Стандартный метод испытаний ASTM C672/C672M на стойкость бетонных поверхностей к образованию окалины, подвергающихся воздействию антиобледенительных химикатов

Стандарт «ASTM C672/C672M Стандартный метод испытаний на окалиностойкость бетонных поверхностей, подверженных воздействию противогололедных реагентов», опубликованный Американским обществом по испытаниям и материалам (ASTM), описывает метод испытаний для определения окалиностойкости горизонтальной бетонной поверхности, подвергаемой циклам замораживания-оттаивания в присутствии противогололедных реагентов. Данный метод предназначен для качественной оценки поверхностной стойкости путем визуального осмотра.

Данный метод испытаний может быть использован для оценки влияния соотношения компонентов смеси, обработки поверхности, твердения и других факторов на устойчивость к образованию окалины. Однако данный метод испытаний не следует применять для определения долговечности заполнителей или других компонентов бетона. Корреляции между морозостойкостью образцов, вырезанных из затвердевшего бетона, и образцов, приготовленных в лабораторных условиях, не установлено.

Оборудование, используемое в этих испытаниях, включает в себя:

• Морозильное оборудование: Камера или помещение достаточного размера для хранения образцов и снижения температуры образцов до минус 18 градусов плюс/минус 3 градуса в течение 16–18 часов и поддержания этой температуры после полной загрузки образцов.
• Формы подходящего размера для использования с испытательными образцами и соответствующие требованиям стандарта ASTM C192/C192M.
• Пруток для испытаний на сжатие, соответствующий требованиям стандарта ASTM C143/C143M.
• Инструменты для сверления: деревянная скребковая доска, стальной шпатель и щетинная щетка средней жесткости, подходящие для достижения желаемой консистенции испытываемой поверхности.
• Конус осадки, соответствующий требованиям стандарта ASTM C143/C143M.
• Расходомер воздуха, соответствующий требованиям стандартов ASTM C173/C173M или ASTM C231.
• Весы, соответствующие требованиям стандарта ASTM C192/C192M.
• Бетоносмеситель, соответствующий требованиям стандарта ASTM C192/C192M.

Содержание воздуха, цементный фактор, осадка конуса, водоцементное отношение и другие свойства бетона и его компонентов должны соответствовать целям, для которых проводятся испытания. Для целей, обычно используемых в этом методе испытаний, таких как оценка обработки поверхности для предотвращения образования накипи, был признан полезным бетон со следующими свойствами:

• Воздух не вовлекается
• Содержание цемента, 335 плюс/минус 5 кг/м3
• Депрессия, 75 плюс/минус 15 мм
• Прочный заполнитель с максимальным размером зерен 25 мм (следует проявлять осторожность и использовать заполнитель, имеющий хорошую репутацию в условиях замерзания и воздействия мороза).

Если для сравнения будет использоваться бетон с воздухововлекающими добавками, он должен иметь те же пропорции, что и бетон, с которым он сравнивается, а содержание воздуха должно составлять 6 процентов плюс/минус 1 процент.

Бетон замешивается и испытывается в машине в соответствии с применимыми положениями стандарта ASTM C192/C192M .

Бетон широко используется в условиях, подверженных замораживанию и оттаиванию, особенно в холодном климате. Одной из самых серьёзных проблем, влияющих на долговечность бетона в таких условиях, является выкрашивание поверхности – вид разрушения, вызванный многократным применением противогололёдных реагентов и последующими циклами замораживания-оттаивания. Стандарт ASTM C192/C192M предлагает систематический метод испытаний для оценки стойкости бетона к такому типу повреждений. Этот стандарт включает процедуру оценки стойкости бетонной поверхности к образованию накипи после многократного замораживания и оттаивания в присутствии противогололёдных солей, таких как хлорид кальция.

Основными целями настоящего стандарта являются:

• Оценить прочность поверхности в моделируемых полевых условиях.
• Сравнить различные бетонные смеси или виды обработки с точки зрения их стойкости к истиранию поверхности.
• Поддержка проектных решений на основе контроля качества, исследований и производительности.

В процессе подготовки образцов бетонные плиты размером 300 x 300 x 75 мм отливаются и выдерживаются в стандартных условиях. После 14 дней влажной выдержки их сушат на воздухе в течение 14 дней. Затем на поверхность бетона наносится противогололедный реагент (обычно 4-процентный раствор хлорида кальция). Образцы подвергаются 50 циклам замораживания-оттаивания. Каждый цикл включает:

• Замерзание примерно до минус 18 градусов
• Оттаивание до плюс 24 градусов

После каждых 5 циклов поверхность осматривается и ей присваивается оценка по шкале от 0 до 5:

• 0 = Без масштабирования
• 1 = Очень легкое масштабирование
• 2 = Легкое или умеренное шелушение
• 3 = Среднее масштабирование
• 4 = От умеренного до сильного шелушения
• 5 = Сильное шелушение с видимым крупным заполнителем

На эксплуатационные характеристики (сопротивление образованию накипи) бетона при стандартном испытании ASTM C192/C192M могут влиять различные факторы, в том числе:

• Водоцементное отношение (более низкое водоцементное отношение обычно увеличивает сопротивление)
• Вовлечение воздуха (обеспечивает пространство для расширения замерзающей воды)
• Методы отверждения
• Использование дополнительных вяжущих материалов (например, летучая зола, шлак)
• Методы отделки поверхности

Этот стандарт широко используется:

• Производители бетона гарантируют качество смеси
• Министерство транспорта и транспортные агентства по обеспечению устойчивости инфраструктуры
• Исследователи изучают химическое взаимодействие замораживания-оттаивания и размораживания
• Инженеры и проектировщики разработают проект по использованию прочного бетона в холодном климате

Хотя этот стандарт предоставляет ценную информацию, он имеет некоторые ограничения:

• Это качественный, а не количественный тест (визуальные оценки могут быть субъективными).
• Он имитирует только один тип повреждений от замораживания-оттаивания (образование отложений от противообледенительных реагентов).
• Могут не полностью отражать реальные условия на месте (например, дорожное движение, воздействие ультрафиолета).

Стандарт ASTM C192/C192M важен, поскольку он помогает оценить и гарантировать долговечность бетона в условиях циклов замораживания-оттаивания в присутствии противогололедных реагентов. Это состояние является распространённым и серьёзным во многих холодных регионах. Этот стандарт считается важным по следующим причинам:

• Продлевает срок службы инфраструктуры: образование накипи на поверхности, вызванное солями для борьбы с гололёдом, может со временем привести к прогрессирующему повреждению поверхности, обнажая заполнители и снижая целостность конструкции. Этот стандарт определяет требования к бетонным смесям, устойчивым к образованию накипи, что обеспечивает более длительный срок службы тротуаров, мостов, бордюров, парковок и многого другого.
• Повышает общественную безопасность: расслоившиеся или поврежденные бетонные поверхности могут стать неровными, скользкими или опасными, увеличивая риск аварий для транспортных средств и пешеходов. Гарантируя долговечность поверхности, этот стандарт способствует повышению безопасности инфраструктуры в зимних условиях.
• Руководствуется выбором материалов и составом смеси: позволяет проектировщикам и подрядчикам сравнивать различные бетонные смеси, добавки и способы обработки поверхности в стандартизированных условиях. Помогает оптимизировать состав смеси для эксплуатации в холодном климате, особенно при выборе уровня воздухововлечения или дополнительных вяжущих материалов.
• Поддержка контроля качества: это испытание служит практическим инструментом для проверки качества бетонных партий или изделий перед их массовым использованием. Оно гарантирует, что всё, что указано в проектной документации, действительно поставлено и работает так, как задумано.
• Снижает затраты на обслуживание и жизненный цикл: предотвращение преждевременного износа поверхности приводит к уменьшению потребности в ремонте и снижению затрат на обслуживание в течение всего срока службы конструкции. Это помогает управляющим активами принимать решения, минимизирующие долгосрочные финансовые и экологические последствия.
• Обеспечивает стандартизированное сравнение: этот стандарт предоставляет единый, воспроизводимый метод оценки бетона для различных проектов, лабораторий и регионов. Это обеспечивает единообразие сравнительных тестов и более эффективное взаимодействие между разработчиками спецификаций, производителями и регулирующими органами.
• Соответствует целям устойчивого развития: прочный бетон снижает потребность в частом ремонте и замене, что, в свою очередь, со временем сокращает выбросы углекислого газа и отходы материалов. Он стимулирует использование материалов и методов, способствующих укреплению долговечной инфраструктуры.

Следовательно, стандарт ASTM C192/C192M играет решающую роль в оценке долговечности поверхности бетона, подвергающегося воздействию противогололедных реагентов и циклов замораживания-оттаивания. Хотя он не является исчерпывающим, он является основополагающим инструментом для обеспечения долговременной эксплуатации бетона в условиях холода. Понимание и применение результатов этого испытания может привести к повышению долговечности инфраструктуры, снижению затрат на обслуживание и повышению общественной безопасности в условиях замерзания.

Наша организация, много лет обслуживающая бизнес и внимательно следящая за мировыми достижениями в области науки и технологий, располагает командой опытных специалистов и обширной инфраструктурой для проведения испытаний, измерений и анализа в широком спектре областей для предприятий всех секторов. В связи с этим мы также предоставляем услуги по испытаниям в соответствии со стандартным методом испытаний ASTM C672/C672M на стойкость бетонных поверхностей к воздействию противогололедных реагентов.