/ Использование камер Memmert при исследованиях железобетона на старение

Использование камер Memmert при исследованиях железобетона на старение

21.07.2020

Измерение глубины карбонизации в бетоне

Стандарт DIN EN 206 предполагает, что бетонные конструктивные элементы имеют срок службы не менее 50 лет. Коррозия стальной арматуры в железобетоне, вызванная воздействием CO2 (карбонизация), может сократить срок службы. Holcim HüttenZement GmbH использует климатическую камеру Memmert ICH C с контролем CO2, чтобы выяснить, какими характеристиками должен обладать бетон для минимизации карбонизации.

Карбонизация – краткое пояснение

Удивительно, но бетон и пиво имеют много общего: у обоих есть всего несколько ингредиентов, есть множество рецептур и оба имеют такой параметр, как возраст. Хотя срок годности любимого напитка немцев в основном зависит от процессов окисления, железобетон чаще всего страдает от коррозии стальной арматуры, вызванной различными воздействиями. Одной из основных причин этого является проникновение хлоридов в бетон. Второй основной причиной преждевременного старения железобетона является CO2, который может проникать во внешние слои бетона из воздуха или воды, содержащей CO2. Этот химический процесс называется карбонизацией. Основными компонентами бетона являются вода, заполнители и цемент. Добавки и / или средства сцепления часто добавляют в бетонную смесь, чтобы она лучше поддавалась обработке и повышалась прочность бетона. Поскольку бетон обладает чрезвычайно высокой прочностью на сжатие, но низкой прочностью на растяжение, он обычно армируется стальными стержнями или прутьями. Стальная арматура полностью закрыта бетоном и, таким образом, хорошо защищена от коррозии. Дополнительную защиту образует сильный щелочной водорастворимый гидроксид кальция Ca(OH)2, который образуется, когда бетон затвердевает в результате реакции силикатов кальция с водой. Высокий pH воды в порах гидратированного цемента образует инертный слой оксида железа на стальной арматуре, предотвращая образование ржавчины. Если со временем сочетание влажности и CO2 влияет на структуру, гидроксид кальция реагирует с образованием карбоната кальция (CaCO3), снижая pH. Как следствие, арматура больше не защищена от коррозии. Глубина фронта карбонизации зависит от ряда критериев, таких как влажность, пористость и возраст бетона.

Классы воздействия на бетон используются в качестве руководства

В Европе стандарт DIN EN 206-1 определяет влияние различной окружающей среды, объединяя его в классы воздействия на бетон. Эти классы не являются взаимоисключающими, что означает, что несколько классов могут воздействовать одновременно. В зависимости от класса стандарт устанавливает соотношение воды и цемента, минимальное содержание цемента и содержание воздуха в бетоне, чтобы гарантировать долговечность железобетона. Карбонизация бетона определяется как класс XC. Европейский комитет по стандартизации (CEN) в настоящее время пересматривает стандарт EN 206, чтобы предложить новый подход, гарантирующий долговечность бетона: классификация по классам сопротивления, основанная на скорости продвижения карбонизации через бетон. Первоначальные практические испытания классификации различных марок бетона в настоящее время проводятся в различных местах, в том числе в Holcim HüttenZement GmbH в Дортмунде, Германия.

Определение глубины карбонизации

Как и в большинстве отраслей промышленности, для прогнозирования срока службы можно использовать искусственное старение. Это делается путем погружения испытательных образцов - бетонных кубиков или балок в воду на 28 дней. Затем их сушат в стандартной атмосфере (20 °C и 65% относительной влажности) в течение 14 дней в климатической камере или комнате с контролируемым климатом, после чего их хранят в течение 70 дней при температуре 20 ℃, 55% относительной влажности и 3% CO2 в камере с постоянным климатом Memmert ICH750C. Глубина карбонизации определяется через 56, 63 и 70 дней. Это делается путем расщепления образца для испытаний и опрыскивания поверхности теста индикатором. При высоких значениях pH поверхность становится красной / фиолетовой (см. изображение). Это означает, что обеспечивается адекватная защита от коррозии, в то время как поверхность остается бесцветной в месте проникновения CO2. Глубина карбонизации измеряется с помощью штангенциркуля.

Климатическая камера Memmert ICH: мобильная камера с климат-контролем 

Климатическая камера Memmert ICH C, в которой бетонные кубы подвергаются воздействию CO2 в постоянной атмосфере, оснащена телескопическими направляющими и усиленными решетками из нержавеющей стали, чтобы максимально эффективно использовать возможности камеры объемом 749 литров. Каждая решетка может разместить ок. 50 кг. Каждый испытуемый образец железобетона весил 12 кг. Доктор Экхардт особенно ценит мобильность климатической камеры. «По сути, ICH предназначен для полумобильного использования, поскольку его можно легко перемещать из одной комнаты в другую. Имеется собственный климат-контроль. Подача CO2 может регулироваться отдельно, а это означает, что мне не нужна огромная климатическая камера и мне не нужно контролировать климат всей комнаты, чтобы проводить эксперименты по карбонизации».

Подробную информацию и технические характеристики камеры Memmert ICH C вы можете найти на странице продукта.

Компания AixLab является официальным представителем компании Memmert в России.
Мы предлагаем полный цикл подготовки и исполнения проектов поставки данного оборудования:
-Подбор оборудования в соответствии с требованиями заказчика;
-Поставки от производителя;
-Пуско-наладочные работы и инструктаж пользователей;
-IQ/OQ/PQ-квалификация оборудования в соответствии с методиками производителя;
-Надежное гарантийное и постгарантийное обслуживание.

Возврат к списку