 |
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: 250
Страна: Россия
| Ученый Пермского Политеха рассказал о первом метеорном потоке сентября, ПНИПУ, 13:23, 27.08.2026, Россия |
60 |
| В ночь с 31 августа на 1 сентября жители Северного полушария увидят редкий звездопад Ауригиды. Его порождает комета, которая обращается вокруг Солнца две тысячи лет, поэтому каждая зафиксированная вспышка ценна для науки. О том, чем уникален поток и как его наблюдать, рассказал ученый Пермского Политеха. |
|
| Ученый Пермского Политеха рассказал о 7 правилах подготовки иммунитета к осени, ПНИПУ, 13:15, 27.08.2026, Россия |
29 |
| Осень — время роста респираторных инфекций: сокращается световой день и снижается выработка витамина D, холода и отопление пересушивают слизистые, возвращение в коллективы ускоряет распространение вирусов, а в рационе становится меньше свежих овощей и фруктов. Учёный Пермского Политеха подготовил 7 правил, которые помогут укрепить иммунитет и подготовиться к сезону. |
|
| Грибная перезагрузка: ученый Пермского Политеха рассказал, что меняется в лесу в конце лета, ПНИПУ, 11:07, 18.08.2026, Россия |
500 |
| Многие люди привыкли считать, что в августе лес продолжает давать те же грибы, что и в июле, только в больших количествах, но реальность гораздо сложнее. Ученый ПНИПУ рассказал, как меняется тихая охота в августе, почему сейчас так легко ошибиться и сорвать ядовитый двойник, и как правильно готовить августовские грибы. |
|
| Учёные ПНИПУ создали умные капсулы, которые удешевляют добычу нефти втрое, ПНИПУ, 17:05, 17.08.2026, Россия |
595 |
| Для добычи трудноизвлекаемой нефти используют специальный гель, чтобы создать трещины. После операции его нужно удалить, однако существующие средства срабатывают слишком рано или не выдерживают высоких температур. Учёные ПНИПУ создали новые капсулы для добычи, которые стоят в 3 раза дешевле аналогов. |
|
|
|
