1730

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

В.Т. Никулин, А.А. Мольков

ЗАПОЛНИТЕЛИ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ДЛЯ БЕТОНА

Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине

«Технология заполнителей» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций

Нижний Новгород

2016

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

В.Т. Никулин, А.А. Мольков

ЗАПОЛНИТЕЛИ НЕОРГАНИЧЕСКИЕ ДЛЯ БЕТОНА

Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ по дисциплине

«Технология заполнителей» для обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

УДК 691.327

Никулин В.Т., Мольков А.А. Заполнители неорганические для бетона [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / В. Т. Никулин, А. А. Мольков; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород: ННГАСУ, 2016. – 29 с; электрон. опт. диск (CD-R)

Приведены указания по выполнению лабораторной работы по дисциплине «Технология заполнителей». Изложены методики определения основных свойств заполнителей и исследования влияния вида и качества заполнителей на свойства бетонной смеси и бетона. Приведены необходимые нормативные данные для оценки качества заполнителей.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для выполнения лабораторной работы по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций.

3

СОДЕРЖАНИЕ

4

ЦЕЛИ И ЗАДАЧИ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

Целью лабораторных работ является более глубокое усвоение и закрепление студентами знаний теоретического материала, выработка навыков постановки и проведения лабораторных испытаний, а также умения обобщать полученные данные и делать заключения по полученным результатам.

При выполнении лабораторных работ студенты знакомятся со свойствами различных видов заполнителей для бетонов, методами их испытаний в соответствии с требованиями государственных стандартов, изучают влияние вида и качества заполнителей на свойства бетонных смесей и бетонов различного назначения.

При выполнении лабораторных работ студенты должны соблюдать правила техники безопасности, правила эксплуатации лабораторного оборудования, следить за порядком и чистотой рабочих мест.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 ИСПЫТАНИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ

1.1ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ

Изучение методики определения свойств неорганических пористых заполнителей студенты осуществляют при испытании керамзитового гравия - одного из эффективных пористых заполнителей. Керамзитовый гравий получают вспучиванием при быстром обжиге силикатных горных пород.

Испытания керамзитового гравия выполняются студентами но подгруппам. Подгруппа делится на три звена по 2...4 студента, каждому звену выдаётся конкретное задание на испытание керамзитового гравия. Студенты определяют:

-насыпную плотность;

-среднюю плотность зёрен гравия;

-водопоглощение;

-истинную плотность керамзитового гравия;

-прочность (сдавливанием в цилиндре);

5

-коэффициент формы зерен;

-содержание расколотых зёрен в гравии;

-пустотность и пористость;

-однородность свойств крупного заполнителя;

-среднюю плотность зёрен гравия в кварцевом песке;

-среднюю плотность зёрен заполнителя в цементном тесте.

По рекомендациям преподавателя возможен другой порядок выполнения работы. Количество определяемых свойств керамзитового гравия устанавливается на звено с учётом трудоёмкости испытаний, которые производятся по ГОСТ 9758-2012 [1]. Результаты испытаний записываются в журнал лабораторных работ. Письменный отчёт по работе оформляет индивидуально каждый студент.

1.2 ПРАВИЛА ОТБОРА ПРОБ

Для испытания заполнителей на предприятии-изготовителе и у потребителя отбирают точечные пробы.

Точечные пробы тщательно перемешивают для получения объединённой пробы. Лабораторную пробу для испытаний получают квартованием. Объём лабораторной пробы должен быть не менее указанного в таблице 1.1.

Для квартования пробы конус материала (гравия) разравнивают и диск делят на четыре части взаимно перпендикулярными линиями, проходящими через центр. Две любые противоположные четверти берут в сокращённую пробу. Последовательным квартованием сокращают пробу в два раза. Для лабораторных работ пробы готовит лаборант кафедры.

6

Таблица 1.1 - Объём лабораторной пробы, отбираемой для испытаний

1.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ НАСЫПНОЙ ПЛОТНОСТИ

Пробу керамзитового гравия испытываемой фракции (смеси фракций) в объёме 5...40 л отбирают и высушивают до постоянной массы.

Насыпную плотность керамзитового гравия определяют путём взвешивания его в мерных сосудах. Размер мерного сосуда в зависимости от крупности гравия принимают по таблице 1.2.

Таблица 1.2 - Размеры мерного сосуда в зависимости от крупности заполнителя

7

Высушенный до постоянной массы керамзитовый гравий высыпают в предварительно взвешенный мерный сосуд (m1 ) с высоты 100 мм над его верхним краем до образования конуса, который срезают металлической линейкой вровень с краями (без уплотнения) и взвешивают (т2 ).

Насыпную плотность керамзитового гравия ρн, кг/м3, вычисляют с точностью до 10 кг/м3 по формуле

Насыпную плотность, как и другие свойства, вычисляют как среднее арифметическое значение двух параллельных определений.

1.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ ЗЁРЕН КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ

Отбирают пробу заполнителя испытываемой фракции объёмом 3 л, высушивают до постоянной массы и отсеивают зёрна мельче 5 мм.

Сухой контейнер с крышкой предварительно взвешивают на воздухе, а затем в воде на весах с приспособлением для гидростатического взвешивания.

В высушенный контейнер насыпают 1 л подготовленной пробы, закрывают крышкой и взвешивают. Затем контейнер с заполнителями погружают в сосуд с водой и встряхивают для удаления пузырьков воздуха. Сосуд с гравием должен находиться в воде 1 ч, при этом уровень воды должен быть выше крышки контейнера не менее чем на 20 мм. Контейнер с гравием, насыщенным водой, взвешивают на весах с приспособлением для гидростатического взвешивания. Затем контейнер с гравием вынимают из сосуда с водой, в течение 10 мин дают воде стечь и взвешивают на воздухе.

8

Среднюю плотность зёрен керамзитового гравия ρк, г/см3, вычисляют по формуле

где т1 – масса пробы сухого керамзитового гравия, определённая по разности масс контейнера с высушенной пробой заполнителя и пустого контейнера при взвешивании на воздухе, г;

m2 – масса пробы керамзитового гравия, насыщенного водой, найденная по разности масс контейнера с насыщенной пробой заполнителя и контейнера при взвешивании на воздухе, г;

m3 – масса керамзитового гравия в воде, найденная по разности масс контейнера с насыщенной пробой заполнителя и контейнера при взвешивании в воде, г;

рв – плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3.

1.5 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИННОЙ ПЛОТНОСТИ

От лабораторной пробы объёмом 1 л дроблёного до крупности 5 мм керамзитового гравия квартованием отбирают навеску около 200 г.

Затем её измельчают до крупности 1,25 мм и тщательно перемешивают, после чего отвешивают навеску 40 г, и в фарфоровой ступке измельчают в порошок до полного прохождения через сито с сеткой № 008. Порошок высыпают в стаканчик для взвешивания (бюксу), высушивают до постоянной массы, охлаждают до комнатной температуры в эксикаторе над безводным хлористым кальцием или серной кислотой и делят пробу на две навески по 15 г.

Каждую навеску (по 15 г) с помощью воронки высыпают в чистый высушенный и предварительно взвешенный пикнометр (m2), после чего взвешивают пикнометр вместе с порошком (m1). Затем в пикнометр не более чем на 1/2 его объёма наливают дистиллированную воду, после чего его ставят в слегка наклонном положении на песчаную или водяную баню и кипятят содержимое в течение 15...20

9

мин с целью удаления из порошка пузырьков воздуха. После этого пикнометр обтирают, охлаждают до комнатной температуры, доливают до метки (риски) дистиллированной водой и взвешивают (m4). Затем из пикнометра выливают содержимое, промывают, наливают до метки только дистиллированную воду комнатной температуры, обтирают мягкой тканью и взвешивают (т3).

Истинную плотность ρ, г/см3, вычисляют по формуле

дистиллированной воды ρж = 1,0 г/см3.

Истинную плотность заполнителя вычисляют как среднее арифметическое результатов двух определений. Расхождение между результатами не должно быть более 0,05 г/см3. В случае большего расхождения испытание проводят повторно, применяя в качестве жидкости обезвоженный керосин. Для обезвоживания в керосин добавляют прокалённый медный купорос.

1.6 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОБЪЁМА МЕЖЗЕРНОВЫХ ПУСТОТ

Определение объёма межзерновых пустот (в процентах по объёму) в крупном заполнителе производят расчётным путём по формуле