Способ контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке

Авторы патента:

G01N33/38 - бетона; извести; цемента; гипса; кирпичей; керамики; стекла; строительных растворов

Владельцы патента RU 2504773:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" (RU)

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при проведении тепловой обработки бетонных конструкций. Способ включает определение температуры твердеющего бетона в заданные моменты времени и расчет прочности, при этом определяют трехсуточную прочность бетона при твердении в нормальных условиях, а прочность бетона определяют по формуле:

где R, % - прочность бетона, набранная за время τ, сут.

K_t - температурный коэффициент, определяемый в зависимости от температуры твердения бетона и трехсуточной прочности. Достигается снижение трудоемкости контроля. 1 табл., 2 ил.

Изобретение относится к строительству и может быть использовано при проведении тепловой обработки бетонных конструкций.

Известен способ контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке, включающий определение температуры твердеющего бетона в заданные моменты времени и определение времени достижения бетоном 25%-ной прочности в нормальных условиях, используемые при расчетах прочности бетона (авторское свидетельство №1734013 A1, МКП G01N 33/38, 15.05.92)

Недостаток - способ основан на предположении, что 100% прочность бетона в нормальных условиях достигается за 28 суток, эта прочность принимается за марочную, хотя многие бетоны продолжают дальнейшее упрочнение, из-за чего полученное по этому способу значение прочности оказывается недостаточно точным. Кроме этого, предлагаемый способ является трудоемким, т.к. определение времени достижения бетоном 25%-ной прочности предполагает осуществление замеров прочности (испытание образцов) на протяжении всего периода твердения.

Изобретение решает задачу снижения трудоемкости контроля за нарастанием прочности бетона за счет определения величины трехсуточной прочности бетона в нормальных условиях и использования в расчетах поправочного коэффициента, учитывающего увеличение времени набора прочности при отклонении от нормальных условий температуры твердения бетона.

Для получения необходимого технического результата в известном способе контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке, включающем определение температуры твердеющего бетона в заданные моменты времени и расчет прочности, предлагается определять трехсуточную прочность бетона в нормальных условиях, а прочность бетона рассчитывать по формуле: , где R, % - прочность бетона, набранная за время τ, сут, K_t - температурный коэффициент, определяемый в зависимости от температуры твердения бетона и трехсуточной прочности бетона в нормальных условиях.

На приведенных графиках изображено:

фиг.1 - зависимости набранной прочности бетонов различных марок от времени при температуре твердения 20°С; R, % - набранная прочность бетона за время τ, сут.;

фиг.2 - зависимость температурного коэффициента от трехсуточной прочности R₃ бетона и температуры твердения; K_t - температурный коэффициент, t,°С - температура твердения.

Способ осуществляется следующим образом.

Изготавливают образцы бетона 10×10×10 см. Размещают образцы в камере нормального хранения и выдерживают в течении 28 сут.

Образцы испытывают на прочность при сжатии через 3 сут и через 28 сут. После чего определяют трехсуточную прочность бетона R₃, как процент от марочной прочности R₂₈, принятой за 100%.

Проведенные исследования показали, что зависимости набора прочности у марок бетона, трехсуточная прочность которых R₃ находится в пределах 30÷60% от марочной прочности R₂₈ бетонов, при температуре 80°C практически равны (см. фиг.1, отклонение времени набора заданной прочности составляет менее 5%). Таким образом, время набора бетоном заданной прочности при температуре 80°C можно принимать по зависимости, без учета трехсуточной прочности, характеризующей марку бетона. Время, за которое бетон используемой марки достигнет необходимой прочности определяют умножением времени достижения бетоном этой прочности при температуре 80°C на коэффициент K_t, зависящий от трехсуточной прочности бетона и температуры твердения бетона. Для каждой используемой в производстве марки бетона предварительно экспериментальным путем определяют коэффициенты K_t при различных температурах твердения бетона, например, с интервалом в 10°C, как приведено в таблице:

	t=80°C	t=70°C	t=60°C	t=50°C	t=40°C	t=30°C	t=20°C	t=10°C
R₃=30%		1,244	1,719	2,466	3,714	5,959	10,424	20,664
R₃=35%		1,303	1,755	2,449	3,572	5,525	9,253	17,394
R₃=40%		1,307	1,727	2,360	3,362	5,059	8,200	14,814
R₃=45%	1	1,270	1,655	2,225	3,111	4,581	7,242	12,683
R₃=50%		1,205	1,552	2,059	2,836	4,106	6,360	10,865
R₃=55%		1,118	1,426	1,872	2,548	3,637	5,541	9,277
R₃=60%		1,016	1,286	1,672	2,254	3,180	4,778	7,864

По полученным экспериментальным данным строят графики зависимости температурного коэффициента K_t от трехсуточной прочности R₃ бетона и температуры твердения бетона t°C. Промежуточные значения определяются интерполяцией.

В процессе тепловой обработки бетонных конструкций или изделий на производстве вначале определяют температуру бетона t°C в заданный момент времени. Затем по трехсуточной прочности бетона R₃ и замеренной температуре бетонной конструкции определяют по установленным предварительно зависимостям температурный коэффициент K_t, определяющий увеличение времени набора прочности этой марки бетона относительно времени набора той же прочности при температуре, равной 80°C. Прочность бетона, набранную за определенное время, определяют по формуле:

где R, % - прочность бетона, набранная за время τ;

K_t - температурный коэффициент, определяемый в зависимости от температуры твердения бетона и трехсуточной прочности бетона в нормальных условиях.

Конкретный пример осуществления способа.

Например, необходимо определить прочность, которую набирает бетон марки 200 на портландцементе марки 300 за 45 часов при температуре 50°C.

Изготавливают образцы бетона 10×10×10 см. Размещают образцы в камере нормального хранения и выдерживают в течение 28 сут. Проводят испытания образцов на прочность при сжатии через 3 сут и через 28 сут определяют трехсуточную прочность бетона R₃=40%.

По приведенной выше таблице или по графикам на фиг.2 определяют температурный коэффициент K_t=2,360.

По формуле определяют прочность данной марки бетона при температуре твердения 50°C, которую он набрал за 45 ч:

К=100-82,09*е^{^}(-0,961*45/24*1/2,36)=61,7%.

Предлагаемый расчет прочности бетона гораздо проще, чем описанный в ближайшем аналоге, кроме того, экспериментально было подтверждено увеличение точности определения прочности бетона примерно на 10%, по сравнению с ближайшим аналогом.

Способ контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке, включающий определение температуры твердеющего бетона, заданные моменты времени и расчет прочности, отличающийся тем, что определяют трехсуточную прочность бетона при твердении в нормальных условиях, а прочность бетона определяют по формуле

где R, % - прочность бетона, набранная за время τ, сут;
K_t - температурный коэффициент, определяемый в зависимости от температуры твердения бетона и трехсуточной прочности.

Изобретение относится к области исследования физико-химических свойств бетона в условиях воздействия на образец углекислого газа заданной концентрации. Установка содержит не менее 2-х герметичных камер с заполненной водой U-образной трубкой для сброса избыточного давления в камере, впускным и выпускным газовыми распределительными коллекторами, фильтрами для очистки забираемой из камер газовоздушной среды и с установленными внутри каждой камеры вентилятором и ванной с насыщенным раствором соли для создания и постоянного поддержания заданной относительной влажности воздуха внутри камеры, подсоединенный к герметичным камерам через впускной газораспределительный коллектор и установленные на трубопроводах электромагнитные клапаны источник углекислого газа, автоматический газоанализатор с побудителем расхода газа, газовый распределительный коммутатор для попеременного забора пробы из камер и передачи ее в газоанализатор через побудитель расхода газа, кроме того, газоанализатор соединен с ЭВМ для автоматизации контроля за концентрацией газа в герметичных камерах и подачей в них газа через электромагнитные клапаны.

Способ определения зависимости марки по морозостойкости бетона от водоцементного отношения // 2490631

Изобретение относится к способам исследования свойств строительных материалов и предназначено для выбора максимально допустимого: водоцементного отношения по требуемой марке морозостойкости на стадии проектирования бетона.

Способ определения водонепроницаемости цементных материалов // 2487351

Изобретение относится к контролю качества бетонов, растворов и цементного камня. .

Способ экспериментального определения статико-динамических диаграмм бетона и коэффициента динамического упрочнения бетона с учетом трещинообразования // 2482480

Изобретение относится к определению параметров деформирования бетона и направлено на получение диаграмм деформирования бетона при статическом приложении нагрузки и динамическом догружении.

Способ испытания строительных материалов на биостойкость // 2471188

Изобретение относится к испытанию строительных материалов. .

Способ анализа структуры и контроля прочности бетона строительных конструкций и устройство для его осуществления // 2441234

Изобретение относится к области строительства, а именно к строительству и эксплуатации зданий и сооружений, в частности к исследованию прочностных свойств материала, а именно к анализу структуры и контролю прочности бетона, и может быть использовано при оценке прочности бетонов, применяемых в конструкциях и изделиях при изготовлении, строительстве, обследовании и испытании, а также при эксплуатационном контроле за состоянием сооружений после длительной их эксплуатации.

Конструктивный элемент со структурой для обнаружения механических повреждений // 2441216

Изобретение относится к конструктивному элементу (11) из электроизолирующего материала, в котором предусмотрена выполненная в виде проводников (14а, 14b, 14с) структура для обнаружения механических повреждений, таких как трещины.

Способ контроля качества асфальтобетонной смеси в процессе ее приготовления в смесителе // 2438126

Изобретение относится к области технологии строительных материалов, в частности к контролю за качеством приготовления асфальтобетонной смеси. .

Способ оценки сцепления заполнителя с растворной частью асфальтобетона // 2435744

Изобретение относится к области дорожно-строительных материалов и может быть использовано при оценке сцепления заполнителя с растворной частью асфальтобетона. .

Способ определения морозостойкости крупного заполнителя в бетонах // 2426117

Изобретение относится к области исследования физических свойств строительных материалов и может быть использовано для оценки морозостойкости разных видов крупных заполнителей в бетонах.

Способ определения предельной растяжимости цементных штукатурных составов // 2506587

Изобретение относится к области испытаний цементных штукатурных составов на предельную растяжимость при статическом нагружении. Сущность: величину предельной растяжимости определяют испытанием стальных балочек с нанесенным штукатурным составом по схеме двухточечного изгиба с плавным нагружением малыми ступенями и фиксацией ступени нагружения, соответствующей моменту трещинообразования, а значение предельной растяжимости рассчитывают по формуле. Технический результат: упрощение технологии проведения испытаний, исключение необходимости применения средств тензометрии, повышение точности определения предельной растяжимости и проведение испытаний на слоях штукатурки с характерно малой толщиной от нескольких мм до 2-3 см. 1 табл., 1 ил.

Способ определения долговечности керамических изделий // 2526299

Изобретение относится к способам испытаний прочностных свойств изделий из хрупкого материала путем приложения к ним повторяющихся механических, температурных и иных усилий и может использоваться, в частности, для определения долговечности керамических изделий. Сущность: на первом этапе определяют технологический режим изготовления керамических изделий, обеспечивающий необходимый запас работоспособности. Используя полученный запас работоспособности и зная предполагаемое время, в течение которого керамические изделия должны сохранять прочностные параметры, оценивают допустимую расчетную скорость расходования полученных запасов. На втором этапе, моделируя условия реальной эксплуатации путем воспроизведения ускоренных циклических изменений температуры при одновременном воздействии возможных механических факторов, определяют фактическую скорость расходования тех же запасов. Сравнивают полученные результаты расчетной допустимой скорости и фактической при имитации эксплуатационных условий и получают результаты, позволяющие судить о долговечности керамических изделий. Технический результат: возможность определения долговечности керамических изделий применительно к определенным условиям использования. 3 ил.

Способ определения состава сухой строительной смеси для бетона // 2540426

Изобретение относится к теоретическому и прикладному материаловедению и может быть использовано в различных областях науки и техники в целях создания новых и совершенствования известных методик создания сухих строительных смесей для бетона с заданными эксплуатационными свойствами. Сущность изобретения: предварительно подготовленные образцы с различным количеством наполнителя в высокодисперсном состоянии для сухой строительной смеси помещают в полую часть металлических шайб, расположенных на металлической пластине, уплотняют любым известным способом под постоянной нагрузкой до 5 МПа на 1 см2 поверхности образца в течение 10-15 секунд, затем наносят на поверхность каждого образца метки в виде капель раствора различной концентрации, измеряют углы смачивания образцов θ, строят график зависимости cosθ-1=f(1/σж), где σж - поверхностное натяжение жидкости, определяют тангенс угла наклона данной функциональной зависимости а для каждого образца различного состава, строят график зависимости а от количества компонентов смеси и по точке перелома графика зависимости определяют оптимальное содержание модификатора в испытуемом объекте. Достигаются сокращение количества испытаний и повышение точности подбора состава смеси. 1 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл.

Способ определения марки бетона по морозостойкости // 2543669

Способ относится к методам испытаний пористых водонасыщенных тел. Он предусматривает изготовление серии бетонных образцов, насыщение образцов водой, измерение образцов, определение начального их объема, их замораживание-размораживание до нормативных температур и регистрацию при этом деформации. Дополнительно определяют предел длительной прочности каждого образца неразрушающим методом в условиях растяжения. После размораживания определяют относительную остаточную деформацию образцов и определяют энергию, рассеянную в единице объема каждого образца в процессе его замораживания-размораживания. Далее нагружают их в условиях одноосного сжатия до экстремальной нагрузки, отвечающей кратковременному пределу прочности, определяют энергию, рассеянную в единице объема образца в процессе его сжатия до экстремальной нагрузки, и по полученным результатам рассчитывают марку по морозостойкости каждого образца. Марку бетона по морозостойкости определяют как среднеарифметическое для марок образцов. Технический результат −повышение оперативности, уменьшение трудоемкости и расширение арсенала технических средств. 1 табл.

Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона // 2545781

Изобретение относится к области строительства, в частности к испытанию строительных материалов на прочность при растяжении и сжатии, и может быть использовано для определения параметров деформирования бетона при статическом и динамическом приложении нагрузки. Способ осуществляют закреплением опытного бетонного образца в виде призмы в зажимах испытательного стенда с использованием центрирующего устройства, обеспечивающего центральное приложение растягивающей нагрузки в процессе нагружения, и регистрацией усилия и деформаций образца во времени с использованием динамометра и тензостанции при нагружении, осуществляемом через рычажную систему в два этапа: на первом - ступенчатое статическое нагружение образца до заданного уровня посредством укладки штучных грузов на грузовую платформу, на втором - мгновенное или ступенчатое динамическое догружение или разгружение посредством кратковременного изменения диаметра оси в точке передачи силы от рычага компенсирующему элементу, задавая в случае необходимости величину перемещений в упругом элементе. Достигается упрощение методики и повышение достоверности и надежности результатов испытаний. 5 ил., 2 пр.

Способ экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений // 2547348

Изобретение относится к строительству, в частности к определению параметров деформирования бетона в условиях циклических нагружений до уровня, не превышающего предела прочности бетона на сжатие Rb и на растяжение Rbt. Сущность: осуществляют закрепление опытного бетонного образца в виде призмы в зажимах испытательного стенда с использованием центрирующего устройства, обеспечивающего центральное приложение нагрузки в процессе нагружения. Регистрируют усилие и деформации призмы во времени с использованием динамометра и тензостанции. Многократное статическое или динамическое нагружение осуществляют посредством вращения и кратковременного изменения диаметра оси в месте соединения рычага и компенсирующего элемента. Технический результат: упрощение способа испытания, расширение функциональных возможностей экспериментального определения статико-динамических характеристик бетона в условиях циклических нагружений, заключающееся в чередовании приложения статических и динамических нагрузок на образец. 4 ил.

Способ исследования стойкости стекловолокна к воздействию агрессивной среды // 2547579

Изобретение относится к строительству, а именно к способу исследования процесса дисперсного армирования и микроармирования бетонов для повышения их трещиностойкости. Для этого изучают взаимодействие стекловолокна с цементным камнем в течение заданного времени. Предварительно стекловолокно наклеивают на пластиковую пластинку, вкладывают ее в форму для приготовления цементных образцов и заливают цементным тестом. Пластиковую пластинку с приклеенным стекловолокном вкладывают таким образом, чтобы стекловолокно соприкасалось с цементным тестом. После отвердения цементные образцы извлекают из формы и отделяют волокно от пластинки. Затем волокно исследуют с помощью рентгеноспектрального анализа и электронной микроскопии. Способ позволяет определить элементный состав, структуру продуктов взаимодействия волокна с цементным камнем. Кроме того, оценивают стойкость стекловолокна по сравнению диаметра стекловолокна после испытания с диаметром исходного волокна. Изобретение позволяет сравнивать применение стекловолокон различного состава в качестве армирующих материалов. 7 ил.

Термоэмиссионный способ количественного определения аммиака в бетоне // 2552914

Изобретение относится к области технологии строительного производства и заключается в количественном определении аммиака в бетонных конструкциях, используемых в жилом строительстве. Способ заключается в предварительном увлажнении образца бетона и его последующем нагреве, в котором термоэмиссия проводится при разряжении 700 мм рт.ст. и температуре 80-300°C. Достигается повышение эффективности и ускорение анализа. 1 ил.

Способ прогнозирования конечной фактической прочности бетона // 2557984

Изобретение относится к способу прогнозирования конечной фактической прочности бетона, включающего кондуктометрическое измерение удельного электрического сопротивления и температуры в процессе твердения образцов бетонных смесей в режиме реального времени с последующей оценкой фактической механической прочности на сжатие образцов бетона заданного класса. Контролируемые технологические параметры: начало твердения бетонной смеси и прочность бетонных образцов в 28-суточном возрасте. Длительность измерений - 100-125 мин от начала заливки бетонной смеси в контейнерный датчик до завершения индукционного периода твердения. В этом интервале производят параллельные измерения удельных электрических сопротивлений образцов бетонных смесей калибровочного и расчетного минимального составов и устанавливают корреляционную зависимость между удельным электрическим сопротивлением и фактической механической прочностью бетона заданного класса в его проектном возрасте, а по результатам анализа изменения удельного электрического сопротивления образца бетонной смеси номинального расчетного состава заданного класса бетона в указанном временном интервале осуществляют контроль раннего твердения образцов бетонной смеси заданного класса бетона и оценивают конечную фактическую механическую прочность бетона на сжатие. 5 ил., 6 табл.

Способ определения водонепроницаемости строительных материалов // 2558824

Изобретение относится к разработке и производству строительных материалов, а именно к контролю качества бетонов, растворов, цементного камня и других строительных материалов. Для этого устанавливают емкость для испытаний, включающую гидроизоляцию боковых поверхностей образца и установку образца на фиксированные опоры. Затем емкость частично заполняют водой так, чтобы при монтаже образца смачиваемая поверхность не контактировала с водой, а образец закрепляют шарнирно по направленной посередине образца нейтральной плоскости. Перед испытаниями поворачивают емкость до обеспечения полного контакта смачиваемой поверхности образца с водой. Емкость фиксируют, а образец нагружают давлением воды и регистрируют объем поглощенной воды. Водонепроницаемость строительных материалов, определение положения, скорости и ускорения фронта перемещения влаги определяют при синхронной записи голографических интерферограмм. Изобретение позволяет определять водонепроницаемость существующих строительных материалов, а также использоваться при разработке новых строительных материалов. 1 ил.