Определение пористости бетона (воздухосодержания)

Бетон в процессе набора прочности приобретает капиллярно-пористую структуру, оказывающую влияние на эксплуатационные характеристики материала. Это результат того, что часть воды, входящей в состав бетонной смеси, используется в химической реакции с вяжущим, и освобождает место, которое впоследствии заполняется воздухом. Пористость – величина нормируемая, характеризуется объемом газа в массе уплотненной бетонной смеси и количеством пустот между зернами минерального наполнителя. От этого зависит теплопроводность бетонных и железобетонных конструкций, превышение допустимого количества пор и капилляров способствует сверхнормативному водонасыщению, снижает морозостойкость и прочность материала.

Способы предотвращения избыточной пористости бетона – использование высокомарочного цемента мелкого помола и соблюдение правил ухода в период набора прочности. Контроль производится по методике регламентированной ГОСТ 10181-2014 в лабораторных условиях специализированными аккредитованными организациями. В Москве и Московской области определение пористости бетонной смеси производит строительная лаборатория «ТехЛабКонтроль», имеющая соответствующие допуски от Росаккредитации.

Способы определения пористости бетонной смеси

Определение пористости бетонной смеси – сложный и трудоемкий процесс, заключающийся в физических испытаниях проб и аналитической обработке полученных результатов. Искомая величина оценивается объемом воздуха в уплотненной бетонной смеси (объемный метод), объемом пустот между зернами (компрессионный метод) и расчетным путем. Для исследований материала используются следующие приборы и вспомогательное оборудование:

• объемомер для определения пористости объемным методом;

• поромер для определения пористости компрессионным методом;

• весы;

• лабораторная виброплощадка;

• кельма;

• стеклянная лабораторная посуда;

• металлический стержень для перемешивания и штыкования материала.

Определение пористости (воздухосодержания) бетона проводится в стационарных условиях лаборатории. При этом, объем воздуха в смесях на плотном заполнителе определяют объемным или компрессионным методом, на пористом – только объемным. Перед проведением испытаний проводится градуировка объемомера и поромера.

Объемный метод определения пористости

При объемном методе проба бетонной смеси помещается в специальный прибор – объемомер, уплотняется и заливается определенным количеством воды. При перемешивании на протяжении 2-3 минут производится отбор пены и ее взвешивание. Далее по формулам методики ГОСТ 10181-2014 производится определение объема воздуха в процентах с округлением до 0,1%. Итоговое значение принимается как среднее арифметическое по двум испытаниям, при этом разница между ними не должна превышать 20%.

Компрессионный метод определения воздухосодержания

Этот способ предусматривает использование специального прибора – поромера. В его чашу загружается проба бетонной смеси, уплотняется и закрывается крышкой. Процесс испытаний предполагает заполнение чаши водой и проведение серии манипуляций с прибором при давлении до 100 кПа. Измерение уровня воды при повышенном и нулевом давлении позволяет по формулам методики ГОСТ 10181-2014 определить пористость бетонной смеси. Как и при объемном методе, итоговое значение принимается как среднее арифметическое по двум испытаниям, при этом разница между ними не должна превышать 20%.

Аналитический метод определения объема воздуха или газа в бетонной смеси

Методика определения объема воздуха в бетонной смеси по ГОСТ 10181-2014 предполагает и применение расчетного способа. Для этого производится сопоставление фактической массы и плотности компонентов бетонной смеси с последующим анализом полученных результатов.

Заключение

Пористость бетонной смеси – важная техническая характеристика материала, позволяющая бетонным и железобетонным конструкциям «дышать» и обмениваться влагой с внешней средой. Однако, превышение нормируемых значений воздухосодержания может негативно сказаться на качестве бетона снизить его прочность. Регулярная лабораторная проверка пористости смеси позволяет своевременно выявить факт и причину ее увеличения, дать рекомендации по корректировке технологии приготовления материала.