 20% первоначальной массы, принимают за термическую стойкость бетона в водных или воздушных теплосменах.
Приложение 6
Обязательное
Метод
определения усадки жаростойких бетонов
Сущность метода заключается в определении изменения размеров образца бетона после нагрева до предельно допустимой температуры применения бетонов классов И3-И12 и до температуры эксплуатации для бетонов классов И13-И18.
1. Образцы
Изготовляют три бетонные образца-куба с ребром длиной 7 см из бетонной смеси рабочего состава. Образцы выдерживают в условиях согласно табл. 6. Из бетонов ячеистой структуры образцы выпиливают из затвердевших изделий, конструкций или контрольных блоков.
2. Средства
контроля
Для испытаний принимают:
штатив с индикатором часового типа с ценой деления 0,01 мм и ходом штока 10 мм, приведенный на черт. 2;
сушильный электрический шкаф типа СНОЛ по ТУ 16.681.032;
камерную электрическую печь типа СНОЛ по ТУ 16.681.139.
Схема штатива
с индикатором
часового типа
1
- основание; 2 - стойка; 3 - кронштейн;
4 - шаровая опора; 5 -
индикатор
Черт.
2
3.
Подготовка к испытаниям и испытания
3.1. После режима твердения в соответствии с табл. 6 образцы измеряют с помощью индикатора часового типа. Среднее значение трех измерений принимают за размер образца после твердения (l(1)).
3.2. Затем образцы термообрабатывают по режиму: подъем до (105+/-5) град.С со скоростью 50 град.С/ч, выдержка при (105+/-5) град.С 48 ч и охлаждение до температуры воздуха в помещении.
3.3. После сушки образцы нагревают до температуры эксплуатации. Скорость подъема температуры - 150 град.С/ч, время выдержки - 4 ч.
3.4. После нагревания и охлаждения образцов до температуры воздуха в помещении их подвергают визуальному осмотру. При наличии поверхностных трещин шириной раскрытия более 0,1 мм или признаков оплавления образцы бракуют.
Образцы измеряют согласно п.3.1 и определяют среднее значение трех измерений образца после нагревания (l(2)).
Усадку ( x ), %, вычисляют по фрмуле
x = ( (l1 - l2 ) / l1) 100, (5)
где l(1) - среднее значение размера образца после твердения, мм;
l(2) - среднее значение размера образца после нагревания, мм.
Если деформации усадки превышают значения, указанные в п.1.5.8, то бетон бракуют.
Приложение 7
Обязательное
Метод
определения активности отвердителя
Сущность метода состоит в проверке способности отвердителя обеспечивать затвердение жидкого стекла.
1. Отбор
проб
1.1. Для проверки активности отвердителя отбирают пробы от каждой партии указанного отвердителя из нескольких мест, но не менее чем из трех.
1.2. Пробу отвердителя отбирают в объеме 5 л, методом квартования уменьшают ее до 1 л.
2. Средства
контроля
Для
испытаний применяют:
весы по ГОСТ
24104;
термометр по ГОСТ
13646;
ареометр по ГОСТ 18481.
3. Подготовка
к испытаниям и испытания
3.1. 200 г тонкомолотого шамота смешивают со 100 г отвердителя (нефелинового шлама, саморассыпающегося шлама) или 30 г отвердителя (кремнефтористого натрия), затворяют жидким стеклом плотностью 1,36 г/куб.см до получения теста нормальной густоты.
3.2. Из полученной массы изготовляют лепешку, которую сразу же помещают в полиэтиленовый пакет.
3.3. После выдерживания лепешки в пакете при температуре не ниже 20 град.С в течение 24 ч ее вынимают и осматривают.
3.4. Отвердитель считают активным, если он обеспечивает однородное твердение раствора по всему сечению.