- •ВВЕДЕНИЕ
- •1.3.1. Определение истинной плотности
- •1.3.2. Определение средней плотности
- •1.3.3. Определение пористости
- •1.3.4. Определение насыпной плотности
- •1.3.5. Определение пустотности
- •1.3.6. Определение водопоглощения
- •1.3.7. Определение водонасыщения
- •1.4. Порядок оформления материалов испытания
- •2.1. Цель и задачи работы
- •2.2. Руководящие положения, обеспечивающие выполнение лабораторной работы
- •2.4. Порядок оформления материалов испытания
- •3.3. Последовательность и порядок выполнения работы
- •4.1. Цель работы
- •4.2. Руководящие положения, обеспечивающие выполнение лабораторной работы
- •4.3. Последовательность и порядок выполнения работы
- •4.4. Порядок оформления материалов испытаний
- •Контрольные вопросы и задания для самоподготовки
- •Библиографический список
Окончание табл. 2.3
|
1 |
2 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
Упругий |
Балочки |
|
Подобрать две однород- |
Студент должен уяснить: |
|
|||||||||||
|
с волокни- |
размером |
|
ные балочки. Одну ис- |
- как отличаются показа- |
|
|||||||||||
|
стой струк- |
2×2×30 |
см |
пытать |
|
на |
растяжение |
тели прочности материа- |
|
||||||||
|
турой |
из древеси- |
при изгибе по методике |
ла |
при |
сжатии |
и |
растя- |
|
||||||||
С |
ны – 2 шт. |
ГОСТ 16483. |
|
|
жении при изгибе у ма- |
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
Из второй балочки изго- |
териалов |
с |
волокнистой |
|
|||||||||
|
|
|
|
товить |
следующие |
об- |
структурой; |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
разцы: |
|
|
|
|
- |
как |
влияет |
скорость |
|
||||
|
сжатие |
2×2×2 – 2 шт., |
|
деформирования образца |
|
||||||||||||
|
2×2×4 – 2 шт., |
|
на показатель прочности |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
2×2×8 – 2 шт. |
|
|
при сжатии; |
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
О разцы |
испытать |
на |
- как влияет длина об- |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
при |
скоростях |
разца |
|
на |
показатель |
|
|||||
|
|
|
|
деформирования 3 и 30 |
прочности при сжатии |
|
|||||||||||
|
|
|
|
мм/мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Пласт ч- |
Ц л ндры h |
О разцы (2 шт.) испыты- |
Студент должен уяснить, |
|
||||||||||||
|
ный |
= d = 5 см |
з |
вают при t = 20 °C и 50 |
как |
могут |
изменяться |
|
|||||||||
|
|
асфальто е- |
°C по стандартной мето- |
показатели |
прочности |
|
|||||||||||
|
|
тона одного |
дике для горячего ас- |
пластичных |
материалов |
|
|||||||||||
|
|
состава |
|
фальто етона. |
|
при изменении темпера- |
|
||||||||||
|
|
(один из ти- |
Третий о разец испыты- |
туры и скорости дефор- |
|
||||||||||||
|
|
пов А, или |
вают при t = 50 °C при |
мирования |
|
|
|
|
|||||||||
|
|
Б, или В) – 3 |
скорости |
деформирова- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
шт. |
|
|
|
Д |
|
|
|||||||||
|
|
|
ния 30 мм/мин |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
Упруго- |
Образцы- |
|
Образцы испытывают по |
Студент должен уяснить |
|
|||||||||||
|
хрупкий |
бАкубы разметрадиционной методике. и зарисовать |
характер |
|
|||||||||||||
|
с конгло- |
ром |
|
В процессе испытания у |
разрушения образца при |
|
|||||||||||
|
мератной |
10×10×10см |
одного |
образца обеспе- |
условиях |
|
высокого и |
|
|||||||||
|
структурой |
из цементо- |
чивается высокое трение |
низкого трения на гра- |
|
||||||||||||
|
|
бетона – |
2 |
по плоскости |
образец − |
нице |
образец |
− |
плита |
|
|||||||
|
|
шт. |
|
плита пресса, у второго |
пресса, а также уяснить, |
|
|||||||||||
|
|
|
|
образца |
|
плоскости |
сма- |
как влияют условия ис- |
|
||||||||
|
|
|
|
зываются солидолом или |
пытания |
на показатель |
|
||||||||||
|
|
|
|
обрабатываются парафи- |
прочности материала. |
|
|||||||||||
|
|
|
|
ном |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
И |
|
||||||||||||||
|
2.4. Порядок оформления материалов испытания |
В процессе выполнения работы студент в табличной форме записывает все результаты испытаний. При необходимости делаются рисунки и схемы.
По каждому виду испытаний студент должен сделать выводы в соответствии с поставленной целью исследований.
21
Лабораторная работа №3
ПРИГОТОВЛЕНИЕ ОБРАЗЦОВ ПЕСЧАНОГО ЦЕМЕНТОБЕТОНА ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ ОСНОВНЫХ ЗАКОНОМЕРНОСТЕЙ ИСКУССТВЕННЫХ
СКОНГЛОМЕРАТОВ НА ОСНОВЕ ЦЕМЕНТНЫХ ВЯЖУЩИХ
цииЛабораторная работа проводится с целью подготовки образцов для последующего зучения законов створа, прочности и конгруэнискусственных строительных конгломератов (ИСК) по Рыбьеву
И.А. на пр мере мелкозернистого цементобетона.
3.2. РуководящбАе положения, обеспечивающие выполнение
ла ораторной работы
Закон створа устанавливает: оптимальной структуре конгломерата соответствуеткомплексэкстремальныхзначений свойств[2].
Критерии оптимальности структуры: равномерное расположение частиц, минимум дефектов; непрерывность слоя вяжущего (или среды − с) при минимальной его толщине с минимумом фазового отношения с/ф → min. Д
Под средой в данном случае понимается водная среда, а под фазой (ф) – минеральное вяжущее. Тогда с/ф будет представлять отношение воды к цементу (В/Ц).
Образцы должны быть приготовлены таким образом, чтобы можно было получить несколько оптимальныхИструктур и на их примере продемонстрировать, что определенному значению с/ф (В/Ц) конгломератов с такой структурой соответствуют экстремальные значения прочности и плотности образцов и подвижности пескоцементной смеси. Эти значения должны располагаться практически на одной прямой линии, т.е. в общем створе. При проведении опытов следует учитывать, что оптимальные структуры с изменением технологических условий наступают при иных соотношениях компонентов.
22
Общий закон прочности ИСК оптимальной структуры устанавливает, что произведение прочности конгломерата оптимальной структуры на фазовое отношение его вяжущего вещества в некоторой степени n есть величина постоянная [2]:
С |
Rиск ·(с/ф)кn = сonst , |
(3.1) |
|||||
|
|
||||||
где Rиск – прочность конгломерата оптимальной структуры; (с/ф)к – |
|||||||
отношен е среды к фазе в конгломерате оптимальной структуры. |
|
||||||
величиной |
имеется в виду произведение |
|
|||||
|
Под постоянной |
|
|
|
|||
|
|
Rв · (с/ф)вn, |
|
|
(3.2) |
||
|
бА |
|
|||||
где Rв – прочность вяжущего; (с/ф)в |
– отношение среды к фазе в вя- |
||||||
жущем опт мальной структуры. |
|
|
|
|
|||
виде |
Пр мен тельно к цементному бетону этот закон запишется в |
||||||
|
|
R |
|
Rц |
|
n , |
(3.3) |
|
|
(В/Ц)к |
|
|
|||
|
|
|
(В/Ц) |
в |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
||
где Rц – прочность цемента при оптимальной структуре цементного |
теста; Rб – прочность бетона оптимальной структуры; (В/Ц)к – водо- |
|
цементное отношение в бетоне (конгломерате) оптимальной структу- |
|
ры; (В/Ц)в – водоцементное отношение в цементном тесте (вяжущем) |
|
оптимальной структуры. |
И |
|
Данный закон будет соблюдаться лишь при испытании бетонов на одинаковых материалах с близкой подвижностью бетонной смеси и при применении одинаковых приемов приготовления смеси и испытания готовых образцов.
Это положение предопределяет следующие решения по приготовлению образцов:
1. Для испытания должен быть взят однородный песок. С этой целью песок из ларя для хранения должен быть просеян через сито 5 мм.
23
2. Для испытания должен быть взят однородный цемент. Для этого проба должна быть взята из центральной части мешка и тщательно перемешана.
3. Технология приготовления и уплотнения всех образцов должна быть одинаковой.
Технология укладки смеси для приготовления всех образцов должна быть также одинаковой, например, она должна соответствовать требован ям стандарта по подготовке образцов для испытания
цемента ( |
|
310.4). |
|
4. Услов я твердения и хранения всех образцов должны быть |
|||
одинаковыми |
оговар ваются преподавателем. |
||
ГОСТ |
етонной смеси рекомендуется определять на |
||
5. Подв жность |
|||
встрях вающем стол ке по методике определения консистенции пес- |
|||
коцементного раствора |
определении активности цемента (ГОСТ |
||
310.4). |
|
|
|
при |
|||
|
бА |
3.3. Последовательность и порядок выполнения работы
Для нахождения активности цемента и построения зависимости
прочности цемента от водоцементного отношения рекомендуется готовить малые образцы из цементного теста 2×2×2 см. Чтобы можно было учесть размер малых о разцов, рекомендуется одновременно
изготовить стандартные образцыД-балочки из водоцементной смеси при нормальной густоте цементного теста.
Цементное тесто для изготовления малых образцов должно быть приготовлено при водоцементных отношениях 0,2; 0,25; 0,30 и 0,35.
С каждым водоцементным отношением готовится 6 образцов. Образцы песчаного бетона (по две балочкиИ4×4×16 см) предпо-
лагается готовить из смеси песка и цемента в таком соотношении, чтобы соотношение массы песка и цементного теста в процентах составляло 80:20; 70:30; 60:40 и 50:50. Все эти составы должны быть изготовлены при В/Ц, равном 0,3; 0,4; 0,5 и 0,6.
Образцы испытывают на следующем занятии (через 14 суток). Необходимое количество материалов для изготовления образцов
и дополнительные указания по методике их изготовления представлены в табл. 3.1.
24
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.1 |
||||
|
Расход материалов для приготовления образцов из цементного теста |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
№ |
|
|
|
|
Масса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
В/Ц |
|
материала, г |
Методика приготовления теста и образцов |
|
||||||||||||||||||||
|
смеси |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
цемент |
|
вода |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
С |
|
|
|
|
|
|
|
Цемент распределяется по кругу, в центре де- |
|
|||||||||||||||||
1 |
|
0,2 |
|
150 |
|
|
30 |
|
лают углубление, в которое выливают воду. |
|
||||||||||||||||
2 |
|
0,25 |
|
150 |
|
|
37,5 |
|
После впитывания воды цемент смешивают с |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
водой, тщательно растирают тесто в течение 5 |
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мин. Затем приготовленное тесто закладывают |
|
||||||||||||
3 |
|
0,3 |
|
150 |
|
|
45 |
|
в формы, штыкуют 10 раз каждый образец от- |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
резком проволоки диаметром 3-4 мм по круго- |
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
4 |
|
0,35 |
|
150 |
|
|
52,5 |
|
вой спирали. После этого образцы в форме уп- |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
лотняют на встряхивающем столике 25 раз |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
Расход матер алов для приготовления пескоцементных смесей |
|||||||||||||||||||||||
|
данив табл. 3.2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.2 |
||||||||||||||||
|
Расход материалов для приготовления образцов мелкозернистого бетона |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
смеси№ |
|
) |
|
пескоцементнойМасса смеси, г |
|
Песок |
|
г |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
смесиСоставП:ЦТ цементное:песок( тесто |
|
|
|
-Цемент тестоное |
|
Нео ходимое количество воды и цемента, г, |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Масса исходных , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
материалов |
|
|
|
|
|
|
при |
В/Ц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д |
|
0,6 |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
А0,3 0,4 |
0,5 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ц |
|
В |
Ц |
В |
Ц |
|
В |
|
Ц |
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
1 |
|
80:20 |
1500 |
|
1200 |
|
300 |
|
231 |
|
69 |
|
214 |
И |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
86 |
200 |
100 |
188 |
112 |
|
||||||||||||||
|
2 |
|
70:30 |
1500 |
|
1050 |
|
450 |
|
346 |
|
104 |
|
321 |
129 |
300 |
150 |
281 |
169 |
|
||||||
|
3 |
|
60:40 |
1500 |
|
900 |
|
600 |
|
461 |
|
139 |
|
429 |
171 |
400 |
200 |
375 |
225 |
|
||||||
|
4 |
|
50:50 |
1500 |
|
750 |
|
750 |
|
577 |
|
173 |
|
536 |
214 |
500 |
250 |
469 |
281 |
|
Работа по приготовлению образцов ведется по подгруппам. Одна подгруппа готовит составы смесей 80:20 и 70:30, вторая 60:40 и 50:50.
Из каждой смеси готовят 2 балочки размером 4×4×16 см. Песок для приготовления балочек отбирают методом квартования.
25