Добавил:

ivanov666 Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Башкирский Государственный Аграрный Университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

книги из ГПНТБ / Руководство по новым методам исследования морфологических и влагоемкостных характеристик бетона и других пористых материалов. Р 165-74

.pdf

Скачиваний:

Добавлен:

19.10.2023

Размер:

1.94 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 23 / 53 4 5 > Следующая >>>

энергично растирают лопаткой. Продолжительность перемешивания

и растирания 5 мин-, с момента вливания воды.				Тесто выдерживают
в чашке,	накрытой водонепроницаемой пленкой,в			течение	30	мин;
вторично	перемешивают в течение I мин	и заполняют предвари
тельно подготовленные формы в один прием,			встряхивают		5-6	раз,
постукивая о стол. Затем поверхность теста			выравнивают		с	края
ми формы,	срезая лишнее ножом, протертым влажной тканью,					и фор
мы устанавливают над зеркалом воды.
Изготовление образцов по этой технологии дает удовлетвори
тельные результаты при 0,25-4 В/Ц 4=		0 ,5 .	При более высоком

водоцементном отношении исследование рекомендуется выполнять в растворе или бетоне.

2 .2 Л . Образцы строительного раствора можно изготавливать по аналогичной технологии. Для предотвращения крупнопористой структуры объем теста должен на 10% превышать объем межзерно - вых пустот песка. В связи с этим весовую долю песка в смеси с

цементом при соотношении I : —ц— (цемент:песок)				рекомендуют
рассчитывать		по формуле
				№
		Г ц -Vn.
где \J"	- межзерновая пустотность песка		в долях	единицы
	объема.
2 .2 .5 .		Образцы бетона могут быть изготовлены в виде бало
чек размером 4x4x16 см при размере зерна			крупного	заполнителя
до 10 мм или в виде более крупных блоков.			Максимальную сорбци
онную влагоемкость рекомендуют определять на образцах толщи
ной не	более	I см.

2 .3 . ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА И ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

2 .3 .1 . Определение условной прочности при сжатии. Из при готовленной и выдержанной по заданному режиму партии, состоя щей из 12 образцов, отбирают 6 образцов, которые испытывают на сжатие по методике ГОСТ 10180-67 "Бетон тяжелый. Методы определения прочности". При расчете средней арифметической ве

личины показатели,			отклоняющиеся более 20$ от	средней	в сторо
ну уменьшения, из			расчета исключают. Из оставшихся 6		образцов
три образца используют для определения объемной массы в сухом
состоянии,	а три	образца - для определения максимальной сорбци
онной влагоемкости.
2 .3 .2 .		Определение удельной поверхности. После проведен
испытаний на сжатие образцы измельчают в ступке до величины
зерна менее 0,2		мм. Из измельченной пробы отбирают в			бюксы две
навески по 2-4 г		каждая, которые устанавливают		в эксикатор в
среду с f	= 0,3	и выдерживают при температуре		35°С (десорб -
ция).

Оставшуюся измельченную пробу высушивают до постоянного веса ( 2 - 4 сут)'при 40°С. Из высушенной при 40°С пробы отби рают две навески по 2-4 г каждая и устанавливают в этот же эк сикатор (адсорбция). После ? - 10 сут выдерживания в среде с Y = 0,3 и Ь = 35°С образцы взвешивают, высушивают до посто янной массы при Ю5°С, взвешивают и рассчитывают адсорбционную

влажность по формуле

				VIл	=	100	(43)
где Р.	-	масса	бюкса		с	навесной к концу выдерживания в среде
		при	Y	= 0 ,3 ,		г;
Р.	-	масса	бюкса		с	навеской после высушивания при темпе
		ратуре		I05OC,		г ;

Pg - масса сухого бюкса,г.
Среднюю адсорбционную влажность		при f = 0 ,3 ( \JQi )
рассчитывают с точностью до 0,1	$ как	среднюю арифметическую

величину из двух параллельных проб на сорбцию и двух проб на десорбцию.

Величину удельной поверхности рассчитывают по формуле

^ = 33,9 з м2/ г (44)

2 .3 .3 . Определение плотности. От остатка высушенной при 40°С пробы отбирают две параллельные навески весом по 10—II г каждая в предварительно протарированные и взвешенные пикно - метры для определения плотности в воде.

Одновременно отбирают две параллельные пробы массой по 2-4 г в предварительно взвешенные бюксы, которые высушивают

до постоянной массы при М5°С для определения остаточной влаж ности (W ocr )• Далее выполняют следующие операции. Пикнометры с навесками взвешивают, заполняют дистиллированной водой на по ловину объема пикнометра, подвергают вакуумированию при оста - точном давлении 18-20 мм рт.ст . в течение 2-Д ч (до прекращения выделения пузырьков воздуха), дополняют пикнометры водой выше метки, устанавливают в термостат при 35°С на 2-Д ч, доводят ме ниски до метки, закрывают пробками, охлаждают на воздухе до

комнатной температуры и взвешивают. Время с начала заполнения

водой до приведения уровня к метке не должно превышать 8 ч.

Плотность материала навески рассчитывают по формуле

			п-		Рн_______________ r/CM d		(45)
					r ^ - iO O F ffP - p ^ - P n ,)
где	п~	-	объем пикнометра при 35 С, установленный				тариров-
			кой, см3;
	Рп		- масса сухого пикнометра, г;
	Р	-	масса пикнометра с навеской и жидкостью, г ;
7,0077		-	удельный объем воды при 35°С, см3/г ;
	Рн - масса			навески с учетом поправки на остаточную
			влажность .рассчитанная по формуле
			р	=	100 (Р п н Ь -Р к )		(46)
			И		100	+ У ост

рш			масса	пикнометра с		навеской, высушенной при
			Д0°С, г ;
^'ост			остаточная влажность материала навески, рассчи
			тываемая по формуле
			Кст =			------- -Ю О вес.*,	(47)
			DCT		P Jh c - P S
где Р г ,		-	масса бюкса с навеской, высушенной при Д0°С,
	анб		до высушивания при Ю5°С, г ;
	Ррнс~ масса			бю?са с навеской после высушивания при
	P i -		масса сухого бюкса, г.
	2 .З .Д . Определение объемной массы в сухом состоянии и об- '
щей пористости.				Из представительной партии отбирают три об -
разца	правильной формы, высушивают их при Ю5°С до постоянного
веса,	взвешивают,			обмеряют микрометром с точностью до 0,01 мм,
							23

определяют объем, после чего рассчитывают объемную массу в су хом состоянии по формуле

		t 0	=	г/см3»	^
				VО
где Р0	-	масса образца,	г;
1Г0	-	объем образца,	см3.

Объемную массу рассчитывают как среднюю арифметическую величину трех параллельных определений.

Общую пористость рассчитывают по формуле

2 .3 .5 . Определение капиллярной пористости. Из представи тельной партии отбирают три образца правильной формы, высуши вают при температуре 40°С до постоянной массы, после чего на сыщают обезвовенным керосином под вакуумом.

Перед насыщением керосином образцы измеряют микрометром, взвешивают, а затем помещают в стакан, наполовину заполненный обезвоженным керосином; стакан помещают под колокол и подвер

гают	вакуумированию			при остаточном				давлении 18-20 мм рт.ст.
до прекращения выделения пузырьков								воздуха. Вакуумирование ре
комендуют			выполнять с перерывами и контролем						на следующие
сутки.
	После насыщения керосином образцы извлекают,' обтирают
салфеткой,		смоченной керосином, и взвешивают.
	Капиллярную пористость					рассчитывают по формуле
			П	=	Р* ' Pif0-----			об.*,	(50)
где	Рц	-				f	н
			масса образца в насыщенном керосином состоянии,г;
	Рчо - масса образца в высушенном при 40°С состоянии, г ;
	Ifofy-		ооъем образца,			см3;
	р	-	плотность		керосина,		г/см 3.
	2 .3 .6 .		Расчет пористости и ширины пор цементного геля.
Пористость цементного					геля	рассчитывают по формуле
				Пг	= П0	-	Пк	об.*.	(51)

Пористость внутри сфероидов геля определяют по формуле

			й ь г	об.?
	П -	Ш П г	Унз ■ и, Ои,	об.?	(52)
	гс	т - п к
где	- плотность (удельный вес) микрозаполнителя,				т .е . ми
	неральных зерен размером менее 0,14			мм, г/см 3;
Y и	- плотность цемента без		минеральных примесей,		которая
	для портландцемента может быть принята равной
	3,13	г/ем з;

- содержание в вяжущем микрозаполнителя, г;

ц- содержание в вяжущем чистого цемента, г .

Ширину пор цементного геля находят по формуле

lop OQ ГГгс________

(53)

<Г4 Ра (ю о -пгс)

2 .3 .7 . Определение максимальной сорбционной влагоемкост Оставшиеся три образца раскалывают каждый на две части, тща - тельно очищают жесткой кистью, высушивают при температуре 40°С до постоянной массы, устанавливают при 20°С в эксикатор над зеркалом воды на 28 - 30 сут , взвешивают, высушивают при Ю5°С до постоянной массы и взвешивают. Максимальную сорбционную влагоемкость рассчитывают по формуле

may Рл - О	• ЮО вес.#, (54)
W = -------— --------------

г/> '

где Р4	-	масса образца,высушенного при Ю5°С, г;
р	-	масса влажного образца перед высушиванием, г .
'2

Образцы рекомендуют устанавливать сколом в сторону жид

кости. Необходимо принять меры предосторожности,					чтобы капли
конденсата не попали на образцы.
2 .3 .8 .	Расчет		максимальных адсорбционной, микро- и макр
капиллярной влагоемкосгей при 20°С, Адсорбционную максимальную
влагоемкость	рассчитывают по формуле
	там			вес.# .	(55)
	Wa	=	0,08	вес.# .	(55)
Микрокапиллярную		максимальную влагоемкость			определяют
по формуле
	W"*a i	w P - 'h /a * *		вес-*-	(56)
	ти		“

Общую максимальную влагоемкость находят по формуле

,та/	Пп	г-	(57)
\J =	---------	+ 0,009 Fa. sec.Jo.	(57)

$о

Макрокапиллярную максимальную влагоемкость определяют по формуле

ъес.%	(58)
3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ	МОРФОЛОГИИ
ЯЧЕИСТЫХ СТРУКТУР
3 .1 . ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
Рекомендуемые методы предназначены для экспериментального
исследования размера и формы ячеек воздухововлечения или пори-

зации при помощи газоили пенообразователей в ячеистых бето -

нах,	или поризованной растворной связке легких	бетонов.
	В результате проведенных экспериментов получают следую -
щие характеристики:
	пористость воздухововлечения (поризации);
	средний диаметр ячеек;
	распределение ячеек по размерам;
	статистические характеристики формы ячеек.
3 .2 .	ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ Е ЭКСПЕРИМЕНТУ
	Образцы для исследования в виде пластин правильной формы
размером около 1x2x3 см выпиливают из блоков,		изготовленных и

выдержанных по заданным режимам из расчета по Ц образца на про-- бу.

Образцы тщательно очищают мягкой кистью, измеряют микромет ром для определения объема, высушивают до постоянной массы при температуре Ю5°С, взвешивают и определяют объемную массу сухо го ячеистого бетона

fo t =~ 4 t~	г/см3’	^
где Рц - масса образца в сухом состоянии,		г;
- объем этого образца,см^.
26

3 .3 . ПРОВЕДЕНИЕ ЭКСПЕРИМЕНТА

Эксперимент выполняют по оригинальной методике с насыще - нием образца парафином (авторское свидетельство № 316276 на способ определения пористости материала с макропористой струк

турой. Бюллетень изобретений	№ 30	от	7.X.7I	г . ) .
Для насыщения применяют	парафин		нефтяной, очищенный,мар
ки А по ГОСТ 784-53.
В фарфоровую чашку укладывают		кусочки		парафина и сверху

парафина испытываемые образцы (по 2 образца на пробу), все это

помещают под вакуумный колокол,	который снабжен электронагрева
телем,’ обеспечивающим нагрев чашки до 80-100°С.
В течение первого часа выполняют вакуумирование до оста
точного давления 8-10 мм рт .ст .	без включения нагревателя. За
тем, продолжая откачку, включают	нагреватель (парафин плавит
ся ), погружают в расплав образец	и насыщают его парафином. Ва

куумирование в погруженном в расплав состоянии продолжают до тех пор, пока прекратится выделение пузырьков (1-2 ч ), тогда заканчивают вакуумирование, отключают нагреватель и оставляют всю систему для медленного охлаждения до комнатной температуры (2-3 ч ). Количество парафина должно быть достаточным для полно го погружения образца, причем сверх:у должен быть слой расплава около 5-10 мм.

Остывший образец вырезают ножом из парафина, осторожно счищая пленку до обнажения бетона. Очищенный образец замеряют,

взвешивают		и определяют объемную массу образца с парафином
(	,	г/см3). Пористость образца по парафинонасыщению

(включающая пористость воздухововлечения и капиллярную порис тость) рассчитывают по формуле

	.Y—	У ^
	ООП -	Урс	(60)
	А		(60)
	А
где	- плотность парафина,	г/см 3..

Насыщенный парафином образец помещают в пластмассовый стакан с крышкой и заливают концентрированным раствором фторис товодородной кислоты ( HF ), и выдерживают при температуре 20-25°С до полного растворения каркаса (обычно, в течение суток).

После растворения каркаса остаток отфильтровывают в дру гую пластмассовую емкость, остаток на фильтре промывают дис - тиллированной водой, и фильтр с нерастворимым остатком высуши вают под вакуумом при комнатной температуре.

Имеющийся на фильтре сухой остаток осторожно (с помощью мягкой кисти) переносят на набор сит с размером отверстий 2,2; 1,50; 0,70; 0,35; 0,155 и 0,06 мм и рассеивают на фракции; то,

что прошло через сито 0,06 мм?отбрасывают. Сита вместе с остат

ками взвешивают		и определяют	остатки на ситах (в г ):		Р2 2;
Р1,5?	Р0 ,7 * Р0 ,3 5 ’ Р0,155’ Р0,06*
	От каждой фракции отбирают представительную пробу, рассти
лают	ее слоем в	одно зерно на	белой бумаге и фотографируют с
таким расчетом,		чтобы в кадре	размещалось 10-20 зерен. После
фотографирования пробу возвращают в свою фракцию.
	Остатки на	ситах переносят в тигли		прокаливают	в муфель
ной печи при Ю00°С и определяют массу остатка по каждой
фракции ( в г ):		P2f2; P'If5 ;	Р0,35;	P0 J 5 5 и ?0,0S.

По два оставшихся образца без насыщения .парафином анало гично растворяют в фтористоводородной кислоте, нерастворимый остаток после промывания и высушивания прокаливают и определя ют пересчетный коэффициент для.учета потерь при прокаливании

f t	•Я/ г	■( Ч-, "	масса сухой навески перед прокалива
нием;	масса	навески	после проквливания).

Истинную массу парафина каждой фракции устанавливают

расчетом:

п —

(Например, при исследовании ячеистых структур на основе, воркутинского портландцемента = 1,31).

Общая масса парафина на ситах

и	(61)

3 .4 . РАСЧЕТ ПОРИСТОСТИ ВОЗДУХОВОВЛЕЧЕНИЯ И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ЯЧЕЕК ПО РАЗМЕРАМ

Пористость воздухововлечения рассчитывают по формуле

= ТОО ——-J--— ' об.%,

(62)

Аv>

где J> - плотность			парафина,		г/см 3;
~ объем испытанного образца,						см
За средний диаметр ячеек для данного набора сит принята
середина интервала между размерами отверстий соседних сит
Ю= 3,3; 1,85; 1 ,1 ;			0,52; 0,25 и 0,11 мм.
Распределение		ячеек по средним диаметрам в процентах						к
объему рассчитывают		по	формуле
	IV				г,"		И
	2.2				PiS
					гг,н ЧОО,
					ZP		//	(63)
					о "		//	(63)
	Р&35				о "		Раоь
	Р&35			Vnor -	и г /is		Раоь
^0,52	= ^ 4 т - W ;			Vnor -	—	^ / / =	■wo.
^0,52	ZP		’	°>25	ZP	^ / / =	z p "

По полученным экспериментальным данным строят график рас пределения ячеек по размерам в координатах \f-Vb

Средний диаметр ячеек воздухововлечения рассчитывают:

D i = 4 # ф , Щ з + W V 1, K + V ir ¥ + o , n r 0tS i 4 ^ V b t zs + ^ }

+ 0 , « ц н ) .

3 .5 . ОПРЕДЕЛЕНИЕ СТАТИСТИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ФОРМЫ ЯЧЕЕК

Статистические характеристики формы ячеек определяют пофракционно или для всей выборки в целом по фотографиям слепков ячеек. На каждой фотографии измеряют максимальный ( d m a y) и перпендикулярно ему в средней части минимальный ( d М1Г1) раз мер фотоотпечатков (в мм) не менее чем 15 зерен.

Расчеты ведут по формулам:

коэффициент формы ячеек
и	_ _/ Р i t waS	(65)
Л ?	n - i H — “ 7	(65)
	/ Ц- пип*

где /ь - количество измеренных отпечатков;

средний диаметр фотоотпечатков

^		^	d- MirL .	(66)
Ср	ri>		Z

среднеквадратичное отклонение среднего размера ячеек

(67)

'V7-/

показатель изменчивости размера ячеек

(6 8 )

среднеквадратичное отклонение коэффициента формы ячеек

	_ I/ ' (	W	ч2
£			(69)
	л - /
			;

показатель изменчивости коэффициента формы ячеек

С	Hip
	(70)
	Ы,

<<< < Предыдущая 1 23 / 53 4 5 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ