способ контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке
Классы МПК: | G01N33/38 бетона; извести; цемента; гипса; кирпичей; керамики; стекла; строительных растворов |
Автор(ы): | Вальт Артур Брунович (RU), Гавриленко Олег Игоревич (RU) |
Патентообладатель(и): | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Калининградский государственный технический университет" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2012-04-26 публикация патента:
20.01.2014 |
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при проведении тепловой обработки бетонных конструкций. Способ включает определение температуры твердеющего бетона в заданные моменты времени и расчет прочности, при этом определяют трехсуточную прочность бетона при твердении в нормальных условиях, а прочность бетона определяют по формуле:
,
где R, % - прочность бетона, набранная за время , сут.
Kt - температурный коэффициент, определяемый в зависимости от температуры твердения бетона и трехсуточной прочности. Достигается снижение трудоемкости контроля. 1 табл., 2 ил.


Формула изобретения
Способ контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке, включающий определение температуры твердеющего бетона, заданные моменты времени и расчет прочности, отличающийся тем, что определяют трехсуточную прочность бетона при твердении в нормальных условиях, а прочность бетона определяют по формуле
где R, % - прочность бетона, набранная за время , сут;
Kt - температурный коэффициент, определяемый в зависимости от температуры твердения бетона и трехсуточной прочности.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к строительству и может быть использовано при проведении тепловой обработки бетонных конструкций.
Известен способ контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке, включающий определение температуры твердеющего бетона в заданные моменты времени и определение времени достижения бетоном 25%-ной прочности в нормальных условиях, используемые при расчетах прочности бетона (авторское свидетельство № 1734013 A1, МКП G01N 33/38, 15.05.92)
Недостаток - способ основан на предположении, что 100% прочность бетона в нормальных условиях достигается за 28 суток, эта прочность принимается за марочную, хотя многие бетоны продолжают дальнейшее упрочнение, из-за чего полученное по этому способу значение прочности оказывается недостаточно точным. Кроме этого, предлагаемый способ является трудоемким, т.к. определение времени достижения бетоном 25%-ной прочности предполагает осуществление замеров прочности (испытание образцов) на протяжении всего периода твердения.
Изобретение решает задачу снижения трудоемкости контроля за нарастанием прочности бетона за счет определения величины трехсуточной прочности бетона в нормальных условиях и использования в расчетах поправочного коэффициента, учитывающего увеличение времени набора прочности при отклонении от нормальных условий температуры твердения бетона.
Для получения необходимого технического результата в известном способе контроля за нарастанием прочности бетона при тепловой обработке, включающем определение температуры твердеющего бетона в заданные моменты времени и расчет прочности, предлагается определять трехсуточную прочность бетона в нормальных условиях, а прочность бетона рассчитывать по формуле: , где R, % - прочность бетона, набранная за время
, сут, Kt - температурный коэффициент, определяемый в зависимости от температуры твердения бетона и трехсуточной прочности бетона в нормальных условиях.
На приведенных графиках изображено:
фиг.1 - зависимости набранной прочности бетонов различных марок от времени при температуре твердения 20°С; R, % - набранная прочность бетона за время , сут.;
фиг.2 - зависимость температурного коэффициента от трехсуточной прочности R3 бетона и температуры твердения; Kt - температурный коэффициент, t,°С - температура твердения.
Способ осуществляется следующим образом.
Изготавливают образцы бетона 10×10×10 см. Размещают образцы в камере нормального хранения и выдерживают в течении 28 сут.
Образцы испытывают на прочность при сжатии через 3 сут и через 28 сут. После чего определяют трехсуточную прочность бетона R3 , как процент от марочной прочности R28, принятой за 100%.
Проведенные исследования показали, что зависимости набора прочности у марок бетона, трехсуточная прочность которых R3 находится в пределах 30÷60% от марочной прочности R28 бетонов, при температуре 80°C практически равны (см. фиг.1, отклонение времени набора заданной прочности составляет менее 5%). Таким образом, время набора бетоном заданной прочности при температуре 80°C можно принимать по зависимости, без учета трехсуточной прочности, характеризующей марку бетона. Время, за которое бетон используемой марки достигнет необходимой прочности определяют умножением времени достижения бетоном этой прочности при температуре 80°C на коэффициент Kt , зависящий от трехсуточной прочности бетона и температуры твердения бетона. Для каждой используемой в производстве марки бетона предварительно экспериментальным путем определяют коэффициенты Kt при различных температурах твердения бетона, например, с интервалом в 10°C, как приведено в таблице:
t=80°C | t=70°C | t=60°C | t=50°C | t=40°C | t=30°C | t=20°C | t=10°C | |
R3=30% | 1,244 | 1,719 | 2,466 | 3,714 | 5,959 | 10,424 | 20,664 | |
R3=35% | | 1,303 | 1,755 | 2,449 | 3,572 | 5,525 | 9,253 | 17,394 |
R3=40% | | 1,307 | 1,727 | 2,360 | 3,362 | 5,059 | 8,200 | 14,814 |
R3=45% | 1 | 1,270 | 1,655 | 2,225 | 3,111 | 4,581 | 7,242 | 12,683 |
R3=50% | | 1,205 | 1,552 | 2,059 | 2,836 | 4,106 | 6,360 | 10,865 |
R3=55% | | 1,118 | 1,426 | 1,872 | 2,548 | 3,637 | 5,541 | 9,277 |
R3=60% | | 1,016 | 1,286 | 1,672 | 2,254 | 3,180 | 4,778 | 7,864 |
По полученным экспериментальным данным строят графики зависимости температурного коэффициента Kt от трехсуточной прочности R3 бетона и температуры твердения бетона t°C. Промежуточные значения определяются интерполяцией.
В процессе тепловой обработки бетонных конструкций или изделий на производстве вначале определяют температуру бетона t°C в заданный момент времени. Затем по трехсуточной прочности бетона R3 и замеренной температуре бетонной конструкции определяют по установленным предварительно зависимостям температурный коэффициент Kt , определяющий увеличение времени набора прочности этой марки бетона относительно времени набора той же прочности при температуре, равной 80°C. Прочность бетона, набранную за определенное время, определяют по формуле:
,
где R, % - прочность бетона, набранная за время ;
Kt - температурный коэффициент, определяемый в зависимости от температуры твердения бетона и трехсуточной прочности бетона в нормальных условиях.
Конкретный пример осуществления способа.
Например, необходимо определить прочность, которую набирает бетон марки 200 на портландцементе марки 300 за 45 часов при температуре 50°C.
Изготавливают образцы бетона 10×10×10 см. Размещают образцы в камере нормального хранения и выдерживают в течение 28 сут. Проводят испытания образцов на прочность при сжатии через 3 сут и через 28 сут определяют трехсуточную прочность бетона R3=40%.
По приведенной выше таблице или по графикам на фиг.2 определяют температурный коэффициент Kt=2,360.
По формуле определяют прочность данной марки бетона при температуре твердения 50°C, которую он набрал за 45 ч:
К=100-82,09*е^(-0,961*45/24*1/2,36)=61,7%.
Предлагаемый расчет прочности бетона гораздо проще, чем описанный в ближайшем аналоге, кроме того, экспериментально было подтверждено увеличение точности определения прочности бетона примерно на 10%, по сравнению с ближайшим аналогом.
Класс G01N33/38 бетона; извести; цемента; гипса; кирпичей; керамики; стекла; строительных растворов