ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний...

57
НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ ДСТУ EN 12390-11:20(EN 12390-11:2015, IDT) ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ Частина 11. Визначення стійкості цементобетону до дії хлоридів, односпрямована дифузія (Проєкт, перша редакція) Київ ДП «УкрНДНЦ» 20

Upload: others

Post on 01-Apr-2021

6 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

I

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

ДСТУ EN 12390-11:202Х

(EN 12390-11:2015, IDT)

ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ

Частина 11. Визначення стійкості цементобетону до дії

хлоридів, односпрямована дифузія

(Проєкт, перша редакція)

Київ

ДП «УкрНДНЦ»

202Х

Page 2: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

II

ПЕРЕДМОВА

1 РОЗРОБЛЕНО: Технічний комітет стандартизації «Будівельні

конструкції» (ТК 303), «Автомобільні дороги і транспортні споруди»

(ТК 307), Державне підприємство «Державний дорожній науково-

дослідний інститут імені М.П. Шульгіна» (ДП «ДерждорНДІ»),

Товариство з обмеженою відповідальністю «Науково-виробниче

підприємство «КРОК»

2 ПРИЙНЯТО ТА НАДАНО ЧИННОСТІ: наказ Державного підприємства

«Український науково-дослідний і навчальний центр проблем

стандартизації, сертифікації та якості» від «___» ___________

№ ____________ з 202ХХХХХ

3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened

concrete — Part 11: Determination of the chloride resistance of concrete,

unidirectional diffusion» (Випробування цементобетону. Частина 11.

Визначення стійкості цементобетону до дії хлоридів, односпрямована

дифузія) і внесений з дозволу CENELEC, Rue de la Science 23, B-1040

Brussels, Belgium. Усі права щодо використання європейських

стандартів у будь-якій формі й будь-яким способом залишаються за

CENELEC

Ступінь відповідності — ідентичний (IDT)

Переклад з англійської (еn)

4 Цей стандарт розроблено згідно з правилами, установленими в

національній стандартизації України

5 УВЕДЕНО ВПЕРШЕ

Право власності на цей національний стандарт належить державі. Заборонено повністю або частково видавати, відтворювати

задля розповсюдження і розповсюджувати як офіційне видання цей національний стандарт або його частини на будь-яких носіях інформації

без дозволу ДП «УкрНДНЦ» чи уповноваженої ним особи ДП «УкрНДНЦ», 202Х

Page 3: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

III

ЗМІСТ

С.

Національний вступ………………………………………………………………... V

Вступ………………………………………………………………………………….. VII

1 Сфера застосування………………………………………………………..… 1

2 Нормативні посилання………………………………………………..……… 1

3 Терміни, визначення понять, познаки та скорочення…………………… 2

3.1 Терміни та визначення понять……………………………………….. 2

3.2 Познаки та скорочення………………………………………………… 4

4 Принцип………………………………………………………………………… 5

5 Реактиви та устатковання…………………………………………………… 6

5.1 Реактиви…………………………………………………………………… 6

5.2 Устатковання……………………………………………………………… 7

6 Підготування дослідних зразків…….………………………………………. 9

6.1 Підготування лабораторних зразків…………………………………… 9

6.2 Оброблення і підготування основного зразка до випробувань на

стійкість до дії хлоридів…………………………….………………………..

11

7 Методика випробування………………………………………………..…… 15

7.1 Умови експонування……………………………………………………... 15

7.2 Метод експонування……………………………………………………... 16

7.3 Період експонування…………………………………………………….. 17

7.4 Визначення початкового вмісту хлоридів (Ci)………………………… 17

7.5 Профільне шліфування………………………………………………….. 18

7.6 Аналіз вмісту хлоридів……………….…………………………………... 21

8 Регресійний аналіз та оформлення результатів…………………………. 21

9 Протокол випробування…………………………………………………….. 24

10 Точність вимірювання……………………………………………………….. 25

Додаток А (довідковий) Коефіцієнти дифузії……………………………… 27

Page 4: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

IV

Додаток В (довідковий) Дослідний зразок із керна... ………………...…… 29

Додаток С (довідковий) Типове устатковання та методика вакуумного

насичення……………………………….............…

31

Додаток D (обов’язковий) Метод занурення у розчин для зразків

великих розмірів…………………………………..

34

Додаток Е (довідковий) Рекомендації щодо методики випробування.. 35

Додаток F (довідковий) Приклади побудови калібрувальних графіків

за методикою розрахунку для виконання

регресійного аналізу……………………………...

39

Бібліографія………………………………………………………………………… 47

Page 5: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

V

НАЦІОНАЛЬНИЙ ВСТУП

Цей національний стандарт ДСТУ EN 12390-11:202Х

(EN 12390-11:2015, IDT) «Випробування цементобетону. Частина 11.

Визначення стійкості цементобетону до дії хлоридів, односпрямована

дифузія», прийнятий методом перекладу, — ідентичний щодо EN 12390-

11:2015 (версія en) «Testing hardened concrete — Part 11: Determination of

the chloride resistance of concrete, unidirectional diffusion».

Технічний комітет стандартизації, відповідальний за цей стандарт в

Україні, — ТК 303 «Будівельні конструкції», споріднений — ТК 307

«Автомобільні дороги і транспортні споруди».

Серія стандартів EN 12390 «Випробування цементобетону»

складається з наступних вісімнадцяти частин:

Частина 1: Форма, розміри та інші вимоги до зразків та виливків;

Частина 2: Виготовлення та тверднення зразка для випробування на

міцність;

Частина 3: Випробування зразків на стиск;

Частина 4: Міцність при стиску. Технічні умови на машини для

випробування;

Частина 5: Випробування на міцність зразків при згинанні;

Частина 6: Випробування зразків на міцність на розтяг при

розколюванні;

Частина 7: Густина цементобетону;

Частина 8: Глибина проникнення води під тиском;

Частина 9: Стійкість до замерзання-відтавання за наявністю

протиожеледних матеріалів;

Частина 10: Визначення стійкості до карбонізації бетону при

концентрації вуглекислого газу відповідно до його вмісту в атмосфері;

Частина 11: Визначення стійкості цементобетону до дії хлоридів,

односпрямована дифузія;

Page 6: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

VI

Частина 12: Визначення стійкості до карбонізації бетону. Прискорений

метод визначення карбонізації;

Частина 13: Визначення середнього модулю пружності при стиску;

Частина 14: Напівадіабатичний метод визначення тепловиділення

бетону у процесі його твердіння;

Частина 15: Адіабатичний метод визначення тепловиділення бетону у

процесі його твердіння;

Частина 16: Визначення усадки бетону;

Частина 17: Визначення повзучості бетону при стиску;

Частина 18: Визначення коефіцієнта міграції хлориду.

Примітка. Частина 2, як національний стандарт перебуває на стадії

розроблення.

У цьому національному стандарті зазначено вимоги, які відповідають

законодавству України.

До стандарту внесено такі редакційні зміни:

— слова «цей європейський стандарт» та «цей документ» замінено

на «цей стандарт»;

— структурні елементи стандарту: «Титульний аркуш», «Передмову»,

«Національний вступ», «Вступ», першу сторінку, «Терміни, визначення

понять, познаки та скорочення» та «Бібліографічні дані» — оформлено

згідно з вимогами національної стандартизації України;

— у розділі 2 та «Бібліографії» наведено «Національне пояснення»,

виділене рамкою;

— рисунки наведено одразу після тексту, де вперше виконано

посилання на них, або на черговій сторінці;

— виправлено друкарські помилки у 3.2.

Копії нормативних документів, на які є посилання в цьому стандарті,

можна отримати в Національному фонді нормативних документів.

Page 7: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

VII

ВСТУП

Залізобетонні конструкції, що сприймають дію хлоридів із морської

води або інших джерел, мають бути довговічними, принаймні, протягом

передбачуваного строку служби. Вірогідність корозії арматури значно

зростає в міру збільшення рівня хлоридів на поверхні арматурі. З цієї

причини стійкість до дифузії хлоридів або проникність бетону, є важливою

властивістю і в цьому стандарті встановлено метод випробування, який

може бути застосовано до виготовлених зразків або із кернів, для

оцінювання потенційних властивостей стійкості бетону до дії хлоридів.

Технічні умови, що стосуються методики випробування зразків із

кернів, наведено у додатку В.

Примітка. Цей метод випробування потребує не менше ніж 119 діб, які

охоплюють мінімальний вік зразка до випробування 28 діб, не менше ніж один день для

підготування та оброблення зразка, а потім 90 діб для випробовування зразка

хлоридним розчином.

Page 8: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete
Page 9: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

1

прДСТУ EN 12390-11:202Х

НАЦІОНАЛЬНИЙ СТАНДАРТ УКРАЇНИ

ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ

ЧАСТИНА 11. ВИЗНАЧЕННЯ СТІЙКОСТІ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ ДО ДІЇ ХЛОРИДІВ, ОДНОСПРЯМОВАНА ДИФУЗІЯ

TESTING HARDENED CONCRETE

PART 11: DETERMINATION OF THE CHLORIDE RESISTANCE OF CONCRETE, UNIDIRECTIONAL DIFFUSION

Чинний від 202Х–ХХ–ХХ

1 СФЕРА ЗАСТОСУВАННЯ

Цей стандарт визначає метод визначення наслідків дії

односпрямованої нестаціонарної дифузії хлоридів при різній концентрації у

поверхневих шарах стандартних зразків бетону. Цей метод випробування

забезпечує можливість визначити схильність зразків зазначеного ступеня

зрілості (віку) до проникнення хлоридів, наприклад, для ранжування якості

бетону за результатами порівняльних випробувань. Оскільки стійкість до

проникнення хлоридів залежить від віку бетону, включно з ефектами

постійної гідратації, то таке ранжування також може відрізнятися

відповідно до віку зразків.

Розглянута в цьому стандарті методика випробування не

розповсюджується на бетон з обробленою поверхнею, наприклад, за

допомогою силанів, її також не можна застосовувати до бетону з вмістом

волокон (див. Е.1).

2 НОРМАТИВНІ ПОСИЛАННЯ

Наведені нижче нормативні документи необхідні для застосування

цього стандарту, повністю або частково є нормативними посиланнями. У

разі датованих посилань застосовують тільки наведені видання. У разі

Page 10: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

2

недатованих посилань потрібно користуватись останнім виданням

нормативних документів (разом зі змінами).

EN 12390-2 Testing hardened concrete — Part 2: Making and curing

specimens for strength tests

EN 14629 Products and systems for the protection and repair of concrete

structures — Test methods — Determination of chloride content in hardened

concrete

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

EN 12390-2 Випробування цементобетону. Частина 2. Виготовлення

та доведення зразка до твердого стану для випробування на міцність

EN 14629 Вироби та системи для захисту і ремонту бетонних

конструкцій. Методи випробувань. Визначення вмісту хлоридів у

цементобетоні

3 ТЕРМІНИ, ВИЗНАЧЕННЯ ПОНЯТЬ, ПОЗНАКИ ТА СКОРОЧЕННЯ

У цьому стандарті вжито терміни, визначення понять, познаки та

скорочення, наведені нижче.

3.1 Терміни та визначення понять

3.1.1 поверхня після розпалублення; (as-cast surface)

Поверхня бетону, що у конструкції будівельної споруди зазнає впливу

хлоридного середовища

3.1.2 вміст хлоридів (chloride content)

Кількість розчинних в кислоті хлоридів, виражена у відсотках від маси

бетону

Page 11: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

3

3.1.3 проникнення хлоридів (chloride penetration)

Накопичення хлоридів всередині бетону внаслідок впливу зовнішніх

джерел хлоридів

3.1.4 дифузія (diffusion)

Рух молекул або іонів залежно від градієнта концентрації, тобто їх

переміщення із зони з високою концентрацією в зону з меншою

концентрацією

3.1.5 коефіцієнт дифузії (diffusion coefficient)

Пропорційне відношення між матеріальним потоком (наприклад,

швидкістю потоку хлоридів) та градієнтом концентрації в рівнянні дифузії.

Примітка 1. У цьому стандарті застосовано закон Фіка.

Примітка 2. Див. додаток А

3.1.6 початковий вміст хлоридів, Сі (initial chloride content, Ci)

Початковий вміст хлоридів означає вміст хлоридів, що містяться в

компонентах бетонної суміші до початку контакту бетону з хлоридами

навколишнього середовища.

3.1.7 коефіцієнт нестаціонарної дифузії, Dnss (non-steady state

diffusion coefficient, Dnss)

Коефіцієнт дифузії для врахування одночасного зв’язування хлоридів.

Примітка 1. Коефіцієнт стаціонарної дифузії хлоридів вимірюють на

водонасичених лабораторних зразках, де хлориди дифундують через тонкий зразок між

двома резервуарами з хлоридним розчином, причому один з резервуарів містить

розчин вищої концентрації, ніж інший. Така стаціонарна дифузія хлоридів не охоплена

розглянутим у цьому стандарті методом випробувань. Коефіцієнт стаціонарної дифузії

хлоридів відображає тільки дифузію, що полягає в транспортуванні іонів через бетон,

оскільки бетон більше не може зв'язувати хлорид-іони.

Примітка 2. Див. додаток А

Page 12: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

4

3.1.8 профільне шліфування (profile grinding)

Сухе шліфування бетонного зразка тонкими послідовними шарами

3.1.9 стан вакуумного насичення (vacuum saturated condition)

Зразок, просочений водою в умовах вакууму.

3.2 Познаки та скорочення

Сі — початковий вміст хлоридів, % від маси бетону;

Сm,j — виміряний вміст хлоридів в бетонному шарі j,% від маси бетону;

Сr,j — вміст хлоридів у шарі j, розрахований за формулою (1) за допомогою

найкращої доступної комбінації Cs та Dnss,% від маси бетону;

Cs — розрахунковий вміст хлоридів у шарах поблизу відкритої поверхні,% від маси

бетону;

Cх — вміст хлоридів, виміряний на середній глибині x та за час витримки t, % від

маси бетону;

Dnss — коефіцієнт нестаціонарної дифузії хлоридів, м2с–1;

F — cума квадратів залишків;

FR — швидкість потоку (інтенсивність) в молях м–2∙с;

від j1

до jn

— шар основи, визначений за кількістю шарів у напрямку від відкритої поверхні,

починаючи від поверхневого шару j1;

r — повторюваність;

R — відтворюваність;

R2 — коефіцієнт детермінації;

sr — стандартний відхил повторюваності;

sR — стандартний відхил відтворюваності;

S — сума квадратів;

t — час експонування, в секундах;

u — змінна інтеграла, безвимірна;

x — глибина від відкритої поверхні до середини шару основи j, в метрах;

z — розмірний параметр, безвимірний;

∂c/∂x — градієнт концентрації, концентрацію виражено в моль/м3

Page 13: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

5

4 ПРИНЦИП

Зразок у формі циліндра або куба має бути виготовлений відповідно

до EN 12390-2 з віком тверднення не менше ніж 28 діб.

Рекомендації стосовно випробування зразків із кернів викладено в

додатку B, в якому зазначено, що керн може бути взято з окремого

елемента, збірного залізобетонного елемента або конструкції.

Зразок розділяють на два лабораторних зразки: основний зразок,

який використовують для встановлення значень для побудови

калібрувального графіка з визначення вмісту хлоридів після експонування

зразка в умовах односпрямованого проникнення хлоридів, та зразок, який

використовують для визначення початкового вмісту хлоридів, Ci. Це

початкове значення приймають як рівень вмісту хлоридів у вихідному

бетоні.

Основний зразок в умовах вакууму насичують дистильованою або

демінералізованою водою, покривають поверхні з усіх боків, крім однієї, а

потім непокриту поверхню піддають впливу хлоридного розчину.

Експонування виконують повним зануренням, заливанням непокритої

поверхні або перевертанням зразка і зануренням його непокритої поверхні

в хлоридний розчин. Еталонний розчин — це тривідсотковий розчин

хлориду натрію (NaCl) для експонування упродовж 90 діб (дозволено

застосовувати інші концентрації або інші розчини, наприклад, штучну

морську воду, а також іншу тривалість експонування). Особливості

використання зразків великих розмірів за умов повного занурення описано

в додатку D.

Після 90 діб експонування від основного зразка відшліфовують не

менше ніж 8 паралельних шарів поверхні, яку було піддано впливу розчину

хлоридів. У кожному шарі визначають вміст розчинних у кислоті хлоридів

та середню глибину шару від поверхні бетону, що зазнала впливу

Page 14: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

6

хлоридного розчину. Початковий вміст хлоридів визначають за допомогою

подрібнення проби, взятої з іншого зразка, та вимірювання вмісту

розчинного у кислоті хлориду.

За допомогою нелінійного регресійного аналізу методом побудови

кривої по точках значень найменших квадратів визначають поверхневий

вміст хлоридів (Cs) і коефіцієнт нестаціонарної дифузії хлоридів (Dnss).

Через значний коефіцієнт варіації, що становить приблизно від 15 %

до 30 %, для визначення Dnss під час випробування кількість зразків

потрібно збільшувати, до поки не буде досягнуто необхідної точності. У

протоколі має бути зазначено кожен результат окремо та середнє

значення всіх результатів.

Примітка 1. Коефіцієнт дифузії хлоридів змінюється залежно від віку бетону та

тривалості впливу.

Примітка 2. Випробування на стійкість до дифузії, описане в цьому стандарті,

застосовують лише за умов стабільного початкового вмісту хлоридів.

5 РЕАКТИВИ ТА УСТАТКОВАННЯ

5.1 Реактиви

Потрібно використовувати лише хімічно чисті реактиви.

Примітка. Якщо не зазначено інше, «відсоток» означає відсоток за масою

(масова частка).

5.1.1 Гідроксид кальцію, Ca(OH)2.

5.1.2 Хлоридний розчин для експонування

5.1.2.1 Еталонний розчин

Розчиняють 30 г хімічно чистого NaCl у 970 г дистильованої або

демінералізованої води, що має електропровідність ≤ 0,5 мСм-1 за умов

20 °C, щоб отримати тривідсотковий розчин NaCl. Його зберігають у чистій

посудині.

Page 15: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

7

Примітка. У зазначеному розчині NaCl концентрація хлоридів така, як і в

атлантичній морській воді.

5.1.2.2 Розчини для експонування

Якщо для експонування використовують хлоридний розчин,

концентрація якого відрізняється від зазначеної в 5.1.2.1, то концентрацію

розчину треба зареєструвати та зазначити в звіті про випробування. У разі

використання іншого розчину його склад має бути зареєстровано та

зазначено в протоколі випробування.

Примітка 1. Природна та штучна морська вода призначена для визначення

впливу на будівельні споруди.

Примітка 2. Більші значення концентрації NaCl (наприклад, 16,5%) та коротші

періоди впливу (наприклад, 35 діб) призначені для прискореного методу отримання

результатів дії хлоридів на основний зразок.

5.1.3 Двокомпонентна фарба на поліуретановій або епоксидній

основі, стійка до дифузії хлорид-іонів, або інша еквівалентна система

захисту поверхні

5.1.4 Хімічні речовини для аналізу хлоридів, відповідні до

EN 14629.

5.1.5 Дистильована або демінералізована вода, що має

електропровідність ≤ 0,5 мСм-1.

5.2 Устатковання

5.2.1 Алмазна пила з водяним охолодженням

5.2.2 Ваги для NaCl та води з точністю зважування до ± 0,1 г.

5.2.3 Термометр з точністю вимірювання ± 1 °C.

5.2.4 Термокамера, придатна підтримувати температуру в межах

20 °C ± 2 °C.

Page 16: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

8

5.2.5 Поліетиленовий контейнер з герметичною кришкою для

занурення основного зразка, якщо передбачено його використання.

Об'єм експозиційного розчину має перевищувати об'єм зразка не менше

ніж на 12,5 мл кожен 1 см2 відкритої поверхні. Контейнер може містити

більше ніж один зразок за умови, що досягнуто принаймні мінімальне

співвідношення експозиційного розчину до відкритої поверхні зразка.

Співвідношення експозиційного розчину до відкритої поверхні зразка

потрібно зареєструвати та зазначити в протоколі випробування.

Під час випробування концентрація хлоридів в експозиційному

хлоридному розчині знижується, і якщо співвідношення об'єму хлоридного

розчину до відкритої поверхні зразка змінюється, швидкість зменшення

буде різною за номінально ідентичного складу бетону. З цієї причини, якщо

потрібно безпосереднє порівняння результатів, отриманих щодо різних

зразків, співвідношення об'єму експозиційного хлоридного розчину до

відкритої поверхні зразка має бути постійним.

5.2.6 Ємність, призначена для основного зразка, якщо

передбачено її використання. Потрібно, щоб ємність мала постійний

діаметр і її глибина від поверхні становила не менше ніж 125 мм.

5.2.7 Устатковання для шліфування та збирання бетонного пилу,

отриманого з шарів товщиною до 2 мм, придатне для шліфування

поверхні площею не менше ніж 40 см2, причому частину випробувальної

ділянки, відступивши від краю до 10 мм, потрібно залишати не

шліфованою.

5.2.8 Стиснене повітря або повітродувка для видалення пилу із

зразка, шліфувального устаткування та поміж шліфованими шарами.

5.2.9 Мішки для збирання пилу

5.2.10 Устатковання для визначення вмісту хлоридів відповідно

до EN 14629.

Page 17: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

9

5.2.11 Штангенциркуль з точністю вимірювання до ± 0,1 мм.

5.2.12 Вакуумна камера, придатна для вміщення не менше ніж трьох

лабораторних зразків.

5.2.13 Вакуумний насос, придатний для підтримання абсолютного

тиску в камері до 50 мбар (5 кПа), наприклад водоструменевий насос.

6 ПІДГОТУВАННЯ ДОСЛІДНИХ ЗРАЗКІВ

6.1 Підготування лабораторних зразків

Розмір дослідного зразка обирають таким, щоб після його розділення

найменший розмір лабораторного зразка, який використовують для

отримання значень для побудови калібрувального графіка з визначення

впливу хлоридів, не менше ніж втричі перевищував максимальний

номінальний розмір зерна заповнювача бетону. Виготовляють не менше

двох дослідних зразків: зрізки-циліндри діаметром 100 мм чи більшим або

зразки-куби зі стороною 100 мм чи більшою, які мають тверднути не менше

ніж 28 діб у ванні, наповненій водою з температурою 20 °C ± 2 °C, згідно з

EN 12390-2.

Примітка 1. Метою випробування є оцінювання потенційної стійкості бетону до

проникнення хлоридів. Якщо бетон містить вторинні в’яжучі матеріали, такі як золу-

виносу або подрібнений гранульований доменний шлак, то в цьому разі виявляється

доцільним збільшити мінімальний вік зразків, оскільки відомо, що їх стійкість до дії

хлоридів може значно зрости у віці понад 28 діб.

Після не менше ніж 28 діб стандартного тверднення кожен зразок-

циліндр, зразок-куб чи зразок-призму розрізають на два лабораторних

зразки за допомогою алмазної пилки з водяним охолодженням. Зразки-

циліндри ріжуть у напрямку, паралельному до плоскої поверхні, а зразки-

куби — у напрямку, паралельному до верхньої (зашпарованої) поверхні, як

показано на рисунку 1. Потрібно, щоб поверхня, яка готується для

подальших випробувань, не мала порожнин та видимих тріщин. Потрібно,

Page 18: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

10

щоб розмір кожного лабораторного зразка, який використовують для

отримання значень для побудови калібрувального графіка з визначення

впливу хлоридів, не менше ніж у три рази перевищував максимальний

номінальний розмір зерна заповнювача бетону. Один із лабораторних

зразків (так званий «основний зразок») використовують для отримання

значень для побудови калібрувального графіка з визначення впливу

хлоридів, а інший контрольний зразок — для визначення початкового

вмісту хлоридів у бетоні. Це значення початкового вмісту хлоридів

приймають як вміст хлоридів у вихідному бетоні. Для встановлення цих

значень використовують сусідні пиляні грані дослідного зразка.

Примітка 2. Якщо для побудови калібрувального графіка з визначення

накопичення хлоридів враховують ефекти формованої поверхні, то формовану

поверхню зразка-куба вказують як поверхню для впливу хлоридів. Однак результати

такої методики складно інтерпретувати через відмінність концентрації хлоридів у

цементному тісті й на сформованій поверхні. Використання цього методу викладено

вище в підпункті 9 m), оскільки ці умови випробування не є стандартними.

Умовні познаки:

1 — зашпарована поверхня;

2 — місце різу для отримання лабораторних зразків.

Рисунок 1 — Підготування зразків

Page 19: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

11

Після розпилювання контрольний зразок, призначений для

визначення початкового вмісту хлоридів, потрібно помістити в закритий

щільний поліетиленовий пакет або відразу випробувати.

За потреби, для легшого оброблення, лабораторні зразки можна

розпиляти, щоб зменшити їх за розміром, однак лабораторний зразок для

отримання значень для побудови калібрувального графіка з визначення

накопичення хлоридів має бути не меншим за трикратний максимальний

номінальний розмір зерна заповнювача.

6.2 Оброблення і підготування основного зразка до випробувань

на стійкість до дії хлоридів

6.2.1 Вакуумне насичення основних зразків

Після розпилювання дослідних зразків основні лабораторні зразки

просочують водою в умовах вакууму. У додатку C надано зображення

типової установки для вакуумного насичення. Основні зразки поміщують у

вакуумну камеру та впродовж декількох хвилин після закриття камери

знижують абсолютний тиск до значення від 10 мбар до 50 мбар (від 1 кПа

до 5 кПа). Досягнуте значення абсолютного тиску утримують протягом

3 год, а потім за умов працюючого вакуумного насоса заповнюють камеру

дистильованою або демінералізованою водою, допоки всі основні зразки

не буде повністю занурено. Абсолютний тиск ще протягом години

утримують на потрібному рівні, перш ніж знову подати повітря в камеру.

Основні зразки залишають зануреними в тій самій воді або ж у воді

резервуара для тверднення в нормальних умовах, допоки не почнеться

процес поверхневого ущільнення, див. Е.2.

6.2.2 Нанесення захисного покриття на поверхні, крім тої, яку

піддають випробуванню

Захисне покриття наносять на поверхні протягом 24 год після

завершення вакуумного насичення. Всі поверхні основного зразка, за

Page 20: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

12

винятком випробувальної, мають бути захищені покриттям, щодо винятків

див. додаток D. Після нанесення покриття на поверхні зразки поміщують на

18 год у насичений розчин гідроксиду кальцію.

Примітка 1. Метою нанесення захисного покриття на поверхні, крім

випробувальної, яку піддають дії хлоридного розчину, є забезпечення того, щоб

потрапляння хлорид-іонів у бетон було контролюємим (чистим) процесом

односпрямованої дифузії, а не змішаним процесом, наприклад, дифузії разом із

капілярним підсосом.

Вимогу щодо захисту поверхні може бути виконано кількома

способами. Нижче наведено методи, які визнано придатними для цього.

а) Метод захисту поверхні у разі занурення, заливання або

перевертання лабораторного зразка.

Основний зразок висушують на повітрі у лабораторних умовах,

допоки його поверхня не «побіліє».

Примітка 2. Зазвичай це триває від 2 год до 4 год.

Всі поверхні, крім тої, яку піддають впливу хлоридного розчину,

покривають шаром епоксидної смоли або поліуретану, парафіну, воску або

аналогічного матеріалу, запобігаючи тому, щоб матеріал покриття не

потрапив на поверхню, яку потрібно випробовувати. Нанесення матеріалу

покриття та його тверднення має відбуватися відповідно до інструкції по

його використанню.

Примітка 3. Для такого застосування придатні не всі епоксидні смоли та

поліуретани.

b) Альтернативний метод захисту поверхонь лабораторного зразка.

Цей метод застосовують лише до лабораторних зразків, які

заливатимуть розчином. Їхні поверхні висушують за допомогою тканини,

щоб видалити вільну воду, та обмотують усі поверхні, крім тої, яку

піддаватимуть впливу хлоридного розчину, ізоляційною стрічкою,

забезпечуючи достатнє перекриття стиків.

Page 21: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

13

6.2.3 Основний зразок, випробування методом занурення у

розчин

Після зберігання в насиченому розчині гідроксиду кальцію

лабораторний зразок потрібно перемістити безпосередньо на місце

експонування, не висушуючи його поверхні. Відповідну схему

розташування зразка зображено на рисунку 2.

Умовні познаки:

1 — хлоридний розчин у кількості не менше ніж 12,5 мл на 1 см2 випробувальної

поверхні;

2 — поверхні з нанесеним захисним покриттям;

3 — випробна (відкрита) поверхня бетону.

Рисунок 2 — Приклад розташування лабораторного зразка, на

поверхню якого нанесено захисне покриття, для випробування зануренням

Page 22: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

14

6.2.4 Основний зразок, випробування методом заливання

хлоридним розчином

Після зберігання у насиченому розчині гідроксиду кальцію, ємність у

вигляді відрізку пластикової труби щільно прикріплюють до поверхні зразка

так, щоб запобігти втраті випробувального хлоридного розчину. Відповідну

схему зображено на рисунку 3, крім того, потрібно враховувати, що розміри

ємності мають відповідати зазначеним у 5.2.6. Зовнішній стик між відрізком

пластикової труби та зразком має бути ущільнено, щоб запобігти втратам

розчину. Щоб забезпечити необхідне ущільнення, діаметр труб має бути на

(10 – 20) мм менше ніж діаметр лабораторного зразка.

Примітка. По краю таких зразків односпрямованого проникнення хлоридів не

буде.

Альтернативний метод полягає у використанні трохи більшої за

діаметром труби та гумової прокладки між трубкою та стороною зразка, яку

ущільнюють.

Умовні познаки:

1 — ємність;

2 — ущільнення (герметик);

3 — основний зразок.

Рисунок 3 — Приклад розташування основного зразка та ємності,

щільно прилеглої до його поверхні

Page 23: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

15

6.2.5 Основний зразок, випробування методом перевертання у

розчині

Після нанесення захисного покриття згідно з 6.2.2 та зберігання у

розчині гідроксиду кальцію зразок, не висушуючи його поверхні,

переносять безпосередньо до установки для випробування методом

перевертання в розчині. Відповідну схему розташування лабораторного

зразка зображено на рисунку 4. Об'єм експозиційного розчину має

становити не менше ніж 12,5 мл на кожен 1см2 відкритої поверхні бетону.

Розміри в міліметрах

Умовні познаки:

1 — захисне покриття на поверхні зразка;

2 — розчин NaCl.

Рисунок 4 — Приклад розміщення лабораторного зразка для

випробування методом перевертання в розчині

7 МЕТОДИКА ВИПРОБУВАННЯ

7.1 Умови експонування

7.1.1 Хлоридний розчин для експонування

Якщо не зазначено інше, в якості хлоридного розчину використовують

тривідсотковий водяний розчин NaCl відповідно до 5.1.2.1. Якщо для

випробування на стійкість до дії хлоридів використовують не еталонний

розчин (див. 5.1.2.2), а інший, то про це записують у протоколі

випробування. Концентрацію хлоридного розчину після використання

потрібно виміряти, зареєструвати та зазначити в протоколі випробування.

Page 24: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

16

Якщо умови випробування пов’язані з передбаченим використанням у

конкретних умовах впливу, то потрібно, щоб хлоридний розчин відповідав

очікуваним умовам такого впливу з урахуванням імовірного зниження

концентрації хлоридів (див. Е.3).

Примітка 1. Протягом періоду випробування концентрація хлоридного розчину,

зменшується. Об’єм хлоридного розчину встановлено таким, щоб його не потрібно було

замінювати під час випробування протягом 90 діб. Якщо потрібен більш тривалий

період випробування, рекомендовано замінювати хлоридний розчин з інтервалом у

91 добу.

Примітка 2. Закон Фіка засновано на припущенні, що концентрація хлоридів у

водному розчині залишається постійною впродовж всього періоду випробування. У

звичайній ситуації випробування похибка, спричинена припущенням, що концентрація

хлоридів в розчині залишається постійною, є незначною.

7.1.2 Температура експонування

Якщо застосовне, температура водяної бані для занурення зразка,

температура хлоридного розчину для експонування під час випробування

інверсійним методом та температура камери, яку використовують для

зберігання зразка має бути підтримувана у межах 20 °C ± 2 °C, і

підтверджуватися принаймні один раз на день, а середнє значення та

діапазон температур протягом періоду випробування мають бути

зазначено в протоколі випробування.

7.2 Метод експонування

7.2.1 Загальні положення

Відкрита (пиляна) поверхня основного зразка має перебувати у

безпосередньому і постійному контакті з хлоридним розчином під час

випробування одним із методів: занурення, заливання або перевертання.

Вік лабораторного зразка, якщо його вперше піддають дії хлоридного

розчину, має бути зареєстровано та зазначено в протоколі випробування.

Page 25: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

17

7.2.2 Занурення в розчин

Основні зразки, призначені для випробування зануренням,

розташовують у контейнері, що містить хлоридний розчин для

експонування, причому контейнер має бути повністю заповнено розчином і

герметично зачинено. Цей герметично зачинений контейнер поміщають у

лабораторний термостат із заданою температурою.

7.2.3 Заливання розчином

Ємність для заливання лабораторних зразків повністю заповнюють

хлоридним розчином, а потім щільно закривають за допомогою

поліетиленової плівки. Після цього всю випробну установку поміщають у

закриту камеру, де підтримують відносну вологість на рівні ≥ 95 %. Якщо

високого рівня відносної вологості досягають частковим заповненням

камери водою, зразки потрібно зберігати так, щоб запобігти їх

безпосередньому контакту з цією водою.

7.2.4 Перевертання в розчині

Основний зразок, перевертаючи з боку на бік, розміщують так, щоб

його відкрита поверхня була зануреною у хлоридний розчин. Положення

зразка має бути зафіксовано так, щоб забезпечити тривалий контакт усієї

його відкритої поверхні з розчином, наприклад, утримуванням зразка на

відкритій сітці, яку закріплюють нижче поверхні хлоридного розчину.

Розміщуючи зразки в розчині, потрібно максимально зменшити ризик

потрапляння повітря. Щоб запобігти випаровуванню, камера має бути

герметичною.

7.3 Період експонування

Контрольний період впливу хлоридів становить 90 діб.

7.4 Визначення початкового вмісту хлоридів (Ci)

З поліетиленового пакета виймають контрольний зразок, призначений

Page 26: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

18

для встановлення початкового вмісту хлоридів в бетоні. З розпиляної

поверхні зразка методом шліфування видаляють шар товщиною біля

1 мм. Потім цю саму поверхню знепилюють та шліфують, щоб отримати

20 г проби пилу для аналізу на початковий вміст хлоридів. Вміст розчинних

в кислоті хлоридів визначають відповідно до EN 14629, та виражають у

відсотках від маси бетону і позначають як Ci.

Початковий вміст хлориду можна визначати, використовуючи по

одному зразку на кожен тип бетону. Отримане значення вмісту хлоридів

оцінюють, виходячи з призначення бетону та вихідних матеріалів.

Примітка. Якщо виявлений початковий вміст хлориду є надзвичайно високим або

низьким, потрібно повідомити про це користувача результатів випробування.

7.5 Профільне шліфування

Через 90 діб і протягом 2 год після вилучення основного зразка з

експозиційного розчину принаймні вісім паралельних шарів цього зразка

потрібно відшліфувати в сухому вигляді, причому з кожного шару має бути

отримано не менше ніж 5 г сухої проби бетону, а товщина першого

(поверхневого) шару має становити не менше ніж 1,0 мм. Товщину шарів

встановлюють відповідно до очікуваних наслідків дії хлоридів так, щоб

охопити не менше ніж 6 випробувальних точок від відкритої поверхні вглиб

зразка, де концентрація хлоридів перевищує їх початковий вміст. У таблиці

1 наведено рекомендовані інтервали за глибиною шліфування для бетону

CEM I, в таблиці 2 — для бетонів, що містять золу виносу, подрібнений

гранульований доменний шлак або мікрокремнезем. Обидві таблиці

засновані на результатах випробувань зразків, які було піддано

твердненню в стандартних умовах протягом 28 діб з подальшим

експонуванням у хлоридному розчині впродовж 90 діб.

Примітка 1. Значення, наведені в таблицях 1 та 2, можуть бути невідповідними

для більш витриманого бетону або бетону, взятого з конструкцій, які знаходяться в

експлуатації.

Page 27: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

19

Примітка 2. За нормальних умов, для побудови калібрувального графіка з

визначення впливу хлоридів отримують значення з усіх семи шарів (значення,

отримане з поверхневого шару, під час побудови графіка не враховують). Мінімальний

критерій наявності шести випробувальних точок сприяє тому, щоб не допустити

визнання усього випробування недійсним у разі, якщо в одному з шарів буде виявлено

значення за межами граничного відхилу.

Примітка 3. Інші рекомендації щодо методики профільного шліфування

викладено у [4].

Після шліфування залишок основного зразка зберігають у щільно

закритому поліетиленовому пакеті, допоки не будуть розраховані значення

для побудови калібрувального графіка з визначення наслідків впливу

розчину хлоридів. Якщо вміст хлоридів у найглибшому шарі перевищує

(Ci % + 0,015 %) маси бетону, шліфують наступні шари, щоб встановити всі

значення для побудови калібрувального графіка з визначення наслідків

впливу. Щоб гарантувати, що під час випробування експозиційний розчин

не проник через увесь основний зразок, потрібно, щоб глибина останнього

шару становила принаймні на 10 мм менше за товщину основного зразка.

Зразки бетону мають бути відшліфовані в сухому стані, і шліфування

має бути виконано на ділянці площею не менше ніж 40 см2, яку

визначають, відступивши на 10 мм всередину від краю контактної поверхні,

щоб уникнути крайових ефектів і пошкодження захисного покриття,

нанесеного на інші боки зразка.

Основний зразок потрібно надійно зафіксувати паралельно до

робочої площини шліфувальної машини та у визначеному місці прикріпити

мішок для збирання пилу, наприклад, поліетиленовий пакет. З кожного

шару потрібно отримати не менше ніж 5 г пилу. Після шліфування кожного

шару устатковання та поверхню основного зразка очищують від залишків

пилу стисненим повітрям або повітродувкою, після чого вимірюють глибину

знятого шару. Глибину шару розраховують як середнє значення п'яти

рівномірно розподілених вимірів.

Page 28: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

20

Бетонний пил із кожного шару збирають у марковані поліетиленові

пакети для аналізу на вміст хлоридів. На кожен пакет наносять чітке

маркування, що містить познаку контрольного зразка, зазначені інтервал,

глибину та дату шліфування.

Таблиця 1 — Рекомендовані інтервали за глибиною профільного

шліфування для бетону CEM I (в мм)

Водо-цементне

співвідношення 0,30 0,35 0,40 0,50 0,60 0,70

Шар 1 0~1 0~1 0~1 0~1 0~1 0~1

Шар 2 1~2 1~2 1~3 1~3 1~3 1~5

Шар 3 2~3 2~3 3~5 3~5 3~6 5~10

Шар 4 3~4 3~5 5~7 5~8 6~10 10~15

Шар 5 4~6 5~7 7~10 8~12 10~15 15~20

Шар 6 6~8 7~9 10~13 12~16 15~20 20~25

Шар 7 8~10 9~12 13~16 16~20 20~25 25~30

Шар 8 10~12 12~16 16~20 20~25 25~30 30~35

Таблиця 2 — Рекомендовані інтервали за глибиною профільного

шліфування для бетону з умістом леткого попелу, подрібненого

гранульованого доменного шлаку або мікрокремнезему (в мм)

Водо-цементне

співвідношенняа 0,30 0,35 0,40 0,50 0,60 0,70

Шар 1 0~1 0~1 0~1 0~1 0~1 0~1

Шар 2 1~2 1~2 1~2 1~3 1~3 1~3

Шар 3 2~3 2~3 2~3 3~5 3~5 3~6

Шар 4 3~4 3~4 3~5 5~7 5~8 6~10

Шар 5 4~5 4~6 5~7 7~10 8~12 10~15

Шар 6 5~6 6~8 7~9 10~13 12~16 15~20

Шар 7 6~8 8~10 9~12 13~16 16~20 20~25

Шар 8 8~10 10~12 12~16 16~20 20~25 25~30

а Якщо бетон містить домішку типу II, водо-цементне співвідношення (w/c) замінюють на співвідношення

w/(c + k.a).

Page 29: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

21

7.6 Аналіз вмісту хлоридів

В кожній подрібненій пробі визначають вміст розчинних в кислоті

хлоридів відповідно до EN 14629 і виражають у відсотках від маси бетону.

8 РЕГРЕСІЙНИЙ АНАЛІЗ ТА ОФОРМЛЕННЯ РЕЗУЛЬТАТІВ

Для виконання регресійного аналізу вміст хлоридів у першому шарі

бетону, тобто в поверхневому шарі, не враховують.

Вміст хлоридів у другому шарі бетону (j = 2) є першим результатом

оброблених даних (першою точкою), який буде використано в регресійном

аналізі.

Визначають шар бетону, в якому виміряний вміст хлоридів спочатку

досягає значення у межах від Ci до Ci + 0,015 %, де Ci дорівнює

початковому вмісту хлоридів у бетоні, визначеному згідно з 7.4. Перший

шар бетону, в якому виявлений вміст хлориду становить

Ci < C < Ci + 0,015 %, зазначають як останній оброблений результат (j = n),

який буде використано для регресійного аналізу як останню точку даних, і

його називають «нульовою точкою». Якщо цю точку не знайдено, потрібно

відшліфувати глибші шари основного зразка до досягнення нульової точки.

Шари, глибші за нульову точку, в регресійному аналізі не враховують, як і

поверхневий шар.

Для того, щоб перевірити придатність обраної математичної моделі

відносно наявного набору даних, тобто отриманих значень наслідків

впливу хлоридів для побудови калібрувального графіка, треба обчислити

коефіцієнт детермінації R2.

Коефіцієнт детермінації має становити більше ніж 0,950, щоб бути

впевненими в коректності значень, отриманих для побудови

калібрувального графіка з визначення наслідків впливу хлоридів за

допомогою формули (1), а також результатів регресійного аналізу,

виражених значеннями Dnss та Cs.

Page 30: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

22

Примітка 1. Див. Е.4, де зазначено, в якому разі вказане граничне значення

коефіцієнта детермінації може бути незастосовним, а також рекомендації стосовно

ситуацій, коли цієї вимоги не може бути дотримано.

Примітка 2. Є випадки, що для отримання потрібної кількості результатів

оброблених даних (точок даних) доводиться подрібнити здвоєний зразок, відшліфувати

більшу кількість шарів.

Розрахунковий вміст хлоридів на відкритій поверхні бетону, Cs, та

коефіцієнт нестаціонарної дифузії, Dnss, визначають підбиранням формули

1 до відповідних точок даних за допомогою нелінійного регресійного

аналізу методом найменших квадратів, як показано на рисунку 5, на якому

поверхневий шар (j = 1) не враховано для побудови калібрувального

графіка з визначення наслідків впливу хлоридів.

x i s i2

nss

1 ,t

xC C C C erf

D

(1)

де Cx — вміст хлоридів, виміряний на усередненій глибині х за

період часу експонування t, у відсотках (%) маси бетону;

Cs — розрахунковий вміст хлоридів на відкритій поверхні, у

відсотках (%) маси бетону;

Ci — початковий вміст хлоридів, у відсотках (%) маси бетону;

x — глибина від відкритої поверхні до середини шару основи,

в метрах;

Dnss — коефіцієнт нестаціонарної дифузії хлоридів, м2 с–1;

t — часовий період експонування, в секундах.

erf – функція помилки, яку визначають за формулою (2):

2

0

2exp

z

erf z u du

(2)

Значення для erf z наведені у широко доступних пакетах програмного

забезпечення.

Page 31: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

23

Примітка 3. Не рекомендовано використовувати значення Cs та Dnss для

оцінювання хлоридної проникності за умов, які відрізняються від тих, в яких було

проведено випробування.

Примітка 4. Результати цього випробування можуть бути виражені по-різному,

наприклад, як параметр проникності або глибина, на якій досягнуто критичного

значення вмісту хлоридів.

Умовні познаки:

Y — вміст хлоридів, % маси;

X — глибина, мм;

1 — перша точка, яку не враховують для побудови кривої;

2 — перша точка, яку використовують в регресійному аналізі;

3 — «нульова точка»;

4 — точки після «нульової точки», які не враховують у побудові кривої.

Рисунок 5 — Приклад регресійного аналізу

З усіх можливих комбінацій Cs та Dnss лінія регресії найменших

квадратів – це така, що має найменше можливе значення для суми

квадратів залишків, вираженої як S(Cm,j – Cr,j)2, де Cm,j – виміряний вміст

хлоридів в шарі бетону j; Cr,j – вміст хлоридів в шарі j, розрахований за

формулою (1) з використанням найкращої наявної комбінації Cs та Dnss.

Для виконання регресійного аналізу в більшості пропонованих на

ринку програм для роботи з електронними таблицями доступне рішення,

що забезпечує зручний та практичний спосіб мінімізації:

2

m,j r,j

2

.j n

j

C C

Page 32: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

24

Потрібно обчислити коефіцієнт детермінації R2.

Примітка 5. У цьому стандарті для коефіцієнта детермінації прийнято познаку R2,

а для відтворюваності методики випробування — познаку R, але ці познаки не пов'язані

між собою.

Примітка 6. Більшість пакетів програмного забезпечення, призначених для

виконання регресійного аналізу, надають коефіцієнт детермінації як стандартну

функцію вихідних даних.

Якщо коефіцієнт детермінації не перевищує 0,950, то для досягнення

прийнятного рівня достовірності потрібно виготовити та випробувати нові

зразки.

Примітка 7. У додатку F наведено кілька прикладів калібрувальних графіків з

визначення впливу хлоридів, а також значень Cs, Dnss та R2, обчислених членами

комітету (Європейської комісії). Ці приклади можна використовувати для перевіряння,

щоб досягти впевненості в тому, що програмне забезпечення і метод розрахунку,

застосований іншими експертами, дають такі самі результати.

9 ПРОТОКОЛ ВИПРОБУВАННЯ

Протокол випробування має містити таку інформацію:

а) ідентифікаційні познаки лабораторних зразків;

b) опис-композиційний склад і щільність зразка, в тому числі, його вік

на дату початку випробування, якщо він відомий;

с) дата початку випробування;

d) тривалість випробування;

e) концентрацію хлоридного розчину, якщо використано не

тривідсотковий водяний розчин NaCl;

f) метод експонування в розчині (зануренням, заливанням або

перевертанням);

g) середня температура, а також найвища та найнижча температури

експозиційного хлоридного розчину;

Page 33: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

25

h) об’єм хлоридного розчину на кожну відкриту поверхню

(мл см–2);

i) початкова та кінцева концентрація хлорид-іонів випробувального

розчину;

j) визначена початкова поверхнева концентрація хлорид-іонів у % від

маси бетону;

k) калібрувальні графіки з визначення наслідків впливу хлоридів,

побудовані по врахованих в аналізі точках оброблених даних, по

розрахункових значеннях, а також наведені обчислені значення Cs, %, Dnss

(м2 с–1) та R2;

l) у разі, якщо випробувано більше ніж один зразок, середнє значення

коефіцієнта нестаціонарної дифузії хлоридів, Dnss, та розрахункової

концентрації хлоридів на відкритій поверхні, Cs;

m) будь-яке відхилення від стандартного методу випробувань;

n) засвідчення посадової особи, відповідальної за технічне

забезпечення випробувань, щодо відповідності проведених випробувань

до вимог EN 12390-11, виняток складають випадки, зазначені у l).

10 ТОЧНІСТЬ ВИМІРЮВАННЯ

У таблиці 3 наведено критерії оцінювання точності результатів

вимірювання. Ці дані застосовні до визначення окремих значень

коефіцієнта дифузії та поверхневої концентрації хлоридів.

Таблиця 3 — Критерії точності оцінювання

Параметр Рівень

Умови повторю-

ваності [5]

Умови відтворю-

ваності [5]

sr r sR R

Dnss (E-12) м2/с 5,09 1,17 3,27 1,54 4,31

Cs м/м

(за масою бетону) 0,45 0,20 0,23 0,20 0,24

Page 34: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

26

Кінець таблиці 3

Точність, виражена через

коефіцієнт варіації CVr (%) r (%) CVR (%) R (%)

Dnss (E-12) ± 23 65 33 92

Cs % ± (від маси бетону) 13 37 19 54

Примітка. Ці критерії оцінювання точності засновані на результатах виконання програмних завдань,

отриманих у 2011–2012 роках. [6]. Результати було представлено 12 лабораторіями, які

використовували одні й ті самі зразки бетону (по 2 на кожне випробування), що задовольняли

граничним значенням, встановленим в EN 206 для типів бетону, які містять у складі два типи цементу і

мають два варіанти водо-цементного співвідношеннями (чотири змінні). Ці дані отримано за

допомогою усереднення значень за чотирма типами бетонних сумішей і трьома методами

експонування, значення Dnss та Cs отримані за допомогою попередньо виконаного усереднення

значень, наданих лабораторіями, що брали участь у дослідженні кожної конкретної комбінації

суміші/впливу. Два методи експонування не забезпечували достатньо даних, щоб оцінити точність

кожного з методів окремо і визначити, чи є яка-небудь істотна різниця між методами (наявні дані

вказують на відсутність суттєвої різниці). Значення, наведені в таблиці вище, застосовні до трьох

еквівалентних методів випробувань, які описано у цьому стандарті.

Примітка 1. На цих критеріях оцінювання точності засновано надані у розділі 4

рекомендації щодо випробовування більше ніж одного зразка.

Примітка 2. Якщо результат випробування є середнім значенням для n

випробувань, точність цього результату дорівнює значенню з таблиці 3, поділеному на

√n.

Page 35: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

27

ДОДАТОК А

(довідковий)

КОЕФІЦІЄНТИ ДИФУЗІЇ

Згідно з Кранком [7] коефіцієнт дифузії визначають (див. рисунок A.1)

як швидкість переміщення дифундуючої речовини через одиницю площі

ділянки, поділену на просторовий градієнт концентрації в цій ділянці.

2 //

FRD m s

c x

(А.1)

де FR — швидкість потоку (інтенсивність) в молях м–2∙с,

∂c/∂x — градієнт концентрації, причому концентрацію виражено в

моль/м3.

Рисунок А.1 — Схема визначення швидкості потоку хлоридів

У наведеному визначенні зосереджено увагу на важливості одиниць

вимірювання D та їх узгодженості у всьому виразі. Для бетону

використовують поняття «вміст хлоридів» замість «концентрація», яку

використовують для звичайних електролітичних розчинів.

Оскільки деякі хлорид-іони можуть вступати в реакцію з цементними

фазами або зв'язуватися з ними, то для проведення випробувань треба

розрізняти принаймні два види коефіцієнтів дифузії:

Page 36: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

28

— коефіцієнт стаціонарної дифузії, Dss: якщо під час випробування

досягають постійного потоку хлорид-іонів. Концентрацію хлоридів

зазначають у молях хлоридів на м3 випробувального розчину. З огляду на

умови випробувань, отриманий в результаті розрахунку коефіцієнт дифузії

не враховує придатність такого бетону зв'язувати хлорид-іони;

— коефіцієнт стаціонарної дифузії, (Dnss): якщо під час випробування

потік хлорид-іонів не є постійним. Концентрацію хлоридів виражають у

відсотках від маси цементу або бетону або в кг м–3 бетону. З огляду на

умови випробувань, отриманий в результаті розрахунку коефіцієнт дифузії

враховує придатність бетону зв'язувати хлориди.

Ці два показники опору дифузії не є взаємозамінними і їх значення

відрізняються одне від одного приблизно на порядок величини.

Коефіцієнти дифузії змінюються, зменшуючись у міру збільшення віку

зразка.

Page 37: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

29

ДОДАТОК В

(довідковий)

ДОСЛІДНИЙ ЗРАЗОК ІЗ КЕРНА

Вік бетону в конструкції, з якої потрібно отримати зразки із кернів, має

становити не менше ніж 28 діб дозрівання, де одна доба дозрівання — це

час досягнення ступеня зрілості, відповідного до витримки у воді протягом

однієї доби за температури 20 °C. Вік та будь-яку іншу інформацію, що

стосується тверднення елемента конструкції, має бути зареєстровано та

зазначено у протоколі випробування.

Керн(и) відбирають відповідно до EN 12504-1. Якщо із кернів узято з

існуючої конструкції, важливо, щоб основний зразок був із тієї зони, яка не

зазнала впливу хлоридів ззовні.

Примітка 1. Якщо метою випробувань є встановлення репрезентативності

характеристик довговічності існуючої конструкції, то в цьому разі важливо, щоб

дослідний зразок бетону було взято із зони покриття, тобто з бетону, що покриває

сталеву арматуру. Відомо, що зовнішні 10 мм керна (покриття) містять більш високі

концентрації цементного тіста, які можуть впливати на зареєстровані Cs та Dnss, тому їх

зазвичай відрізають та відкидають, а випробування проводять на пиляній поверхні,

відступивши 10 мм від поверхні конструкції. Це також стосується виготовлених зразків,

зображених на рисунку В.1. Важливо забезпечити, щоб під час випробування покриття

існуючих конструкцій дослідний зразок не мав градієнта хлоридів. У разі застосування

методики випробувань, викладеної в цьому стандарті, всі відхилення від зазначеного

методу рекомендовано реєструвати.

Примітка 2. Ефекти внаслідок впливів, створені протягом терміну експлуатації

конструкції, також можна використовувати для характеристики стійкості бетону до дії

хлоридів та визначення чинника старіння для цього бетону. Потрібна обережність під

час інтерпретації таких даних, оскільки цементи одного і того самого номінального типу

можуть демонструвати неоднакову поведінку.

На рисунку B.1 показано відносне розташування поверхні після

розпалублення, основного зразка та контрольного зразка для визначення

Page 38: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

30

початкового вмісту хлоридів, призначених для відбирання зразка із керна,

який застосовують для визначення коефіцієнта дифузії зони покриття

існуючої конструкції за умови відсутності градієнта хлориду.

Умовні познаки:

1 — поверхня після розпалублення;

2 — зовнішні 10 мм, які відкидають;

3 — основний зразок для випробувань на стійкість до проникнення хлоридів;

4 — контрольний зразок 20 мм для встановлення початкового вмісту хлоридів;

5 — внутрішній керн.

Рисунок В.1 — Дослідний зразок із керна та його лабораторні зразки

Page 39: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

31

ДОДАТОК С

(довідковий)

ТИПОВЕ УСТАТКОВАННЯ ТА МЕТОДИКА ВАКУУМНОГО НАСИЧЕННЯ

С.1 Устатковання

На рисунку C.1 зображено типовий комплект устатковання, що

використовують для вакуумного насичення водою лабораторних зразків

бетону.

Умовні познаки:

— вакуум-трубопровід; 1 — вакуум-насос;

— водопровід; 2 — водовідді́льник;

— повітропровід; 3 — кран;

4 — підключення до пневмолінії;

5 — вакуумна камера;

6 — резервуар для води;

7 — вимірювач тиску/манометр.

Рисунок С.1 — Типова схема розташування устатковання, що

використовують для вакуумного насичення водою зразків бетону

Page 40: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

32

С.1.1 Резервуар для води: ємність з улаштованим у днищі дренажним

стоком, достатня за об’ємом для того, щоб усі лабораторні зразки було

покрито водою.

С.1.2 Вакуумна камера: із внутрішнім діаметром не менше ніж

250 мм, із трьома вихідними патрубками для з'єднання з резервуаром для

води, вакуум-насосом та повітропроводом.

С.1.3 Вимірювач тиску/манометр: із точністю вимірювання до 1 мбар.

С.1.4 Водовіддільник: призначений для захисту вакуум-насоса від

води. Якщо водовіддільник не використовують, то оливу в насосі потрібно

замінювати після кожної операції.

С.1.5 Вакуум-насос: придатний для зниження тиску до рівня від

10 мбар до 50 мбар.

С.1.6 Три крани і трубопроводи для підключення та управління

потоком рідини.

С.2 Методика

1) Основні зразки вміщують у контейнер вакуумної камери та

закривають крани контейнера.

2) Відкривають кран вакуум-трубопроводу та вмикають вакуум-насос,

щоб зменшити абсолютний тиск до рівня від 10 мбар до 50 мбар (від 1 кПа

до 5 кПа), що має зайняти кілька хвилин, досягнутий абсолютний тиск

утримують упродовж 3 год.

3) Коли вакуум-насос продовжує працювати, відкривають кран

водопроводу на час, потрібний для заповнення ємності дистильованою або

демінералізованою водою з приєднаного резервуара. Всі зразки треба

повністю занурити у воду. Під час цієї операції потрібно переконатися, що

повітря не потрапляє у вакуум-насос через водопровід.

4) Умови вакууму підтримують впродовж іще 1 год.

Page 41: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

33

5) Закривають кран вакуум-трубопроводу та вимикають вакуум-насос.

6) Відкривають кран вакуум-трубопроводу та відновлюють доступ

повітря до контейнера вакуумної камери.

Page 42: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

34

ДОДАТОК D

(обов’язковий)

МЕТОД ЗАНУРЕННЯ У РОЗЧИН ДЛЯ ЗРАЗКІВ ВЕЛИКИХ РОЗМІРІВ

Зразки великого розміру — це такі, що якщо весь зразок буде

занурено, то зона впливу, з якої треба отримати подрібнені проби зразка,

не виявлятиме наслідків дії двовимірного та тривимірного проникнення

хлорид-іонів. У разі використання викладеної в цьому розділі методики

співвідношення випробувальної площі зразка до об'єму експозиційного

розчину має відповідати 5.2.5. Приклад відповідного розташування зразка

наведено на рисунку D.1.

У разі використання зразка великого розміру без захисного покриття

поверхонь, які не підлягають випробуванню, шліфування виконують,

відступивши 50 мм досередини від краю зразка, щоб уникнути крайових

ефектів.

Умовні познаки:

1 — хлоридний розчин не менше ніж 12,5 мл на кожен 1 см2 відкритої поверхні;

2 — профільне шліфування виконують, відступивши не менше ніж на 50 мм

досередини від краю зразка;

3 — поверхня без захисного покриття.

Рисунок D.1 — Приклад розташування зразка великого розміру для

випробування методом занурення у розчин

Page 43: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

35

ДОДАТОК Е

(довідковий)

РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО МЕТОДИКИ ВИПРОБУВАННЯ

Е.1 Рекомендації щодо відповідних типів бетону

Гідрофобна обробка поверхні зразків, наприклад, за допомогою

силанів, перешкоджає створенню умов, за яких може відбуватися дифузія

розчинів, тобто, створенню взаємопов’язаної заповнюваної водою системи

пор. Хоча випробування можна використовувати для визначення хлоридної

стійкості бетону як основного матеріалу, однак його не можна

застосовувати для визначення стійкості комбінованої системи.

Якщо для кращої якості поверхні зразка використовують опалубку з

контрольованою проникністю, то до методики випробувань потрібно внести

зміни, щоб експозиційний хлоридний розчин контактував з тою поверхнею,

що мала опалубку з контрольованою проникністю. До інтерпретації

результатів, отриманих для такого бетону, потрібно ставитися з

обережністю, оскільки опір бетону до проникнення хлорид-іонів матиме

градієнт.

Досвід застосування викладеної в цьому стандарті методики

випробування до бетонів з умістом волокна є недостатнім, і тому

неможливо сказати, чи підходить для них це випробування. Невідомо, чи

самокорегується вміст хлоридів у полімерних волокнах, тобто, чи є

значення, виміряне під час визначення початкового вмісту хлоридів,

дійсним для кожного шару в зоні профілю.

Е.2 Пояснення щодо доцільності використання води для

вакуумного насичення та тверднення

Просочення в умовах вакууму насиченим розчином гідроксиду

кальцію призведе до потрапляння гідроксиду кальцію в систему пор, і це

Page 44: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

36

може призвести до змінення структури пор, вплинути на проникнення

хлоридів і спричинити завищення оцінки дифузії хлоридів.

Якщо випробні зразки будуть тверднути в насиченому розчині

гідроксиду кальцію, це може призвести до їх покривання залишковими

частинками вапна, і якщо ці частинки не видалити, то вони можуть бути

карбонізовані, коли зразки тимчасово піддають впливу повітря, наприклад,

під час підготування до нанесення захисного покриття на деякі поверхні.

Цей карбонатний шар може вплинути на швидкість проникнення хлоридів.

Е.3 Рекомендації щодо обрання експозиційного розчину

Якщо конкретні умови впливу відомі, рекомендовано для методики

випробувань використовувати розчин, відповідний до цих умов. Треба

зазначити, що морська вода не є однаковою всюди, і якщо для аналізу

впливу за конкретних умов певна морська вода недоступна, то потрібно

використовувати створену на підставі її аналізу штучну морську воду. Різні

експозиційні хлоридні розчини за однакової концентрації хлорид-іонів,

наприклад, морська вода і чистий розчин хлориду натрію, не забезпечують

однакової швидкості проникнення хлорид-іонів. Для дорожніх конструкцій

потрібно використовувати розчин хімічного засобу проти обмерзання. Якщо

конкретні умови впливу не встановлено, рекомендовано застосовувати

еталонний розчин хлориду натрію.

Е.4 Побудова графіка функції помилки згідно з Другим законом

Фіка

Побудова графіка функції здебільшого полягає в знаходженні

потрібних значень параметрів Cs та Dnss, які дають найменшу суму

квадратів різниць між вимірюваними експериментальними даними, та

рішенням функції імовірності помилки згідно з Другим законом Фіка

(принцип «найменших квадратів»). Нижче наведено функцію вираження

суми квадратів різниць:

Page 45: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

37

2

i i ,i

F y y (Е.1)

де iy — виміряне значення вмісту хлоридів С(xi) у позиції xi (після

віднімання початкового вмісту хлоридів Ci);

iy — рішення функції помилки за Другим законом Фіка,

i i iy C x C (Е.2)

та

i ii 0 0

nss nss

1 ,2 2t t

x xy y erf y erfс

D D

(Е.3)

де erf та erfc — це функція помилки і доповнювальна функція

помилки, відповідно, та

0 s ini .y C C (Е.4)

Згідно з методом, визначеним у цьому стандарті, вміст хлоридів у

першому шарі основи C(x1) для побудови кривої враховувати не потрібно.

Отже, індекс j буде становити від 2 до n, загальна кількість вибірок зі

значеннями C(xi) > Ci. Щоб формула (1) була мінімальною, потрібні такі

умови:

ii

2 nss

0 2

0i

2 nss

20

2

n

j

n

j

xy erfc

D tFy

yx

erfcD t

(Е.5)

та

Page 46: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

38

2

i ii

2 nssnss

02

nssi i i

2 nssnss nss

exp42

0 .

exp42 2

n

j

n

j

x xy

D tD tFy

D x x xerfc

D tD t D t

(Е.6)

Відтак, завдання полягає в тому, щоб обрати найкращу пару значень

y0 та Dnss, щоб прирівняти одну до одної наведені вище формули (E.5) та

(E.6). Після цього значення Cs можна визначити за формулою (E.4).

Найкращу пару значень y0 та Dnss можна знайти вручну за допомогою

MS Excel, створивши матрицю, що містить різні значення y0 та Dnss, та

скорегувати ці значення так, щоб мінімізувати різницю між формулами (E.5)

та (E.6). Це трудомісткий підхід. Інший спосіб полягає у використанні

складного програмного забезпечення для розрахунків, яке може бути

вартісним. Найкращим рішенням було б для виконання цього конкретного

завдання створити власну комп'ютерну програму.

Вимога щодо того, що коефіцієнт детермінації має становити чи бути

більшим ніж 0,950, заснована на дослідженні великої кількості

калібрувальних графіків з визначення впливу хлоридів, побудованих за

допомогою описаної в цьому стандарті методики випробування, а також на

оцінюванні прийнятності оброблених результатів цих досліджень. Однак ця

вимога може бути не застосовна до зразків, взятих із існуючих конструкцій,

оскільки ці зразки можуть містити ознаки впливу багатьох інших процесів

переміщення речовин, а не тільки дифузії.

За стандартних умов випробування варто очікувати значення

коефіцієнта детермінації на рівні ≥ 0,950. Якщо цього досягти не вдається,

потрібно дослідити причини, а ідеальним рішенням було б провести

повторне випробування.

Page 47: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

39

ДОДАТОК F

(довідковий)

ПРИКЛАДИ ПОБУДОВИ КАЛІБРУВАЛЬНИХ ГРАФІКІВ ЗА МЕТОДИКОЮ

РОЗРАХУНКУ ДЛЯ ВИКОНАННЯ РЕГРЕСІЙНОГО АНАЛІЗУ

F.1 Вступ

Нижче наведено чотири приклади, призначені для перевіряння того,

що методика розрахунку, яку було обрано для виконання регресійного

аналізу, забезпечує отримання відповідних та достатньо надійних вихідних

значень коефіцієнта нестаціонарної дифузії, Dnss, та вмісту хлоридів на

відкритій поверхні зразка з бетону, Cs.

Відповідно до 7.5 для регресійного аналізу потрібно, щоб виміряні

значення для побудови калібрувального графіка з визначення вмісту

хлоридів охоплювали виміри не менше ніж в 6 відповідних точках.

Застосовуючи ці виміряні значення, виконують регресійний аналіз з

використанням розв'язку функції помилки згідно з Другим законом Фіка за

формулою (F.1):

i s i

nss

1 .2

x

xС C C C erf

D t

(F.1)

Початковий вміст хлоридів, Ci, визначають згідно з 7.4. Відтак, перша

формула включатиме два невідомих параметри, тобто Cs та Dnss.

Комбінацію Cs та Dnss визначають кількісно за допомогою регресійного

аналізу так, щоб отримати найкращу відповідність між виміряними та

розрахунковими даними калібрувального графіка з визначення вмісту

хлоридів.

Кожен із прикладів представлено у вигляді двох таблиць та одного

або двох графіків залежно від використаного програмного забезпечення.

Перша таблиця містить базові вхідні дані, тобто інформацію про інтервали

Page 48: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

40

за глибиною вимірювання у послідовному порядку шарів бетону x1 та x2, а

також виміряний вміст хлоридів, Cm для кожного шару й інформацію про

встановлений початковий вміст хлоридів Ci та тривалість випробування, t.

У другій таблиці результати регресійного аналізу представлено як

значення Cs, Dnss і коефіцієнта детермінації R2.

На першому графіку зображено криву калібрувального графіка з

визначення вмісту хлоридів, побудовану як за виміряними, так і

апроксимованими значеннями; а в F.3 на прикладі другого графіка

показано, як «правильне значення» Fmin було отримано внаслідок

невеликої варіативності Dnss та Cs в межах, близьких до оптимальних

значень. Найкращої відповідності досягають, коли сума квадратів дорівнює

мінімальному значенню Fmin. Суму квадратів для поверхневої концентрації

визначають так:

2

f m

2

.i n

i

F C C

(F.2)

Вісь x — це відношення значення (X) до його найкращого наявного

значення (Xf). На практиці другий графік можна використовувати для

зручності перевіряння на придатність прийнятої методики розрахунку.

Навіть коли використовують програмне забезпечення, потрібно перевірити,

що R2 ≥ 0,95.

Під час перевіряння програмного забезпечення, що передбачене для

застосування, точно таких значень, які наведено в прикладах, може бути

не досягнуто. Якщо розв’язки є наближеними до зазначених контрольних

значень, скажімо, в межах ± 2 %, то програмне забезпечення можна

вважати таким, що видає ті самі результати.

Page 49: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

41

F.2 Калібрувальний графік 1 з визначення вмісту хлоридів

Таблиця F.1 — Вхідні дані для побудови калібрувального графіка 1 з

визначення вмісту хлоридів

ЗНАЧЕННЯ ГЛИБИНИ ТА КОНЦЕНТРАЦІЇ ХЛОРИДІВ

Шар

Експери-

ментальні Прийняті Не враховані Розрахункові

х, м

м

%C

l-

х, м

м

%C

l-

х, м

м

%C

l-

х, мм %Cl- (розрах.-

експ.)^2

1 0,5 0,44 не

засто-

совне

не

засто-

совне

0,5 0,44 не

засто-

совне

не застосовне

0

2 2 0,31 2 0,31 не

засто-

совне

не

засто-

совне

2 0,315603344 3,13975E-05

3 4 0,23 4 0,23 не

засто-

совне

не

засто-

совне

4 0,212672855 0,00030023

4 6 0,12 6 0,12 не

засто-

совне

не

засто-

совне

6 0,131095315 0,000123106

5 8,5 0,05 8,5 0,05 не

засто-

совне

не

засто-

совне

8,5 0,062677829 0,000160727

6 11,5 0,03 11,5 0,03 не

засто-

совне

не

засто-

совне

11,5 0,021055494 8,00042Е-05

7 14,5 0,03 14,5 0,03 не

засто-

совне

не

засто-

совне

14,5 0,005601738 0,000595275

8 18 0,01 18 0,01 не

засто-

совне

не

засто-

совне

18 0,000881821 8,31412Е-05

Примітка. Сі = 0,00 % маси бетону.

Шар 1 не використовують для розрахунку відповідно до вимог розділу 8.

Page 50: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

42

Умовні познаки:

Y — %Cl;

X — мм;

— прийняте значення;

— не враховане значення;

— розрахункове значення.

Рисунок F.1 — Діаграма до таблиці F.1

Таблиця F.2 — Результати, отримані за калібрувальним графіком 1 з

визначення вмісту хлоридів

Cs 0,431 %

Dnss 2,19 Е-12 м2/с

R2 0,9862

Кількість шарів 7

Page 51: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

43

F.3 Калібрувальний графік 2 з визначення вмісту хлоридів

Таблиця F.3 — Вхідні дані для побудови калібрувального графіка 2 з

визначення вмісту хлоридів

Тривалість випробування 90 діб

Початковий вміст хлорид-іонів 0,012 % м/м бетону

Шар Початок шару, мм, у

напрямку від відкритої

поверхні

Кінець шару,

мм, у

напрямку від

відкритої

поверхні

Середня

глибина шару,

мм, у напрямку

від відкритої

поверхні

Середній вміст

хлорид-іонів у

шарі,% м/м

бетону

L01 0 1 0,5 1,161

L02 1 3 2,0 1,211

L03 3 5 4,0 0,986

L04 5 8 6,5 0,637

L05 8 9 8,5 0,294

L06 9 12 10,5 0,278

L07 12 16 14,0 0,187

L08 16 20 18,0 0,099

L09 20 25 22,5 0,021

Примітка. Рядок L01 виключено з розрахунку згідно з вимогами розділу 8.

Таблиця F.4 — Результати регресійного аналізу за калібрувальним

графіком 2

Cs 1,553483 % від маси бетону

Ci 0,012 % від маси бетону

Dnss 0,318423 мм2/д

Dnss 3,685454 10–12 м2/с

Fmin 0,027992

R2 0,97348

Page 52: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

44

Умовні познаки:

Y — %Cl;

X — мм;

— прийняте значення;

— не враховане значення;

— розрахункове значення.

Рисунок F.2 — Діаграма до таблиць F.3 та F.4

Page 53: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

45

F.4 Калібрувальний графік 3 з визначення вмісту хлоридів

Таблиця F.5 — Вхідні дані для побудови калібрувального графіка 3 з

визначення вмісту хлоридів

ЗНАЧЕННЯ ГЛИБИНИ ТА КОНЦЕНТРАЦІЇ ХЛОРИДІВ

Шар

Експери-

ментальні Прийняті Не враховані Розрахункові

х, м

м

%C

l-

х, м

м

%C

l-

х, м

м

%C

l-

х, мм %Cl- (розрах.-

експ.)^2

1 0,5 0,39 не

засто-

совне

не

засто-

совне

0,5 0,39 не

засто-

совне

не застосовне

0

2 2 0,34 2 0,34 не

засто-

совне

не

засто-

совне

2 0,359111696 0,000365257

3 4 0,31 4 0,31 не

засто-

совне

не

засто-

совне

4 0,311857094 3,4488Е-06

4 6 0,3 6 0,3 не

засто-

совне

не

засто-

совне

6 0,2666559 0,001111829

5 8,5 0,2 8,5 0,2 не

засто-

совне

не

засто-

совне

8,5 0,214336537 0,000205536

6 11,5 0,19 11,5 0,19 не

засто-

совне

не

засто-

совне

11,5 0,159309504 0,000941907

7 14,5 0,1 14,5 0,1 не

засто-

совне

не

засто-

совне

14,5 0,113856598 0,000192005

8 18 0,05 18 0,05 не

засто-

совне

не

засто-

совне

18 0,0730912 0,000533204

Примітка. Сі = 0,00 % маси бетону.

Шар 1 не використовують для розрахунку відповідно до вимог розділу 8.

Page 54: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

46

Умовні познаки:

Y — %Cl;

X — мм;

— прийняте значення;

— не враховане значення;

— розрахункове значення.

Рисунок F.3 — Діаграма до таблиці F.5

Таблиця F.6 — Результати регресійного аналізу за калібрувальним

графіком 3

Cs 0,407 %

Dnss 1,16 Е-11 м R2/с

R2 0,954 9

Кількість шарів 7

Page 55: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

47

БІБЛІОГРАФІЯ

1 CASTELLOTE M., ANDRADE C. Round-Robin Test on methods for

determining chloride transport parameters for concrete — RILEM

Recommendation of TC-178 «Testing and modelling chloride penetration in

concrete». Mater. Struct. 2006, 30 pp. 995–990

2 CHLORTEST Testing Resistance of Concrete to Chloride Ingress - A

proposal to CEN for consideration an EN standard. Deliverable 22. April 2006

3 Nt BUILD 443, Concrete, hardened, Accelerated chloride penetration.

Nov 1996

4 RILEM T.C. 178-TMC, Recommendation on methods for obtaining dust

samples by means of grinding concrete in order to determine the chloride

concentration profile. Mater. Struct. 2013, 46 (3) pp. 337–344

5 ISO 5725-1 Accuracy (trueness and precision) of measurement

methods and results — Part 1: General principles and definitions

6 Validation testing program of TC51/(CEN/TC104) /JWG12 on chloride

penetration and carbonation

7 CRANK J. The mathematics of diffusion. Clarendon, Oxford, Second

Edition, 1975

8 EN 12504-1, Testing concrete in structures — Part 1: Cored specimens

— Taking, examining and testing in compression

НАЦІОНАЛЬНЕ ПОЯСНЕННЯ

1 Кастеллот М., Андрейд К. Методи міжлабораторного звіряння

даних для визначення параметрів переносу хлоридів у бетоні.

Рекомендації RILEM TC-178 «Випробування та моделювання процесів

проникнення хлоридів у бетон». Mater. Struct. 2006, 30 С. 995–990

Page 56: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

48

2 CHLORTEST Перевірка стійкості бетону до проникнення хлоридів.

Пропозиція до CEN для розгляду в статусі стандарту EN. Публікація 22

квітня 2006 р.

3 Nt BUILD 443 Цементобетон. Прискорений процес проникнення

хлоридів. Листопад 1996

4 Rilem T. C. 178-TMC Рекомендації щодо методів взяття проб пилу

за допомогою подрібнення бетону для отримання даних та побудови

калібрувального графіка концентрації хлоридів. Mater. Struct. 2013, 46 (3)

С. 337–344

5 ISO 5725-1 Точність (правильність і прецизійність) методів та

результатів вимірювання. Частина 1. Загальні принципи і визначення

6 Програма валідаційних випробувань TC51/(CEN/TC104)/ JWG12 на

стійкість до проникнення хлоридів і карбонізації

7 Кранк Дж. Математика дифузії. Кларендон, Оксфорд, друге

видання, 1975

8 EN 12504-1 Випробування бетону в конструкціях. Частина 1.

Зразки керни. Відбір, перевірка і випробування на стиск.

Page 57: ВИПРОБУВАННЯ ЦЕМЕНТОБЕТОНУ · 2021. 1. 16. · 3 Національний стандарт відповідає EN 12390-11:2015 «Testing hardened concrete

прДСТУ EN 12390-11:202Х

49

Код згідно з НК 004 91.100.30

Ключові слова: бетон, випробування, вміст хлоридів, дифузія,

зразок із керна, коефіцієнт дифузії, регресійний аналіз.