Климатические испытания строительных материалов или как предугадать будущее

Совсем не обязательно иметь дар предвидения, чтобы понять, какие критичные изменения могут произойти с тем или иным зданием через несколько лет, даже если оно еще не построено. Достаточно поместить строительные материалы, заложенные в проекте, в специальную климатическую камеру, которая за несколько дней «состарит» их на несколько лет. Высокую влажность, сильный мороз, невыносимую жару, напористый ветер, обледенение, дождь, солнечное излучение, землетрясение – в этой камере возможно создать абсолютно любое погодное и природное явление, типичное и даже нетипичное для конкретного региона. Климатические испытания строительных материалов позволяют заранее понять их надежность и качество с течением времени, под постоянным воздействием естественных климатических факторов. Однако далеко не каждая строительная лаборатория обладает этой супермашиной.

1. Что такое климатическая камера
2. Климатические испытания строительных материалов: ГОСТ Р 54082-2010
3. Какие строительные материалы можно испытывать в климатической камере
4. Цели и виды испытаний в климатической камере

Что такое климатическая камера

Климатическая камера – это современное специализированное лабораторное оборудование для проведения испытаний и исследований. Ее используют в самых различных промышленных отраслях, от космической до текстильной. Главная цель любого эксперимента в климатической камере – выяснить надежность и прочность материала в естественных, но экстремальных/агрессивных природных условиях, которые возможно создать внутри камеры без вреда экологии.

Существуют несколько видов климатических установок. Например, камера пыли и песка для авто- и авиастроения. Испытания строительных материалов проводят в так называемой камере «тепла-холода-влаги». Это позволяет проводить испытания изделий на стойкость к разным уровням влажности, что улучшать их эксплуатационные качества.

Камера для климатических испытаний должна отвечать следующим требованиям:

1. Камеру производят из агрегатов и материалов высокого качества, а также из нержавеющей стали для надежной и долговечной работы.
2. Камера снабжена специальными креплениями, которые гарантируют герметичность.
3. Герметичность также гарантируется благодаря отсутствию зазоров и отверстий.
4. Теплоизоляцию обеспечивает изоляционный слой между внутренней и внешней стенками.
5. Конструкция рабочей емкости имеет, счетчик циклов замораживания и оттаивания, дверцу со встроенной защитой, механизм предупреждения обмерзания.
6. Камера оснащена панелью управления, которая позволяет настраивать процесс испытания, производить его и контролировать в автоматическом режиме.

Климатические испытания строительных материалов: ГОСТ Р 54082-2010

ГОСТ Р 54082-2010 был введен 1 июля 2011 года впервые. Действие этого норматива распространяется на методы обработки результатов аттестации камер для испытаний технических изделий всех видов на воздействие температуры, равно как относительной влажности воздуха и температуры. Он также определяет требования к характеристикам камер для испытаний технических изделий на стойкость к внешним воздействующим факторам.

Для измерения температуры используют набор датчиков, равномерно распределенных в объеме камеры. Для измерения влажности устанавливают один гигрометр в центре камеры, на обдуваемой стороне образца. Для гарантии точности испытаний производят не менее 5 циклов заданного режима. В идеале – 20 циклов и более. За цикл принимается 30 минут.

Согласно ГОСТу, средние значения температуры, влажности, скорости нагрева и охлаждения, скорости воздуха в камере и другие параметры вычисляют по специальным формулам. А замеряют одним из трех способов:

1. С помощью непрерывной записи показаний в течение не менее 30 мин, но только в случаях, если дальнейшая обработка данных осуществляется путем программирования.
2. С помощью точечной записи показаний с интервалом не более одного показания в минуту и общем числе точек не менее 30.
3. Путем измерения колебаний температуры и влажности в течение не менее трех периодов колебаний при получении в каждом периоде не менее 10 равномерно распределенных измерений.

В ходе исследований чаще используют 2 и 3 способы измерений, которые позволяют производить вычисления не только путем программирования на компьютере, но и с помощью калькулятора. Вычисления характеристик проводят для каждого режима испытаний в отдельности.

В отчетах, с целью метрологической правильности и полноты, к результатам измерений добавляют:

• наилучшую оценку «истинного значения» измеряемого показателя;
• расширенный доверительный интервал или диапазон;
• доверительную вероятность.

Какие строительные материалы можно испытывать в климатической камере

Обязательным климатическим испытаниям полежат, которые имеют непосредственный постоянный контакт с агрессивными природными явлениями:

• бетон и изделия из бетона;
• добавки в бетон и связующие растворы;
• арматура;
• кирпич;
• теплоизолирующие материалы;
• металлоконструкции
• строительно-отделочные материалы;
• фасадные облицовочные декоративные материалы;
• защитные покрытия.

Цели и виды испытаний в климатической камере

Климатические испытания строительных материалов проводят с главной целью – за короткий срок получить максимум данных об изменении свойств этих материалов с течение времени, точнее нескольких лет.

Это позволяет:

• подтвердить качество материалов и стабильность качества во времени;
• установить срок службы материалов под воздействием неблагоприятных климатических факторов, а также возможные последствия этого воздействия;
• выявить и отбраковать некачественные материалы.

В типовой климатической установке для испытания стройматериалов, в автоматическом режиме, могут быть воспроизведены следующие условия окружающей среды:

1. экстремально низкая температура воздуха (чаще всего до -55 ºC);
2. экстремально высокая температура воздуха (чаще всего до +55 ºC);
3. резкий перепад температур;
4. повышенная и пониженная влажность воздуха.