ГОСТ 12730.4-2020. Межгосударственный стандарт. Бетоны. Методы определения параметров пористости

(введен в действие Приказом Росстандарта от 22.12.2020 № 1344-ст)

ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ

flowchart LR
  n0["ГОСТ 12730-67"]:::rst
  n1["ГОСТ 12730.4-78"]:::rst
  click n1 "https://bukva.ai/docs/gost-12730-4-78" "ГОСТ 12730.4-78. Межгосударственный стандарт. Бетоны. Методы определения показателей пористости (утв. и введен в действие Постановлением Госстроя СССР от 22.12.1978 N 242)"
  n2["ГОСТ 12730.4-2020"]:::doc
  click n2 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-12730-4-2020" "ГОСТ 12730.4-2020. Межгосударственный стандарт. Бетоны. Методы определения параметров пористости (введен в действие Приказом Росстандарта от 22.12.2020 N 1344-ст)"
  n1 --> n2
  n0 --> n1
classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000;
classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000;
classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;

Введен в действие Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 декабря 2020 г. № 1344-ст

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

БЕТОНЫ

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ ПОРИСТОСТИ

Concretes. Methods of determination of porosity parameters

ГОСТ 12730.4-2020

МКС 91.100.30

Дата введения 1 сентября 2021 года

Предисловие

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»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона им. А.А. Гвоздева (НИИЖБ им. А.А. Гвоздева) — структурным подразделением Акционерного общества «Научно-исследовательский центр „Строительство“ (АО „НИЦ „Строительство“)»

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 «Строительство»

3 ПРИНЯТ Межгосударственным советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол от 30 ноября 2020 г. № 135-П)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 22 декабря 2020 г. № 1344-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 12730.4-2020 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 сентября 2021 г.

5 ВЗАМЕН ГОСТ 12730.4-78

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»

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на бетоны плотной структуры всех видов и устанавливает методы определения параметров пористости по результатам определения их плотности, водопоглощения и сорбционной влажности путем испытания образцов, а также по кинетике водопоглощения.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие межгосударственные стандарты:

ГОСТ 12730.0 Бетоны. Общие требования к методам определения плотности, влажности, водопоглощения, пористости и водонепроницаемости

ГОСТ 12730.1 Бетоны. Методы определения плотности

ГОСТ 12730.3 Бетоны. Метод определения водопоглощения

ГОСТ 12852.6 Бетон ячеистый. Метод определения сорбционной влажности

ГОСТ 24104 <*> Весы лабораторные. Общие технические требования

<*> В Российской Федерации действует ГОСТ Р 53228-2008 «Весы неавтоматического действия. Часть 1. Метрологические и технические требования. Испытания».

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов и классификаторов в сети Интернет на официальном сайте Межгосударственного совета по стандартизации, метрологии и сертификации (www.easc.by) или в указателях национальных стандартов, издаваемых 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.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1 истинная плотность \rho_{u} , г/см3: Отношение массы бетона (образца) к его истинному объему (без пор).

3.2 средняя плотность \rho_{w} , г/см3: Отношение массы бетона (образца) к его общему объему (с порами).

3.3 истинный объем (образца) Vu, см3: Объем твердой фазы бетона.

3.4 общий объем (образца): Сумма объемов твердой фазы бетона (образца), объема открытых и условно-закрытых капиллярных пор, см3.

3.5 открытая капиллярная пористость По, см3: Объем пор бетона (образца), насыщаемых водой при определении водопоглощения бетона.

3.6 условно-закрытая капиллярная пористость Пз: Объем пор бетона (образца), не насыщаемых водой при определении водопоглощения бетона.

3.7 полный объем пор бетона (образца) Пп, %: Отношение средней плотности бетона (образца) и его истинной плотности.

4 Общие требования

Общие требования к методам определения параметров пористости — по ГОСТ 12730.0.

5 Инструменты и оборудование

5.1 Для проведения испытания применяют:

• весы лабораторные по ГОСТ 24104;
• электрошкаф сушильный, обеспечивающий температуру нагрева от 105 °C до 110 °C;
• емкость для насыщения образцов водой;
• объемомер по ГОСТ 12730.1.

6 Определение параметров пористости

6.1 Объем открытых капиллярных пор бетона (образца) По принимают равным водопоглощению бетона по объему, см3,

По = Wо,

где Wо — объемное водопоглощение бетона по ГОСТ 12730.3.

6.2 Объем условно-закрытых капиллярных пор бетона Пз рассчитывают по формуле

Пз = Пп — По, (1)

где Пп — полный объем пор;

По — объем открытых капиллярных пор.

6.3 Полный объем пор бетона (образца) Пп, см3, рассчитывают по формуле

\text{П}_{\text{п}} = V \frac{\rho_{u} - \rho_{w}}{\rho_{u}} , (2)

где V — объем образца, определенный по ГОСТ 12730.1, см3;

\rho_{u} — истинная плотность бетона, определенная по ГОСТ 12730.1, г/см3;

\rho_{w} — средняя плотность сухого бетона, определенная по ГОСТ 12730.1, г/см3.

6.4 Объем сорбционной влажности бетона Wс образцов, % об., определяют по ГОСТ 12852.6.

6.5 Показатели среднего размера капиллярных пор бетона и их однородности по размерам определяют по кинетике их водопоглощения по приложению А.

По этим показателям бетоны оценивают по классификации, приведенной в приложении Б.

Приложение А (рекомендуемое)

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПОРИСТОСТИ БЕТОНОВ ПО КИНЕТИКЕ ЕГО ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ

А.1 Кинетику водопоглощения бетона определяют на образцах стандартного размера [куб с ребром (70 +/- 2) мм или цилиндр диаметром и высотой (70 +/- 5) мм] в серии из двух образцов и характеризуют приращением массы бетона при водопоглощении во времени.

А.2 Кривые водопоглощения аппроксимируют уравнением

W_{t} = W_{M}[1 - e^{- (\lambda \cdot t)^{\alpha}}], (А.1)

где Wt — водопоглощение образца за время t, % масс.;

WM — водопоглощение образца стандартного размера, определенное по ГОСТ 12730.3 за 24 ч, % масс.;

e — основание натурального логарифма, равное 2,72;

t — время водопоглощения, ч;

\overline{\lambda} — показатель среднего размера открытых капиллярных пор, равный пределу отношений ускорения процесса водопоглощения к его скорости;

\alpha — показатель однородности размеров открытых капиллярных пор.

А.3 Кинетику водопоглощения бетона определяют путем непрерывного или дискретного взвешивания предварительно высушенных образцов в процессе их водопоглощения по методу ГОСТ 12730.3 за 24 ч и рассчитывают по формуле

W_{M} = \frac{m_{24} - m_{c}}{m_{c}} \cdot 100, (А.2)

где mс — масса сухого образца, г;

m24 — масса водонасыщенного образца за 24 ч.

А.4 При непрерывном гидростатическом взвешивании строят кривую приращения массы образца во времени (рисунок А.1). В конце испытаний производят гидростатическое и обычное взвешивания насыщенного водой образца и определяют его объем по методу ГОСТ 12730.1.

Рисунок А.1 — График водопоглощения образца бетона при непрерывном взвешивании

По результатам испытаний на кривой водопоглощения (рисунок А.1) находят точки, в которых водопоглощение составляет Wt₁ = 0,632WM (точка А рисунок А.1) и Wt2 = 0,5WM (точка Б рисунок А.1).

Далее находят соответствующие этим точкам время: t1 (точка В рисунок А.1) и t2 (точка Г рисунок А.1).

По значениям величин t1 и t2 по номограмме (рисунок А.2) находят значения поровой структуры \overline{\lambda} (из точки В переходят горизонтально в точку В1 и далее вертикально в точку Д) и \alpha (из точки Г переходят горизонтально до пересечения с отрезком В1-Д и находят точку Е, определяющую линию номограммы с соответствующим значением \alpha ).

Рисунок А.2 — Номограмма к расчету показателей пористости по кинетике водопоглощения при непрерывном взвешивании

Пример

Расчеты и определения показателей пористости по кинетике водопоглощения бетона при непрерывном взвешивании.

Для случая

mс = 815 г; m24 = 866 г; \rho_{w} - 2,30\text{г}/c\text{м}^{3} .

По результатам испытаний водонасыщения бетона образца (рисунок А.1) рассчитывают значение WM, г,

(\frac{866 - 815}{815}) \cdot 100 = 6,26\%.

Водопоглощение по объему Wо рассчитывают по формуле

W_{o} = W_{M} \cdot \rho_{w}. (А.3)

6,26·2,30 = 14,4%.

Определяют водопоглощение W_{t_{1}} , составляющее 0,632WM, равное

0,632·6,26 = 3,96%.

По рисунку А.1 определяют время, соответствующее значению W_{t_{1}} - t_{1} = 0,65\text{ч}.

Аналогично определяют W_{t_{2}} = 0,5W_{\text{М}} , равное 0,5·6,26 = 3,13% и t2 = 0,30 ч.

По величинам t1 = 0,65 ч и t2 = 0,30 ч по номограмме (рисунок А.2) находят параметры поровой структуры: \overline{\lambda} = 1,54 и \alpha = 0,5.

А.5 При дискретном взвешивании после определения массы насыщаемого образца в моменты времени 0,25; 1,0 и 24,0 ч после погружения высушенного образца в воду рассчитывают значение величин:

• водопоглощение Wo по формуле (А.2);
• водопоглощение за 0,25 ч W0,25, %, по формуле

W_{0,25} = \frac{m_{0,25} - m_{c}}{m_{c}} \cdot 100, (А.4)

где m0,25 — масса водонасыщенного образца за 0,25 ч;

• водопоглощение за 1,0 ч W1,0, %, по формуле

W_{1,0} = \frac{m_{1,0} - m_{c}}{m_{c}} \cdot 100, (А.5)

где m1,0 — масса водонасыщенного образца за 1,0 ч;

• значения относительных водопоглощений W', у.е., в моменты времени 1,00 и 0,25 ч рассчитывают по формулам:

W_{1}\prime_{,0} = \frac{W_{1,0}}{W_{\text{м}}} ; (А.6)

W_{0}\prime_{,25} = \frac{W_{0,25}}{W_{\text{м}}} . (А.7)

На оси ординат (рисунок А.3) находят точки, соответствующие значениям величин W'1,0 (точка А) и W'0,25 (точка Б).

Рисунок А.3 — Номограмма к примеру расчета показателей пористости \lambda_{1} бетона по кинетике водопоглощения W' при дискретном взвешивании

Из точки А проводят линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с графиком t = 1 ч (точка В).

Из точки В опускают перпендикуляр на ось абсцисс (точка Г).

Получаемое значение принимают за величину \lambda_{1} .

Из точки Б проводят горизонтальную линию до пересечения с отрезком В-Г (точка Д), по которой определяют значение показателя \alpha .

Для перехода от показателя \lambda_{1} к показателю \overline{\lambda} используют формулу (А.8) либо номограммы: при \lambda_{1} \geq 1 (рисунок А.4) или при \lambda_{1} \leq 1 (рисунок А.5)

\overline{\lambda} = \sqrt[\alpha]{\lambda_{1}} . (А.8)

Рисунок А.4 — Номограмма к примеру определения значения показателя среднего размера \overline{\lambda} открытых капиллярных пор (при вспомогательном параметре \lambda_{1} \geq 1 )

Рисунок А.5 — Номограмма к примеру определения значения показателя среднего размера \overline{\lambda} открытых капиллярных пор (при вспомогательном параметре \lambda_{1} \leq 1 )

На рисунках А.4 и А.5 находят точки на оси ординат, соответствующие значениям \lambda_{1} (точка А). Из точки А проводят линию, параллельную оси абсцисс, до пересечения с соответствующим графиком \alpha (точка Б). Из точки Б опускают перпендикуляр на ось абсцисс (точка В). Значение абсциссы в точке В принимают за показатель \overline{\lambda} .

Примеры

1 Расчеты и определения показателей пористости по кинетике водопоглощения бетона при дискретном взвешивании.

Для случая

mс = 815 г; mм = 866 г; \rho_{w} - 2,30\text{г}/c\text{м}^{3} .

По результатам испытаний водонасыщения образца бетона дискретным взвешиванием устанавливают величины W0,25; W1,0 и WM по формулам (А.6), (А.5) и (А.2) и относительное водопоглощение W' (таблица А.1).

Таблица А.1

Водопоглощение по объему Wо, %, рассчитывают по формуле (А.3)

6,26·2,30 = 14,40.

По рисунку А.3 для значений W'1,0 = 0,71 находят точку пересечения с графиком t = 1 ч и \lambda_{1} = 1,24.

Далее для значения W'0,25 = 0,46 находим точку Д (пересечения с отрезком В-Г), соответствующую значению \alpha = 0,5 .

По рисунку А.4 для \lambda_{1} \geq 1 находят пересечение с графиком для \alpha = 0,5 и получают значение \overline{\lambda} = 1,54 .

2 Для случая \lambda_{1} = 0,78 ; \alpha = 0,23

По рисунку А.5 для полученных значений \lambda_{1} и \alpha определяют показатель \overline{\lambda} , равный 0,34.

Расчет по формуле (А.7) дает аналогичное значение:

\overline{\lambda} = \sqrt[0,23]{0,78} = 0,34.

А.6 Показатель пористости \overline{\lambda} и \alpha серии из двух образцов бетона определяют как среднее арифметическое значение результатов испытаний образцов серии.

А.7 Базовыми образцами при определении показателей пористости по кинетике водопоглощения являются куб с ребром 7 см или цилиндр диаметром и высотой 7 см.

Приложение Б (рекомендуемое)

КЛАССИФИКАЦИЯ БЕТОНОВ ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ ПОРИСТОСТИ, ОЦЕНИВАЕМЫМ ПО КИНЕТИКЕ ИХ ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ

Классификация бетонов по показателям открытой капиллярной пористости, оцениваемым по кинетике водопоглощения.

Бетоны классифицируются:

• по показателю открытой капиллярной пористости, равному объемному водопоглощению бетона Wо:

1 — особо плотные — Wо <= 5%,

2 — плотные — 5% < Wо <= 10%,

3 — средней плотности — 10% < Wо <= 20%,

4 — малой плотности — 20% < Wо <= 40%,

5 — неплотные Wо > 40%;

• по показателю среднего размера пор, характеризуемому величиной \overline{\lambda} :

А — микропористые — \overline{\lambda} \leq 0,5,

Б — мелкопористые — 0,5<\overline{\lambda} \leq 1,0,

В — среднепористые — 1,0<\overline{\lambda} \leq 3,0,

Г — крупнопористые — 3,0<\overline{\lambda} \leq 7,0,

Д — макропористые — \overline{\lambda}>7,0;

• по показателю однородности пор по размерам, характеризуемому величиной \alpha :

I — высокой однородности — 0,7<\alpha \leq 1,0,

II — средней однородности — 0,25<\alpha \leq 0,7,

III — низкой однородности — \alpha \leq 0,25.