Оценка свойств жаростойкого бетона

• равномерный подъем температуры со скоростью 5 °С/мин и рабочую температуру печи не менее 1700 °С;
• вертикальную передачу нагрузки на образец;
• измерение деформации образца с погрешностью ±0,1 мм;
• сжатие образца не менее чем на 20 мм.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ  И ИСПЫТАНИЯ

3.1. Перед загрузкой с механического  устройства криптоловой печи  необходимо снять характеристики  холостого хода. Твердение и сушку  изготовленных образцов осуществляют  в соответствии с требованиями  табл.4. Образцы из бетона на  жидком стекле дополнительно  подвергают термообработке по режиму: подъем до температуры 800 °С со скоростью 200 °С/ч, выдержка при 800 °С 1 ч и охлаждение до температуры воздуха в помещении.

3.2. Для определения температуры  деформации бетона под нагрузкой  испытывают один образец.

3.3. Нагрузку на образец выбирают  таким образом, чтобы в поперечном  сечении образца, перпендикулярном  к действию сжимающей силы, создать  напряжения, равные МПа:

• 0,2 - для бетонов средней плотности 1500 кг/м и более;
• 0,15 - для бетонов средней плотности от 1000 до 1500 кг/м ;
• 10 - для бетонов средней плотности менее 1000 кг/м .

3.4. Образец устанавливают на  стержень по центру печи так, чтобы середина его высоты  находилась в центре визирной  трубки, используемой для измерения  температуры образца. Сверху и  снизу образца между стержнями  и образцом устанавливают угольные  прокладки диаметром 50 и толщиной 10 мм. Сверху образца устанавливают  стержень и механическое устройство  для нагружения и измерения  деформации образца.

3.5. Скорость подъема температуры  при испытании не должна превышать, °С/мин: 10 - при нагреве до 800 °С; 5 - при нагреве св. 800 °С.

3.6. Температуру измеряют:

• платино-платинородиевой термопарой при нагреве до 1300 °С;
• параллельно термопарой и оптическим пирометром при нагреве от 1000 до 1300 °С;
• оптическим пирометром при нагреве св. 1300 °С.

При измерении температуры горячий спай термопары следует располагать на уровне середины высоты образца бетона; спай не должен касаться внутренней нагреваемой поверхности печи.

Оптическим пирометром измеряют температуру боковой поверхности бетонного образца через визирную трубку из высокоогнеупорного материала внутренним диаметром 10-12 мм, установленную в футеровке печи в середине зоны наименьшей температуры нагрева. Снаружи трубку закрывают заслонкой, открываемой только на время измерения температуры.

3.7. После достижения температуры 400 °С температуру и деформацию  бетонного образца измеряют каждые 5 мин.

Результаты измерений записывают в журнал. Испытание заканчивают в тот момент, когда деформация бетонного образца достигнет 40%-ной первоначальной его высоты или произойдет разрушение образца.

3.8. Результаты определения деформаций  под нагрузкой оформляют в  виде диаграммы "Температура - деформация" (черт.1).

Диаграмма "Температура - деформация"

1 - кривая для бетонного образца  с пластичным

разрушением; 2 - то же, с хрупким разрушением

Черт.1

 

3.9. На диаграмме "Температура - деформация" отмечают температуру:

• начала размягчения, определяемую по точке НР, лежащей на 3 мм ниже наивысшего положения этой кривой;
• соответствующую 4%-ной деформации бетонного образца, определяемую по точке, лежащей на 20 мм ниже наивысшего положения кривой;
• соответствующую 40%-ной деформации бетонного образца, определяемую по точке, лежащей на 200 мм ниже наивысшего положения кривой;
• при которой произошло внезапное разрушение образца.

Температурный интервал размягчения определяют, как разность между температурой, соответствующей 40%-ной деформации образца (или температурой разрушения ТР), и температурой начала размягчения.

3.10. Результаты испытания округляют  до целых десятков градусов  Цельсия.

В журнале испытаний отмечают внешний вид образца после испытания (например, бочкообразный, оплавленный, с трещинами на поверхности и т.п.).

3.11. Результаты испытания признают  недействительными и испытания  повторяют, если при визуальном  осмотре испытанного бетонного  образца обнаружено:

• грибовидная форма, свидетельствующая о неравномерном нагреве образца по высоте;
• перекос - смещение в сторону верхнего основания относительно нижнего на 4-5 мм или разница в высоте образца по его периметру более 2 мм;
• одностороннее оплавление или другие признаки неравномерного нагрева образца.

3.12. Погрешность определения результатов  испытаний по данной методике  не должна превышать ±20 °С.

ПРИЛОЖЕНИЕ 4

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕРМОСТОЙКОСТИ БЕТОНА

Сущность метода заключается в определении способности образцов бетона выдерживать резкие смены температур от предельно допустимой температуры применения до 20 °С для классов по предельно допустимой температуре применения бетонов И3-И7 и от 800 °С до 20 °С - для классов бетонов И8-И18.

1. ОБРАЗЦЫ

Изготовляют три бетонные образца-куба с ребром длиной 7 см из бетонной смеси рабочего состава.

2. СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ

Для испытания применяют:

• сушильный электрический шкаф типа СНОЛ по ТУ 16.681.032;
• камерную электрическую печь типа СНОЛ по ТУ 16.681.139;
• весы технические по ГОСТ 24104;
• ванну вместимостью 10 л.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ  И ИСПЫТАНИЯ

3.1. Образцы после изготовления  выдерживают в условиях согласно  табл.6, затем подвергают визуальному осмотру и взвешивают. Образцы, на которых обнаруживают трещины, бракуют.

3.2. Для бетонов средней плотности 1500 кг/м и более термостойкость  определяют в водных теплосменах в следующем порядке.

3.2.1. Образцы помещают в печь, предварительно разогретую до  расчетной температуры, и выдерживают  при этой температуре 40 мин. Колебания  температуры в печи допускаются  в пределах ±20 °С. Время отсчитывают  с момента, когда в печи установится  необходимая температура.

3.2.2. По истечении 40 мин образцы  вынимают из печи и погружают  в ванну вместимостью 10 л с  водой комнатной температуры.

3.2.3. Образцы охлаждают в воде  в течение 5 мин, после чего вынимают  из воды и выдерживают при  температуре (20±5) °С в течение 10 мин. Затем нагревание повторяют. После  каждой теплосмены воду в ванне  необходимо менять.

3.3. Для бетонов средней плотности  менее 1500 кг/м и ячеистой структуры термическую стойкость  определяют в воздушных теплосменах в следующем порядке.

3.3.1. После высушивания образцы  помещают в печь, предварительно  разогретую до расчетной температуры, и выдерживают при той температуре 1 ч. Колебания температуры в печи  допускаются в пределах ±20 °С.

3.3.2. Через 1 ч образцы вынимают  из печи и охлаждают струей  воздуха комнатной температуры  из вентилятора в течение 20 мин. Затем нагревание повторяют.

3.4. Каждый нагрев и охлаждение  в воде или на воздухе являются  теплосменой. После каждой теплосмены  остывшие образцы осматривают, отмечают  появление трещин, характер разрушения (выкрошивание или окол материала) и определяют потери в массе.

3.5. Число теплосмен, вызвавших разрушение  образцов или потерю бетоном 20% первоначальной массы, принимают  за термическую стойкость бетона  в водных или воздушных теплосменах.

ПРИЛОЖЕНИЕ 5

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ УСАДКИ ЖАРОСТОЙКИХ БЕТОНОВ

Сущность метода заключается в определении изменения размеров образца бетона после нагрева до предельно допустимой температуры применения бетонов классов И3-И12 и до температуры эксплуатации - для бетонов классов И13-И18.

1. ОБРАЗЦЫ

Изготовляют три бетонные образца-куба с ребром длиной 7 см из бетонной смеси рабочего состава. Из бетонов ячеистой структуры образцы выпиливают из затвердевших изделий, конструкций или контрольных блоков.

2. СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ

Для испытаний принимают:

• штатив с индикатором часового типа с ценой деления 0,01 мм и ходом штока 10 мм, приведенный на схеме;
• сушильный электрический шкаф типа СНОЛ по ТУ 16.681.032;
• камерную электрическую печь типа СНОЛ по ТУ 16.681.139.

Схема штатива с индикатором часового типа

1 - основание; 2 - стойка; 3 - кронштейн;

4 - шаровая опора; 5 - индикатор

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ  И ИСПЫТАНИЯ

3.1. После режима твердения в  соответствии с табл.6 образцы  измеряют с помощью индикатора  часового типа. Среднее значение  трех измерений принимают за  размер образца после твердения ( ).

3.2. Затем образцы термообрабатывают  по режиму: подъем до (105±5) °С со  скоростью 50 °С/ч, выдержка при (105±5) °С 48 ч и охлаждение до температуры  воздуха в помещении.

3.3. После сушки образцы нагревают  до температуры эксплуатации. Скорость  подъема температуры - 150 °С/ч, время  выдержки - 4 ч.

3.4. После нагревания и охлаждения  образцов до температуры воздуха  в помещении их подвергают  визуальному осмотру. При наличии  поверхностных трещин шириной  раскрытия более 0,1 мм или признаков  оплавления образцы бракуют.

Образцы измеряют согласно п.3.1 и определяют среднее значение трех измерений образца после нагревания ( ).

3.5 Усадку  , %, вычисляют по формуле

 , (5)

где  - среднее значение размера образца после твердения, мм;

 - среднее значение размера образца  после нагревания, мм.

Если деформации усадки превышают значения, указанные в п.1.5.8, то бетон бракуют.

ПРИЛОЖЕНИЕ 6

МЕТОД ОПРЕДЕЛЕНИЯ АКТИВНОСТИ ОТВЕРДИТЕЛЯ

Сущность метода состоит в проверке способности отвердителя обеспечивать затвердение жидкого стекла.

1. ОТБОР ПРОБ

1.1. Для проверки активности отвердителя  отбирают пробы от каждой партии  указанного отвердителя из нескольких  мест, но не менее чем из  трех.

1.2. Пробу отвердителя отбирают  в объеме 5 л, методом квартования  уменьшают ее до 1 л.

2. СРЕДСТВА КОНТРОЛЯ

Для испытаний применяют: весы по ГОСТ 24104, термометр по ГОСТ 13646, ареометр по ГОСТ 18481.

3. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЯМ  И ИСПЫТАНИЯ

3.1. 200 г тонкомолотого шамота  смешивают со 100 г отвердителя (нефелинового  шлама, саморассыпающегося шлама) или 30 г отвердителя (кремнефтористого  натрия), затворяют жидким стеклом  плотностью 1,36 г/см  до получения теста нормальной густоты.

3.2. Из полученной массы изготовляют  лепешку, которую сразу же помещают  в полиэтиленовый пакет.

3.3. После выдерживания лепешки  в пакете при температуре не  ниже 20 °С в течение 24 ч ее вынимают  и осматривают.

3.4. Отвердитель считают активным, если он обеспечивает однородное  твердение раствора по всему  сечению.

 

 

Список использованной литературы.

1. ГОСТ 20910-90. «Бетоны жаростойкие. Технические условия». Переиздан в 2002 г. Действующий.