RU2558824C1 - Method to detect water impermeability of building materials - Google Patents

Method to detect water impermeability of building materials Download PDF

Info

Publication number
RU2558824C1
RU2558824C1 RU2014116874/15A RU2014116874A RU2558824C1 RU 2558824 C1 RU2558824 C1 RU 2558824C1 RU 2014116874/15 A RU2014116874/15 A RU 2014116874/15A RU 2014116874 A RU2014116874 A RU 2014116874A RU 2558824 C1 RU2558824 C1 RU 2558824C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sample
water
building materials
reservoir
wetted surface
Prior art date
Application number
RU2014116874/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Георгиевич Кесарийский
Валерий Иванович Кондращенко
Елена Владимировна Кондращенко
Андрей Викторович Кендюк
Алла Юрьевна Гусева
Original Assignee
Валерий Иванович Кондращенко
Александр Георгиевич Кесарийский
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Иванович Кондращенко, Александр Георгиевич Кесарийский filed Critical Валерий Иванович Кондращенко
Priority to RU2014116874/15A priority Critical patent/RU2558824C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2558824C1 publication Critical patent/RU2558824C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: reservoir is installed for tests, including hydraulic insulation of side surfaces of a sample and installation of a sample onto fixed supports. Then the reservoir is partially filled by water, so that during sample installation the wetted surface does not contact with water, and the sample is fixed hingedly along the neutral plane directed in the middle. Prior to tests the reservoir is rotated to ensure complete contact of wetted surface of the sample with water. The reservoir is fixed, and the sample is loaded by water pressure, and volume of absorbed water is recorded. Water impermeability of building materials, detection of the position, speed and acceleration of moisture movement front is determined during synchronous recording of holographic interferograms.
EFFECT: invention makes it possible to detect water impermeability of existing building materials, as well as used in development of new building materials.
1 dwg

Description

Изобретение относится к области разработки и производства строительных материалов, а именно к контролю качества бетонов, растворов, цементного камня и других строительных материалов.The invention relates to the field of development and production of building materials, namely the quality control of concrete, mortar, cement stone and other building materials.

Известен способ определения водонепроницаемости бетона по "мокрому пятну". Сущность этого способа состоит в том, что образцы цилиндрической формы крепят и герметизируют в специальных обоймах, а на одну из торцевых поверхностей образца подают воду под давлением, увеличивая его ступенями по 0,2 МПа. На каждой ступени выдерживают давление в течение заданного времени до появления на противоположной торцевой поверхности образца признаков фильтрации воды в виде капель или мокрого пятна (см., например, ГОСТ 12730.5. Бетоны. Методы определения водонепроницаемости. Раздел 2).A known method for determining the water resistance of concrete by "wet spot". The essence of this method lies in the fact that the cylindrical specimens are fastened and sealed in special holders, and water under pressure is supplied to one of the end surfaces of the specimen, increasing it in steps of 0.2 MPa. At each stage, the pressure is maintained for a predetermined time until signs of water filtration appear in the form of drops or a wet spot on the opposite end surface of the sample (see, for example, GOST 12730.5. Concretes. Methods for determining water resistance. Section 2).

Недостатками этого способа является сложность обеспечения надежной герметизации образцов, что приводит к росту погрешности измерений либо к необходимости проведения повторных испытаний. Трудоемкость этого способа весьма значительна, а ступенчатое увеличение давления приводит к дополнительной систематической погрешности, достигающей 15-30%. Необходимость выдержки образца под давлением в течение 16 часов на каждой ступени нагружения создает значительные временные затраты на испытания, что существенно усложняет подготовку эксперимента.The disadvantages of this method is the difficulty of ensuring reliable sealing of the samples, which leads to an increase in the measurement error or to the need for repeated tests. The complexity of this method is very significant, and a stepwise increase in pressure leads to an additional systematic error of up to 15-30%. The necessity of holding the sample under pressure for 16 hours at each loading stage creates significant time spent on testing, which greatly complicates the preparation of the experiment.

Известен способ определения водонепроницаемости цементных материалов, включающий высушивание образца до постоянной массы, гидроизоляцию его боковых поверхностей, водонасыщение и расчет водонепроницаемости (см., например, Рекомендации МИ 300.5-94 "Безнапорный метод определения показателей водонепроницаемости бетона и раствора для средне- и низконапорных сооружений" (введены в действие 01.01.1995).A known method for determining the water resistance of cement materials, including drying the sample to constant weight, waterproofing its side surfaces, water saturation and calculation of water resistance (see, for example, Recommendation MI 300.5-94 "Non-pressure method for determining the performance of concrete and mortar for medium and low pressure structures" (entered into force on 01.01.1995).

Недостатком этого способа является большая погрешность, достигающая 30%, вызванная тем, что водонепроницаемость зависит от капиллярной проницаемости, а не от общей пористости материала. Этот способ имеет повышенную длительность его реализации, достигающую 5 суток. Кроме того, он не позволяет обнаружить наличие дефектов образца, влияющих на распространение влаги, и определить положение, скорость и ускорение фронта перемещения влаги в процессе пропитки.The disadvantage of this method is the large error of up to 30%, due to the fact that the water resistance depends on capillary permeability, and not on the total porosity of the material. This method has an increased duration of its implementation, reaching 5 days. In addition, it does not allow to detect the presence of sample defects affecting the distribution of moisture, and to determine the position, speed and acceleration of the front of movement of moisture in the process of impregnation.

Наиболее близким из известных технических решений к заявляемому является способ определения водонепроницаемости цементных материалов, включающий высушивание образца до постоянной массы, гидроизоляцию его боковых поверхностей, установку на фиксированные опоры внутри емкости для водонасыщения, заполнение емкости для обеспечения равномерного контакта нижней поверхности образца с водой, регистрацию серии голографических интерферограмм не смачиваемой поверхности образца в процессе водонасыщения, определение положения, скорости и ускорения фронта перемещения влаги путем сопоставления изменения поля перемещений регистрируемой поверхности, полученного по интерферограммам, с расчетным полем перемещений геометрически подобного образца. (Патент RU 2487351 С1, опубликовано 10.07.2013, Бюл. №19 - прототип)The closest known technical solutions to the claimed one is a method for determining the water resistance of cement materials, including drying the sample to constant weight, waterproofing its side surfaces, installing it on fixed supports inside the tank for water saturation, filling the tank to ensure uniform contact of the bottom surface of the sample with water, registering a series holographic interferograms of the non-wettable surface of the sample during water saturation, determination of position, speed and acceleration Oren front displacement moisture by comparing the change of the displacement field recorded surface of interferograms obtained, the calculated displacement field geometrically similar sample. (Patent RU 2487351 C1, published July 10, 2013, Bull. No. 19 - prototype)

Указанный способ позволяет оценивать механическую целостность образца (отсутствие трещин, расслоений, несплошностей и других аномалий, существенно влияющих на проникновение влаги), равномерность проникновения влаги по сечению образца, динамику распространения водяного фронта и сравнительный анализ водонепроницаемости различных строительных материалов.This method allows you to evaluate the mechanical integrity of the sample (the absence of cracks, delaminations, discontinuities and other anomalies that significantly affect the penetration of moisture), the uniformity of moisture penetration over the cross section of the sample, the dynamics of the water front and a comparative analysis of the water resistance of various building materials.

Недостатком указанного способа является невозможность проведения испытания на водонепроницаемость при повышенном давлении, а также его применение для определения водонепроницаемости только цементных материалов, что существенно снижает диапазон применения способа.The disadvantage of this method is the impossibility of conducting a watertight test at elevated pressure, as well as its use to determine the watertightness of only cement materials, which significantly reduces the range of application of the method.

Технический результат изобретения состоит в том, что при осуществлении заявленного изобретения обеспечивается возможность регистрации положения, скорости и ускорения фронта перемещения влаги в условиях воздействия на образец избыточного давления при одновременной синхронной регистрации поля деформации и объема поглощенной влаги.The technical result of the invention is that in the implementation of the claimed invention, it is possible to register the position, speed and acceleration of the front of movement of moisture under conditions of exposure to a sample of excess pressure while simultaneously registering the deformation field and the amount of absorbed moisture.

Технический результат достигается тем, что в способе определения водонепроницаемости строительных материалов, включающем гидроизоляцию боковых поверхностей образца, установку образца на фиксированные опоры, регистрацию голографических интерферограмм не смачиваемой поверхности образца в процессе водонасыщения, определение положения, скорости и ускорения фронта перемещения влаги путем сопоставления изменения поля перемещений регистрируемой поверхности, полученного по интерферограммам, с расчетным полем перемещений геометрически подобного образца, при подготовке к определению водонепроницаемости, емкость для испытаний устанавливают и частично заполняют водой так, чтобы при монтаже образца смачиваемая поверхность не контактировала с водой, шарнирно закрепляют образец по направленной посередине образца нейтральной плоскости, а в процессе испытаний поворачивают емкость до обеспечения полного контакта смачиваемой поверхности с водой, фиксируют емкость в повернутом положении, нагружают образец давлением и регистрируют расход воды синхронно с записью голографических интерферограмм. The technical result is achieved by the fact that in the method for determining the water resistance of building materials, including waterproofing the side surfaces of the sample, installing the sample on fixed supports, recording holographic interferograms of the non-wetted surface of the sample during water saturation, determining the position, speed and acceleration of the front of movement of moisture by comparing changes in the field of movement the recorded surface obtained from interferograms with a calculated field of displacements of geometric of a similar sample, in preparation for determining the water tightness, the test container is installed and partially filled with water so that when mounting the sample the wetted surface does not come into contact with water, the sample is pivotally fixed along the neutral plane directed in the middle of the sample, and during the test the container is rotated until full contact wetted surface with water, fix the container in the turned position, load the sample with pressure and record the flow of water synchronously with the recording of the holograph iCal interferogram.

Изобретение имеет следующие отличия от прототипа:The invention has the following differences from the prototype:

- при подготовке к определению водонепроницаемости емкость для испытаний устанавливают и частично заполняют водой так, чтобы при монтаже образца смачиваемая поверхность не контактировала с водой.- in preparation for the determination of water tightness, the test container is installed and partially filled with water so that when mounting the sample, the wetted surface does not come in contact with water.

Установка емкости для испытаний и частичное заполнение водой так, чтобы при монтаже образца смачиваемая поверхность не контактировала с водой, позволяют избежать погрешностей испытаний, связанных с неравномерным водонасыщением образца в процессе его закрепления в испытательной оснастке, а так же при заполнении оснастки водой.Installing the test container and partially filling it with water so that the wetted surface does not come in contact with water during the installation of the sample avoids test errors associated with uneven water saturation of the sample during its fixing in the test rig, as well as when filling the rig with water.

Применение методов топографической интерферометрии для контроля полей перемещений требует тщательного крепления всех элементов оснастки, что может занять длительное время. При этом контакт образца с водой в процессе монтажа недопустим. В то же время емкость для испытаний должна содержать достаточное количество воды для одновременного смачивания всей поверхности образца при начале испытаний.The application of topographic interferometry methods to control the fields of movement requires careful fastening of all the tooling elements, which can take a long time. In this case, contact of the sample with water during installation is unacceptable. At the same time, the test container should contain sufficient water to simultaneously wet the entire surface of the sample at the start of the test.

- шарнирно закрепляют образец по направленной посередине образца нейтральной плоскости.- pivotally secure the sample along the neutral plane directed in the middle of the sample.

Закрепление образца именно по направленной посередине образца нейтральной плоскости позволяет минимизировать влияние оснастки на характер деформирования образца при нагружении тестирующим давлением (при водонасыщении открытой поверхности образца свободно как в одну (при приближении фронта влаги в образце к нейтральной плоскости), так и противоположную ей (при переходе фронтом влаги в образце нейтральной плоскости) сторону. Другие способы крепления образца сопряжены с проблемами обеспечения герметизации устройства и минимизации паразитных информаций при взаимодействии образца и оснастки.Fixing the specimen precisely along the neutral plane directed in the middle of the specimen allows minimizing the influence of the tooling on the character of the specimen deformation under loading with test pressure (when water is saturated on the open surface of the specimen, it is free both to one (when the moisture front in the specimen approaches the neutral plane) and to the opposite (when passing the front of moisture in the sample of the neutral plane) side. Other methods of fastening the sample are associated with problems of ensuring the sealing of the device and minimize azitnyh information in the interaction of the sample and tooling.

Таким образом, шарнирное закрепление образца по направленной посередине образца нейтральной плоскости также направлено на устранение погрешности результатов при проведении испытаний.Thus, hinging the sample along the neutral plane directed in the middle of the sample is also aimed at eliminating the error of the results during the tests.

- в процессе испытаний поворачивают емкость до обеспечения полного контакта смачиваемой поверхности с водой, фиксируют емкость в повернутом положении.- during the test, turn the container to ensure full contact of the wetted surface with water, fix the container in the turned position.

Поворот емкости в процессе испытаний до обеспечения полного контакта смачиваемой поверхности образца с водой позволяет за очень короткий интервал времени обеспечить равномерный доступ воды по всей смачиваемой поверхности образца. Особенно это актуально для пористых материалов, где процесс водопоглощения может быть интенсивным и коротким по времени.The rotation of the container during testing to ensure full contact of the wetted surface of the sample with water allows for a very short time interval to ensure uniform access of water throughout the wetted surface of the sample. This is especially true for porous materials, where the process of water absorption can be intense and short in time.

Фиксирование емкости в повернутом положении необходимо для обеспечения высокой стабильности оснастки в процессе регистрации голографических интерферограмм. При записи голограмм недопустимо смещение крепления образца за время экспозиции на величину более десятых долей микрона.Fixing the container in the turned position is necessary to ensure high stability of the equipment during the registration of holographic interferograms. When recording holograms, the displacement of the sample fastening during the exposure time by more than tenths of a micron is unacceptable.

- нагружают образец давлением и регистрируют расход воды синхронно с записью голографических интерферограмм.- load the sample with pressure and record the water flow synchronously with the recording of holographic interferograms.

Нагружение образца давлением позволяет интенсифицировать процесс водонасыщения образца, сократить время испытаний и проводить испытания в условиях, максимально приближенных к эксплуатационным.Pressure loading of the sample makes it possible to intensify the process of sample water saturation, shorten the test time and carry out tests under conditions as close as possible to operational conditions.

Регистрация расхода воды синхронно с записью голографических интерферограмм в процессе испытаний позволяет определить водонасыщение материала, установить степень кинетики водонасыщения, а также определить показатели влагопереноса материала. В сочетании с данными о динамике перемещения фронта влаги это позволяет получить не только относительные данные о водонепроницаемости различных материалов, но и определить значение искомой водонепроницаемости в величинах, принятых по ГОСТ 12730.5-84.The registration of water flow in synchronization with the recording of holographic interferograms during the tests allows determining the water saturation of the material, establishing the degree of kinetics of water saturation, and also determining the moisture transfer parameters of the material. In combination with data on the dynamics of the movement of the moisture front, this allows one to obtain not only relative data on the water resistance of various materials, but also to determine the value of the desired water resistance in the values adopted according to GOST 12730.5-84.

На фиг. 1 изображена схема установки для проведения испытаний. Отражен этап подготовки установки к проведению испытаний;In FIG. 1 shows a diagram of an installation for testing. Reflects the stage of preparation of the installation for testing;

на фиг. 2 - то же, этап проведения испытаний.in FIG. 2 - the same stage of testing.

На виброзащищенной платформе топографической установки 1 размещена поворотная емкость для водонасыщения 2, в которой при помощи разъемного фланца 3 крепится исследуемый образец 4 на шарнире 5. Фланец фиксируется на емкости при помощи группового резьбового соединения 6. Клапан 7 предназначен для быстрого стравливания воздуха при повороте емкости для водонасыщения. Датчик 8 обеспечивает контроль давления в процессе испытания. Давление в емкости для водонасыщения 2 реализуется путем подачи воды по шлангу 9 от насоса 10, размещенного на вспомогательной платформе 11, размещенной вне платформы 1. Вода к насосу 10 поступает из мерного сосуда 12, размещенного на той же платформе 11.A rotary tank for water saturation 2 is placed on the vibration-proof platform of the topographic installation 1, in which, using a detachable flange 3, the test sample 4 is mounted on a hinge 5. The flange is fixed to the tank using a group threaded connection 6. Valve 7 is designed to quickly bleed air when the tank is rotated for water saturation. Sensor 8 provides pressure control during the test. The pressure in the tank for water saturation 2 is implemented by supplying water through a hose 9 from a pump 10 located on an auxiliary platform 11 located outside the platform 1. Water to the pump 10 comes from a measuring vessel 12 located on the same platform 11.

Для контроля расхода жидкости служит датчик уровня 13, соединенный с аналогово-цифровым и цифроаналоговым (АЦП-ЦАП) преобразователем 14, данные от которого поступают для регистрации на компьютер 15. Для записи голографических интерферограмм, например по схеме Ю.Н.Денисюка, используют прозрачные фотопластины 16, закрепленные в держателе 17. Датчик лазерного излучения 18 формирует сигналы синхронизации, поступающие на компьютер 15 через АЦП-ЦАП 14. Для надежного фиксирования положения емкости 2 используется фиксатор 19, например магнит.To control the fluid flow, a level sensor 13 is used, connected to an analog-to-digital and digital-to-analog (ADC-DAC) converter 14, the data from which are sent to computer 15 for recording holographic interferograms, for example, according to the scheme of Yu.N. Denisyuk using transparent photographic plates 16 mounted in the holder 17. The laser radiation sensor 18 generates synchronization signals received by the computer 15 through the ADC-DAC 14. To securely fix the position of the capacitance 2, a latch 19 is used, for example a magnet.

Образец 4 для проведения исследований изготавливают в цилиндрической опалубке с заранее установленным тороидальным кольцом шарнира 5 по нейтральной плоскости формуемого образца 4. После затвердевания раствора и выдержки образца в течение заданного времени образец 4 извлекают из опалубки и подвергают сушке. Высушенный до постоянной массы образец герметизируют по боковой цилиндрической поверхности 20, например, нанося на нее 2-3 слоя эпоксидной смолы. Торцовой поверхности 21 образца 4 обеспечивают несмачивание, а торцовая поверхность 22 образца 4 предназначена для водонасыщения при проведении испытаний.Sample 4 for research is made in a cylindrical formwork with a pre-installed toroidal joint ring 5 on the neutral plane of the molded sample 4. After the solution has solidified and the sample has been held for a predetermined time, sample 4 is removed from the formwork and dried. Dried to constant weight, the sample is sealed along the lateral cylindrical surface 20, for example, applying 2-3 layers of epoxy resin to it. The end surface 21 of the sample 4 provides non-wetting, and the end surface 22 of the sample 4 is designed for water saturation during testing.

Подготовленный образец 4 размещают в разъемном фланце 3 и позиционируют по тороидальному кольцу, образующему с проточкой фланца 3 шарнирное соединение 5. Для обеспечения герметичности в процессе испытаний зазоры шарнира 5 и полость между фланцем 3 и образцом 4 заполняют эластичным герметиком. Емкость 2 устанавливают так, чтобы ее ось располагалась вертикально и заполняют водой до уровня, обеспечивающего монтаж фланца 3 без контакта поверхности 22 образца 4 с поверхностью воды. После установки образца 4 с фланцем 3 на емкость 2 и затяжки крепежа 6 переводят помещение лаборатории в режим неактиничного освещения, устанавливают фотопластинку 16 в держатель 17.The prepared sample 4 is placed in a detachable flange 3 and positioned on a toroidal ring forming a hinge joint 5 with the groove of the flange 3. To ensure tightness during testing, the gaps of the hinge 5 and the cavity between the flange 3 and sample 4 are filled with an elastic sealant. The tank 2 is set so that its axis is vertically and filled with water to a level that allows the installation of the flange 3 without contact of the surface 22 of the sample 4 with the surface of the water. After installing the sample 4 with the flange 3 on the container 2 and tightening the fasteners 6 put the laboratory in non-actinic lighting mode, set the photographic plate 16 in the holder 17.

Включают АЦП-ЦАП 14 и компьютер 15 с программой управления экспериментом. Емкость 2 с фланцем 3 и образцом 4 максимально быстро поворачивают в горизонтальное положение и закрепляют фиксатором 19. Экспонируют фотопластинку 16 лазерным излучением оптического квантового генератора, сформированным в виде плоскопараллельного светового потока, освещающего по нормали не смачиваемую поверхность 21 образца 4. Программно посредством АЦП-ЦАП включают насос 10. Поднимают давление в испытательной емкости 2 до заданного уровня, стравливая избыток воздуха клапаном 7. При достижении в емкости 2 заданного уровня давления повторно экспонируют фотопластинку 16, отправляют ее в обработку, а в держатель 17 устанавливают новую фотопластинку. Затем проводят экспонирование этой фотопластинки с минимально возможной длительностью экспозиции, обеспечивающей получение качественной голограммы. Через интервал времени, определяемый экспериментально, проводят повторное экспонирование той же фотопластинки и отправляют ее в обработку, которую выполняют в соответствии с инструкцией завода-изготовителя. При этом посредством датчика 18 регистрируются показания времени при первой и второй экспозициях.Turn on the ADC-DAC 14 and the computer 15 with the experimental control program. A container 2 with a flange 3 and a sample 4 is turned as quickly as possible into a horizontal position and secured with a latch 19. A photographic plate 16 is exposed by laser radiation of an optical quantum generator, formed in the form of a plane-parallel light flux illuminating the non-wettable surface 21 of sample 4 in a normal manner. turn on the pump 10. Raise the pressure in test tank 2 to a predetermined level, bleeding excess air with valve 7. When tank 2 reaches a specified pressure level again expose the photographic plate 16, send it to the processing, and a new photographic plate is installed in the holder 17. Then the exposure of this photographic plate is carried out with the shortest possible exposure time, providing a high-quality hologram. After a time interval determined experimentally, re-exposure of the same photographic plate is carried out and sent to the processing, which is performed in accordance with the manufacturer's instructions. In this case, by means of the sensor 18, time indications are recorded at the first and second exposures.

Устанавливают новую фотопластинку и повторяют цикл регистрации аналогично описанному выше. Процесс регистрации серии интерферограмм ведут, например, до тех пор, пока на интерферограмме исследуемой поверхности обнаруживается не более одной интерференционной полосы за значительный интервал времени между экспозициями, например более одного часа.Install a new photographic plate and repeat the registration cycle as described above. The process of registering a series of interferograms is, for example, carried out until no more than one interference band is detected on the interferogram of the test surface for a significant time interval between exposures, for example, more than one hour.

Одновременно с записью интерферограмм регистрируют изменение уровня воды в мерном сосуде 12 посредством оцифровки сигналов датчика 13 и записи данных в компьютер 15. По мере поглощения влаги образцом 4 по сигналам датчика давления 8, посредством компьютера 15 и АЦП-ЦАП 14 насос 10 нагнетает воду в емкость 2, поддерживая тем самым постоянство давления воды в процессе испытаний. Известные геометрические характеристики мерного сосуда 12 позволяют определить расход воды по изменению уровня в привязке ко времени эксперимента и, соответственно, к моментам регистрации интерферограмм.Simultaneously with recording interferograms, the change in the water level in the measuring vessel 12 is recorded by digitizing the signals of the sensor 13 and writing data to the computer 15. As the moisture 4 is absorbed by the signals from the pressure sensor 8, by the computer 15 and the ADC-DAC 14, the pump 10 pumps water into the tank 2, thereby maintaining a constant water pressure during the test. The known geometric characteristics of the measuring vessel 12 make it possible to determine the water flow rate by changing the level in relation to the time of the experiment and, accordingly, to the moments of registration of interferograms.

Первая интерферограмма серии содержит информацию о деформировании образца под воздействием тестирующего давления. По этой интерферограмме могут быть обнаружены механические дефекты образца, поры, трещины, несплошности. Интерферограмма позволяет обнаружить аномалии механического контакта образца и оснастки, а так же служит для верификации математической модели исследуемого образца.The first interferogram of the series contains information about the deformation of the sample under the influence of testing pressure. Using this interferogram, mechanical defects of the sample, pores, cracks, and discontinuities can be detected. The interferogram allows you to detect anomalies in the mechanical contact of the sample and equipment, and also serves to verify the mathematical model of the test sample.

Все последующие полученные интерферограммы содержат информацию о деформации образца при его насыщении водой. Эти интерферограммы обрабатывают и сравнивают полученные поля перемещений с расчетными данными, например, полученными с применением метода конечных элементов, в результате чего определяют зависимость скорости и ускорения распространения влаги по образцу.All subsequent obtained interferograms contain information about the deformation of the sample when it is saturated with water. These interferograms process and compare the obtained motion fields with the calculated data, for example, obtained using the finite element method, as a result of which the dependence of the velocity and acceleration of moisture propagation through the sample is determined.

Полученные данные позволяют измерить водонепроницаемость строительных материалов как через водопоглощение, посредством определения эквивалентного капиллярного давления в материале и показателя степени кинетики водонасыщения материала, так и путем сравнения динамики распространения фронта влаги по толщине ряда образцов, выполненных из разных материалов, по разным технологиям. При необходимости, на основе полученных данных, марка бетона по водонепроницаемости может быть определена, например, по известной методике, изложенной в ГОСТ 12730.5-84.The data obtained make it possible to measure the water resistance of building materials both through water absorption, by determining the equivalent capillary pressure in the material and the degree of kinetics of water saturation of the material, and by comparing the dynamics of the propagation of the moisture front over the thickness of a number of samples made from different materials using different technologies. If necessary, on the basis of the data obtained, the concrete grade for water resistance can be determined, for example, by a known method described in GOST 12730.5-84.

Реализация способа предполагает использование известных и доступных средств экспериментального исследования. Для повышения оперативности исследований и уменьшения трудоемкости экспериментальных работ реализация предложенного способа может быть выполнена с применением методов электронной корреляционной спекл-интерферометрии для определения полей перемещений.The implementation of the method involves the use of well-known and affordable means of experimental research. To increase the efficiency of research and reduce the complexity of experimental work, the implementation of the proposed method can be performed using electronic correlation speckle interferometry methods to determine the fields of displacements.

Применение изобретения позволяет существенно повысить точность и достоверность исследования процесса проникновения влаги в строительные материалы и измерения их водонепроницаемости, поскольку в процессе измерений контролируется:The use of the invention can significantly improve the accuracy and reliability of the study of the process of moisture penetration into building materials and measuring their water resistance, since the measurement process controls:

- механическая целостность образца (наличие трещин, расслоений, несплошностей и других аномалий, существенно влияющих на проникновение влаги);- mechanical integrity of the sample (the presence of cracks, delaminations, discontinuities and other anomalies that significantly affect the penetration of moisture);

- упругодеформационные характеристики материала образца при воздействии избыточного давления;- elastic-deformation characteristics of the sample material when exposed to excess pressure;

- равномерность проникновения влаги по сечению образца, что позволяет обнаружить наличие зон локальной повышенной проводимости влаги, искажающей результаты измерений при использовании традиционных методов;- uniformity of moisture penetration over the cross section of the sample, which allows you to detect the presence of zones of local increased moisture conductivity, distorting the measurement results using traditional methods;

- проникновение влаги посредством оценки деформационной характеристики образца, определяющей работоспособность конструкций и сооружений из этого материала;- moisture penetration by evaluating the deformation characteristics of the sample, which determines the operability of structures and structures made of this material;

- проникновение влаги при воздействии пропитывающей среды в широком диапазоне давлений (от нулевого перепада до предельно допустимого);- moisture penetration when exposed to an impregnating medium in a wide range of pressures (from zero differential to the maximum allowable);

- количество поглощенной пропитывающей жидкости во времени синхронно с изменением поля перемещений образца.- the amount of absorbed impregnating fluid in time synchronously with a change in the field of movement of the sample.

Предложенный способ может быть использован не только для исследования водонепроницаемости цементных материалов, но и для других сложноструктурированных строительных и конструкционных материалов.The proposed method can be used not only to study the water resistance of cement materials, but also for other complex structured building and structural materials.

Claims (1)

Способ определения водонепроницаемости строительных материалов, включающий гидроизоляцию боковых поверхностей образца, установку образца на фиксированные опоры, регистрацию голографических интерферограмм несмачиваемой поверхности образца в процессе его водонасыщения, определение положения, скорости и ускорения фронта перемещения влаги путем сопоставления изменения поля перемещений регистрируемой поверхности, полученного по интерферограммам, с расчетным полем перемещений геометрически подобного образца, отличающийся тем, что емкость для испытаний устанавливают и частично заполняют водой так, чтобы при монтаже образца смачиваемая поверхность не контактировала с водой, шарнирно закрепляют образец по направленной посередине образца нейтральной плоскости, а перед испытаниями поворачивают емкость до обеспечения полного контакта смачиваемой поверхности образца с водой, фиксируют емкость в повернутом положении, нагружают образец давлением воды и регистрируют ее расход синхронно с записью голографических интерферограмм. A method for determining the water tightness of building materials, including waterproofing the side surfaces of a sample, installing the sample on fixed supports, recording holographic interferograms of the non-wetted surface of the sample during its water saturation, determining the position, speed and acceleration of the front of moisture movement by comparing changes in the field of movement of the recorded surface obtained from interferograms, with a calculated displacement field of a geometrically similar sample, characterized in that e the test container is installed and partially filled with water so that when mounting the sample, the wetted surface does not come in contact with water, the sample is pivotally fixed along the neutral plane directed in the middle of the sample, and before testing the container is turned until the wetted surface of the sample is fully in contact with water, the container is fixed in a rotated position position, load the sample with water pressure and record its flow synchronously with the recording of holographic interferograms.
RU2014116874/15A 2014-04-28 2014-04-28 Method to detect water impermeability of building materials RU2558824C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116874/15A RU2558824C1 (en) 2014-04-28 2014-04-28 Method to detect water impermeability of building materials

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014116874/15A RU2558824C1 (en) 2014-04-28 2014-04-28 Method to detect water impermeability of building materials

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2558824C1 true RU2558824C1 (en) 2015-08-10

Family

ID=53796065

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014116874/15A RU2558824C1 (en) 2014-04-28 2014-04-28 Method to detect water impermeability of building materials

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2558824C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672192C1 (en) * 2017-12-27 2018-11-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) Device for determining physic-mechanical characteristics of construction materials
RU2710953C1 (en) * 2019-07-05 2020-01-14 Валерий Иванович Кондращенко Device for determining physical and mechanical characteristics of construction materials
RU198836U1 (en) * 2020-04-08 2020-07-29 Публичное акционерное общество "Федеральная гидрогенерирующая компания - РусГидро" Device for testing samples of waterproofing materials for contact filtration
RU2728727C1 (en) * 2019-12-19 2020-07-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Method of determining water impermeability of concrete and device for its implementation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2147740C1 (en) * 1998-09-21 2000-04-20 Казанская государственная архитектурно-строительная академия Gear determining water-proofness of concrete
RU2187804C1 (en) * 2001-03-05 2002-08-20 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" Way determining waterproofness of cement materials
RU2487351C1 (en) * 2012-06-06 2013-07-10 Валерий Иванович Кондращенко Method to determine water impermeability of cement materials

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2147740C1 (en) * 1998-09-21 2000-04-20 Казанская государственная архитектурно-строительная академия Gear determining water-proofness of concrete
RU2187804C1 (en) * 2001-03-05 2002-08-20 Государственное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений" Way determining waterproofness of cement materials
RU2487351C1 (en) * 2012-06-06 2013-07-10 Валерий Иванович Кондращенко Method to determine water impermeability of cement materials

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГОСТ 12730.5-84, Бетоны. Методы определения водонепроницаемости, ред. 01.06.1989, найдено 23.03.2015 в Интернете на сайте http://www.mosstroicert.ru/netcat_files/File/GOST%2012730_5-84.pdf *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2672192C1 (en) * 2017-12-27 2018-11-12 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Российский университет транспорта (МИИТ)" РУТ (МИИТ) Device for determining physic-mechanical characteristics of construction materials
RU2710953C1 (en) * 2019-07-05 2020-01-14 Валерий Иванович Кондращенко Device for determining physical and mechanical characteristics of construction materials
RU2728727C1 (en) * 2019-12-19 2020-07-30 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет" Method of determining water impermeability of concrete and device for its implementation
RU198836U1 (en) * 2020-04-08 2020-07-29 Публичное акционерное общество "Федеральная гидрогенерирующая компания - РусГидро" Device for testing samples of waterproofing materials for contact filtration

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2558824C1 (en) Method to detect water impermeability of building materials
RU2487351C1 (en) Method to determine water impermeability of cement materials
Schindler et al. The evaporation method: Extending the measurement range of soil hydraulic properties using the air‐entry pressure of the ceramic cup
CN106018740B (en) Hole pressure touching methods demarcate can system
CN111239023B (en) Method for testing rock compression coefficient under high-temperature and high-pressure conditions
Gan et al. A new laboratory method for the measurement of unsaturated coefficients of permeability of soils
Alowaisy et al. Continuous pressurization method for a rapid determination of the soil water characteristics curve for remolded and undisturbed cohesionless soils
Saunders et al. Quantitative diffusion and swelling kinetic measurements using large-angle interferometric refractometry
CN114544717A (en) ECT quantitative monitoring water transmission method
Pineda et al. A new high-pressure triaxial apparatus for inducing and tracking hydro-mechanical degradation of clayey rocks
Chen et al. A novel two-dimensional method to measure surface shrinkage in cementitious materials
CN107843206A (en) A kind of bridge pier curvature displacement test device and method of testing
JP2007071853A (en) Apparatus for measuring water retention curve capable of loading perpendicular stress thereon
CN102539475B (en) Self-drying effect test method of cement substrate material
CN113137223A (en) Drilling fluid chemical osmotic pressure difference testing arrangement
US3180133A (en) Method and apparatus for determining permeability
Croccolo et al. Determination of the tortuosity of a porous medium by means of a thermodiffusion cell
CN109991263B (en) Shrinkage test method of ultra-high performance concrete
CN110618071A (en) Gas phase critical filling pressure measuring device and method
Marucci et al. Electronic speckle pattern interferometry: A novel non-invasive tool for studying drug transport rate through free films
CN111795990B (en) Method for determining water migration process in rock and soil mass based on nuclear magnetic resonance technology
CN108827859B (en) Radon gas diffusion type rock effective porosity measuring device and method
CN220872236U (en) Device for detecting elastic modulus of plateau saline-alkali tunnel concrete slab
SU746254A1 (en) Instrument for determining liquid penetration through porous materials
CN115248177B (en) Method and device for measuring breakthrough pressure of low-permeability rock based on optical fiber sensing

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160429