Проектирование состава строительного раствора

Состав строительного раствора по методу, предложенному профессором Н.А. Поповым, подбирают исходя из заданной марки по прочности и степени подвижности растворной смеси. При этом следует выполнить следующие операции: рассчитать состав смеси, приготовить раствор, определить его подвижность и установить марку раствора по прочности контрольных кубов.

При расчете состава необходимо:

1. Определить расход цемента (т на 1 м³ песка) из уравнения

R_p=A*R_ц(Ц-0,05)+4 (1)

отсюда

где – R_ц активность цемента;

Ц- расход цемента, т на м³ песка;

R_р- заданная марка цемента;

А– коэффициент, учитывающий качество песка. Для песков крупнозернистых с модулем крупности свыше 2,2 он равен 1,0; для среднезернистых – 0,8; для мелкозернистых – 0,6; для тонких – 0,4;

(+ 4) – постоянный член, определяющий примерную марку раствора при минимальном расходе цемента (50 кг на 1 м³ песка).

2. Определить потребную активность вяжущего по формуле:

(2)

R_в=4R_р,

где R_в- активность вяжущего, МПа;

R_р- прочность раствора, МПа;

По данной формуле (2) видно, что при получении заданной прочности раствора активность высокомарочных цементов можно понизить до определенного предела.

Однако, полученное по формуле (1) количество цемента не может обеспечить заданную пластичность и водоудерживающую способность раствора, поэтому в состав раствора требуется ввести некоторое количество минеральной пластифицирующей добавки:

3. Определить количество пластифицирующей добавки (т на 1 т цемента) из условия

R_в = R_ц / (1+ К*Д),

отсюда

Д = (R_ц - R_в) / К* R_в

где Д – количество добавки, тонна на тонну цемента;

К – коэффициент, зависящий от количества добавки6 для глины его принимают равным 1,3 – 1,5; для извести – 1,8 -2, 0; для шламовых отходов – 2,5-3,0.

Состав растворной смеси выражают в частях по массе или объему, приняв за единицу количество цемента 1:Д:1.

Определение подвижности растворной смеси

Растворная смесь должна обладать следующими свойствами: хорошей удобоукладываемостью и высокой водоудерживающей способностью, чтобы легко распределяться по пористому основанию и не давать ему впитывать в себя воду. Вода необходима для твердения раствора.

Удобоукладываемость – способность растворной смеси легко распределяться по поверхности сплошным тонким слоем, хрошо сцепляясь с поверхностью основания. Удобоукладываемая растворная смесь даже при укладке на неровной поверхности заполняет все впадины и плотно примыкает к камням кладки. Удобоукладываемость оценивается подвижностью смеси.

Подвижность растворной смеси характеризуется измеряемой в сантиметрах глубиной погружения в нее эталонного конуса (рис.4.1.).

Эталонный конус прибора изготавливают из листовой стали или из пластмассы со стальным наконечником. Угол при вершине должен быть 30° ± 30'.

Масса эталонного конуса со штангой должна быть (300 ± 2) г.

Рис. 4.1. Прибор для определения подвижности растворной смеси

1 - штатив; 2 - шкала; 3 - эталонный конус; 4 - штанга; 5 - держатели;

6 - направляющие; 7 - сосуд для растворной смеси;

8 - стопорный винт

Все соприкасающиеся с растворной смесью поверхности конуса и сосуда следует очистить от загрязнений и протереть влажной тканью.

Величину погружения конуса определяют в последовательности, приведенной ниже.

Прибор устанавливают на горизонтальной поверхности и проверяют свободу скольжения штанги 4 в направляющих 6.

Сосуд 7 наполняют растворной смесью на 1 см ниже его краев и уплотняют ее путем штыкования стальным стержнем 25 раз и 5-6 кратным легким постукиванием о стол, после чего сосуд ставят на площадку прибора.

Острие конуса 3 приводят в соприкосновение с поверхностью раствора в сосуде, закрепляют штангу конуса стопорным винтом 8 и делают первый отсчет по шкале. Затем отпускают стопорный винт.

Конус должен погружаться в растворную смесь свободно. Второй отсчет снимают по шкале через 1 мин после начала погружения конуса.

Глубину погружения конуса, измеряемую с погрешностью до 1 мм, определяют как разность между первым и вторым отсчетом.

Глубину погружения конуса оценивают по результатам двух испытаний на разных пробах растворной смеси одного замеса как среднее арифметическое значение из них и округляют.

Разница в показателях частных испытаний не должна превышать 20 мм. Если разница окажется больше 20 мм, то испытания следует повторить на новой пробе растворной смеси.