Ученые Пермского политеха повысили точность испытаний бетона на водонепроницаемость с 30% до 80%. Для этого они автоматизировали метод «мокрого пятна». Об этом «Стройгазете» сообщили в пресс-службе университета.
В 2025 году в России произвели 60,7 млн кубометров бетона. Из него строят дома, мосты, плотины, тоннели метро и дороги. Главный враг этого материала — вода: она проникает в микропоры, замерзает, расширяется, разрывает изнутри, вызывает коррозию арматуры. В итоге здания, рассчитанные на полвека, начинают разрушаться уже через 5–10 лет. Поэтому так важно проверять, выдерживает ли бетон напор воды.
Сегодня испытания на водонепроницаемость проводят по ГОСТу несколькими методами, но главным и окончательным из них является метод «мокрого пятна». Однако у него есть слабое место: лаборант определяет появление капли на глаз, поэтому точность такого способа примерно 30%. Ученые ПНИПУ модернизировали испытания, заменив визуальный контроль автоматической системой с контактным датчиком. В результате достоверность выросла до 80%. Кроме того, они впервые создали эталоны из кремнезема для поверки оборудования — раньше для бетона такого не было.
Вода разрушает бетонные конструкции: мосты и дороги, тоннели метро, плотины и дамбы, а также жилые дома. В мостах влага вместе с противогололедными реагентами вызывает коррозию стальной арматуры — бетон отслаивается, и сооружение может потребовать экстренного ремонта. В тоннелях просачивание грунтовой воды приводит к постоянным протечкам и авариям. Для плотин и дамб опасность в другом: из материала вымываются известковые соединения, он становится рыхлым и теряет прочность. В жилых домах вода поднимается по фундаменту и стенам, вызывая сырость, трещины и ржавчину арматуры. На балконах и плитах влага замерзает в трещинах и постепенно разрушает здания.
Бетон пористый, как губка. Если он плохо держит воду, влага из подвала или грунта поднимается вверх. Зимой жидкость в микропорах замерзает, расширяется и разрывает конструкцию изнутри. Это усиливает сырость и ведет к постепенному износу.
Водонепроницаемость бетона можно повысить. Делается это либо на этапе приготовления смеси — с помощью специальных добавок и рецептур, либо обработкой уже готовых конструкций гидрофобными (водоотталкивающими) составами.
В России качество бетона на водонепроницаемость проверяют по ГОСТу «методом мокрого пятна». Образец-цилиндр зажимают в установку, снизу подают воду, повышая давление. Лаборант следит за поверхностью и отмечает момент появления влаги. Такое испытание длится непрерывно несколько суток.
Точность метода напрямую зависит от человека: специалисты могут по-разному интерпретировать момент протекания. Освещение в лабораториях, острота зрения, усталость — все может повлиять на решение. Из-за этого один и тот же бетон в разных лабораториях получает разные оценки: разброс может достигать 4 марок водонепроницаемости (показатели давления, которое выдерживает бетон, например, W4, W8, W12; чем выше число, тем лучше защита от воды). Итоговая достоверность метода всего 30%, то есть в трех случаях из десяти результат ошибочен: бетон могут признать водонепроницаемым, а на деле он будет пропускать воду.
Ученые ПНИПУ предложили, как модернизировать этот способ. Для этого они создали автоматизированную испытательную установку с контактным датчиком. Он устанавливается на поверхность образца: как только вода просачивается, цепь замыкается, и прибор мгновенно фиксирует давление и время протекания, что исключает человеческий фактор полностью. Кроме того, исследователи заменили обычный технический манометр на более точный электронный датчик давления, это позволило повысить точность.
«Чтобы доказать эффективность, мы провели эксперименты с участием шести строительных лабораторий. Сначала испытания провели по стандартному «методу мокрого пятна». Результаты сильно различались: один и тот же бетон получил оценки, отличающиеся на 3 марки водонепроницаемости, например, от W8 до W14, а это значительный разброс. Затем провели испытания на модернизированной установке с датчиками. Теперь разногласия между лабораториями сократились до 1–2 марок. Достоверность метода выросла с 30% до 80%, то есть риск получить некачественный по водонепроницаемости бетон снизился», — отметила старший преподаватель кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» ПНИПУ Наталья Ванькова.
Ранее «Стройгазета» сообщила, что производители строительной продукции смогут снизить углеродный след DIY-товаров.
В 2025 году в России произвели 60,7 млн кубометров бетона. Из него строят дома, мосты, плотины, тоннели метро и дороги. Главный враг этого материала — вода: она проникает в микропоры, замерзает, расширяется, разрывает изнутри, вызывает коррозию арматуры. В итоге здания, рассчитанные на полвека, начинают разрушаться уже через 5–10 лет. Поэтому так важно проверять, выдерживает ли бетон напор воды.
Сегодня испытания на водонепроницаемость проводят по ГОСТу несколькими методами, но главным и окончательным из них является метод «мокрого пятна». Однако у него есть слабое место: лаборант определяет появление капли на глаз, поэтому точность такого способа примерно 30%. Ученые ПНИПУ модернизировали испытания, заменив визуальный контроль автоматической системой с контактным датчиком. В результате достоверность выросла до 80%. Кроме того, они впервые создали эталоны из кремнезема для поверки оборудования — раньше для бетона такого не было.
Вода разрушает бетонные конструкции: мосты и дороги, тоннели метро, плотины и дамбы, а также жилые дома. В мостах влага вместе с противогололедными реагентами вызывает коррозию стальной арматуры — бетон отслаивается, и сооружение может потребовать экстренного ремонта. В тоннелях просачивание грунтовой воды приводит к постоянным протечкам и авариям. Для плотин и дамб опасность в другом: из материала вымываются известковые соединения, он становится рыхлым и теряет прочность. В жилых домах вода поднимается по фундаменту и стенам, вызывая сырость, трещины и ржавчину арматуры. На балконах и плитах влага замерзает в трещинах и постепенно разрушает здания.
Бетон пористый, как губка. Если он плохо держит воду, влага из подвала или грунта поднимается вверх. Зимой жидкость в микропорах замерзает, расширяется и разрывает конструкцию изнутри. Это усиливает сырость и ведет к постепенному износу.
Водонепроницаемость бетона можно повысить. Делается это либо на этапе приготовления смеси — с помощью специальных добавок и рецептур, либо обработкой уже готовых конструкций гидрофобными (водоотталкивающими) составами.
В России качество бетона на водонепроницаемость проверяют по ГОСТу «методом мокрого пятна». Образец-цилиндр зажимают в установку, снизу подают воду, повышая давление. Лаборант следит за поверхностью и отмечает момент появления влаги. Такое испытание длится непрерывно несколько суток.
Точность метода напрямую зависит от человека: специалисты могут по-разному интерпретировать момент протекания. Освещение в лабораториях, острота зрения, усталость — все может повлиять на решение. Из-за этого один и тот же бетон в разных лабораториях получает разные оценки: разброс может достигать 4 марок водонепроницаемости (показатели давления, которое выдерживает бетон, например, W4, W8, W12; чем выше число, тем лучше защита от воды). Итоговая достоверность метода всего 30%, то есть в трех случаях из десяти результат ошибочен: бетон могут признать водонепроницаемым, а на деле он будет пропускать воду.
Ученые ПНИПУ предложили, как модернизировать этот способ. Для этого они создали автоматизированную испытательную установку с контактным датчиком. Он устанавливается на поверхность образца: как только вода просачивается, цепь замыкается, и прибор мгновенно фиксирует давление и время протекания, что исключает человеческий фактор полностью. Кроме того, исследователи заменили обычный технический манометр на более точный электронный датчик давления, это позволило повысить точность.
«Чтобы доказать эффективность, мы провели эксперименты с участием шести строительных лабораторий. Сначала испытания провели по стандартному «методу мокрого пятна». Результаты сильно различались: один и тот же бетон получил оценки, отличающиеся на 3 марки водонепроницаемости, например, от W8 до W14, а это значительный разброс. Затем провели испытания на модернизированной установке с датчиками. Теперь разногласия между лабораториями сократились до 1–2 марок. Достоверность метода выросла с 30% до 80%, то есть риск получить некачественный по водонепроницаемости бетон снизился», — отметила старший преподаватель кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» ПНИПУ Наталья Ванькова.
Ранее «Стройгазета» сообщила, что производители строительной продукции смогут снизить углеродный след DIY-товаров.
Авторы: СГ-Онлайн
Теги: