Прибор для определения пористости бетона
Обновлено: 28.04.2024
Методы определения показателей пористости
Concretes. Methods of determination of porosity parameters
Дата введения 1980-01-01
1. РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по делам строительства, Министерством промышленности строительных материалов СССР, Министерством энергетики и электрификации СССР
ВНЕСЕН Государственным комитетом СССР по делам строительства
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 22.12.78 N 242
3. ВЗАМЕН ГОСТ 12730-67 в части определения пористости
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
Номер пункта, приложения
1-3, 5, приложение
1, 2, 4, приложение
5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Июнь 2007 г.
1. Настоящий стандарт распространяется на бетоны всех видов и устанавливает методы определения показателей пористости по результатам определения их плотности, водопоглощения и сорбционной влажности по ГОСТ 12730.1, ГОСТ 12730.3 и ГОСТ 12852.6.
2. Для определения объема открытых некапиллярных пор бетона (объема межзерновых пустот) образцы насыщают в воде в течение 24 ч по ГОСТ 12730.3, затем выдерживают 10 мин на решетке, после чего определяют их объем в объемомере по ГОСТ 12730.1 (без предварительного высушивания и парафинирования).
3. Полный объем пор бетона серии образцов в процентах определяют с погрешностью до 0,1% по формуле
, (1)
где - плотность измельченного в порошок бетона, определенная при помощи пикнометра или прибора Ле-Шателье по методике ГОСТ 8269.0, кг/м;
- плотность сухого бетона в серии образцов, определенная по ГОСТ 12730.1, кг/м.
4. Объем открытых капиллярных пор бетона в серии образцов в процентах определяют по формуле
, (2)
где - объемное водопоглощение бетона в серии образцов, определенное по ГОСТ 12730.3, %.
5. Объем открытых некапиллярных пор бетона в отдельных образцах (объем межзерновых пустот) в процентах по объему определяют по формуле
, (3)
где - объем образца, определенный по ГОСТ 12730.1, см;
- объем образца, определенный по п.2 настоящего стандарта, см.
Объем открытых некапиллярных пор бетона в серии образцов определяют как среднее арифметическое значение результатов испытаний всех образцов в серии.
6. Объем условно-закрытых пор бетона в серии образцов в процентах определяют по формуле
. (4)
7. Показатель микропористости бетона в серии образцов определяют по формуле
, (5)
где - сорбционная влажность бетона в серии образцов при относительной влажности воздуха 95-100%, определенная по методике ГОСТ 12852.6, % по объему.
8. Показатели среднего размера пор и однородности размеров пор в бетоне следует определять по кинетике их водопоглощения по приложению.
ПРИЛОЖЕНИЕ
Рекомендуемое
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОРИСТОСТИ БЕТОНОВ ПО КИНЕТИКЕ ИХ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ
1. Кинетика водопоглощения бетона характеризуется приращением его массы во времени.
2. Кривые водопоглощения выражаются уравнением
,
где - водопоглощение образца за время , % по массе;
- водопоглощение образца, определенное по ГОСТ 12730.3, % по массе;
- основание натурального логарифма, равное 2,718;
- время водопоглощения, ч;
- показатель среднего размера открытых капиллярных пор, равный пределу отношений ускорения процесса водопоглощения к его скорости, определяемый по номограммам, приведенным на черт.1-4;
- показатель однородности размеров открытых капиллярных пор, определяемый по номограммам, приведенным на черт. 1 и 2.
Номограмма и пример расчета параметров пористости по кинетике насыщения материала жидкостью (непрерывный метод)
Номограмма и пример расчета параметров пористости по кинетике насыщения материала жидкостью (дискретный метод)
%;
г/см;
%;
%.*
; ;
%;
* Формула соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.
;
;
.
Номограмма и пример определения значения показателя (при )
Номограмма и пример определения значения показателя ![]()
(при ![]()
)
3. Кинетику водопоглощения определяют путем непрерывного или дискретного взвешивания предварительно высушенных образцов в процессе их водопоглощения по методике ГОСТ 12730.3.
4. При непрерывном гидростатическом взвешивании строят кривую приращения массы во времени в координатах: водопоглощение (в процентах по массе) - время (в часах). Кроме того, в конце испытаний производят гидростатическое и обычное взвешивание насыщенного водой образца для определения его объема по методике ГОСТ 12730.1.
По результатам испытаний на кривой водопоглощения находят точки, в которых водопоглощение составляет и и соответствующие этим точкам время и . По величинам и с помощью номограммы (черт.1) находят параметры поровой структуры и .
Пример пользования номограммой показан на черт.1.
5. При дискретном способе взвешивание производят через 0,25 и 1,0 ч после погружения высушенного образца в воду, а затем через каждые 24 ч до постоянной массы. Постоянной массой считают массу образца, при которой результаты двух последовательных взвешиваний отличаются не более чем на 0,1%. В конце испытаний производят гидростатическое взвешивание образца. По результатам испытаний рассчитывают относительное водопоглощение по массе в моменты времени 0,25 и 1 ч. По этим величинам с помощью номограмм (черт.2) определяют вспомогательный параметр и параметр , по которым рассчитывают или получают по номограммам (черт.3 и 4) параметр . Пример пользования номограммой показан на черт.3.
6. Параметры пористости и серии образцов бетона определяют как среднее арифметическое значение результатов испытаний всех образцов серии.
7. Базовыми образцами при определении параметров пористости по кинетике водопоглощения являются куб с ребром 7 см или цилиндр диаметром и высотой 7 см.
Допускается определять кинетику водопоглощения на образцах-кубах, образцах-цилиндрах с высотой, равной его диаметру, а также на образцах неправильной формы, но близкой к кубу, шару или цилиндру. При этом необходимо экспериментально определять переходные коэффициенты к базовым образцам для параметров и .
Здесь вы сможете найти полезную и актуальную информацию о различных методах анализа пористых материалов, катализаторов, образцов с разветвлённой пористой структурой и высокими значениями удельной поверхности.
Мы предлагаем самые современные и хорошо себя зарекомендовавшие готовые решения для исследования структуры твердых материалов наиболее доступными и широко известными методами с использованием последних инновационных разработок в данной области.
Существует несколько основных подходов к измерению пористости и анализу структуры поверхности:
- Метод газовой адсорбции (физической и химической)
- Метод ртутной проникающей порозиметрии
- Газодинамический метод (метод «точки пузырька»)
Каждый из этих методов демонстрирует максимальную эффективность при измерении пор в строго определенном диапазоне. Поэтому выбор способа анализа очень сильно зависит от предполагаемой структуры материала, а также от типа и формы пор.
Данная схема поможет выбрать наиболее подходящий метод исследования:
Важно отметить, что все вышеуказанные методы относятся к неразрушающим методам исследования, что может иметь значение при анализе особо ценных материалов*.
*После анализа на ртутном порозиметре образец часто становится не пригодным для дальнейших исследований из-за остаточных следов ртути в структуре материала.
Кроме того, все поры можно классифицировать на закрытые, открытые («слепые»), и сквозные.
Закрытые поры можно оценить только методами, разрушающими структуру материала. Например, образец можно измельчить таким образом, чтобы в нем не осталось никаких пустот, и затем измерить реальную плотность образца на Гелиевом Пикнометре и сравнить ее с плотностью образца до измельчения.
Открытые поры, в зависимости от их размера, можно измерить либо газо-адсорбционными методами либо методом ртутной порозиметрии.
Для измерения условного диаметра сквозных пор прекрасно зарекомендовал себя газодинамический метод. Он позволяет измерить размер максимальной сквозной поры (точки пузырька) в образце (например, в фильтрах, мембранах, пористой проницаемой керамике), а также получить гистограмму распределения пор по размерам.
Основные физические величины, определяемые на порометрическом оборудовании:
Область применения данных приборов не ограничивается измерением пористости и оценкой размеров пор. Многие из представленных на сайте приборов способны полностью охарактеризовать структуру поверхности материалов.
Прибор
Измеряемые величины
Исследуемые материалы
Сухая кривая, мокрая кривая, размер максимальной поры (точка пузырька), размер наименьшей поры, средний размер пор, распределение пор по размерам, газовая проницаемость, жидкостная проницаемость, гидравлический напор.
Материалы со сквозной пористостью:
пористые мембраны, фильтры, прессованные порошки, керамические изделия, кирпичи, бумага, тканые и нетканые материалы и пр.
Размеры мезо-, макро- и ультрамакропор, размеры частиц, объемная плотность, кажущаяся плотность, общий объем пор, удельный объем пор, распределение пор по объемам, распределение пор по размерам, средний диаметр пор
Материалы с открытой пористостью:
почвы и горные породы, строительные материалы (цемент, бетон, кирпич, плитка), косметические и фармацевтические материалы, порошки, керамические изделия и пр.
Истинный объем образца, истинная плотность образца
Непористые материалы, материалы с открытой пористостью:
порошки, твердые частицы, легкосжимаемые материалы (пенопласты, поролоны), биологические объекты и пр.
Диаметр пор, распределение мезопор по размерам, распределение микропор по размерам, полная изотерма адсорбции, площадь удельной поверхности, гистограммы и дериватограммы распределения пор по размерам
Материалы с ультрамикро-, микро- и мезопорами:
активированные угли, цеолиты, керамика, нанотрубки, взрывчатые материалы, упаковочные материалы, подложки катализаторов (оксиды алюминия и кремния) и пр.
Построение графика БЭТ по 4-м точкам, вычисление удельной поверхности, одноточечный метод БЭТ (быстрое определение удельной поверхности), Построение полной изотермы адсорбции, диаметр микро- и мезопор.
Материалы с микро- и мезопорами:
Сорбенты (активированные угли), цеолиты, керамика, нанотрубки, взрывчатые материалы, упаковочные материалы, огнеупорные материалы, подложки катализаторов (оксиды алюминия и кремния) и пр.
Некоторые из предлагаемых приборов будут незаменимы в отделах контроля качества продукции, поскольку они позволяют максимально быстро и точно определить основные характеристики твердых материалов. Важно отметить, что приборы, предназначенные для данной области применения, внесены в Государственный Реестр Средств Измерений и имеют все необходимые методики поверки.
Другие приборы могут быть востребованы в научных учреждениях, поскольку имеют более широкие возможности и включают расширенные опции, предназначенные для проведения экспериментов в нестандартных условиях с необычными материалами. Все дополнительные опции представлены на нашем сайте, и вы можете ознакомиться с ними в соответствующих подразделах:
Сквозные поры открыты с двух сторон, и именно они определяют функциональность фильтров или мембран. Важными параметрами при измерении пористости являются: максимальная пора, средний гидравлический диаметр пор и наименьшая пора. Наименьшая пора в порометрии определяет диаметр наименьшей частицы, которая будет проходить через фильтр, средний гидравлический диаметр пор, MFP, представляет собой усредненный размер пор и является важным параметром при определении пористости. Наибольшая пора, исторически называемая первая точка пузырька FBP, определяет размер наибольшей сквозной поры в фильтре. Кроме того, эти характеристики, а также распределение пор по размеру, показывающее количество пор различного диаметра, и газовая проницаемость могут быть рассчитаны.
Уже в 1921 году Уошборн обосновал существующее соотношение между давлением и размером пор, либо для жидкости, вдавливаемой в пору, как в случае ртутной порозиметрии, либо для жидкости, выталкиваемой из поры, как это происходит в порометрии. Для этих методов верно следующее соотношение:
Давление = 4*g*cos q * (фактор кривизны) / диаметр поры
Где, давление в барах, диаметр пор в миллиметрах, g – коэффициент поверхностного натяжения смачивающей жидкости, q – угол контакта жидкости с поверхностью (угол смачивания). Фактор кривизны – это параметр, зависящий от формы и извилистости поры внутри материала.
Поверхностное натяжение g - это измеряемая физическая характеристика, которая известна для многих жидкостей. В то время как, угол смачивания q зависит от взаимодействия между материалом и смачивающей жидкостью. Обычно в порометрии используют перфторэфиры. Они имеют низкое поверхностное натяжение и угол смачивания равный 0º для большинства материалов.
Стандартный анализ пористости состоит из измерений двух кривых: мокрая кривая измеряется после пропитки образца смачивающей жидкостью, а сухая кривая измеряется на том же несмоченном образце. Давление увеличивается в необходимом диапазоне давлений. При полном порометрическом измерении обычно получают график, из которого рассчитываются все характеристики пор (распределение размера пор).
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ СОЮЗА ССР
Методы определения пористости
Concrete mixtures.
Test methods for determination of porosity
Дата введения 1982-01-01
1. РАЗРАБОТАН Государственным комитетом СССР по делам строительства, Министерством промышленности строительных материалов СССР, Министерством энергетики и электрификации СССР, Министерством транспортнорго строительства
А.С.Дмитриев, канд. техн. наук (руководитель темы); Л.А.Малинина, д-р техн. наук; И.И.Костин; В.И.Савин, канд. техн. наук; Ю.М.Романов; Б.А.Усов, канд. техн. наук; В.Г.Довжик, канд. техн. наук; В.А.Пискарев, канд. техн. наук; Л.И.Левин; Е.Н.Леонтьев, канд. техн. наук; Е.В.Фридман, канд. техн. наук; В.А.Дорф, канд. техн. наук; А.Г.Малиновский; В.Б. Судаков, канд. техн. наук; Ц.Г. Гинзбург, канд техн. наук; В.А.Карышева; Г.В.Морозова; Е.А.Антонов; Л.В.Березницкий, канд. техн. наук; А.М.Шейнин, канд. техн. наук; Э.Р. Пинус, канд. техн. наук
ВНЕСЕН Научно-исследовательским институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 31.12.80 N 228
3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
Обозначение НТД, на который дана ссылка
5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Май 1997 г.
Настоящий стандарт распространяется на бетонные смеси, приготовленные на минеральных вяжущих, плотных и пористых заполнителях, и устанавливает методы определения показателей пористости (объема вовлеченного воздуха и объема межзерновых пустот) уплотненных бетонных смесей. Объем вовлеченного воздуха определяют в бетонах на плотных и пористых заполнителях, объем межзерновых пустот - в бетонах на пористых заполнителях и крупнопористых бетонах.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам определения показателей пористости уплотненной бетонной смеси - по ГОСТ 10181.0.
1.2. Показатели пористости уплотненной бетонной смеси устанавливают после определения ее плотности по ГОСТ 10181.2.
2. АППАРАТУРА
2.1. Для проведения испытания применяют:
- объемомер (черт. 1);
- весы лабораторные по ГОСТ 24104;
- кельму типа КБ по ГОСТ 9533.
2.2. Объемомер состоит из следующих основных частей: цилиндрического сосуда 1, пригружающего пуансона 2 с петлей 3, металлической пластины 4 с ограничителями 5 и стрелкой 6.
Дополнительное оборудование: металлический стержень длиной 500 мм и диаметром 10 мм, мерные стаканы, мензурки или цилиндры.
2.2.1. Объем цилиндрического сосуда устанавливают в зависимости от наибольшей крупности зерен заполнителя; он должен быть не менее указанного в табл. 1.
Наибольшая крупность зерен заполнителя, мм
Минимальный объем сосуда, дм
2.2.2. Отношение высоты сосуда к его диаметру должно быть от 1 до 2.
2.2.3. Пригружающий пуансон должен быть выполнен в виде металлического кольца высотой 20 мм и наружным диаметром на 3 мм меньше внутреннего диаметра сосуда и иметь дно из сетки с ячейками размером 1,2 мм и проволочную петлю для поднятия его из сосуда.
2.2.4. Металлическая пластина должна иметь ширину 15 мм, толщину 5 мм. Расстояние между ограничителями должно быть равно наружному диаметру сосуда. Стрелка должна иметь конусообразную форму длиной 20 мм с острым концом.
2.2.5. Объемомер градуируют согласно приложению.
2.3. Поромер состоит из следующих основных частей: чаши 1, крышки 2, водомерной трубки 3 со шкалой деления, ручного насоса 4, манометра 5, входного вентиля 6, сливного вентиля 7, накидного болта с барашком 8.
Дополнительное оборудование: воронка для заливки воды в прибор, сосуд для воды емкостью не менее 3 дм, металлический гладкий стержень диаметром 16 мм и длиной 600 мм с округленными концами, стальная пластина сечением 5х20 мм и длиной 500 мм.
2.3.1. Чаша и крышка должны иметь жесткую конструкцию, не допускающую изменения объема прибора при приложении давления до 200 кПа. Соединение крышки и чаши должно иметь уплотнение, обеспечивающее герметичность прибора. Внутренняя поверхность крышки должна иметь угол к плоскости ее основания не менее 30 град. Чаша должна иметь плоское дно.
2.3.2. Объем чаши устанавливают в зависимости от наибольшей крупности заполнителя; он должен быть не менее указанного в табл. 2.
Наибольшая крупность зерен заполнителя, мм
Минимальный объем чаши, дм
2.3.3. Отношение диаметра чаши к ее высоте должно составлять 1±0,25.
2.3.4. Объем водомерной трубки должен составлять (6±1) % от объема чаши. Длина шкалы водомерной трубки должна быть не мене 100 мм, число делений - не менее 100.
2.3.5. В пустом приборе давление (100±20) кПа в течение 1 мин должно снижаться не более чем на 5 кПа. Манометр прибора должен иметь верхний предел 200 кПа.
2.3.6. Материал чаши и крышки прибора должен быть устойчив к действию щелочей цемента.
2.3.7. Поромер градуируют согласно приложению.
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
3.1. Определение объема вовлеченного воздуха в бетонной смеси
3.1.1. Объем вовлеченного воздуха, выражаемый в процентах к общему объему уплотненной бетонной смеси, характеризуется количеством замкнутых воздушных пор, содержащихся в ней в результате введения в ее состав добавок, регулирующих пористость бетонной смеси. Объем вовлеченного воздуха определяют экспериментально или расчетом.
3.1.2. Для бетонных смесей на плотных заполнителях экспериментально объем вовлеченного воздуха определяют объемным или компрессионнным методом, для бетонных смесей на пористых заполнителях - только объемным методом.
3.1.3. Объем вовлеченного воздуха при объемном методе определяют при помощи прибора объемомера в последовательности, приведенной ниже.
3.1.3.1. Бетонную смесь после определения ее плотности по ГОСТ 10181.2 извлекают из цилиндрического сосуда или формы и отбирают из нее навеску массой, равной
- плотность испытуемой смеси по ГОСТ 10181.2, кг/м;
V(cм) - объем испытуемой смеси в уплотненном состоянии, принимаемый в 2,5 раза меньше объема цилиндрического сосуда объемомера, дм.
3.1.3.2. Навеску бетонной смеси помещают в цилиндрический сосуд объемомера и заливают в него отвешанное с погрешностью до 1 г количество воды комнатной температуры примерно в 1,5 - 2 раза больше объема испытываемой смеси.
В течение 2-3 мин тщательно перемешивают металлическим стержнем бетонную смесь с водой, после чего стержень извлекают. После перемешивания снимают образовавшуюся в сосуде пену и помещают ее в предварительно взвешенный стеклянный стакан емкостью 100-200 мл.
3.1.3.3. Перемешивание и отбор пены повторяют не менее двух раз, после чего устанавливают суммарную массу отобранной пены m(п) с погрешностью до 1 г.
3.1.3.4. При испытании бетонных смесей на пористых заполнителях, перед каждым снятием пены, для погружения всплывших зерен заполнителей в сосуд опускают пригружающий пуансон и после последнего снятия пены оставляют его в сосуде до конца испытания.
3.1.3.5. После снятия пены на сосуд накладывают пластину со стрелкой так, чтобы ограничители соприкасались со стенками сосуда. Затем постепенно небольшой струей (из мерного стакана, мензурки или цилиндра) доливают в сосуд воду до тех пор, пока ее поверхность не придет в соприкосновение с острием стрелки, что фиксируется по моменту соприкосновения острия стрелки с его отражением в воде. После этого устанавливают путем взвешивания суммарную массу всей залитой в сосуд воды с погрешностью до 1 г.
3.1.3.6. При испытании бетонных смесей на пористых заполнителях поднимают пуансон и отбирают из испытанной смеси 20-50 зерен крупного заполнителя, которые обтирают влажной тканью, взвешивают (с погрешностью до 1 г) и высушивают до постоянной массы. По разнице в массе зерен вычисляют водопоглощение крупного заполнителя Wщ в процентах по массе за время от начала приготовления бетонной смеси до окончания испытания.
3.1.4. Объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси Vв вычисляют с погрешностью до 0,1 % по формуле
где V см - объем испытываемой бетонной смеси в уплотненном состоянии, см;
Государственным комитетом СССР по делам строительства, Министерством промышленности строительных материалов СССР, Министерством энергетики и электрификации СССР, Министерством транспортнорго строительства
А.С.Дмитриев, канд. техн. наук (руководитель темы); Л.А.Малинина, д-р техн. наук; И.И.Костин; В.И.Савин, канд. техн. наук; Ю.М.Романов; Б.А.Усов, канд. техн. наук; В.Г.Довжик, канд. техн. наук; В.А.Пискарев, канд. техн. наук; Л.И.Левин; Е.Н.Леонтьев, канд. техн. наук; Е.В.Фридман, канд. техн. наук; В.А.Дорф, канд. техн. наук; А.Г.Малиновский; В.Б. Судаков, канд. техн. наук; Ц.Г. Гинзбург, канд техн. наук; В.А.Карышева; Г.В.Морозова; Е.А.Антонов; Л.В.Березницкий, канд. техн. наук; А.М.Шейнин, канд. техн. наук; Э.Р. Пинус, канд. техн. наук
ВНЕСЕН Научно-исследовательским институтом бетона и железобетона (НИИЖБ) Госстроя СССР
2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ
Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 31.12.80 n 228
3. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
5. ПЕРЕИЗДАНИЕ. Май 1997 г.
Настоящий стандарт распространяется на бетонные смеси, приготовленные на минеральных вяжущих, плотных и пористых заполнителях, и устанавливает методы определения показателей пористости (объема вовлеченного воздуха и объема межзерновых пустот) уплотненных бетонных смесей. Объем вовлеченного воздуха определяют в бетонах на плотных и пористых заполнителях, объем межзерновых пустот - в бетонах на пористых заполнителях и крупнопористых бетонах.
1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.1. Общие требования к методам определения показателей пористости уплотненной бетонной смеси - по ГОСТ 10181.0.
1.2. Показатели пористости уплотненной бетонной смеси устанавливают после определения ее плотности по ГОСТ 10181.2.
2. АППАРАТУРА
2.1. Для проведения испытания применяют:
- объемомер (черт. 1)
- поромер (черт. 2)
- весы лабораторные по ГОСТ 24104
- противень;
- кельму типа КБ по ГОСТ 9533.
2.2. Объемомер состоит из следующих основных частей: цилиндрического сосуда 1, пригружающего пуансона 2 с петлей 3, металлической пластины 4 с ограничителями 5 и стрелкой 6.
Дополнительное оборудование: металлический стержень длиной 500 мм и диаметром 10 мм, мерные стаканы, мензурки или цилиндры.
2.2.1. Объем цилиндрического сосуда устанавливают в зависимости от наибольшей крупности зерен заполнителя; он должен быть не менее указанного в табл. 1.
| Наибольшая крупность зерен заполнителя, мм | 20 и менее | 40 | 70 и более |
| Минимальный объем сосуда, куб.дм | 5 | 10 | 15 |
2.2.2. Отношение высоты сосуда к его диаметру должно быть от 1 до 2.
2.2.3. Пригружающий пуансон должен быть выполнен в виде металлического кольца высотой 20 мм и наружным диаметром на 3 мм меньше внутреннего диаметра сосуда и иметь дно из сетки с ячейками размером 1,2 мм и проволочную петлю для поднятия его из сосуда.
2.2.4. Металлическая пластина должна иметь ширину 15 мм, толщину 5 мм. Расстояние между ограничителями должно быть равно наружному диаметру сосуда. Стрелка должна иметь конусообразную форму длиной 20 мм с острым концом.
2.2.5. Объемомер градуируют согласно приложению.
2.3. Поромер состоит из следующих основных частей: чаши 1, крышки 2, водомерной трубки 3 со шкалой деления, ручного насоса 4, манометра 5, входного вентиля 6, сливного вентиля 7, накидного болта с барашком 8.
Дополнительное оборудование: воронка для заливки воды в прибор, сосуд для воды емкостью не менее 3 куб.дм, металлический гладкий стержень диаметром 16 мм и длиной 600 мм с округленными концами, стальная пластина сечением 5х20 мм и длиной 500 мм.
2.3.1. Чаша и крышка должны иметь жесткую конструкцию, не допускающую изменения объема прибора при приложении давления до 200 кПа. Соединение крышки и чаши должно иметь уплотнение, обеспечивающее герметичность прибора. Внутренняя поверхность крышки должна иметь угол к плоскости ее основания не менее 30 град. Чаша должна иметь плоское дно.
2.3.2. Объем чаши устанавливают в зависимости от наибольшей крупности заполнителя; он должен быть не менее указанного в табл. 2.
| Наибольшая крупность зерен заполнителя, мм | 20 и менее | 40 | 70 и более |
| Минимальный объем чаши, куб.дм | 2 | 4 | 8 |
2.3.3. Отношение диаметра чаши к ее высоте должно составлять 1±0,25.
2.3.4. Объем водомерной трубки должен составлять (6±1) % от объема чаши. Длина шкалы водомерной трубки должна быть не мене 100 мм, число делений - не менее 100.
2.3.5. В пустом приборе давление (100±20) кПа в течение 1 мин должно снижаться не более чем на 5 кПа. Манометр прибора должен иметь верхний предел 200 кПа.
2.3.6. Материал чаши и крышки прибора должен быть устойчив к действию щелочей цемента.
2.3.7. Поромер градуируют согласно приложению.
3. ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ
3.1. Определение объема вовлеченного воздуха в бетонной смеси
3.1.1. Объем вовлеченного воздуха, выражаемый в процентах к общему объему уплотненной бетонной смеси, характеризуется количеством замкнутых воздушных пор, содержащихся в ней в результате введения в ее состав добавок, регулирующих пористость бетонной смеси. Объем вовлеченного воздуха определяют экспериментально или расчетом.
3.1.2. Для бетонных смесей на плотных заполнителях экспериментально объем вовлеченного воздуха определяют объемным или компрессионнным методом, для бетонных смесей на пористых заполнителях - только объемным методом.
3.1.3. Объем вовлеченного воздуха при объемном методе определяют при помощи прибора объемомера в последовательности, приведенной ниже.
3.1.3.1. Бетонную смесь после определения ее плотности по ГОСТ 10181.2 извлекают из цилиндрического сосуда или формы и отбирают из нее навеску массой, равной v(cм) - объем испытуемой смеси в уплотненном состоянии, принимаемый в 2,5 раза меньше объема цилиндрического сосуда объемомера, куб.дм.
3.1.3.2. Навеску бетонной смеси помещают в цилиндрический сосуд объемомера и заливают в него отвешанное с погрешностью до 1 г количество воды комнатной температуры примерно в 1,5 - 2 раза больше объема испытываемой смеси.
В течение 2-3 мин тщательно перемешивают металлическим стержнем бетонную смесь с водой, после чего стержень извлекают. После перемешивания снимают образовавшуюся в сосуде пену и помещают ее в предварительно взвешенный стеклянный стакан емкостью 100 - 200 мл.
3.1.3.3. Перемешивание и отбор пены повторяют не менее двух раз, после чего устанавливают суммарную массу отобранной пены m(п) с погрешностью до 1 г.
3.1.3.4. При испытании бетонных смесей на пористых заполнителях, перед каждым снятием пены, для погружения всплывших зерен заполнителей в сосуд опускают пригружающий пуансон и после последнего снятия пены оставляют его в сосуде до конца испытания.
3.1.3.5. После снятия пены на сосуд накладывают пластину со стрелкой так, чтобы ограничители соприкасались со стенками сосуда. Затем постепенно небольшой струей (из мерного стакана, мензурки или цилиндра) доливают в сосуд воду до тех пор, пока ее поверхность не придет в соприкосновение с острием стрелки, что фиксируется по моменту соприкосновения острия стрелки с его отражением в воде. После этого устанавливают путем взвешивания суммарную массу всей залитой в сосуд воды с погрешностью до 1 г.
3.1.3.6. При испытании бетонных смесей на пористых заполнителях поднимают пуансон и отбирают из испытанной смеси 20-50 зерен крупного заполнителя, которые обтирают влажной тканью, взвешивают (с погрешностью до 1 г) и высушивают до постоянной массы. По разнице в массе зерен вычисляют водопоглощение крупного заполнителя wщ в процентах по массе за время от начала приготовления бетонной смеси до окончания испытания.
3.1.4. Объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси vв вычисляют с погрешностью до 0,1 % по формуле
где vсм - объем испытываемой бетонной смеси в уплотненном состоянии, куб.см;
n - коэффициент, равный 0,4 для пористого гравия и 0,75 - для пористого щебня;
wщ - водопоглощение крупного пористого заполнителя за время от момента приготовления смеси до окончания испытания, % по массе;
Щ - содержание крупного пористого заполнителя в бетонной смеси, кг/куб.м.
Для бетона на плотных заполнителях коэффициент n, водопоглощение w(щ) и содержание крупного заполнителя не учитывают.
3.1.5. Объем вовлеченного воздуха при компрессионном методе определяют при помощи прибора-поромера в последовательности, приведенной ниже.
3.1.5.1. Бетонную смесь укладывают в чашку. Ее уплотняют производят в соответствии с ГОСТ 10180 в зависимости от удобоукладываемости смеси. После уплотнения излишек бетонной смеси срезают стальной линейкой, проводя ее по поверхности чаши прибора. Затем фланец тщательно очищают от бетонной смеси, устанавливают на чаше крышку прибора, прижимают ее накидными болтами. Сливной вентиль при этом должен быть закрыт.
3.1.5.2. Через воронку заливают в прибор воду до отметки (50±30) % шкалы. Затем отклоняют прибор примерно на 30 град. от вертикали и, используя дно чаши как точку опоры, описывают 10 полных кругов верхним концом прибора, одновременно постукивая рукой по конической крышке для удаления пузырей воздуха. Далее прибор возвращают в вертикальное положение и доливают через воронку воду до уровня выше нулевой риски шкалы.
Если на поверхности воды появляется пена, то ее необходимо ликвидировать путем вливания через воронку от 1 до 3 мл спирта (этилового, метилового или др.).
Открыв сливной вентиль, приводят уровень воды к нулевой риске шкалы прибора.
3.1.5.3. Закрывают входной и сливной вентили и насосом поднимают давление в приборе до (110±5) кПа. Постукивают рукой по стенкам чаши и, когда давление опустится до 100 кПа, отсчитывают по шкале прибора уровень воды Н(1).
3.1.5.4. Открывают входной вентиль, снижают избыточное давление до нуля и постукивают рукой в течение 1 мин по стенкам чаши. Затем отмечают уровень воды Н(2).
3.1.5.5. Объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси vв в процентах вычисляют с погрешностью до 0,1 % по формуле
где С - цена деления прибора, установленная по приложению.
3.1.6. Объем вовлеченного воздуха вычисляют с округлением до 0,1 %, как среднее арифметическое значение результатов двух определений из одной отобранной пробы бетонной смеси, отличающихся между собой не более чем на 20 % от меньшего значения. При большем расхождении определение повторяют на новой пробе бетонной смеси, отобранной по ГОСТ 10181.0.
3.1.7. При расчетном способе объем вовлеченного воздуха в уплотненной бетонной смеси v(в) в процентах вычисляют с погрешностью до 0,1 % по формуле
где Ц, П, Щ, В и В(1) - фактическая масса, кг, соответственно цемента, сухих песка и щебня (гравия), воды и раствора структурообразующей добавки на 1 куб.м уплотненной бетонной смеси;
n - коэффициент, учитывающий увеличение плотности зерен крупного заполнителя в результате его частичного дробления при перемешивании бетонной смеси в смесителях принудительного действия; принимается равным 1 - для плотных заполнителей, 1,05 - для пористых заполнителей с маркой по прочности П75 и более; 1,1 - для пористых заполнителей с маркой по прочности менее П75.
3.2. Определение объема межзерновых пустот в бетонной смеси
3.2.1. Объем межзерновых пустот, оставшихся в уплотненной бетонной смеси вследствие ее неполного уплотнения или недостаточного содержания растворной составляющей (по сравнению с объемом межзерновых пустот в крупном заполнителе), выражаемый в процентах к общему объему смеси, определяют экспериментальным или расчетным способом.
Объем межзерновых пустот в бетонных смесях, содержащих воздухововлекающие, газообразующие и пенообразующие добавки, определяют испытанием затвердевшего бетона по ГОСТ 12730.4.
3.2.2. Объем межзерновых пустот при экспериментальном способе определяют в последовательности, приведенной ниже.
3.2.2.1. Уплотненную бетонную смесь, после определения плотности по ГОСТ 10181.2, выгружают из цилиндрического сосуда (или формы) на противень, растирают отдельные комья, тщательно перемешивают с добавлением 2000 г цемента и 600 - 800 г воды до получения бетонной смеси с примерной жесткостью 5-10 с. После этого определяют плотность полученной смеси в уплотненном состоянии по ГОСТ 10181.2.
3.2.2.2. Объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси vп в процентах вычисляют с погрешностью до 0,1 % по формуле
где v(1) - объем бетонной смеси, подвергаемой испытанию, куб.дм (объем цилиндрического сосуда или формы);
v(2) - объем уплотненной бетонной смеси после добавления цемента и воды, куб.дм, равный
3.2.2.3. Объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси вычисляют с округлением до 0,1 % как среднее арифметическое значение результатов двух определений из одной отобранной пробы, отличающихся между собой не более чем на 20 % от меньшего значения. При большем расхождении испытание повторяют на вновь отобранной пробе бетонной смеси в соответствии с ГОСТ 10181.0.
3.2.3. При расчетном способе объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси vп в процентах вычисляют с погрешностью 0,1 % по формуле
где обозначения в соответствии с п.3.1.7.
3.2.4. Результаты определения объема вовлеченного воздуха и объема межзерновых пустот должны быть занесены в журнал, в котором указывают:
- дату и время испытания;
- место отбора пробы;
- марку и вид бетона, изготовляемого из испытуемой смеси;
- метод испытания;
- результаты частных определений и среднеарифметический результат.
1 - цилиндрический сосуд;
2 - пригружающий пуансон;
4 - металлическая пластина;
3 - водомерная трубка;
4 - ручной насос;
6 - входной вентиль;
7 - сливной вентиль;
8 - накидной болт.
ГРАДУИРОВКА ПРИБОРОВ ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОБЪЕМА
ВОВЛЕЧЕННОГО ВОЗДУХА
1. Градуировка объемомера
1.1. Градуировка объемомера заключается в установлении объема сосуда (постоянной объемомера).
1.2. Для этого в пустой цилиндрический сосуд помещают пригружающий пуансон (при испытании бетонных смесей на пористых заполнителях), устанавливают на сосуд металлическую пластину со стрелкой и заливают воду комнатной температуры до соприкосновения поверхности воды с острием стрелки в соответствии с методикой, описанной в п.3.1.3.5 настоящего стандарта.
1.3. Постоянную объемомера v(0) вычисляют по фомуле
2. Градуировка поромера
2.1. Для определения объема чаши на ее фланец наносят тонкий слой солидола или другого жира, накрывают стеклянным листом и чашу с листом взвешивают с погрешностью до 5 г. Затем снимают лист, наливают в чашу воду до образования выпуклого мениска и вновь накрывают стеклянным листом. После стекания излишка воды обтирают чашу тканью и чашу с листом и водой взвешивают с погрешностью до 5 г.
2.2. Объем чаши vч, куб.см, вычисляют как разность массы чаши с водой и стеклом m(2) и без воды m(1)
2.3. Для определения цены деления прибора заливают водой чашу прибора, накрывают ее крышкой, затягивают накидные болты, закрывают сливной вентиль и через воронку доливают воду немного выше уровня верхней (нулевой) риски шкалы прибора. Открыв сливной вентиль, устанавливают уровень воды на нулевой риске. Затем, подставив предварительно взвешенный с погрешностью до 0,5 г стакан, открывают сливной вентиль и сливают воду до отметки от 30 до 60 % шкалы водомерной трубки. Взвешивают стакан с водой с погрешностью до 0,5 г.
Цену деления прибора С рассчитывают по формуле
где m(4) и m(3) - масса стакана с водой и без воды, г;
Е - число делений водомерной трубки, соответствующее объему слитой воды.
Текст документа сверен по:официальное изданиеМ: ИПК Издательство стандартов,1997
Читайте также: