ГОСТ 24544-2020

Методы определения деформаций усадки и ползучести

Concretes. Methods of shrinkage and creep flow determination

Цели, основные принципы и общие правила проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0 "Межгосударственная система стандартизации. Основные положения" и ГОСТ 1.2 "Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации. Правила разработки, принятия, обновления и отмены"

1 РАЗРАБОТАН Структурным подразделением АО "НИЦ "Строительство" Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им.А.А.Гвоздева (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева) при участии АО "ВНИИГ им.Б.Е.Веденеева"

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 октября 2020 г. N 134-П)

Краткое наименование страны по МК (ИСО 3166) 004-97

Сокращенное наименование национального органа по стандартизации

ЗАО "Национальный орган по стандартизации и метрологии" Республики Армения

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 декабря 2020 г. N 1347-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 24544-2020 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июня 2021 г.

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных выше государств публикуется в указателях национальных стандартов, издаваемых в этих государствах, а также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации.

В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации в каталоге "Межгосударственные стандарты"

Настоящий стандарт распространяется на все виды цементных, а также силикатных бетонов, применяемых во всех областях строительства, и устанавливает методы определения деформаций усадки и ползучести.

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 310.2 Цементы. Методы определения тонкости помола

ГОСТ 310.4 Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии

ГОСТ 5382 Цементы и материалы цементного производства. Методы химического анализа

ГОСТ 5632 Нержавеющие стали и сплавы коррозионно-стойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки

ГОСТ 8269.0 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний

ГОСТ 8735 Песок для строительных работ. Методы испытаний

ГОСТ 9758 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний

ГОСТ 10180 Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 10354 Пленка полиэтиленовая. Технические условия

ГОСТ 12730.1 Бетоны. Методы определения плотности

ГОСТ 12730.2 Бетоны. Метод определения влажности

ГОСТ 23683 Парафины нефтяные твердые. Технические условия

ГОСТ 24452 Бетоны. Методы определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона

ГОСТ 31108 Цементы общестроительные. Технические условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов (и классификаторов) на официальном интернет-сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или по указателям национальных стандартов, издаваемым в государствах, указанных в предисловии, или на официальных сайтах соответствующих национальных органов по стандартизации. Если на документ дана недатированная ссылка, то следует использовать документ, действующий на текущий момент, с учетом всех внесенных в него изменений. Если заменен ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, то следует использовать указанную версию этого документа. Если после принятия настоящего стандарта в ссылочный документ, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение применяется без учета данного изменения. Если ссылочный документ отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

4 Методы определения деформаций усадки и ползучести при сжатии

В настоящем разделе и приложениях А, Б, В и Г приведены методы испытаний при стандартном температурном режиме для определения деформаций усадки и ползучести путем измерения их в направлении продольной и поперечной осей (при необходимости такой задачи) незагруженного образца и образца, загруженного постоянной по величине осевой сжимающей нагрузкой.

Методы определения деформаций температурной усадки и ползучести бетона при нагреве приведены в приложении Д.

Методика определения деформаций ползучести при изгибе (упрощенная методика испытания на ползучесть) и вычисление основных деформационных характеристик приведены в приложении Е.

4.1 Испытательные стенды, приборы, измерительное оборудование и материалы

4.1.1 Оборудование и приборы для проведения испытаний должны соответствовать требованиям настоящего стандарта, быть повереными* и аттестоваными* в установленном порядке.

4.1.2 Для определения деформаций усадки применяют устройства, схемы которых показаны на рисунках 1 и 2. Устройство, схема которого приведена на рисунке 1, предназначено для измерения деформаций усадки образцов с поперечным сечением размерами 40х40 мм.

Образцы с размерами поперечного сечения более 40х40 мм испытывают с приклеенными по торцам металлическими пластинами согласно 4.3.2 (рисунок 2) без дополнительных испытательных стендов.

4.1.3 Для определения деформаций ползучести применяют пневмогидравлические, пружинно-гидравлические, рычажные или пружинные испытательные устройства. В установку допускается устанавливать одновременно до трех образцов вертикально друг на друга (в виде колонны), как показано на рисунке 3.

Рисунок 1 - Схема устройства для определения деформаций усадки образцов с размерами поперечного сечения 40х40 мм

Рисунок 2 - Схема устройства для определения деформаций усадки образцов с размерами поперечного сечения более 40х40 мм

4.1.4 При установке нескольких образцов в колонну соосность передачи нагрузки обеспечивается через металлические шарики, устанавливаемые в специальные центрированные выточки в стальных пластинах в соответствии с 4.1.7. Для предотвращения потери устойчивости колонны необходимо использовать дополнительные страховочные устройства от выстреливания шарика. Схема такого устройства приведена на рисунке 3 (справа). Страховочные устройства не должны препятствовать свободному деформированию образцов.

Рисунок 3 - Схема устройства установки для определения деформаций ползучести при испытании нескольких образцов в колонне

4.1.5 Принципиальная схема устройства пружинной установки на три образца приведена на рисунке 3 (слева). Схемы пневмогидравлических, пружинно-гидравлических установок и схема пружинной установки на один образец, а также порядок установки в них образцов принимают в соответствии с приложением А. Схема рычажного устройства для определения ползучести при нагреве приведена на рисунке Д.2 (приложение Д).

4.1.6 Для измерения деформаций следует использовать измерительные приборы и приспособления для их крепления, применяемые для определения призменной прочности, модуля упругости и коэффициента Пуассона по ГОСТ 24452 (на рисунке 2 показано оборудование для измерения продольных деформаций; при определении поперечных деформаций устанавливаются дополнительные рамки и индикаторы). Допускается использовать другое поверенное измерительное оборудование - стационарно смонтированное (тензодатчики) или съемное (точки для снятия показаний при использовании такого оборудования показаны на рисунке 3 слева), позволяющее определять деформации ползучести с необходимой точностью и достоверностью.

4.1.7 При определении деформаций ползучести сжимающее усилие на образец следует передавать через металлические прокладки толщиной 35-37 мм, размеры которых в плане должны быть не менее размеров поперечного сечения образца. Твердость прокладок и шероховатость их рабочих поверхностей должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10180.

4.1.8 Для определения линейных размеров, массы образцов и плотности бетона следует применять средства измерений и оборудование по ГОСТ 10180 и ГОСТ 12730.1, а для определения влажности бетона - по ГОСТ 12730.2.

4.1.9 Насыщение образцов водой или нефтепродуктами следует производить с применением оборудования по ГОСТ 24452.

4.1.10 Для измерения температуры и определения влажности окружающей среды в процессе испытаний следует применять термометры (термографы) и психрометры (гигрографы).

4.1.11 Для гидроизоляции образцов рекомендуется применять полиэтиленовую пленку с липким слоем по ГОСТ 10354 и парафин по ГОСТ 23683.

4.2.1 Испытания проводят на образцах, специально изготовленных из бетонной смеси. Допускается испытывать на ползучесть и усадку образцы, отобранные из элементов конструкций, к которым не была приложена нагрузка, при этом необходимо сделать соответствующую пометку в журнале испытаний.

В случае если испытания будут проводиться на образцах, отобранных из конструкций, находящихся под нагрузкой, результаты испытаний необходимо скорректировать с учетом истории нагружения.

4.2.2 Определение деформаций усадки и ползучести должно проводиться на образцах-призмах, не изолированных от влагообмена с окружающей средой. Гидроизоляция образцов допускается при специально заданных условиях испытания. Размеры образцов-призм следует принимать 70х70х280, 100х100х400, 150х150х600, 200х200х800 мм. В качестве базового образца следует принимать призму размерами 150х150х600 мм. Переходные коэффициенты приведены в таблице 1 (см. 4.5.8).

Для определения деформаций усадки ячеистого бетона допускается применять образцы-призмы размерами 40х40х160 мм.

4.2.3 Размеры образцов для определения деформаций усадки и ползучести выбирают в зависимости от наибольшей крупности заполнителя в бетоне в соответствии с требованиями ГОСТ 10180.

4.2.4 Образцы изготавливают отдельными сериями.

Деформации ползучести определяют одновременно с деформациями усадки, при этом перед испытаниями определяют кубиковую прочность бетона на сжатие по ГОСТ 10180 и призменную прочность, модуль упругости и коэффициент Пуассона по ГОСТ 24452.

Каждая серия должна состоять из девяти образцов-призм, из которых три образца - для определения призменной прочности, три образца - для определения деформаций усадки и три образца - для определения деформаций ползучести, а также трех образцов-кубов с ребрами, размеры которых соответствуют размеру рабочего (поперечного) сечения призмы.

4.2.5 Изготовление и хранение образцов до распалубки должно соответствовать требованиям ГОСТ 10180.

4.2.6 После распалубки все образцы одной серии (включая образцы-кубы) должны храниться вплоть до начала испытаний в одинаковых, как правило, нормальных температурно-влажностных условиях, исключающих возможность испарения влаги из бетона, согласно ГОСТ 10180.

4.2.7 Образцы из ячеистого бетона, изготовленные в соответствии с требованиями ГОСТ 10180, перед испытанием на усадку и ползучесть должны быть погружены в воду и храниться в ней в течение трех суток в горизонтальном положении.

4.3.1 Подготовку образцов к испытаниям следует начинать с их внешнего осмотра и определения линейных размеров, допускаемые отклонения которых от номинальных размеров должны удовлетворять требованиям ГОСТ 10180.

4.3.2 Торцевые поверхности всех образцов, предназначенных для определения деформаций усадки, должны быть закрыты металлическими пластинами толщиной 4-5 мм, наклеиваемыми с помощью быстрополимеризующихся клеев в соответствии со схемой, приведенной на рисунке 2.

К торцевым поверхностям образцов размерами 40х40х160 мм, подвергаемых испытанию на усадку, приклеивают реперы в соответствии со схемой, показанной на рисунке 1. Реперы изготавливают из инвара или сплава с аналогичными свойствами. Диаметр основания репера должен быть не более 20 мм, а высота не более 15 мм.

Образцы для определения деформаций ползучести подготавливают в соответствии с 4.1.7.

4.3.3 На боковых поверхностях образцов размечают базу измерения продольных деформаций, устанавливают крепежные приспособления и измерительные приборы в соответствии с требованиями ГОСТ 24452 и 4.1.6. Схема установки индикаторов часового типа приведена на рисунке 2, при необходимости для измерений поперечных деформаций устанавливают дополнительные рамки и измерительные приборы согласно ГОСТ 24452.

4.3.4 Для предотвращения испарения влаги или летучих фракций нефтепродуктов из образцов, пропитанных водой или нефтепродуктами согласно 4.1.9, их боковую поверхность следует гидроизолировать внахлест двумя слоями полиэтиленовой пленки с липким слоем по ГОСТ 10354 с последующим нанесением на нее расплавленного парафина слоем 2-3 мм по ГОСТ 23683. Допускается применение других гидроизоляционных материалов, исключающих влагообмен между образцом и окружающей средой. Гидроизоляцию торцевых поверхностей образцов производят в соответствии с 4.1.7 и 4.3.2.

4.3.5 Не более чем за сутки до испытания образцов на ползучесть следует определить плотность бетона этих образцов по ГОСТ 12730.1, а также влажность бетона по ГОСТ 12730.2 (допускается на образцах, предварительно испытанных при определении призменной прочности).

4.3.6 Результаты измерений согласно 4.3.1-4.3.5 заносят в титульный лист журнала испытаний при определении деформаций усадки и ползучести по форме в соответствии с приложением Б.

4.4.1 Испытания для определения деформаций усадки и ползучести следует проводить в помещении или в климатической камере, в которых постоянно поддерживается температура (20±2)°С и относительная влажность воздуха (60±5)%. Попадание прямых солнечных лучей на образцы не допускается.

4.4.2 Измерение деформаций только усадки следует начинать не позже чем через 4 ч после распалубливания образцов, а образцов из ячеистого бетона - после насыщения водой в соответствии с 4.2.7.

Для измерения деформаций усадки подготовленный образец следует установить в устройство для испытания в соответствии с 4.1.2 и снять начальные показания приборов. Отсчеты показаний рекомендуется производить через сутки, затем на 3, 7, 14 сут и далее раз в две недели до конца испытаний.

Одновременно с измерением деформаций усадки рекомендуется определять влагопотери путем периодического взвешивания образцов (выполнять на отдельных образцах).

4.4.3 При определении только деформаций усадки продолжительность испытания должна быть не менее 120 суток. В случае, если три последовательных измерения показывают приращения деформаций, не превышающие погрешность измерительных приборов, испытания могут быть прекращены до указанного срока, о чем делается соответствующая запись в журнале испытаний.

4.4.4 Загружение образцов и измерение деформаций ползучести следует осуществлять, как правило, в возрасте бетона 28 сут. При необходимости проведения испытания в любом другом возрасте бетона вносят соответствующую запись в протокол испытания.

Напряжение в образце от внешней нагрузки должно составлять 0,3±0,005 призменной прочности бетона, установленной перед началом испытаний согласно 4.2.4. При необходимости приложения внешней нагрузки другой величины должны быть сделаны соответствующие записи в протоколах испытаний.

Проверку работы приборов и загружение образца до указанного уровня напряжения следует проводить в соответствии с требованиями ГОСТ 24452.

4.4.5 Отсчет показаний приборов на нагруженных образцах для определения деформаций ползучести следует производить непосредственно после загружения (начальный отсчет) и затем через 1 ч. Последующее снятие отсчетов рекомендуется производить через 1, 3, 7, 14 сут, последующие 6 недель - еженедельно, затем в течение 10 недель - один раз в 2 недели, и далее до конца испытаний - один раз в 4 недели.

Одновременно с определением деформаций ползучести следует проводить определение деформаций усадки на незагруженных образцах с той же периодичностью и продолжительностью. При этом начальный отсчет деформаций усадки следует производить непосредственно после загружения образцов на ползучесть.