Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Яковлев, И. А. Экспериментальный метод определения составов бетона и раствора

.pdf
Скачиваний:
14
Добавлен:
19.10.2023
Размер:
3.06 Mб
Скачать

По

графику

В/Ц — 2 3 находим,

что В/Ц = 0,37

соответствует

2 3 = 3,1,

т. е.

состав

 

1 : 3,1.

По гра­

фику

рис. 17

по кривой — 1

находим,

что

2 3

рав­

ной 3,1 соответствует г =

0,33.

Песка

в составе

будет

3,1 X 0,33 = 1,02

частей,

соответственно

состав

будет

1 : 1,02 : 2,08.

 

 

 

 

 

 

 

 

По графику РЦ — 2 3 находим, что 2 3 = 3,1 соответ­ ствует расход цемента РЦ = 535 кг/м3.

При построении графиков и нахождении по ним со­ ставов может быть допущена неточность, поэтому пра­ вильность найденного состава всегда желательно про­ верить по сумме абсолютных объемов материалов. Она должна быть равна или близка к 1000 л. Если будут отклонения, то проверяется правильность построения графиков и если окажется, что графики начерчены пра­ вильно, то корректируется расход цемента. Обычно для корректировки достаточно прибавить или убавить не­ сколько килограммов. Проверка:

 

635

I

 

а от

I

^ 5

X Е02

.

535 X 2,08

 

 

з х

+

535 X

0,37

+ ----- 2762------+ ------ 2767----- =

 

 

 

=

173 + 198 + 208 + 417 = 996 л,

 

 

т. е. в данном случае корректировки не требуется.

 

Бетон марки «300». Прочность после пропаривания

пр = 300 X 0,70 = 210

кг/см2. По

графику

Rnp — Ц/В

находим

 

Ц/В =

2,22

или

В/Ц =

0,45;

по

графику

В/Ц — 2 3

находим

2 3 = 4,65

или

состав

1:4,65;

по графику

г — 2 3

находим г = 0,37.

Состав будет

1 :

(4,65 X 0,37)

: [4,65— (4,65 X 0,37)]

=

1 :

1,72 : 2,93.

По

графику

РЦ — 2 3

находим

 

расход

 

цемента

РЦ = 397 кг/м3. Проверка:

 

 

 

 

 

 

 

 

■g"j—|- 397 X 0,45 -f-

397 X 1,72

 

 

397 X 2,93

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2762

 

 

 

2,67

 

 

 

 

 

= 128 + 179 + 261 + 435 =

1003 л ,

 

т. е. корректировки не требуется.

 

 

 

 

 

 

 

Итак, составы найдены.

 

 

 

 

 

 

 

 

Для бетона марки «400» — В/Ц

=

0,37.

Состав

1: 1,02 : 2,08,

расход цемента

РЦ =

535

кг/м3.

 

 

 

Для

бетона

марки

«300» — В/Ц =

0,45.

Состав

1: 1,72 : 2,93;

расход цемента

РЦ =

397

кг/м3.

 

40

Кубики в месячном возрасте показали прочность:

замес

1 — R30 = 613,0 кг/см2;

»

2

— R 30 = 544,0

»

»

3

— Изо = 462,4

»

»

4

R30 =

448,8

»

»

5

R30 =

323,0

»

Построенный график

R 30 — Ц/В

дает

возможность

убедиться, что выданные

составы

в

месячном возрасте

обеспечивают проектную марку бетона.

 

 

 

Пример 2.

 

 

 

 

 

 

 

Материалы:

 

«400» завода «Большевик».

Цемент — портландцемент

Заполнители — песок

с модулем

крупности

Мкр = 2,4;

объемный

вес зерен

т об. п. = 2,62

г/см3;

гравий

с

объемным

весом

Т об. гр. --

= 2,62 г/см3;

 

 

 

 

 

объем

пустот V п. гр. = 0,36.

 

 

Пластификатор — сульфитно-спиртовая

барда

(ССБ)

в количестве 0,15% от веса цемента.

 

 

 

 

Консистенция: ОК = 3—4 см.

 

 

 

 

 

Требуется определить

составы

 

бетона

марок 300,

200, 150, 100 с 70% и марки 200 со 100% набора проч­ ности после пропаривания.

Было сделано 5 замесов объемом 6,0 л по составам:

1.1:3;

г =

0,24;

1:0,72:2,28;

2 . 1:5;

г =

0,31;

1:1,55:3,45;

3. 1:7;

г =

0,34;

1 :2,38 : 4,62;

4 . 1:9 ;

г =

0,37;

1 : 3,33 : 5,67;

5.1:11; г = 0,39; 1:4,29:6,71.

Расчет количества материалов на замесы произве­ ден так же, как и в примере 1. Для определения коли­ чества цемента (график рис. 18) по кривой для гравия найдены расходы цемента на 1 л бетонной смеси и умножены на объем замеса, т. е. на 6,0 л. Умножением количества цемента на замес на число частей песка

игравия в составе бетона определены количество песка

игравия.

Замес 1. Состав

1:3; г = 0,24; 1

: 0,72 : 2,28:

цемент = 0,55 X 6,0 = 3,30

кг;

песок

= 3,30 X 0,72 = 238

»

гравий = 3,30 X 2,28 = 7,52

»

41

сухого вещества ССБ: 3,30X0,0015 = 0,00495 кг или 5 г.

ССБ удобнее всего вводить в виде раствора плот­ ностью = 1,1 г/см3 с содержанием сухого вещества 200 г в килограмме раствора или 0,2 г/г.

Непременным условием введения пластификатора в бетон является его равномерное распределение в мас­ се бетонной смеси. Для этого нужно отвешанное количе­ ство раствора ССБ плотностью 1,1 г/см3 растворить во всем объеме нужного для замеса воды. Но так как мы не знаем заранее, сколько ее пойдет, то следует взять воды в заведомо меньшем количестве и раство­ рить в ней раствор ССБ. Консистенцию бетонной смеси до требуемой следует довести добавлением чистой воды. Обычно расход воды в бетон даже самых низких марок

с добавкой

ССБ не

бывает

меньше

140 л/м3

или

140 X 6 = 840 см3 на замес объемом 6 л. Поэтому перво­

начальное

количество

воды

для разведения

в

ней

раствора ССБ можно принять 0,8 л.

 

 

 

На

данный замес требуется

раствора

ССБ

плотно-

стью =

 

5

25 г, в т. ч. воды: 25—5= 20 см3

1,1 г/см3 : д-^ =

или 0,02 л. До консистенции ОК = 3—4 см воды на за­ мес потребовалось: первоначально взятые 0,8 л, с раство­ ром ССБ — 0,02 литра и дополнительно — 0,34 л, всего—

0,8 +

0,02 + 0,34 =

1,16 л.

 

 

 

 

 

 

 

Б/Ц =

=

0,35;

Ц/В = 2,86.

 

 

Выход =

3,30

1,14 +

2,38 + 7,52

0,025

 

 

3,1

 

2,62

 

1,1

 

 

= 1,064 +

1,140 + 3,778 + 0,022 = 6,004

л,

где:

°j°j5-= 0,022 л — объем 25

г раствора ССБ

плотностью

1,1 кг/л.

 

 

 

о on

 

 

 

 

Расход цемента: РЦ =

 

X 1000 =

550 кг/м3.

 

 

Расход воды:

РВ =

6 * Ю00 =

190 л/м3.

При подсчете воды и построении графика зависимо­

сти

расхода

воды от суммы

заполнителей

бетона

(РВ — 2 3) вода,

вводимая с раствором

ССБ,

не учи­

тывается,

так как по этому графику выдается дозировка

воды на

замес в производство,

а дозировка раство­

ра ССБ плотностью 1,1 кг/л дается

отдельно.

42

Замес 2. Состав 1:5; г = 0,31; 1 : 1,55 : 3,45 цемент = 0,375 X 6,0 = 2,26 кг

песок = 2,26 X 1,55 = 3,50 кг

гравий = 2,26 X 3,45 = 7,80 кг

раствор ССБ плотностью 1,1 г/см3 = 17 г, в том числе воды = 14 см3 или 0,014 л

воды чистой = 0,800 + 0,187 = 0,987 л

сССБ = 0,014, итого = 1,001 л В/Ц = 0,443; Ц/В = 2,26.

Выход = — —+ 0,800 +0,187

------ 2~62------Ь

+

= °’730 +

°’987 + 4>313 +

0)015 = 6’045 л

РЦ = 374 кг/м3

 

 

 

РВ = 163 л/м3

 

 

 

Замес 3.

Состав 1:7;

г = 0,34;

1 :

2,38 : 4,62

цемент = 1,70 кг песок = 4,04 кг гравий = 7,86 кг

раствор ССБ плотностью 1,1 = 13 г, в т. ч. воды = 10 см3 или 0,01 л

воды чистой = 0,800 + 0,136 = 0,936 л

воды с ССБ = 0,01.

Итого: = 0,946 л. В/Ц = 0,557; Ц/В = 1,79

Выход = 6,036 л

РЦ = 282 кг/м3 РВ = 155 л/м3.

Замес 4. Состав

1:9;

г = 0.37;

1 : 3,33 : 5,67

цемент = 1,36 кг

 

песок

= 4,52

кг

 

гравий = 7,72

кг

1,1 = 10 г, в том чис­

раствор ССБ плотностью

ле воды = 8 см3 или 0,008 л

воды = 0,904 4- 0,008 = 0,912 л В/Ц = 0,67; Ц/В = 1,49 Выход = 6,024 РЦ = 226 кг/м3 РВ = 149 л/м3

43

Замес 5. Состав

 

1:11;

г =

0,39;

1 : 4,29 : 6,71

цемент =

1,14

кг

 

 

 

 

песок

=

4,90

кг

 

 

 

 

гравий = 7,64

кг

 

 

 

 

раствора ССБ пл.

1,1 =

9 г,

в т. ч. воды 7 см3

или 0,007 л

 

 

 

 

 

воды = 0,880 + 0,007 = 0,887

л

В/Ц =

0,78; Ц/В =

1,28

 

 

Выход = 6,041

л

 

 

 

 

РЦ =

189 кг/м3

 

 

 

 

РВ = 145 л/м3.

 

 

 

 

После пропаривания по режиму 3 + 3 + 8 при темпе­

ратуре 80,9°С кубики показали

прочность:

1 замес Rnp = 301,7

кг/см2

 

2 замес Rnp = 199,7 кг/см2

 

3 замес

Rnp = 120,7 кг/см2

 

4замес Rnp = 69,7 кг/см2

5замес Rnp = 43,3 кг/см2.

По результатам замесов и

испытаниям кубиков по­

строены

графики

Rnp — Ц/В;

РЦ — 2 3;

В/Ц — 2 3;

РВ — 2 3

(см. рис.

20).

 

 

 

 

 

 

 

 

По графикам выданы составы:

 

 

 

 

 

— для

бетона «300» с 70% прочностью

после про­

парки: Ц/В = 2,31;

В/Ц = 0,43; состав

1 :4,65;

по графи­

ку рис. 17

г = 0,31;

состав 1 :

1,44 : 3,21; РЦ =

397 кг/м3;

РВ = 168 л/м3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

— для

бетона «200» с 70%

прочностью:

Ц/В = 1,90;

В/Ц = 0,53;

состав

1:6,5;

г =0,33;

состав

1:2,14:4,36;

РЦ = 302

кг/м3; РВ = 157 л/м3;

 

 

 

 

 

 

— для

бетона

«150»

с

70%

набора

прочности:

Ц/В = 1,69;

В/Ц =

0,59; состав

1 : 7,6;

г =

0,35;

состав

1 : 2,66 : 4,94;

РЦ =

262 кг/м3;

РВ =

153 л/м3;

 

 

— для

бетона

«100»

с

70%

набора

прочности:

Ц/В = 1,48;

В/Ц =

0,68;

состав

1 :9,2;

г =

0,37;

состав

1 : 3,40 : 5,80;

РЦ =

220 кг/м3;

РВ =

148;

 

 

 

— для

бетона «200» с 100%

прочностью

после про­

паривания:

Ц/В =

2,26;

В/Ц =

0,44;

состав

 

1 : 4,85;

г = 0,31; 1

: 1,50 : 3,35; РЦ = 385

кг/м3;

РВ =

166 л/м3.

44

4a &

40

s,s

(a

'асходit-то,ft/xt’

Рис. 20. К примеру 2. Бетон на портландцементе «400» завода «Большевик», песке и гравии

6.Определение составов бетона при нескольких значениях консистенции

До сих пор нами рассматривались случаи нахожде­ ния составов бетона с одной какой-либо консистенцией. Но чаще всего заводы производят бетонные смеси двух, трех и более консистенций. Например, завод изготов­ ляет многопустотный настил и применяет для этого бе­ тонную смесь с осадкой конуса ОК = 0—1 см, изготов­ ляет лестничные марши и площадки в кассетных фор-

45

Количество

Замесы с консистенцией ОК=3—

Ед.

 

 

 

материалов

изм. № 1

2

3

№ 4

на замес

Состав (1 : X 3) . .

Г ..........................................................

Разверн. состав . .

Цемент ...................

П е с о к ........................

Гравий .......................

Вода ........................

Консистенция (ОК) .

В / Ц .............................

ц / в ...........................

Выход .......................

Расход цемента . .

ь з

0,23

1:0,69:

2,31

г3600

»2484

8316

см3

1392

см

3 -4

 

0,387

см3

2,59

6675

кг

540

м3

 

1 :4.6

1 : 7,3

0,31

0,35

1:1,43:

1:2,56:

3,17

4,74

2600

1700

3718

4350

8242

8060

1200

1082

3 -4

1 со

0,462

0,636

2,17

1,57

6604

6367

394

267

1 :9,1

0,37

1:3,37:

5,73

1400

4720

8020

1054

3 -4

0,753

1,33

6369

220

Прочность

пропарен,

кг

 

 

 

 

образц.......................

249,9

215,1

130,8

88,6

см2

Прочность

после

 

 

 

 

 

 

 

 

 

28 дней

нормально­

 

425,0

331,6

233,4

168,0

го твердения . .

 

мах из бетонной смеси с осадкой

конуса

ОК =

7 — 8 см.

На большинство конструкций идет бетонная смесь с кон­ систенцией ОК = 3 — 4 см. В этом случае следует де­ лать три серии замесов. Одна серия — 5 замесов по пяти составам с консистенцией, принятой на заводе для боль­ шинства изделий, т. е. с ОК = 3 — 4 см; вторая серия — 3 замеса по трем составам с консистенцией ОК = 0—1см и третья серия — 3 замеса по трем составам с консистен­ цией ОК = 7 — 8 см. По трем точкам трудно точно опре­ делить направление и характер кривой, но графики, построенные по пяти точкам для основной консистенции помогают сделать это с достаточной точностью.

Пример 3. Материалы:

Портландцемент «400»

завода

«Большевик»,

песок

с объемным

весом

Тоб. гр. =2,62

г/см3 и

Мкр.

=2,4.

Гравий

крупностью

от 5

до 25

мм с

-(об. п. =

= 2,62 г/см3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 3

—4 см

Замесы с ОК=0 —1 см

Замесы с ОК=7 —8 см

№ 5

№ 6

Ns 7

№ 8

№ 9

№ 10

№ 11

1 : 10,9

1:3

1:7,3

1:10,9

1:3

1:7,3

1:10,9

0,39

0,23

0,35

0,39

0,23

0,35

0,39

1:4,25:

1:0,69:

1 : 2,56 :

1 :4,25:

1:0,69:

1:2,56:

1 :4,25:

6,65

2,31

4,74

6,65

2,31

4.74

6,65

1200

3600

1700

1200

3600

1700

1200

5100

2484

4350

5100

2484

4350

5100

7980

8316

8060

7980

8316

8060

7980

1030

1100

800

722

1480

1200

1118

3 - 4

0 -1

0 - 1

0 - 1

7 - 8

7 - 8

7 - 8

0,858

0,306

0,471

0,602

0,411

0,706

0,932

1,165

3,27

2,12

1,66

2,44

1,417

1,080

6409

6383

6085

6101

6763

6485

6497

187

564

279

197

532

262

185

62,8

362,6

195,6

130,8

225,0

106,9

56,3

143,5

557,7

303,7

224,9

419,5

196.9

132,2

Требуется определить составы бетона:

— с ОК = 3 — 4 см, марок 200, 150, 100 с на­

бором прочности после пропарки 70% от

проектной и для марки 200 с 100% отпуск­

ной прочностью;

марки 200

— с ОК = 0 — 1 см, для бетона

с 80% набором прочности;

марки 200

— с ОК = 7 — 8 см, для бетона

с 70% набором прочности.

 

Сделано 5 замесов бетона с консистенцией ОК = 3—4 см,

3 замеса

с консистенцией

ОК = 0 — 1

см и

3 замеса

с консистенцией

ОК = 7 — 8

см. См. таблицу

3.

 

По результатам замесов построены графики РЦ—S3;

В/Ц — S3

для

всех трех

бетонных

смесей,

т. е.

с О К =3—4 см, ОК = 0 — 1

см и ОК = 7 — 8 см.

Сна­

чала вычерчиваются графики для смесей с О К =3—4 см по 5 замесам. Пятью точками характер линий (прямая,

46

47

изогнутая, величина наклона) определяется с достаточ­ ной точностью. Трех точек для других смесей для этой дели было бы недостаточно, но наличие графиков для смесей с ОК —3—4 см значительно облегчает эту зада­

чу. См. рис. 21.

по режиму 3 + 3 + 8

Все кубики были пропарены

при температуре 80°С. После

пропарки три кубика

из каждого замеса были испытаны. По результатам испытаний пропаренных образцов построен график за­ висимости Rnp. — Ц/В. Одиннадцать точек очень четко и надежно определяют эту зависимость. По три кубика из каждого замеса были оставлены на хранение в нор­ мальных условиях в течение месяца. По графикам най­

дены составы:

с 70%

набора прочности при пропарке

Для бетона

и ОК —3—4 см R6

=

200; Rnp. = 140 кг/см2. По графи­

ку Rnp. — Ц/В

для

Rnp.= 140 кг/см2 находим Ц/В = 1,7;

В/Ц = 0,59. По графикам В/Ц—2 3 находим состав 1:6,5

и расход цемента РЦ = 295 кг/м3. При г =

0,33 (по гра­

фику 4 на рис. 17) развернутый состав 1 : 2,14 : 4,36.

Проверка:

-j -j— Ь 195 X 0,59 4----— =

 

 

 

 

= 95 +

174 + 732 = 1001

л.

 

 

Таким

образом,

находим и

все другие

составы:

R6 = 150;

Rnp. =

105 кг/см2.Ц/В = 1,45.

В/Ц = 0,69.

Состав

1: 8,15.

РЦ =

242 кг/м3, г =

0,35.

1

: 2,85 : 5,30.

R6 = 100;

R„p. =

 

70 кг/см2.Ц/В = 1,18.

В/Ц = 0,85.

Состав

1 : 10,8.

РЦ =

190 кг/м3, г = 0,39;

1

: 4,20 : 6,60.

Для

бетона с 70%

набора прочности при

пропарке

.и ОК = 7—8

см.

R6 = 200;

Rnn. =

140

кг/см2. Ц/В = 1,7.

В/Ц = 0,59.

Состав

 

1 : 5,6.

РЦ =

330 кг/м3,

г = 0,32.

1 : 1,8 : 3,8.

 

с 80% набора прочности при пропарке

Для

бетона

и ОК = 0—1 см.

R6 = 200;

Rnp. = 160кг/см2.

Ц/В = 1,86.

В/Ц = 0,53.

Состав

1 : 8,9.

РЦ =

235

кг/м3,

г = 0,36.

1 : 3,20 : 5,70.

 

с 100% набора прочности

в

пропарке

Для

бетона

и О К =3—4 см.

R6

= 200;

Rnp. = 200 кг/см2. Ц/В = 2,17.

В/Ц = 0,46.

Состав 1 : 4,35.

РЦ =

410 кг/м3,

г = 0,30;

1:1,30:3,05.

Испытание месячных кубиков после нормального хранения и построение зависимости R28—Ц/В позволяет убедиться, что выданные составы обеспечивают через месяц проектную марку. Возьмем хотя бы состав для

48

Рис. 21. К примеру 3. Бетон на портландцементе «400» завода «Большевик», песке и гравии с тремя консистенциями

марки 200 с ОК = 3—4 см и 70% набора прочности после пропарки. Для него мы нашли: В/Ц = 0,59 или Ц/В = 1,7. По графику R28—Ц/В, Ц/В = 1,7 соответствует прочно­ сти бетона R28= 250 кг/см2.

4. 21.

4&

7. Построение графиков В/Ц — S3

для бетонных смесей различных консистенций по графику, построенному для какой-либо одной консистенции

Когда в лаборатории завода (или строительной орга­ низации) будет проделано достаточно большое число серий замесов бетонных смесей с различной консистен­

цией, с построением

для каждой серии графиков

В/Ц — S3,

то, проанализировав эти графики,

можно

заметить

следующую

закономерность:

для

бетонов

на любых цементах, на одних и тех же

заполнителях,

расположение относительно друг друга кривых В/Ц—S3 смесей различных консистенций определяется постоян­ ными для каждого состава коэффициентами — частными от деления водоцементных отношений.

Это значит, что имея график зависимости В/Ц — S3

для бетона одной какой-либо консистенции,

например,

ОК = 3—4 см и зная

во сколько раз

водоцементные от­

ношения для

бетона

другой консистенции,

например,

ОК = 7 — 8

см, будут больше,

чем для бетона

с ОК = 3—4 см, можно построить зависимость В/Ц—S 3 для бетона с ОК = 7—8 см, не делая замесов. Назовем величины, определяющие, во сколько раз В/Ц бетонов одной консистенции больше или меньше, чем В/Ц бето­ нов другой консистенции, коэффициентом «А». Очевидно, что для бетонов консистенции, с которой делались заме­ сы и построен график В/Ц — S3, коэффициент «А» ра­ вен единице, для бетонов с большей консистенцией он будет больше единицы, для бетонов с меньшей кон­ систенцией — меньше единицы.

Эти коэффициенты легко можно определить по сле­ дующей методике. Принимаются 4 состава бетона, на­

пример, 1:3; 1:5; 1:8; 1:11, или (если

бетон

на

гра­

вии), при долях песка соответственно

г =

0,24;

г =

0,31;

г = 0,35 и г = 0,39

(по кривой 4

на рис. 17) — 1 : 0,72 : 2,28;

1 : 1,55 : 3,45; 1 : 2,80 : 5,20; 1 : 4,30 ; 6,70.

По каждому

из них делаются

замесы с OK = 1 см; ОК = 3 — 4 см;

ОК = 7 — 8 см;

ОК = 1 0 — 11 см;

ОК = 14 — 15 см.

Консистенция каждого

замеса

замеряется

в мм. Коли­

чество, пошедшей

на

замесы

воды,

также замеряется.

По количеству взятых на замесы цемента и воды опре­ деляются водоцементные отношения. Для каждого состава строятся графики зависимости водоцементных

50

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ