Материал: Лабораторный практикум по эксплуатации автомобильных дорог и диагностике управления состоянием дорог. Канищев А.Н., Матвиенко Ф.В

116

10.9. Определение агрессивного воздействия противогололедных материалов на цементобетон

10.9.1. Сущность метода

Агрессивность жидкого противогололедного материала ПГМ оценивается по степени его влияния на морозостойкость поверхностных слоев бетона. За меру агрессивности воздействия жидкого ПГМ на цементобетон принята способность образцов сохранять состояние (отсутствие трещин, отколов, шелушения поверхности и др.) и массу при многократном переменном замораживании-оттаивании в растворе ПГМ. Ускорение процесса достигают понижением температуры замораживания до минус 50±5 °С. За критерий коррозионной стойкости принимают величину допустимой потери массы испытываемых образцов, приведенную к его объему, в размере 0,07 г/см3

( Dmд уд ).

10.9.2.Приборы и оборудование

Весы аналитические с погрешностью 0,02 г;

весы лабораторные для гидростатического взвешивания с точностью

0,02 г;

оборудование для изготовления и хранения бетонных образцовбалочек;

морозильная камера, обеспечивающая достижение и поддержание температуры до минус 50±5 °С;

емкости для насыщения и испытания образцов в растворе ПГМ из коррозионностойких материалов;

ванная для оттаивания образцов, оборудованная устройством для поддержания температуры раствора ПГМ в пределах 18±2 °С.

10.9.3.Подготовка к испытанию

Бетонные образцы для испытания на коррозионную стойкость изготавливают из бетона В30 (М400) с водоцементным отношением В/Ц не более 0,5, подвижностью бетонной смеси П1 по ГОСТ 7473. Для приготовления бетона используют материалы: песок, щебень, цемент, воду. Максимальная крупность щебня - 10 мм. Отклонение между собой значений средней плотности бетона отдельных образцов к моменту их испытаний не должно превышать 50 кг/м3. Размер образцов-балочек - 4x4x16 см. Количество образцов для одной серии испытаний - 6 шт. Образцы для испытаний не должны иметь внешних дефектов. Испытания бетонных образцов осуществляют в растворах 5%-й концентрации, приготовленных на дистиллированной воде. Образцы маркируют, замеряют геометрические размеры, оценивают внешнее состоя-

117

ние. Контрольные образцы (3 образца) в течение 48 ч насыщают при 18±2 °С в 5%-м растворе NaCl, а основные образцы (3 образца) насыщают в 5%-м растворе испытуемого. Уровень жидкости должен быть не менее 20 мм над верхней гранью образцов. После насыщения образцы осушают влажной тканью и взвешивают на воздухе и в воде.

10.9.4. Проведение испытания

Объем образцов бетона после водонасыщения определяют методом гидростатического взвешивания. Точность взвешивания до 0,02 г. Контрольные и основные образцы (по 3 образца) после насыщения в эталонном (NaCl) и испытуемом ПГМ подвергают испытаниям на замораживание и оттаивание. Для этого насыщенные образцы помещают в заполненную таким же раствором емкость на две деревянные прокладки: при этом расстояние между образцами и стенками емкости должен быть 10±2 мм, слой жидкости над поверхностью образцов должен быть не менее 20±2 мм. Образцы помещают в морозильную камеру при температуре воздуха в ней не выше минус 10 °С в закрытых сверху емкостях так, чтобы расстояние между стенками емкостей и камеры было не менее 50 мм. Температуру воздуха в морозильной камере измеряют в центре ее объема в непосредственной близости от образцов. После установления в закрытой камере температуры минус 10 °С её понижают в течение 1 ±0,25 ч. до минус 50±5 °С и делают выдержку при этой температуре 1 ±0,25 ч. Далее температуру в камере повышают в течение 1±0,5 ч до минус 10 °С и при этой температуре выгружают из нее емкости с образцами. Образцы оттаивают в течение 1±0,25 ч. в ванне с раствором ПГМ при температуре 18±2 °С. При этом емкости с образцами погружают в ванну таким образом, чтобы каждая из них была окружена слоем жидкости не менее 50 мм. Общее число циклов испытания зависит от состояния образцов и агрессивности ПГМ. Число циклов испытания образцов в течение суток должно быть не менее одного. В случае вынужденного перерыва в испытании образцы хранят в растворе ПГМ не более пяти суток. При перерыве в испытании более 5 сут. возобновляют их на новых сериях образцов. После каждых пяти циклов испытаний контролируют состояние образцов (появление трещин, сколов, шелушение поверхности) и массу путем взвешивания. Перед взвешиванием образцы промывают чистой водой, поверхность осушают влажной тряпкой. После каждых пяти циклов попеременного замораживания-оттаивания следует заменить 5%-е растворы испытуемого ПГМ и NaCl в емкостях и ванне для оттаивания на вновь приготовленные.

10.9.5. Обработка результатов

После испытания оценивают визуально состояние образцов: наличие трещин, сколов, шелушения и другие дефекты. Агрессивность жидкого реа-

118

гента по отношению к цементобетону оценивают по уменьшению массы образцов, приведенной к их объему. Оценку степени агрессивности испытуемого реагента проводят в следующей последовательности:

определяют объём (V) образцов по результатам взвешивания на воздухе и в воде (гидростатического взвешивания):

где m0 - масса образца, насыщенного в течение 48 часов в 5%-м растворе испытуемого реагента, и определенная взвешиванием на воздухе, г;

mв - масса образца, насыщенного в течение 48 часов в 5%-м растворе испытуемого реагента, и определенная взвешиванием в воде, г;

в - плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3;

определяют потери массы образца после 5, 10, 15, 20, 25 и 37 циклов ускоренных испытаний (по ГОСТ 10060.0-95, табл. 3):

где mп - масса образца, определенная взвешиванием на воздухе, после «П» циклов замораживания-оттаивания;

определяют удельное изменение массы образца mуд , отнесенное к его объему:

строят график зависимости удельного изменения массы образца от количества циклов испытаний для основных и контрольных образцов;

определяют количество циклов испытаний для значений Dmуд = 0,07 г/см3 для основных и контрольных образцов;

определяют удельный коэффициент агрессивности испытуемого реагента:

где М1 - количество циклов испытаний на замораживание-оттаивание для контрольных образцов (замораживаемых в NaCl), имеющих среднее удельное изменение массы Dmуд = 0,07 г/см3;

М2 - количество циклов испытаний на замораживание-оттаивание для контрольных образцов (замораживаемых в растворе испытуемого ПГМ), имеющихсреднееудельноеизменениемассыDmуд = 0,07 г/см3.

119

Полученные результаты сводят в табл. 10.6.

Контрольные вопросы

1.Каким образом отбираются пробы жидкого противогололедного материала?

2.Как определяется показатель pH и плотность жидкого противогололедного материала?

3.Как определяется общая минерализация жидкого противогололедного материала?

4.Как определяется коррозионная активность жидкого противогололедного материала?

5.Как определяется агрессивное воздействие противогололедного материала на цементобетон?

Литература

1.ОДМ «Методика испытания противогололедных материалов»/ Министерство транспорта РФ. Государственная служба дорожного хозяйства (РОСАВТОДОР). – М., 2003.

2.Куляшов, А.П. Зимнее содержание дорог: учеб. пособие/ А.П. Кулешов, Ю.И. Молев, В.А. Шапкин. – Нижний Новгород: Изд-во Нижегород. гос. техн. ун-т, 2007. – 353 с.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Для содержания автомобильных дорог в соответствии с нормативными требованиями необходимы высококвалифицированные специалисты, которые владели бы не только теоретическими, но и практическими навыками оценки их состояния.

Учебное пособие является руководством к выполнению лабораторных работ, оно позволяет изучить и усвоить теоретические знания и приобрести практические навыки, необходимые инженеру-дорожнику при эксплуатации и управлении состоянием автомобильных дорог, а также дает представление о методах оценки транспортно-эксплуатационного состояния автодорог и способах испытания противогололедных материалов.