Портал правительства Москвы

Влияние водопоглощения бетона на его прочность

Цель настоящего исследования – установление взаимосвязи снижения прочности бетона при сжатии с величиной водопоглощения, так как вода, проникая в капиллярно-поровое пространство бетона, способна существенно влиять на механические характеристики материала, при этом сам бетон является конструкционным материалом, эксплуатационные свойства которого в значительной степени зависят от его пористой структуры и взаимодействия с влагой.

Методика проведения испытаний

Для решения поставленной задачи в Испытательном лабораторном центре ГБУ «ЦЭИИС» были проведены исследования, в рамках которых образцы бетона испытывали на прочность в воздушно-влажностном состоянии и после их водопоглощения.

На первом этапе было проведено определение прочности при сжатии (рис. 1) в воздушно-влажностном состоянии в соответствии с ГОСТ 28570-2019 [1].

На втором этапе было определено водопоглощение образцов-цилиндров соответствии с ГОСТ 12730.3-2020 [2]. Образцы в состоянии естественной влажности помещали в емкость с водой (рис. 2), температуру воды при этом поддерживали в диапазоне от 18 до 20°C. Уровень воды над образцами составлял не менее 50 мм.

Образцы взвешивали через каждые 24 ч водопоглощения на весах (рис. 3) до тех пор, пока результаты двух последовательных взвешиваний стали отличаться не более чем на 0,1%.

После завершения процесса водопоглощения, образцы извлекали из воды, удаляли отжатой тканью излишки влаги с их поверхности, взвешивали и немедленно проводили испытания на прочность при сжатии.

Результаты испытаний

Испытания проводились на сериях образцов бетона, состоящих из трех цилиндров диаметром 7 см. Результаты испытаний, включая среднюю плотность, прочность до и после водопоглощения, расчетную потерю прочности и водопоглощение, представлены ниже в табл. 1.

Анализ полученных результатов испытаний демонстрирует снижение прочности бетона после водопоглощения во всех исследуемых сериях. Потеря прочности варьируется от 6,1% до 38,3%.


Следует отметить, что рассчитанный коэффициентов корреляции R=0,6 (рис. 4) указывает на заметную тесноту связи, т.е. на значимую для анализа тенденцию, достаточную для построения базовых гипотез.

Заключение

1) Проведенное исследование в лаборатории испытаний строительных материалов и конструкций ГБУ «ЦЭИИС» наглядно демонстрирует негативное влияние водопоглощения на прочность бетона при сжатии. Применяемая методика последовательного испытания образцов в воздушно-влажностном состоянии и после водопоглощения позволила количественно оценить снижение прочность бетона при сжатии.

2) Исследование показывает, что величина снижения прочности в значительной степени зависит от способности бетона поглощать воду, которая, в свою очередь, определяется его пористой структурой.

3) Полученные результаты подчеркивают критическую важность снижения капиллярной пористости и водопоглощения при использовании бетона для конструкций, эксплуатирующихся в условиях постоянного или переменного водопоглощения.

Список литературы

1. ГОСТ 28570-2019 «Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций».

2. ГОСТ 12730.3-2020 «Бетоны. Метод определения водопоглощения».


Статью подготовили:

Ведущий инженер Лаборатории испытаний

строительных материалов и конструкций ГБУ "ЦЭИИС" Л.В. Мальцева,

Инженер Лаборатории испытаний

строительных материалов и конструкций ГБУ ""ЦЭИИС" И.Д. Морева.






Если вы нашли ошибку: Выделите текст и нажмите Ctrl+Enter