ГОСТ 10060.4-95 Бетоны. Структурно-механический метод ускоренного определения морозостойкости.
ГОСТ 10060.4-95
Группа Ж19
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
БЕТОНЫ
СТРУКТУРНО-МЕХАНИЧЕСКИЙ МЕТОД УСКОРЕННОГО
ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ
Concretes. Structure-mechanical rapid method
for the determination of frost-resistance
ОКС 91.100.30
ОКСТУ 5879
Дата введения 1996-09-01
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. N 18-17
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 контрактометр КД-07.
Примечание - Контрактометр 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 8269 в течение 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:
5.7 Определяют капиллярно-открытую пористость
| бетона в проектном возрасте, %:
|
а) для образцов из бетона с известным составом:
- для тяжелого бетона
- для бетонов с пористыми заполнителями
Таблица 1
Тип цемента | Значение коэффициента при различной плотности 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
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 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.
прочности бетона.
7 Правила обработки результатов испытания
7.1 Морозостойкость определяют по формуле
где
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
Материал сосуда, стакана, крышки и струбцины - нержавеющая сталь марки 12Х18Н10Т-Н1 по ГОСТ 5582.
А.7 Подготовка к проведению измерения
7.1 Внутренние стенки стакана контрактометра покрывают смазкой. В емкость термостатирования наливают 6 л воды температурой (20±2) °С.
7.3 Выкладывают цементное тесто в стакан контрактометра и уплотняют его на лабораторной виброплощадке.
7.4 Сосуд контрактометра устанавливают в емкость с водой и помещают в него стакан со смесью. Стакан поворачивают на 2-3 оборота. Затем сосуд под слоем воды закрывают крышкой.
При этом под водой с внутренней поверхности крышки удаляют пузырьки воздуха.
После герметизации сосуда контрактометр извлекают из емкости и дном сосуда постукивают 3-5 раз по поверхности стола для удаления оставшихся пузырьков воздуха.
7.5 В капилляр контрактометра доливают воду до отметки 0, и закрывают капилляр заглушкой.
7.6 Фиксируют время в момент доведения уровня воды в капилляре до отметки 0, а контрактометр устанавливают в емкость с водой.
Примечание - Суммарная (общая) длительность операций по 7.2-7.6 не должна превышать 10 мин.
А.8 Выполнение измерения
8.2 Уровень отмечают через 3 ч. Перед отсчетом дном сосуда постукивают по столу аналогично 7.4.
8.3 По окончании измерения контрактометр извлекают из емкости с водой, воду выливают; контрактометр ставят обратно в емкость и разгерметизируют его; из сосуда извлекают стакан с материалом; встряхивая открытой частью стакана над сферической чашей, извлекают из него отвердевший материал; выливают остаток воды из сосуда контрактометра и емкости; протирают сосуд и стакан ветошью, покрывают смазкой внутренние стенки стакана; вновь собирают контрактометр и закрывают сосуд крышкой.
А.9 Определение удельной контракции цемента
в возрасте 28 сут
9.1 Удельную контракцию цемента в проектном возрасте 28 сут определяют по результатам ее измерения на контрактометре КД-07 за 3 ч при пересчете на 1000 г цемента, используя данные таблицы А.1.
Таблица А.1 - Удельная контракция | цемента в проектном возрасте 28 сут |
Контракция на 1000 г цемента за 3 ч, см | Удельная контракция , см /г |
5,0 | 0,051 |
4,9 | 0,051 |
4,8 | 0,050 |
4,7 | 0,049 |
4,6 | 0,048 |
4,5 | 0,047 |
4,4 | 0,047 |
4,3 | 0,046 |
4,2 | 0,045 |
4,1 | 0,044 |
4,0 | 0,043 |
3,9 | 0,042 |
3,8 | 0,041 |
3,7 | 0,040 |
3,6 | 0,039 |
3,5 | 0,038 |
3,4 | 0,037 |
3,3 | 0,036 |
3,2 | 0,035 |
3,1 | 0,034 |
3,0 | 0,034 |
2,9 | 0,033 |
2,8 | 0,032 |
2,7 | 0,031 |
2,6 | 0,030 |
2,5 | 0,029 |
2,4 | 0,028 |
2,3 | 0,027 |
2,2 | 0,026 |
2,1 | 0,025 |
9.2 Значение контракции | на 1000 г цемента за 3 ч находят по зависимости
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Б
(обязательное)
ПОКАЗАТЕЛИ ШКАЛЫ МОРОЗОСТОЙКОСТИ
ТЯЖЕЛОГО И ЛЕГКОГО БЕТОНОВ
Таблица Б.1 - Показатели шкалы морозостойкости тяжелого бетона и цементно-песчаного раствора
Капиллярно-открытая пористость |
Морозостойкость, цикл | Коэффициент повышения прочности при однократном замораживании | ||
| ||||
0,5 | 863 | 863 | 1,00 | 1,00 |
1,0 | 625 | 625 | 1,01 | 1,01 |
1,5 | 573 | 558 | 1,04 | 1,02 |
2,0 | 534 | 505 | 1,08 | 1,03 |
2,5 | 503 | 465 | 1,13 | 1,03 |
3,0 | 475 | 433 | 1,17 | 1,04 |
3,5 | 453 | 403 | 1,21 | 1,04 |
4,0 | 430 | 378 | 1,26 | 1,05 |
4,5 | 413 | 353 | 1,30 | 1,06 |
5,0 | 398 | 330 | 1,35 | 1,06 |
5,5 | 380 | 309 | 1,39 | 1,07 |
6,0 | 365 | 295 | 1,44 | 1,08 |
6,5 | 351 | 290 | 1,48 | 1,09 |
7,0 | 338 | 253 | 1,53 | 1,09 |
7,5 | 328 | 235 | 1,57 | 1,10 |
8,0 | 315 | 215 | 1,61 | 1,11 |
8,5 | 300 | 200 | 1,66 | 1,11 |
9,0 | 295 | 185 | 1,70 | 1,11 |
9,5 | 289 | 170 | 1,74 | 1,12 |
10,0 | 280 | 158 | 1,78 | 1,12 |
10,5 | 273 | 143 | 1,80 | 1,13 |
11,0 | 265 | 130 | 1,84 | 1,13 |
11,5 | 258 | 120 | 1,86 | 1,13 |
12,0 | 253 | 108 | 1,89 | 1,14 |
12,5 | 245 | 98 | 1,91 | 1,14 |
13,0 | 240 | 88 | 1,94 | 1,15 |
13,5 | 235 | 80 | 1,96 | 1,15 |
14,0 | 230 | 73 | 1,98 | 1,16 |
14,5 | 223 | 65 | 1,99 | 1,16 |
15,0 | 220 | 59 | 2,03 | 1,16 |
15,5 | 216 | 53 | 2,03 | 1,17 |
16,0 | 213 | 47 | 2,04 | 1,18 |
16,5 | 210 | 43 | 2,05 | 1,18 |
17,0 | 208 | 41 | 2,06 | 1,18 |
17,5 | 207 | 40 | 2,07 | 1,18 |
18,0 | 204 | 33 | 2,08 | 1,18 |
18,5 | 203 | 30 | 2,09 | 1,19 |
19,0 | 202 | 28 | 2,09 | 1,19 |
19,5 | 201 | 26 | 2,10 | 1,19 |
20,0 | 201 | 23 | 2,11 | 1,19 |
20,5 | 201 | 22 | 2,11 | 1,19 |
21,0 | 201 | 20 | 2,13 | 1,20 |
21,5 | 200 | 20 | 2,13 | 1,20 |
22,0 | 200 | 18 | 2,13 | 1,20 |
22,5 | 200 | 18 | 2,14 | 1,21 |
23,0 | 200 | 16 | 2,14 | 1,21 |
23,5 | 200 | 15 | 2,14 | 1,21 |
24,0 | 200 | 15 | 2,14 | 1,21 |
24,5 | 200 | 15 | 2,14 | 1,21 |
25,0 | 200 | 15 | 2,14 | 1,21 |
Таблица Б.2 - Показатели шкалы морозостойкости легкого бетона
Капиллярно-открытая пористость |
Морозостойкость, цикл | Коэффициент повышения прочности при однократном замораживании | ||
| ||||
16,5 | 165 | 88 | 2,06 | 1,10 |
17,0 | 159 | 80 | 2,09 | 1,10 |
17,5 | 153 | 73 | 2,11 | 1,11 |
18,0 | 147 | 64 | 2,15 | 1,11 |
18,5 | 141 | 55 | 2,16 | 1,11 |
19,0 | 135 | 50 | 2,18 | 1,12 |
19,5 | 130 | 44 | 2,19 | 1,12 |
20,0 | 125 | 38 | 2,20 | 1,12 |
20,5 | 120 | 33 | 2,21 | 1,12 |
21,0 | 118 | 29 | 2,22 | 1,12 |
21,5 | 113 | 25 | 2,22 | 1,12 |
22,0 | 110 | 21 | 2,23 | 1,13 |
22,5 | 108 | 18 | 2,23 | 1,13 |
23,0 | 105 | 16 | 2,23 | 1,13 |
23,5 | 103 | 15 | 2,23 | 1,13 |
24,0 | 102 | 15 | 2,23 | 1,13 |
24,5 | 101 | 14 | 2,24 | 1,13 |
25,0 | 100 | 13 | 2,24 | 1,14 |
ПРИЛОЖЕНИЕ В
(информационное)
ПРИМЕР УСКОРЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
МОРОЗОСТОЙКОСТИ БЕТОНА
2 Требуется определить морозостойкость бетона в проектном возрасте 28 сут.
3 Образцы подвергают водонасыщению по ГОСТ 10060.0.
4 Определяют показатели морозостойкости.
4.2 Вычисляют капиллярно-открытую пористость бетона в возрасте 28 сут по формуле (1а)
4.4 Вычисляют средние арифметические значения пределов прочности бетона в контрольных и основных образцах:
4.5 Вычисляют значение коэффициента повышения прочности бетона при однократном замораживании по формуле (3)
4.7 Для окончательного представления результата ускоренного определения морозостойкости вычисляют:
- значения средних квадратических отклонений результатов испытаний на прочность контрольных и основных образцов бетона по формулам (7) и (8):
4.8 Окончательно морозостойкость бетона равна
Испытанному бетону устанавливают марку по морозостойкости F200 (ближайшее к М меньшее значение F из таблицы 3 ГОСТ 10060.0).
ПРИЛОЖЕНИЕ Г
(обязательное)
ФОРМА ЖУРНАЛА УСКОРЕННОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ
МОРОЗОСТОЙКОСТИ БЕТОНА
Дата изготов- ления | Размер образца, мм | Наиме- нование, расход добавки, кг/м | Дата опреде- ления морозо- стойкости | Показатели морозостойкости бетона | Морозо- стойкость М, цикл | Марка по морозо- стойкости F | |||||
|
|
|
| Прочность образца, МПа | , см | % |
|
| |||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| ||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Начальник подразделения (лаборатории) |
|
|
|
| (подпись)
|
| (ф.и.о.)
|
Ответственное лицо, проводившее испытание |
|
|
|
| (подпись) |
| (ф.и.о.) |