Вопросы для самоконтроля
Что такое крупный заполнитель?
Перечислите основные технические требования, предъявляемые к крупному заполнителю бетона.
Опишите методику определения средней плотности зерен гравия (щебня)?
Что такое гидростатическое взвешивание?
Как определяется насыпная (средняя) плотность крупного заполнителя?
Что такое пустотность и как ее рассчитывают?
Как определяют гранулометрический состав гравия (щебня)?
Что такое частные и полные остатки?
Как определяют наибольшую и наименьшую крупность гравия или щебня?
Свойства цеметного бетона
Свойства тяжелого бетона
Прочность бетона в проектном возрасте, в соответствии с международными стандартами, характеризуют классами прочности на сжатие, осевое растяжение, растяжение при изгибе. Для бетона конструкций, запроектированных до ввода в действие СТ СЭВ 1406 (Стандарт Совета Экономической Взаимопомощи «Конструкции бетонные и железобетонные), прочность нормируется марками.
Класс бетона - это числовая характеристика какого-либо его свойства, принимаемая с гарантированной обеспеченностью 0.95. Соотношение между классом и марками бетона по прочности при нормативном коэффициенте вариации 13,5% приведено в таблице 5 [5].
За проектную марку бетона по прочности на сжатие принимают сопротивление осевому сжатию (МПа) эталонных образцов-кубов (базовый размер 15х15х15см), в возрасте 28 суток [5].
За проектную марку бетона по прочности на осевое растяжение принимают сопротивление осевому растяжению (МПа) контрольных образцов.
Таблица 5. Соотношение между классами бетона по прочности на сжатие и растяжение и марками
Класс бетона по прочности, МПа |
Средняя прочность бетона Ř, МПа |
Ближайшая марка бетона по прочности, М |
Отклонение ближайшей марки бетона от средней прочности класса, %
|
1 |
2 |
3 |
4 |
Сжатие |
|||
B3.5 |
4,58 |
M50 |
+9.2 |
B5 |
6,55 |
M75 |
+14.5 |
B7.5 |
9,82 |
M100 |
+1.8 |
B10 |
13,10 |
M150 |
+14.5 |
B12.5 |
16,37 |
M150 |
-8.4 |
B15 |
19,65 |
M200 |
+1.8 |
B20 |
26,19 |
M250 |
-4.5 |
B22.5 |
29,47 |
M300 |
+1.8 |
B25 |
32,74 |
M350 |
+6.9 |
B27.5 |
36,02 |
M350 |
-2.8 |
B30 |
39,29 |
M400 |
+1.8 |
B35 |
45,84 |
M450 |
-1.8 |
B40 |
52,39 |
M550 |
+5.0 |
B45 |
58,94 |
M600 |
+1.8 |
B50 |
65,48 |
M700 |
+6.9 |
B55 |
72,03 |
M700 |
-2.8 |
B60 |
78,58 |
M800 |
+1.8 |
B65 |
85,13 |
M900 |
+5.7 |
B70 |
91,68 |
M900 |
-1.8 |
B75 |
98,23 |
M1000 |
+1.8 |
B80 |
104,77 |
M1000 |
-4.6 |
Осевое растяжение |
|||
Bt 0.4 |
0,52 |
Pt 5 |
-3.8 |
Bt 0.8 |
1,05 |
Pt 10 |
-4.8 |
Bt 1.2 |
1,57 |
Pt 15 |
-4.5 |
Bt 1.6 |
2,10 |
Pt 20 |
-4.8 |
Bt 2.0 |
2,62 |
Pt 25 |
-4.6 |
Bt 2.4 |
3,14 |
Pt 30 |
-4.5 |
Bt 2.8 |
3,67 |
Pt 35 |
-4.6 |
Bt 3.2 |
4,19 |
Pt 40 |
-4.5 |
Bt 3.6 |
4,71 |
Pt 45 |
-4.5 |
Bt 4.0 |
5,24 |
Pt 50 |
-4.6 |
Растяжение при изгибе |
|||
Btb 0.4 |
0,52 |
Ptb5 |
-3.8 |
Btb 0.8 |
1,05 |
Ptb 10 |
-4.8 |
Btb 1.2 |
1,57 |
Ptb 15 |
-4.5 |
Btb 1.6 |
2,10 |
Ptb 20 |
-4.8 |
Btb 2.0 |
26,.2 |
Ptb 25 |
-4.6 |
Btb 2.4 |
3,14 |
Ptb 30 |
-4.5 |
Btb 2.8 |
3,67 |
Ptb 35 |
-4.6 |
Btb 3.2 |
4,19 |
Ptb 40 |
-4.5 |
Btb 3.6 |
4,71 |
Ptb 45 |
-4.5 |
Btb 4.0 |
5,24 |
Ptb 50 |
-4.6 |
Btb 4.4 |
5,76 |
Ptb 60 |
+4.2 |
Btb 4.8 |
6,29 |
Ptb 65 |
+3.3 |
Btb 5.2 |
6,81 |
Ptb 70 |
+2.8 |
Btb 5.6 |
7,33 |
Ptb 75 |
+2.3 |
Btb 6.0 |
7,86 |
Ptb 80 |
+1.8 |
Btb 6.4 |
8,38 |
Ptb 85 |
+1.4 |
Btb 6.8 |
8,91 |
Ptb 90 |
+1.0 |
Btb 7.2 |
9,43 |
Ptb 95 |
-4.6 |
Btb 8.0 |
10,48 |
Ptb 100 |
-4.6 |
Для бетонов конструкций, подвергающихся в процессе эксплуатации попеременному замораживанию и оттаиванию, назначают следующие марки по морозостойкости[6]: F50; F75; F100; F150; F200; F300; F400; F500; F600; F800; F1000. Марка характеризуется числом циклов попеременного замораживания и оттаивания, которое выдерживают образцы в условиях стандартного испытания. Условия испытаний для определения морозостойкости бетонов в зависимости от используемого метода и вида бетонов принимают по таблице 6 [6].
Таблица 6. Условия испытаний при определении морозостойкости
Метод и марка бетона по морозостойкости |
Условия испытания |
Вид бетона |
||
Среда насыщения |
Среда и температура замораживания |
Среда и температура оттаивания |
|
|
Базовые методы |
||||
Первый |
Вода |
Воздушная, минус (18±2) °С |
Вода, (20±2) °С |
Все виды бетонов, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий и бетонов конструкций, эксплуатирующихся при действии минерализованной воды |
Второй |
5%-ный водный раствор хлорида натрия |
Воздушная, минус (18±2) °С |
5%-ный водный раствор хлорида натрия, (20±2) °С |
Бетоны дорожных и аэродромных покрытий и бетоны конструкций, эксплуатирующихся при действии минерализованной воды |
Ускоренные методы |
||||
Второй |
5%-ный водный раствор хлорида натрия |
Воздушная, минус (18±2) °С |
5%-ный водный раствор хлорида натрия, (20±2) °С |
Все виды бетонов, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий, бетонов конструкций, эксплуатирующихся при действии минерализованной воды, и легких бетонов марок по средней плотности менее D1500 |
Третий |
5%-ный водный раствор хлорида натрия |
5%-ный водный раствор хлорида натрия, минус (50±2) °С |
5%-ный водный раствор хлорида натрия, (20±2) °С |
Все виды бетонов, кроме легких бетонов марок по средней плотности менее D1500 |
Для бетонов конструкций, к которым предъявляются требования повышенной плотности, коррозионной стойкости, ограничения проницаемости устанавливают марки по водонепроницаемости[7]: W2; W4; W6; W8; W10; W12; W14; W16; W18; W20. Марка характеризуется односторонним гидростатическим давлением (МПа), при котором образцы не пропускают воду в условиях стандартного испытания.
При проектировании бетона необходимо учитывать удобоукладываемость бетонной смеси. Удобоукладываемость [8] бетонной смеси оценивают показателями подвижности или жесткости.
Подвижность (П, см) характеризуется осадкой стандартного конуса, отформованного из испытуемой бетонной смеси. Расплыв конуса (рис. 6) характеризует удобоукладываемость бетонной смеси марок П4-П5.
Рис. 6. Конус для определения подвижности:
1 - ручка; 2 - корпус; 3 - упоры; 4 - сварной шов
Для определения подвижности бетонной смеси конус устанавливают на гладкий лист и заполняют его бетонной смесью. Если проектируемая бетонная смесь марок П1, П2 или П3 по удобоукладываемости, то конус заполняют через воронку в три слоя одинаковой высоты, каждый слой на его высоту уплотняют штыкованием металлическим стержнем 25 раз, если раствор марок П4 и П5 по удобоукладываемости, то его заполняют в один прием и штыкуют 10 раз. После уплотнения бетонной смеси воронку снимают, избыток смеси срезают кельмой вровень с верхними краями конуса, и заглаживают поверхность бетонной смеси. Время от начала заполнения конуса до его снятия не должно превышать 3 мин. Конус плавно снимают с отформованной бетонной смеси в строго вертикальном направлении и устанавливают рядом с ней. Время, затраченное на подъем конуса, должно составлять 5-7 с. Осадку конуса бетонной смеси определяют, укладывая гладкий стержень на верх формы и измеряя расстояние от нижней поверхности стержня до верха бетонной смеси с погрешностью не более 0,5 см. Если после снятия формы конуса бетонная смесь разваливается, измерение не выполняют, и испытание повторяют на новой пробе бетонной смеси.
Жесткость (Ж, сек) определяют по времени вибрации, необходимого для выравнивания и уплотнения отформованного конуса из бетонной смеси на специальном приборе.
Соответствие норм удобоукладываемости бетонных смесей их маркам представлено в таблице 7 [9].
Таблица 7. Классификация бетонных смесей по удобоукладываемости
Марки по удобоукладываемости |
Норма удобоукладываемости по показателю |
|
Жесткости, с |
Подвижности, см |
|
Ж5 Ж4 Ж3 Ж2 Ж1 П1 П2 П3 П4 П5 |
более 50 31…50 21…30 11…20 5…10 - - - - - |
- - - - - 1…4 5…9 10…15 16…20 более 20 |