Aby zbadać wpływy atmosferyczne na beton w warunkach naturalnych (np. górskich), konieczne jest uzbrojenie się w cierpliwość, gdyż są to badania, które wymagają długiego okresu czasu (program egzamin uprawnienia 2021).
Do badań wykorzystuje się belko 10x10x50 cm lub płyty 15x40x70 cm. Należy je ustawić w zbiorniku z wodą pod kątem 60° na południe. Przelew w zbiorniku powinien znajdować się na odpowiedniej wysokości. Dzięki temu poziom zwierciadła wody będzie zawsze taki sam.
Woda w zbiorniku, która zamarznie, wywiera ciśnienie na próbki, które w tym zbiorniku są umieszczone. Zanim wyznaczy się odporność betonu na wpływy atmosferyczne, to należy zanurzyć próbki na 14 dni w zwykłej wodzie. Dzięki temu wyrównaniu ulegną naprężenia wewnętrzne, które znajdują się w próbkach. Wpływy atmosferyczne na beton w warunkach naturalnych określa się co 5 lat. Dzięki wyznaczeniu dynamicznego modułu sprężystości, można ograniczyć liczbę próbek, które podda się badaniu.
Badanie wpływów atmosferycznych na beton
Oddziaływanie roztworów chemicznych na zaczyn cementowy
To, w jakim stopniu roztwory chemiczne oddziałują na zaczyn cementowy, decyduje o odporności chemicznej betonu (program jednolite akty prawne na egzamin uprawnienia). Roztwory mogą tworzyć związki, które uplastyczniają beton bądź związki, które zwiększają objętość i rozsadzają beton.
Proces ten polega na:
– przenikaniu roztworu do betonu,
– wyparowaniu wody,
– krystalizacji soli.
Idealnym przykładem jest posypywanie solą nawierzchni betonowych podczas gołoledzi.
Wpływ krystalizacji soli w laboratorium określa się poprzez wielokrotne nasycenie próbek roztworu siarczku sodu i wysuszenie ich w temperaturze 105°C. Jest to sposób, który wykorzystuje się do badań kamieni naturalnych w Anglii i Stanach Zjednoczonych. Proces ten polega na tym, że siarczek sodu wykrystalizowuje sól Na2S04 • 10H2O. Jest to sól, która w znaczny sposób zwiększa swoją objętość (program do egzaminu na uprawnienia na komputer). Dzięki szwajcarskim badaniom udało się wykazać, że proces wielokrotnego nasycenia próbek 10% siarczkiem sodu jest, co do sposobu rozpadu, podobny do oddziaływań atmosferycznych w warunkach budowy.
Odporność na wpływy chemiczne
Odporność na wpływy chemiczne należy określić:
– zachowaniem się spoiwa pod wpływem działania typowych roztworów chemicznych,
– zachowaniem się mieszanek betonowych i gotowych elementów pod wpływem oddziaływania wód agresywnych.
Oceny zachowania się betonów z różnych gatunków cementów dokonuje się w laboratorium. Wykonuje się ją na próbkach, które pobiera się z budowy podczas betonowania. Można także wykorzystać próbki ze stwardniałych betonów, które przechowuje się w roztworze, który się bada. Dzięki częściowemu zanurzaniu próbek w roztworze, udaje się także określić odporność cementów na kapilarne podnoszenie wilgoci.
W badaniach w laboratorium najczęściej wykorzystuje się roztwory chemiczne o większym stężeniu niż w naturze. Dodatkowo nie zawierają one dodatkowych składników, które występują na budowie. Ciężko jest także odtworzyć w sposób szczegółowy takie czynniki jak:
– czas oddziaływania,
– ruch roztworu,
– zmiany poziomu zwierciadła,
– uzupełnianie się dodatków agresywnych,
– wilgotność i temperaturę otaczającego powietrza,
Sposób bezpośredniego oddziaływania to nic innego jak zalanie roztworem próbki, która jest rozdrobniona i znajduje się w zamkniętym naczyniu oraz okresowe potrząsanie zawartości. Składniki wyługowane z zaprawy oznacza się z roztworu. Zgodnie z normami francuskimi należy zastosować do tego próbki walcowe o średnicy 7,5 cm, wysokości 15 cm i o współczynniku cementowo-wodnym 0,51. Z kolei w polskich warunkach do określania długotrwałego oddziaływania wpływów chemicznych stosować można próbki o wymiarach 8x8x16 cm.
Ważne jest, żeby ściśle określić sposób przechowywania próbek. Krótkie suszenie na powietrzu jest niezbędne wtedy, kiedy próbki (większe) po przechowywaniu w wilgoci będą zanurzone w roztworach chemicznych.
Aby określić to, jak zachowają się dodatki do betonu (mączki mineralne czy plastyfikatory), należy w tym samym momencie poddawać badaniu próbki bez tych dodatków po 28 dniach twardnienia. Próbki te należy zanurzyć w roztworze w naczyniu szklanym, fajansowym lub plastikowym. Pojemność naczynia powinna być na tyle wystarczająca, aby na jedną próbkę przypadały 4 litry roztworu.
