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Prova CDF: determinazione, secondo le norme, della resistenza del calcestruzzo al gelo e al sale antigelo

Il test CDF, acronimo di “Capillary suction of De-icing chemicals and Freeze-thaw test”, è un metodo di riferimento europeo secondo la norma CEN/TS 12390-9. In combinazione con la scheda tecnica BAW e la norma DIN SPEC 91167, questa prova serve al controllo della qualità nel settore edile. Si determina la resistenza della superficie del calcestruzzo alla perdita di massa dovuta agli agenti atmosferici. In inverno, le opere in calcestruzzo sono sottoposte a forti sollecitazioni dovute all’assorbimento capillare di soluzioni di sale antigelo e alle successive fasi di gelo.

L’analisi accurata del test CDF richiede il completo distacco delle particelle di calcestruzzo staccate dal gelo dalla superficie del provino. Poiché i metodi meccanici danneggiano la struttura intatta e falsano i risultati delle misurazioni, le norme di prova prescrivono obbligatoriamente l’uso degli ultrasuoni. I bagni a ultrasuoni ad alte prestazioni di BANDELIN forniscono la frequenza operativa e la potenza di cavitazione richieste per separare tali particelle dal provino in conformità alle norme. In questo modo è possibile misurare in modo affidabile l’effettiva perdita di massa ai fini dell’analisi di laboratorio.

Per ottenere rapporti di prova attendibili nel laboratorio dei materiali da costruzione è necessaria un’attrezzatura conforme alle norme. Individuate la tecnologia a ultrasuoni più adatta alle vostre capacità di prova previste.

Distacco senza contatto delle particelle nel liquido di prova

Le disposizioni normative della norma CEN/TS 12390-9 e della scheda tecnica BAW definiscono il ciclo di prova in esattamente 28 cicli di gelo-disgelo. Al termine di questa fase di sollecitazione standardizzata in una soluzione di cloruro di sodio al 3%, sulla superficie del campione si accumulano particelle libere. Per garantire una corretta analisi, tali componenti devono essere completamente rimossi e pesati. I metodi meccanici danneggiano la struttura intatta del calcestruzzo e falsano la perdita di massa rilevata. Le linee guida di prova richiedono pertanto l’uso degli ultrasuoni per rimuovere senza contatto i componenti alterati dagli agenti atmosferici.

Per questa irradiazione indiretta, il bagno a ultrasuoni viene riempito con acqua di rubinetto. Per ridurre la tensione superficiale dell’acqua e accelerare il degassamento, vengono aggiunti preparati contenenti tensioattivi, come ad esempio TICKOPUR R 33. La miscela funge in questo caso da puro mezzo di accoppiamento. Le onde ultrasoniche attraversano questo liquido di accoppiamento e la parete del recipiente di prova in acciaio inossidabile praticamente senza perdite. La cavitazione, responsabile del distacco delle particelle, si verifica all’interno del recipiente, direttamente nella soluzione di prova sulla superficie del campione di calcestruzzo. La scheda tecnica BAW definisce come criterio di accettazione per un’elevatissima resistenza al gelo e al sale antigelo un’erosione massima di 1500 grammi per metro quadrato al termine di questi 28 cicli.

Requisiti delle linee guida di prova relativi alla tecnologia dei dispositivi

I laboratori di analisi dei materiali da costruzione devono utilizzare apparecchiature di prova che riproducano esattamente i parametri fisici previsti dal regolamento. Le norme definiscono intervalli di prestazione molto ristretti. I bagni a ultrasuoni ad alte prestazioni di BANDELIN funzionano con sistemi oscillanti PZT a frequenza fissa di 35 kHz e soddisfano così i requisiti normativi per una rimozione che non danneggia il materiale.

Rimozione uniforme grazie a SweepTec

Nei bagni a ultrasuoni senza modulazione di frequenza si formano onde stazionarie. Queste provocano una distribuzione non uniforme dell’energia nel bagno liquido. Nelle prove sui materiali da costruzione, ciò comporta che le particelle vengano disgregate in modo più intenso in alcuni punti del campione di calcestruzzo rispetto ad altri. La tecnologia SweepTec di BANDELIN genera un campo sonoro omogeneo grazie a una modulazione costante. La perdita di massa causata dal gelo viene rilevata in modo uniforme su tutta la superficie di prova del campione di calcestruzzo.

Soluzioni di sistema per la produttività nei laboratori di analisi dei materiali da costruzione

Esame individuale

Il modello SONOREX SUPER RK 514 BH, grazie alla geometria della vasca, è in grado di ospitare recipienti di prova standardizzati per il test singolo.

Verifica multipla

Le vasche industriali di grandi dimensioni della serie RM possono ospitare contemporaneamente più contenitori di prova e garantiscono condizioni di sonizzazione identiche per un’elevata produttività.

Accessori

È obbligatorio rispettare la distanza dal pavimento prescritta. I supporti di sospensione, ad esempio i cestelli, impediscono il contatto fisico tra il recipiente di prova e la vasca vibrante. Ciò garantisce la libera propagazione del suono e protegge il generatore di ultrasuoni dai danni causati dalle riflessioni.

Esecuzione della misurazione

Per rimuovere dalla superficie di prova, in ogni momento della misurazione, il materiale deteriorato e non ben aderente durante il test CDF, il contenitore di prova viene immerso nel liquido di trasmissione di un bagno a ultrasuoni e sottoposto a pulizia a ultrasuoni per tre minuti. .

Il liquido di prova, contenente il materiale di alterazione, viene filtrato. Il filtro di carta viene quindi essiccato a (110 ± 5) °C per 24 ore e raffreddato per almeno 1 ora a (20 ± 2) °C e (60 ± 10) % di umidità relativa. La massa del filtro, comprensiva dei prodotti di alterazione essiccati µb, viene misurata con una precisione di ± 0,01 g.

Evitate errori di misurazione causati da attrezzature inadeguate. Rivolgetevi agli esperti applicativi di BANDELIN per definire la configurazione esatta del vostro bagno a ultrasuoni, compresi gli accessori di fissaggio previsti dalle norme.

FAQ – Domande frequenti sul test CDF con ecografia

Perché durante il test CDF non è consentito spazzolare via i campioni di calcestruzzo?

Durante la prova CDF, i campioni di calcestruzzo non devono essere spazzolati, poiché l’attrito meccanico danneggia la struttura intatta del calcestruzzo e altera il risultato della misurazione della perdita di massa. La norma CEN/TS 12390-9 prescrive invece il distacco delle particelle senza contatto mediante ultrasuoni, al fine di rilevare esclusivamente il materiale distaccato dal gelo.

Quale mezzo di accoppiamento viene utilizzato nel test CDF nel bagno a ultrasuoni?

Nel test CDF, nella vasca vibrante viene utilizzata una miscela di acqua di rubinetto e un preparato contenente tensioattivi, come il TICKOPUR R 33, in qualità di mezzo di accoppiamento. TICKOPUR R 33 riduce la tensione superficiale dell’acqua. Ciò garantisce una trasmissione delle onde ultrasoniche al recipiente di prova in acciaio inossidabile utilizzato, senza perdite fisiche.

Perché la norma CEN/TS 12390-9 richiede una distanza dal pavimento per il contenitore di prova?

La norma CEN/TS 12390-9 richiede una distanza minima di 15 millimetri tra il recipiente di prova in acciaio inossidabile e il fondo della vasca, al fine di garantire una propagazione del suono senza ostacoli nel liquido di accoppiamento. Un contatto diretto impedisce la formazione del campo sonoro e, a causa dei riflessi, provoca danni ai sistemi oscillanti PZT dell’apparecchio a ultrasuoni.

Per quanto tempo il campione di calcestruzzo viene sottoposto a ultrasuoni durante il test CDF?

Il trattamento a ultrasuoni nel test CDF dura esattamente tre minuti, secondo le specifiche della norma CEN/TS 12390-9. Questo intervallo di tempo ben definito garantisce un distacco riproducibile delle particelle disgregate nella soluzione di cloruro di sodio, senza danneggiare la struttura intatta del calcestruzzo a causa di un carico fisico eccessivo.

Che ruolo svolge la modulazione di frequenza (sweep) nelle prove sul calcestruzzo?

La modulazione di frequenza impedisce la formazione di onde stazionarie nel mezzo di accoppiamento del bagno a ultrasuoni. Per il test CDF questa tecnica è fondamentale, poiché genera un campo sonoro omogeneo. Ciò garantisce una cavitazione uniforme e il distacco delle particelle su tutta la superficie di prova del campione di calcestruzzo ed esclude errori di misurazione locali dovuti a un'intensità sonora non uniforme.

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