А.А. Зиновьев
С.А. Белых
Технология бетона, строительных изделий и конструкций
Братск 2010
Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
Высшего профессионального образования
Братский государственный университет
А.А. Зиновьев
С.А. Белых
Технология бетона, строительных изделий и конструкций
Методические указания к лабораторным работам для студентов специальности 290600 (270106.65) «Производство строительных материалов, изделий и конструкций»
Братск 2010
УДК 691
Технология бетона, строительных изделий и конструкций: Методические указания к лабораторным работам / А.А. Зиновьев, С.А. Белых. – Братск: БрГУ, 2010. – с.
Методические указания содержат 5 лабораторных работ по дисциплине «Технология бетона строительных изделий и конструкций» с рекомендациями по их выполнению и основными теоретическими положениями.
Предназначены для студентов специальности 290600 (270106.65) «Производство строительных материалов, изделий и конструкций».
Библиогр. назв. Ил. Табл.
Печатается по решению издательско-библиотечного совета.
665709, Братск, ул. Макаренко 40
Братский государственный университет
Тираж Заказ
Введение Лабораторная работа №1 Влияние времени перемешивания на свойства бетонной смеси и бетона
Цель работы: Оценить влияние длительности перемешивания на физико-механические свойства бетонной смеси и бетона.
Теоретическая часть
В процессе перемешивания различные материалы (зерна цемента и заполнителя) равномерно распределяются по всему объему и смачиваются водой, в результате получается однородная масса, свойства которой в любом месте объема одинаковы. Вид и состав бетона оказывают заметное влияние на требования к перемешиванию. Подвижные смеси легче перемешивать, чем жесткие: жирные перемешиваются лучше, чем тощие, крупнозернистые – лучше, чем мелкозернистые или тонкозернистые.
В зависимости от вида и характеристик бетонной смеси применяют различные способы перемешивания. При использовании крупнозернистых подвижных смесей с заполнителем из плотных пород применяют смесители свободного падении, в которых перемешивание происходит при вращении барабана-смесителя в результате многократного подъема и сбрасывания материалов с некоторой высоты. Перемешивание жестких мелкозернистых и легких бетонных смесей на пористых заполнителях осуществляют в смесителях принудительного действия, в которых необходимое для этих смесей более энергичное перемешивание достигается путем взаимного перемешивания материалов с помощью вращающихся лопаток и других подобных устройств. Разновидностью принудительного перемешивания является виброперемешивание, когда материалы в процессе перемешивания подвергаются вибрированию. В результате достигается некоторая активация цемента, что способствует повышению прочности бетона, особенно в раннем возрасте.
Большое влияние на качество перемешивания оказывает его продолжительность, которая в смесителях циклического действия определяется с момента загрузки всех материалов до начала выгрузки. Влияние времени перемешивания на прочность бетона и его однородность показана на рис. 1. При недостаточной продолжительности перемешивания ухудшается однородность бетона и понижается его прочность. Увеличение продолжительности перемешивания сверх оптимальной, соответствующей получению однородной бетонной смеси, мало сказывается на свойствах бетона и бетонной смеси (прочность бетона повышается, но крайне незначительно).
Оптимальная продолжительность перемешивания зависит от состава, характеристики бетонной смеси и типа применяемого смесителя. При перемешивании тяжелых бетонных смесей (с плотностью более 2200 кг/м3) в смесителях свободного падения наименьшая продолжительность перемешивания в зависимости от подвижности бетонной смеси и объема смесителя может назначаться в соответствии с данными табл. 1.1.
Для приготовления малоподвижных и умеренно жестких смесей продолжительность перемешивания следует увеличивать в 1,5…2 раза. В смесителях принудительного действия перемешивание крупнозернистых смесей обычно продолжается 2…3 мин, мелкозернистых – 3…5 мин.
Рис. 1. Влияние времени t перемешивания на относительную прочность Rб (1) и однородность бетона (2): V – коэффициент вариации
Таблица 1.1
Продолжительность перемешивания тяжелых смесей (с)
Объем приготовляемой бетонной смеси |
Осадка конуса, см |
|
2…6 |
более 6 |
|
300 |
60 |
45 |
800 |
120 |
90 |
1600 |
150 |
120 |
Продолжительность перемешивания легкобетонных смесей зависит от вида бетона, качества заполнителя, консистенции бетонной смеси. Ориентировочно продолжительность перемешивания можно назначать по табл. 1.2. При использовании тонкомолотых добавок, предварительно не перемешанных с цементом, продолжительность перемешивания увеличивают в 1,5…1,8 раза.
Таблица 1.2
Продолжительность перемешивания легкобетонных смесей (мин)
Насыпная плотность крупного заполнителя, кг/м3 |
Смесь |
|||||
Для плотного бетона с жесткостью 5…15 с при предельной крупности зерен заполнителя, мм |
Для поризованного бетона при предельной крупности зерен заполнителя, мм |
Для крупнопористого бетона |
||||
10 |
20 |
30 |
20 |
40 |
||
до 300 |
6 |
5 |
4 |
6 |
5 |
5 |
300…700 |
5 |
4 |
3 |
5 |
4 |
4 |
более 700 |
4 |
3 |
2 |
4 |
3 |
3 |
Ход работы
В ходе работы каждая бригада должна определить подвижность, плотность бетонных смесей и прочность затвердевших образцов бетона одного номинального состава, приготовленных при различном времени перемешивания. Время перемешивания принимаем равное 30, 60 и 120 сек.
Расходы цемента, крупного и мелкого заполнителя для всех бригад принимаются равными:
- цемент 350 кг/м3;
- крупный заполнитель 1250 кг/м3;
- мелкий заполнитель 680 кг/м3;
- количество воды определяется экспериментально для достижения подвижности бетонной смеси 1-4; 5-8; 9-12 см соответственно для 1, 2 и 3 бригад.
Для выполнения работы каждая бригада взвешивает необходимые количества составляющих бетонной смеси и загружает в бетоносмеситель. Загрузку смесителя осуществляют в следующей последовательности: крупный заполнитель, мелкий заполнитель, цемент. Включают смеситель и заливают отмеренное количество воды. Время начала перемешивания принимаем от момента окончания подачи воды в смеситель.
Через 30 сек от начала перемешивания смеситель останавливают и отбирают пробу бетонной смеси для определения плотности , подвижности и изготовления образцов бетона.
Остаток смеси перемешивают дополнительно соответственно 30 и 90 сек с отбором проб для определения физико-механических свойств бетонной смеси и изготовления образцов бетона.
Изготовленные образцы помещают в камеру тепловой обработки. Испытывают образцы на прочность при сжатии в возрасте 7 суток. Все полученные результаты заносят в табл. 1.3. По результатам проведенных экспериментов каждая бригада строит графические зависимости: б.с.=f(tпер.), Sб.с.=f(tпер.), Rб.с.=f(tпер.) и определяют оптимальное время перемешивания для данного состав бетонной смеси.
Оптимальным считается минимальное время перемешивания, обеспечивающее получение бетонной смеси максимальной подвижности и плотности, а также получение бетона максимальной прочности.
Анализируя собственные результаты и результаты других бригад необходимо сделать вывод о влиянии длительности перемешивания на свойства бетонной смеси, бетона и подвижности бетонной смеси на оптимальное время перемешивания.
Таблица 1.3