ГОСТ 10060.4-95 Бетоны. Структурно-механический метод ускоренного определения морозостойкости

ГОСТ 10060.4-95
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

БЕТОНЫ
СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЙ МЕТОД УСКОРЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ

МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ КОМИССИЯ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ И ТЕХНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ (МНТКС)
Москва

Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Всероссийским научно-исследовательским институтом физико-технических и радиотехнических измерений (ВНИИФТРИ) Российской Федерации
ВНЕСЕН Минстроем России
2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации и техническому нормированию в строительстве (МНТКС) 22 ноября 1995 г.
За принятие проголосовали
Наименование государства Наименование органа государственного управления строительством
Азербайджанская Республика Госстрой Азербайджанской Республики
Республика Армения Госупрархитектуры Республики Армения
Республика Казахстан Минстрой Республики Казахстан
Кыргызская Республика Госстрой Кыргызской Республики
Республика Молдова Минархстрой Республики Молдова
Российская Федерация Минстрой России
Республика Таджикистан Госстрой Республики Таджикистан
Республика Узбекистан Госкомархитектстрой Республики Узбекистан
3 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
4 ВВЕДЕН в действие с 1 сентября 1996 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Минстроя России от 5 марта 1996 г. № 18-17
Содержание
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
3 Определения
4 Средства испытания и вспомогательные устройства
5 Порядок подготовки к проведению испытания
6 Порядок проведения испытаний
7 Правила обработки результатов испытания
8 Правила оформления результатов испытания
Приложение А Методика определения удельной контракции цемента
Приложение Б Показатели шкалы морозостойкости тяжелого и легкого бетонов
Приложение В Пример ускоренного определения морозостойкости бетона
Приложение Г Форма журнала ускоренного определения морозостойкости бетона

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
БЕТОНЫ
СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЙ МЕТОД УСКОРЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ

CONCRETES. STRUCTURE-MECHANICAL RAPID METHOD FOR THE DETERMINATION OF FROST-RESISTANCE
Дата введения 1996-09-01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на тяжелые и легкие бетоны на цементном вяжущем, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий, и устанавливает ускоренный структурно-механический (пятый) метод определения морозостойкости бетона при подборе и корректировке его состава лабораториями предприятий стройиндустрии.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 310.3-76 Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема.
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Технические условия.
ГОСТ 5582-75 Стали высоколегированные и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки.
ГОСТ 8269-87 Щебень из природного камня, гравий и щебень из гравия для строительных работ. Методы испытания.
ГОСТ 9871-75 Термометры стеклянные ртутные, электроконтактные и терморегуляторы. Технические условия.
ГОСТ 10060.0-95 Бетоны. Методы определения морозостойкости. Общие требования.
ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.
ГОСТ 10181.4-81 Смеси бетонные. Методы определения расслаиваемости.
ГОСТ 23732-79 Вода для бетонов и растворов. Технические условия.
ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций
3 Определения
В настоящем стандарте приняты термины и определения по ГОСТ 10060.0.
4 Средства испытания и вспомогательные устройства
4.1 Оборудование для изготовления, хранения и испытания бетонных образцов должно соответствовать требованиям ГОСТ 10180 и ГОСТ 28570.
4.2 Морозильный шкаф, обеспечивающий достижение и поддержание температуры минус (18±2) °С.
4.3 Переносной контактомер КД-07.
Примечание - Контактомер изготавливает ГП "ВНИИФТРИ" (141570, Московская обл., ГП "ВНИИФТРИ", пос. Менделеево).
4.4 Электрошкаф сушильный, обеспечивающий температуру нагрева до 105 °С и автоматическое регулирование температуры с пределом допустимой погрешности ±5 °С.
4.5 Весы, имеющие предел допустимой погрешности взвешивания ±0,01 г.
4.6 Ванна для насыщения шести образцов
4.7 Вода по ГОСТ 23732.
5 Порядок подготовки к проведению испытания
5.1 Для испытаний бетона на морозостойкость используют либо образцы-кубы, либо образцы-керны.
5.2 Перед изготовлением образцов определяют:
- водопоглощение щебня и песка по ГОСТ 8369 в течении 1 ч;
- водоотделение бетонной смеси по ГОСТ 10181.4 для случая, когда бетонную смесь уплотняют центрифугированием или вакуумированием.
5.3 Основные и контрольные образцы изготавливают и отбирают по 4.5 - 4.10 ГОСТ 10060.0.
5.4 Образцы-керны отбирают из конструкции и хранят по ГОСТ 28570.
5.5 Контрольные и основные образцы насыщают водой по 4.11 ГОСТ 10060.0.
5.6 Перед испытанием образцов-кернов или образцов-кубов из бетона неизвестного состава один из них подвергают следующим испытаниям:
- определяют массу тв0 керна (образца) после его насыщения, г;
- определяют объем V керна (образца), см3;
- раскалывают керн (образец) на куски объемом 20 - 30 см3 и определяют массу твi полученной пробы, г;
- кипятят пробу в течение 5 ч, охлаждают до температуры (20±2) °С, охлажденную воду сливают и определяют массу пробы ткi, г;
- высушивают пробу в сушильном шкафу при температуре (105±5) °С до постоянной массы тсi.
5.7 Определяют капиллярно-открытую пористость Пi бетона в проектном возрасте, %:
а) для образцов из бетона с известным составом:
- для тяжелого бетона
(1а)
- для бетонов с пористыми заполнителями
(1б)
где: Пi - капиллярно-открытая пористость материала, %;
Wi - объем воды затворения в 1 л уплотненной смеси образца бетона за вычетом водоотделения или водопоглощения заполнителями в процессе уплотнения, см3. Для заполнителей из плотных пород (гранит, базальт, кварц) водопоглощение принимают равным 1 % их массы;
Vп - объем открытых пор пористых заполнителей (объем воды, поглощаемой пористыми заполнителями за 1 ч), см3;
- удельная контракция применяемого цемента к сроку испытаний материала на морозостойкость см3/г .Значение определяют заранее по мере поступления цемента, используя методику, изложенную в приложении А;
К5 - стехиометрический коэффициент контракции цемента, принимаемый по таблице 1;
Цi - масса цемента в 1 л бетонной смеси, г.
Таблица 1
Тип Значение коэффициента К5 при различной плотности цемента
цемента 2,85 2,9 3,0 3,1 3,2
Алюминатный - - - - 4,1
БТЦ, ОБТЦ - - - 4,7 4,6
Портландцемент - - 5,2 5,1 -
Пуццолановый 6,1 6,1 6,0 5,9 -
ШПЦ 6,1 6,1 6,0 5,9 -
б) для образцов из бетона с неизвестным составом
(2)
где ткi, тci, твi, тв0 - величины по 5.6;
dw - плотность воды при температуре (20±2) °С, принимают 1 г/см3;
Д - коэффициент, отражающий объем пор в бетоне керна, в котором вода не переходит в лед при замораживании до минус (18±2) °С (определяют по таблице 2)
Таблица 2
Проектный класс (марка) бетона по прочности на сжатие
В10 (М150) В15 (М200) В22,5 (М300) В30 (М400) В40 (М500) В45 (М600)
Значение коэффициента Д 0,02 0,03 0,04 0,05 0,06 0,07
Примечание - Капиллярно-открытую пористость тощих бетонов с большой межзерновой пустотностью (изготовленных из жестких бетонных смесей со значительным недоуплотнением) определяют по формуле (1а) или (1б).
В этом случае в указанных формулах вместо Wi вводят определяемую по формуле

6 Порядок проведения испытаний
6.1 Насыщенные водой контрольные образцы через 2 ч после извлечения из ванны испытывают на прочность при сжатии по ГОСТ 10180.
6.2 Основные образцы сразу после извлечения из ванны помещают в морозильный шкаф и подвергают однократному замораживанию в течение 5 ч при температуре минус (18±2) °С.
6.3 Основные образцы после извлечения из морозильного шкафа в замороженном состоянии незамедлительно испытывают на прочность при сжатии и вычисляют коэффициент повышения прочности бетона Кi
, (3)
где - средние арифметические значения прочности бетона соответственно в контрольных и основных образцах, МПа.
6.4 Из таблиц Б.1 и Б.2 приложения Б для установленного значения капиллярно-открытой пористости испытываемого бетона находят соответствующее ей предельные значения морозостойкости Mмах и Ммin , а также коэффициентов повышения прочности Кмах и Кмin и рассчитывают морозостойкость бетона Мi в циклах по формуле
, (4)
где Кi - фактический коэффициент повышения прочности бетона;
Мmax и Мmin - соответственно максимальная и минимальная морозостойкость бетона, цикл;
Кmax и Kmin - соответственно максимальный и минимальный коэффициенты повышения прочности бетона.
6.5 Если значения коэффициента Кi для данной капиллярнооткрытой пористости меньше коэффициента Кmin , то морозостойкость Мi принимают равной Мmax , а при Кi большем, чем Кmax , морозостойкость принимают равной Мmin.
7 Правила обработки результатов испытания
7.1 Морозостойкость определяют по формуле
(5)
где (6)
Коэффициент Кт для тяжелого бетона, цементно-песчаного раствора и легкого бетона принимают соответственно 0,004, 0,005, 0,006.
Значения средних квадратических отклонений , находят по формулам:
(7)

(8)
7.2 Марку бетона по морозостойкости устанавливают равной меньшему значению F (таблица 3 ГОСТ 10060.0), которое является ближайшим к значению М.
8 Правила оформления результатов испытания
Исходные данные и результаты определения морозостойкости бетона заносят в журнал по форме, приведенной в приложении Г.

ПРИЛОЖЕНИЕ А
(обязательное)

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ УДЕЛЬНОЙ КОНТРАКЦИИ ЦЕМЕНТА
А.1 Общие положения
Методика распространяется на все виды цементов.
Методика устанавливает порядок измерения контракции цемента на контрактометре КД-07 и определения ее удельного значения в проектном возрасте 28 сут.
Контракция - уменьшение абсолютного объема цементного материала в результате гидратации цемента.
Удельная контракция - отношение контракции в заданный момент времени к массе гидратируемого цемента.
Указанную характеристику для применяемого цемента определяют один раз для каждой из поступающих партий цемента или при изменении вида добавок для бетонов.
А.2 Норма погрешности
Методика обеспечивает измерение контракции с погрешностью не более ±1 % объема при температуре (20±2) °С, а определение удельной контракции - с погрешностью ±2 %.
А.3 Средства измерений, вспомогательные устройства, материалы
1 Контрактометр КД-07.
2 Весы лабораторные с верхним пределом взвешивания не менее 1 кг, погрешностью взвешивания не более 10 мг.
3 Мерные цилиндры вместимостью 50 и 500 мл по ГОСТ 1770.
4 Виброплощадка лабораторная - характеристика по ГОСТ 10180.
5 Смазка - солидол, эмульсол, отработанное машинное масло.
6 Вода по ГОСТ 23732.
7 Чаша сферическая с мастерком для приготовления цементного теста по ГОСТ 310.3.
8 Термометр с диапазоном измерений (0-100) °С по ГОСТ 9871.
А.4 Сущность метода
Определение контракции основано на измерении уровня столба воды в стеклянном капилляре, расположенном над цементным тестом, помещенным в герметизируемый сосуд.
Уровень измеряют при постоянной температуре в диапазоне (20-25) °С в течение 3 ч.
А.5 Условия проведения измерения
Измерения выполняют при следующих параметрах окружающей среды:
температура воздуха, °С 15 - 30
относительная влажность, % 30 - 80
атмосферное давление, мм рт. ст. 710 - 780
А.6 Устройство контрактометра
Контрактометр (рисунок А.1) имеет сосуд 2, стакан 1, крышку 3 с капилляром 6 в защитной трубке 7 со шкалой, визир 8, заглушку капилляра 9, струбцину 4 и емкость 5.

Рисунок А.1
Вместимость сосуда 2 и стакана 1 составляет соответственно 750 и 500 см3. Капилляр 6 со
...