О контроле качества вяжущих и бетонов

Контроль качества вяжущих, бетонов и сооружений на их основе необходим на любой стадии строительного производства. Первые документальные сведения о нормативных требованиях и необходимости осуществления контроля строительно-технологического процесса относятся к началу нашего летоисчисления. Плиний отмечал, что для производства извести более пригоден известняк из карьеров, чем скапливающийся на берегах рек, а для приготовления растворов предпочтение следует отдавать не морским, а речным пескам, содержащим меньшее количество солей. В случае же безвыходности ситуации (отсутствие речных песков) Витрувий рекомендовал уменьшать содержание морского песка и применять более жирные составы. За соблюдение установленного технологического регламента и качества бетонных работ ответственность несли чиновники строительного надзора (Фронтин).

Определенный интерес представляют методы испытания вяжущих и бетонов. Описывая свойства оптимального состава эддистонского из- вестково-пуццоланового раствора, Дж. Смитон отмечал: «...что касается тех шаров, которые постоянно хранились под водой, то они не казались склонными подвергаться каким-либо изменениям в форме, а только постепенно увеличивать твердость настолько, что я не сомневался в возможности изготовлять цемент, который был бы равен лучшему рыночному портландскому камню по твердости и долговечности» [1]. Отсюда можно предположить, что с римских времен до конца XVII столетия в качестве контрольных использовались образцы-шары, которые без специальных приспособлений изготавливать было значительно проще, чем образцы других форм. Периодический их обмер позволял судить об объемных деформациях материала при отвердевании, а раздавливание в зрелом возрасте (по всей вероятности, посредством рычажных устройств и гирь) давало основание заключать о прочностных свойствах бетона.

Следует отметить, что в своем технологическом «Трактате об искусстве изготовлять хорошие строительные растворы...» А. Р. де Шарле- виль уделил внимание способам определения различных свойств бетонов (прочности при сжатии, растяжении, изломе, ударе, твердости при сверлении и др.), показал взаимосвязь некоторых из этих свойств (например, прочности при сжатии и растяжении, прочности при сжатии и ударе). Данная весьма важная методологическая сторона вопроса была развита в работах Н. А. Белелюбского, И. Г. Малюги и многих других исследователей.

Революционной можно признать разработку (около 1822 г.) великого французского инженера и ученого Луи Жозефа Вика — общеизвестного прибора, носящего его имя (рис. 1.2, а). Периодическое погружение в твердеющее цементное тесто иглы позволяет весьма просто регистрировать временной интервал (с момента смешивания цемента с водой) достижения конкретной глубины ее проникновения в массив навески (структурной прочности материала). Принимая постоянными конструктивные элементы прибора (массу штока, диаметр иглы, высоту исследуемого материала), условия эксперимента (продолжительность приготовления цементно-водного состава, определенную консистенцию смеси, температуру твердения, временной интервал проведения испытаний) и условно характеризуя граничные позиции началом (игла проникает в уплотненную навеску на глубину 38—39 мм) и концом схватывания (то же, на 1—2 мм), можно оценивать интенсивность структурообразования вяжущего продукта. Данная методика дает возможность реального и оперативного контроля качества выпускаемого портландцемента (его разновидностей) и сопоставлять интенсивность отвердевания вяжущих различных производителей.

Установки для определения сроков схватывания цемента

Рис. 1.2. Установки для определения сроков схватывания цемента:

а — авторский вариант; б — современный вид; в — механизированное исполнение (АСПП-6); г — автоматизированный прибор фирмы «Vicatronic»; д — то же, фирмы «Vicamatic»

Простота прибора и несложность методики испытаний, оперативность проведения работ, хорошая повторяемость получаемых результатов определили популярность и завидную живучесть технического решения Л. Ж. Вика. Определение сроков схватывания является неотъемлемой частью отечественной диагностики цементов (ГОСТ 310.3—76), европейского стандарта (EN 196—3:2005) и нормативов в других странах с некоторыми вариациями. Так, по Канадскому стандарту (CSA CAN 3—А5) предусмотрено определение только начала схватывания, а по Британскому (BS EN 197—1:2011) — опыты проводят не на цементном тесте, а на отделенной от бетонной смеси растворной составляющей (для учета истинного водоцементного фактора).

Прибор Вика на протяжении почти двухвекового существования постоянно совершенствовался, что видно из динамики развития его внешнего вида и конструктивного устройства (рис. 1.2). Неизменным оставался принцип работы — периодическое погружение в тведеющий цементный состав под постоянной нагрузкой иглы и фиксация времени достижения конкретных глубин погружения, принимаемых за «начало» и «конец» структурообразующего процесса. Несмотря на выше отмеченные достоинства, традиционный метод диагностики цементов характеризуется существенным недостатком — условностью показателей, что делает его малоприменимым при оценке физико-химической сущности твердения цемента.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >