Водонепроницаемость бетона — одна из его важнейших характеристик, от которой зависит долговечность конструкции. Для определения этой характеристики существует ряд прямых и косвенных методов, часть из которых представлена в действующем стандарте (ГОСТе). Прямые методы позволяют получать точный результат, но являются весьма трудозатратными и длительными: на одно испытание может уходить неделя. Косвенные методы, основанные на измерении скорости фильтрации воды через бетонный образец, напротив, просты в исполнении, не требуют много времени, но точность и воспроизводимость результатов при этом недостаточна. Это связано с тем, что в процессе испытания вода фильтруется преимущественно через поверхностный слой бетона, состав и свойства которого существенно отличается от основного объема материала.

Заведующий кафедрой технологии строительных материалов и метрологии СПбГАСУ, член-корреспондент РААСН, доктор технических наук, профессор Юрий Владимирович Пухаренко, ассистент кафедры, аспирант Георгий Михайлович Хренов и аспирант кафедры Максим Павлович Кострикин разработали способ определения водонепроницаемости бетона, который предусматривает измерение скорости фильтрации воды не в поверхностном слое, а в толще бетона, куда вода под давлением подается через предварительно выбуренное тупиковое отверстие (шпур). Таким образом, предложенный способ позволяет обеспечить точность определения водонепроницаемости, и при этом сохранить простоту и скорость испытания. Авторы получили патент на изобретение.

Опытный образец мобильного устройства

Опытный образец мобильного устройства

Новая разработка позволяет проводить испытания и определять водонепроницаемость не только образцов бетона, но и непосредственно конструкции, что еще больше повышает достоверность результата. Это весьма актуально в связи с развитием системы технического контроля в строительстве и постепенным ужесточением норм. Практическое применение изобретения состоит в его внедрении в деятельность научно-исследовательских и строительных лабораторий, для которых это представляет технико-экономический интерес.

Схема анкера

Схема анкера

– Изобретение является альтернативой существующим способам определения водонепроницаемости бетона при контроле качества строительной продукции. Преимуществами нового способа являются высокая точность при минимальных затратах труда и времени и, главное, возможность определять водонепроницаемость бетона не только в образце, но и в конструкции, что выделяет его на фоне других известных методов, — рассказывает Юрий Владимирович Пухаренко.

Предлагаемый способ содержит два новшества. Во-первых, согласно изобретению, процесс фильтрации воды осуществляется через стенки заранее выбуренного в образце или в конструкции шпура, что исключает влияние поверхностного слоя бетона с нехарактерным составом и структурой и значительно повышает точность результатов. Во-вторых, скорость фильтрации воды определяется опосредованно через скорость падения давления в замкнутой гидросистеме, что гораздо проще, удобнее и требует меньших трудозатрат.

Для реализации предлагаемого способа разработано переносное устройство, имеющее в своем составе специальный металлический анкер, главная конструктивная особенность которого состоит в наличии уплотнительного кольца, позволяющего герметизировать шпур (что является обязательным условием для успешного проведения испытания), а также зафиксировать сам анкер в шпуре, препятствуя его перемещению. Таким образом, применяемый в составе устройства анкер может использоваться многократно.

Сущность методики состоит в следующем. В выбуренный или высверленный в образце или конструкции шпур устанавливается анкер, через который подается под давлением вода, которая фильтруется через стенки шпура, проникая в глубь бетона. В результате данного процесса количество воды в гидросистеме устройства уменьшается, что вызывает снижение давления. При этом, чем ниже водонепроницаемость бетона, тем быстрее фильтруется вода и, соответственно, быстрее наступает снижение давления в системе, которое замеряется при помощи манометра и секундомера. Для практической реализации методики разработана таблица, по которой значение скорости можно перевести в марку бетона по водонепроницаемости.