 |
Ученые Пермского Политеха повысили достоверность испытаний бетона на водонепроницаемость с 30% до 80%
Бетон — основа мостов, плотин и домов. Его главный враг — вода: она проникает в поры, замерзает и разрушает конструкцию изнутри. Учёные ПНИПУ модернизировали испытания бетона, заменив визуальный контроль автоматической системой с контактным датчиком. В результате достоверность выросла до 80%.
Статья опубликована в сборнике трудов конференции «Современные технологии в строительстве. Теория и практика».
Вода разрушает бетонные конструкции: мосты и дороги, тоннели метро, плотины и дамбы, а также жилые дома. В мостах влага вместе с противогололёдными 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 ведёт 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 — всё 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 трёх 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 уникальную 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, — отмечает Наталья Ванькова, старший преподаватель кафедры «Строительный инжиниринг и материаловедение» ПНИПУ.
Чтобы испытательная установка работала точно, ее нужно регулярно проверять (аттестовывать), например, испытывать образец с заранее известным значением водонепроницаемости. Для бетона таких образцов на сегодня нет: он слишком нестабилен, даже образцы из одной партии могут отличаться.
Учёные ПНИПУ впервые создали эталоны из кремнезёма — искусственного материала, свойства которого можно контролировать. Они разработали технологию: спрессовали кремнезём и высушили при строгой температуре 200 °C (при более низких значениях часть влаги остаётся, при более высоких — структура разрушается). Измерения показали, что отклонение свойств от образца к образцу — всего 5–7 %. Это значит, что они почти одинаковы, следовательно, их можно использовать для настройки испытательного оборудования.
Модернизированную установку и эталоны для её настройки можно использовать в любой строительной лаборатории — на заводах, стройплощадках, в испытательных центрах. Они дают более точный инструмент для определения водонепроницаемости бетона — одной из главных характеристик после прочности. Это позволит надёжнее отсеивать некачественный материал, а значит, повысит долговечность и безопасность строящихся объектов.
Контактное лицо: Макарова Татьяна Андреевна (написать письмо автору)
Компания: ПНИПУ (все новости этой организации)
Добавлен: 17:15, 12.07.2026
Количество просмотров: 236
Страна: Россия
| Ученый Пермского Политеха рассказал, когда ждать Оленью Луну, ПНИПУ, 07:31, 05.08.2026, Россия |
28 |
| С 28 по 29 июля на небе взойдет Оленья Луна – полнолуние, которое ежегодно приходится на середину лета. О том, как атмосфера влияет на цвет, как название связано с коренными народами Северной Америки и почему спутник будет казаться полным целых две ночи, рассказал ученый ПНИПУ. |
|
| Инженеры «Швабе» предложили новые подходы для совершенствования радаров и систем связи нового поколения, Холдинг «Швабе» Госкорпорация Ростех, 07:13, 05.08.2026, Россия |
27 |
| Специалисты холдинга «Швабе» Госкорпорации Ростех прорабатывают новые решения для преодоления одного из ключевых ограничений современных радаров и систем связи. Они позволят эффективнее принимать и обрабатывать большие объемы данных на высоких частотах, что необходимо для создания более быстрых и точных радиолокационных комплексов, а также систем спутниковой и мобильной связи нового поколения. |
|
| Ученые Пермского Политеха развеяли 7 популярных мифов о загаре, ПНИПУ, 15:16, 03.08.2026, Россия |
143 |
| Наступило лето, а значит мы все подвергаемся более интенсивному воздействию солнечных лучей. Ученые Пермского Политеха рассказали, правда ли ультрафиолет лечит акне, как работает автозагар, можно ли использовать масло вместо защитного крема и как сметана и кефир могут усугубить солнечный ожог. |
|
| Ученая Пермского Политеха назвала 7 самых агрессивных сорняков на даче и рассказала, как с ними бороться, ПНИПУ, 15:02, 03.08.2026, Россия |
40 |
| 23 июля в России отмечается День дачника. Ученая ПНИПУ назвала семь самых агрессивных растений, которые распространены во всех регионах нашей страны, и рассказала, какой урон они наносят культурам, что помогает им размножаться с такой силой, как с ними бороться и можно ли извлечь из них пользу. |
|
|
|
