4. Определение насыпной плотности

Насыпную плотность определяют путем взвешивания песка в мерных сосудах.

Аппаратура

Весы по ГОСТ 24104 или платформенные весы.

Сосуды мерные цилиндрические металлические вместимостью 1 л (диаметр и высота 108 мм) и вместимостью 10 л (диаметр и высота 234 мм).

Шкаф сушильный.

Линейка металлическая по ГОСТ 427.

Сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм.

Подготовка к испытанию

При определении насыпной плотности в стандартном неуплотненном состоянии при входном контроле испытания проводят в мерном цилиндрическом сосуде вместимостью 1 л, используя около 5 кг песка, высушенного до постоянной массы и просеянного через сито с круглыми отверстиями диаметром 5 мм. При определении насыпной плотности песка в партии для перевода количества поставляемого песка из единиц массы в объемные единицы при приемочном контроле испытания проводят в мерном цилиндрическом сосуде вместимостью 10 л. Песок испытывают в состоянии естественной влажности без просеивания через сито с отверстиями диаметром 5 мм.

Проведение испытания

При определении насыпной плотности песка в стандартном неуплотненном состоянии песок насыпают совком в предварительно взвешенный мерный цилиндр с высоты 10 см от верхнего края до образования над верхом цилиндра конуса. Конус без уплотнения песка снимают вровень с краями сосуда металлической линейкoй, после чего сосуд с песком взвешивают.

При определении насыпной плотности песка в партии для перевода количества поставляемого песка из единиц массы в объемные единицы песок насыпают совком в предварительно взвешенный мерный цилиндр с высоты 100 см от верхнего края цилиндра до образования над верхом цилиндра конуса. Конус без уплотнения песка снимают вровень с краями сосуда металлической линейкой, после чего сосуд с песком взвешивают.

Обработка результатов

Насыпную плотность песка (rн) в кг/м3 вычисляют по формуле

m1 ¾ m

rн = ¾¾¾¾ , (2.76)

где

m — масса мерного сосуда, кг;

m1 — масса мерного сосуда с песком, кг;

V — объем сосуда, м3.

Определение насыпной плотности песка производят два раза, при этом каждый раз берут новую порцию песка.

Примечание. Насыпную плотность песчано-гравийной смеси определяют по ГОСТ 8269.

5. Расчет состава тяжелого бетона

Расчет состава бетона имеет целью получить бетон заданной прочности, а бетонную смесь заданной степени удобоукладываемости при наименьшем расходе цемента.

Состав бетона выражают весовыми или объемными (менее точными) соотношениями между цементом, количество которого принимается за единицу, и заполнителями: песком, гравием (щебнем), Содержание воды характеризуется водоцементным отношением.

Пример выражения состава бетона (1 :2:4) при В/Ц = 0,5. Иногда состав бетона выражают весовыми количествами материалов в 1 м3 уложенной (уплотненной) бетонной смеси.

Различают два состава бетона: номинальный, рассчитанный для сухих материалов, и полевой (рабочий), для которого учитывается естественная влажность материалов.

Подбор состава бетона производится в такой последовательности:

1) определяют водоцементное (или цементноводное) отношение;

2) устанавливают расход цемента и воды на 1 м бетонной смеси;

3) вычисляют расход заполнителей на 1 м3 бетонной смеси;

4) проверяют подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси и вносят поправки в расход мате риалов для получения требуемой подвижности;

5) находят номинальный состав бетонной смеси;

6) пересчитывают номинальный состав бетонной смеси на полевой;

7) приготавливают образцы, и проверяют прочность бетона испытанием пробных образцов.

Определение расхода цемента и воды на 1 м бетонной смеси. Вычисляют цементноводное отношение, отвечающее требуемой прочности (марке) бетона.

Затем устанавливают ориентировочный расход воды (водопотребность), обеспечивающий получение бетонной смеси заданной степени подвижности или жесткости. При определении водопотребности жестких смесей (с осадкой конуса 0—1 см) пользуются специальными таблицами. Водопотребность подвижных смесей (с осадкой конуса более 1 см) можно определить по графику.

График построен для бетона на портландцементе, гравии и песке средней крупности. При другом виде цемента и заполнителей вносят соответствующие коррективы в расход воды.

Определение расхода мелкого и крупного заполнителей. Для этого задаются условием, что сумма абсолютных объемов составляющих бетонную смесь, должна быть равна 1000 л.

Сумма абсолютных объемов цемента, воды и песка выражает абсолютный объем цементного раствора. Если учесть, что при .получении абсолютно плотного бетона пустоты в крупном заполнителе заполняются цементным раствором, можно приравнять потребный объем раствора на 1 м бетонной смеси объему пустот в крупном заполнителе.

Проверка подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси. После предварительного расчета состава делают пробный замес бетонной смеси (объемом 10 л), определяют осадку конуса и удобоукладываемость. Если бетонная смесь получилась менее подвижной, чем требуется, то делают новый расчет, увеличивая количество цемента порциями по 10% от первоначально взятого и одновременно добавляя количество воды, соответствующее цементноводному отношению. Если же смесь оказалась слишком подвижной, то добавляют песок и гравий порциями по 10% от первоначально взятой, проверяя при этом каждый раз осадку конуса и удобоукладываемость.

Рекомендуется при подборе состава бетона одновременно производить несколько замесов с количеством песка и гравия, равным расчетному, а также с увеличенным и уменьшенным содержанием песка на 10 и 20%. Из этих составов выбирают тот, для которого требуется меньший расход цемента при заданной подвижности смеси.

Пересчет номинального состава бетонной смеси на полевой. Номинальный состав бетонной смеси пересчитывают на полевой на основании установленной естественной влажности песка и гравия (щебня).

Количество влажных заполнителей увеличивают настолько, чтобы содержание в них сухого материала равнялось расчетному, а количество вводимой в замес воды уменьшают на величину, равную содержанию воды в заполнителях.

Проверка прочности бетона. Из подобранного состава бетонной смеси готовят бетонные образцы — кубы размером 20X20X20 см, уплотняя при этом смесь вибрированием или штыкованием. До момента испытания образцы нужно выдерживать в нормальных условиях.

Испытание кубов производят на гидравлическом прессе в 28-дневном возрасте. При срочных работах или в случае применения быстротвердеющих цементов производят испытания образцов в возрасте 1 и 3 дней.