СПОСОБ КОНТРОЛЯ ЗА НАРАСТАНИЕМ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА ПРИ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКЕ
METHOD OF CONCRETE STRENGTH GROWTH MONITORING DURING HEAT TREATMENT

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.
t
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 - 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.;
3
t
фиг.2 - зависимость температурного коэффициента от трехсуточной прочности R бетона и температуры твердения; K - 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.
3
28
Образцы испытывают на прочность при сжатии через 3 сут и через 28 сут. После чего определяют трехсуточную прочность бетона R, как процент от марочной прочности R, принятой за 100%.
3
28
t
t
Проведенные исследования показали, что зависимости набора прочности у марок бетона, трехсуточная прочность которых R находится в пределах 30÷60% от марочной прочности R 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, зависящий от трехсуточной прочности бетона и температуры твердения бетона. Для каждой используемой в производстве марки бетона предварительно экспериментальным путем определяют коэффициенты K 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
R<sub>3</sub>=30%
1,244
1,719
2,466
3,714
5,959
10,424
20,664
R<sub>3</sub>=35%
1,303
1,755
2,449
3,572
5,525
9,253
17,394
R<sub>3</sub>=40%
1,307
1,727
2,360
3,362
5,059
8,200
14,814
R<sub>3</sub>=45%
1
1,270
1,655
2,225
3,111
4,581
7,242
12,683
R<sub>3</sub>=50%
1,205
1,552
2,059
2,836
4,106
6,360
10,865
R<sub>3</sub>=55%
1,118
1,426
1,872
2,548
3,637
5,541
9,277
R<sub>3</sub>=60%
1,016
1,286
1,672
2,254
3,180
4,778
7,864
t
3
По полученным экспериментальным данным строят графики зависимости температурного коэффициента K от трехсуточной прочности R бетона и температуры твердения бетона t°C. Промежуточные значения определяются интерполяцией.
3
t
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 R и замеренной температуре бетонной конструкции определяют по установленным предварительно зависимостям температурный коэффициент K, 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;
t
K - 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.
3
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 R=40%.
t
По приведенной выше таблице или по графикам на фиг.2 определяют температурный коэффициент K=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.