Строительные материалы

где х – скорость (время) распространения ультразвука; Rн – прочность, определенная по уравнению;

Rмакс и Rмин – максимальное и минимальное значения прочности в серии испытанных образцов, МПа;

Rф – средняя прочность бетона испытанных образцов в серии; ао, а1, b1, bо – коэффициенты, определяемые по формулам:

где х – средняя скорость ультразвука в серии всех образцов, м/с; Rj ф1 х1 - единичные значения прочности и скорости ультразвука

для j-й серии образцов;

261

Результаты испытаний

Результаты измерения скорости ультразвука в образцах серии и определения предела прочности при сжатии бетона испытанных образцов-кубов заносят в табл. 11.6.

Вычисляют среднюю скорость ультразвука в серии из 3-х образцов и средний предел прочности испытанных образцов.

Средние значения скорости ультразвука и предела прочности бетона испытанных 20-ти серий образцов для статической обработки результатов испытаний, вычисления коэффициентов ао и а1 (уравнения (11.9), (11.10) зависимости «прочность бетона – скорость ультразвука» заносят в табл. 11.7.

Т а б л и ц а 11.7

Результаты испытаний бетона и показатели статической обработки

262

Окончание табл. 11.7

Коэффициенты а0 и а1 вычисляют по формулам (11.9) и (11.10). После вычисления этих коэффициентов записывают уравнение

градуировочной зависимости

Вычисляют прочность бетона Rjн в каждой серии образцов по полученной градуировочной зависимости (11.16) и результаты записывают в табл. 11.17.

Проводят корректировку установленной градуировочной зависимости путем обработки единичных результатов испытаний, не удовлетворяющих условию:

S

где S – остаточное среднее квадратическое отклонение, определенное по формуле

N

R jф R jн 2

Rjн – прочность бетона в j-й серии образцов, определенная по градуировочной зависимости (11.16).

Корректировку градуировочной зависимости проводят до тех пор, пока все единичные результаты не станут удовлетворять условию формулы (11.17).

Результаты испытаний образцов, прочность бетона по градуировочной зависимости и результаты отбраковки заносят в табл. 11.8.

263

Т а б л и ц а 11.8

Результаты испытаний образцов и прочность бетона по градуировочной зависимости

После отбраковки градуировочную зависимость устанавливают заново по оставшимся результатам испытаний.

Корректировку градуировочной зависимости проводят до тех пор, пока все единичные результаты испытаний не станут удовлетворять условию (11.11).

Погрешность определения прочности бетона по установленным градуировочным зависимостям вычисляют по формуле

где S2k – среднеквадратическое отклонение коэффициента перехода (К), определенное в соответствии с прил. 3 ГОСТ 17624-87. При диагональном прозвучивании S k = 0.

Тогда для зависимости (11.7)

264

ГОСТ 17624 не допускается.

Заключение

Так как отношение Sт 100% составляет _____ %, что меньше

Rф

12 %, то, согласно ГОСТ 17624, определение прочности бетона по установленной градуировочной зависимости Rн = ____ допускается.

Контрольные вопросы для защиты лабораторной работы

1.Каковы стандартные условия твердения контрольных образцов бетона?

2.Как рассчитать предел прочности бетона, если образцы размерами 100х100х100 мм испытывали в возрасте 28 суток?

3.Как рассчитать прочность бетона в нормальном 28-суточном возрасте, если контрольные образцы-кубы с размером 150х150х150 мм испытывали в возрасте 12 суток?

4.Сопоставить понятия класс и марка бетона по прочности. Какова их взаимосвязь?

5.Какиечастоты механических колебаний называютультразвуком?

6.Что такое пъезоэлектрический эффект?

7.Принцип работы ультразвуковых приборов.

8.Способы прозвучивания бетонных образцов.

9.В чем сущность сквозного и поверхностного прозвучивания?

10.Как достигается надежный контакт между испытываемым материалом и рабочей поверхностью ультразвуковых преобразователей?

Ли т е р а т у р а

1.Л е щ и н с к и й М.Ю. Испытание бетона: Справочное пособие. М.: Стройиздат, 1980. 360 с.

2.К а ш к а р о в К.П. Контроль прочности бетона и раствора

визделиях и сооружениях. М.: Стройиздат, 1967. 35 с.

265

3.Ш а л и м о М.А. Лабораторный практикум по технологии бетона. Мн.: БПИ, 1978.

4.ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.

5.ГОСТ 17624-87. Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности.

6.ГОСТ 22690-88. Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля.

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 1 2

СТРОИТЕЛЬНЫЙ РАСТВОР

Цель работы

1.Ознакомиться с проблемой выбора состава растворной смеси для возведения каменных конструкций из кирпича, естественных или искусственных камней, блоков, панелей.

2.Определить основные показатели качества растворных смесей

ираствора.

3.Ознакомиться с технологическими и техническими требованиями к растворам.

4.Изучить принципы подбора состава растворной смеси.

5.Приобрести навыки выполнения стандартных испытаний растворной смеси и затвердевшего раствора.

12.1. Вопросы для поготовки к выполнению лабораторной работы

1.Классификация строительных растворов по применяемым вяжущим.

2.Классификация строительных растворов по назначению.

3.Чем отличаются сложные растворы от простых?

4.Какие заполнители применяют для изготовления строительных растворов?

5.Какими технологическими свойствами обладают строительные растворы?

6.От каких факторов зависят свойства строительных растворов?

7.Какие экспериментальные данные необходимо иметь для того, чтобы установить марку раствора?

266

8.Какое влияние на прочность при сжатии строительных растворов оказывает различное содержание воды?

9.Как можно повысить прочность на сжатие строительного раствора?

12.2. Задания к лабораторной работе

Задание 1. Определение состава и приготовление растворной смеси.

Задание 2. Определение подвижности растворной смеси. Задание 3. Определение средней плотности растворной смеси. Задание4. Определениевыхода растворной смеси в опытномзамесе. Задание 5. Определение средней плотности и прочности строи-

тельного раствора при сжатии.

12.3. Общие сведения о строительных растворах

Строительный раствор, согласно ГОСТ 1307-2002, объединяет понятия:растворнаясмесь, растворнаясмесь сухая,растворстроительный.

Растворная смесь, готовая к применению (РСГП), – это пере-

мешенная смесь вяжущего мелкого заполнителя, воды и необходимых добавок, полностью затворенная водой.

Растворная смесь сухая (РСС) – это перемешенная смесь сухих компонентов, приготовленная на заводе, затворяемая водой перед употреблением на строительной площадке.

Раствор строительный – это искусственный камневидный материал, представляющий собой затвердевшую смесь вяжущего, мелкого заполнителя, необходимых добавок и воды.

Строительные растворы разделяют на следующие группы:

1. По применяемым вяжущим:

1)простые с использованием одного вида вяжущего (цементные, известковые, гипсовые);

2)сложные с использованием смешанных вяжущих (цементноизвестковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые, известковозольные).

2. По средней плотности:

1)тяжелые (со средней плотностью 1500 кг/м3 и более);

2)легкие (со средней плотностью менее 1500 кг/м3).

267

3. По назначению:

1)кладочные (для каменной кладки стен, фундаментов, столбов, сводов и др.);

2)штукатурные (для отделки внутренних стен, потолков, фасадов зданий);

3)монтажные(для заполнения швов междукрупными элементами);

4)облицовочные;

5)растворы для стяжек;

6)специальные (декоративные, теплоизоляционные, гидроизоляционные, тампонажные, инъекционные, акустические, рентгенозащитные, для полов, кислотоупорные, жаростойкие и т. д.).

В зависимости от назначения к строительным растворам предъявляются различные требования, для их приготовления используются разные материалы и технологические приемы. Объектом данной лабораторной работы являются растворы, применяемые для кладки фундаментов, стен и других конструктивных элементов зданий и сооружений из кирпича, керамических камней, бутового камня, бетонных блоков и панелей.

12.3.1. Материалы для приготовления кладочных растворов

Вкачестве вяжущих материалов для приготовления кладочных растворов используют преимущественно портландцемент или его разновидности. Наряду с цементом в состав раствора вводят также строительную известь. При невысоких требованиях к прочности раствора возможно применение и бесцементных смесей на известковых вяжущих.

Вкачестве заполнителей используют природный (чаще всего кварцевый) песок для строительных работ, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736. Лишь в некоторых случаях, когда накладываются ограничения на теплопроводность растворов, применяют легкие пористые пески.

Предельная крупность зерен песка (Dmax) назначается:

1) для кладки из кирпича, камней или блоков правильной формы –

2,5 мм;

2) для бутовой кладки (из камней неправильной формы) – 5 мм.

Вштукатурных растворах, применяемых для подготовительного слоя штукатурки (обрызга грунта), Dmax равно 2,5 мм, для отделочного слоя штукатурки – 1,2 мм.

268

В состав растворной смеси, кроме вяжущих и мелких заполнителей, при необходимости вводят различные химические добавки: пластифицирующие, противоморозные, ускоряющие твердение, замедляющие схватывание. Применяют также тонкодисперсные наполнители (порошки), позволяющие сэкономить часть цемента.

Пластифицирующие добавки в цементных растворах могут быть:

1)неорганическими: известь, глина, цементная пыль, зола-унос;

2)органическими: мылонафт, кубовые остатки синтетических жирных кислот, ЛСТ (лигносульфонат технический, прежнее название СДБ), ГКЖ (гидрофобизирующие кремнийорганические жидкости).

Органические пластификаторы – микропенообразователи позволяют получать удобоукладываемые растворы при частичной или полной замене ими в растворе известкового теста.

Вода для приготовления растворных смесей не должна содержать веществ, которые могли бы помешать нормальному твердению вяжущих (СТБ 1114).

12. 3.2. Свойства растворной смеси и затвердевшего раствора

Основными технологическими свойствами (показателями качества) растворной смеси являются рабочая подвижность на месте применения, средняя плотность, расслаиваемость, водоудерживающая способность (для смесей с подвижностью свыше 4 см).

Подвижность, определяемая согласно ГОСТ 5802-86 «Растворы строительные. Методы испытаний», п. 2, по глубине погружения в растворную смесь стандартного конуса, задается в зависимости от назначения растворной смеси (вида кладки).

Например:

марка Пк3 для кладки из обыкновенного кирпича и других полнотелых камней или блоков, а также из пустотелых, с несквозными (не выходящими на верхнюю панель) пустотами – свыше 8 до 12 включительно;

марка Пк2 для кладки из пустотелого кирпича и керамических камней со сквозными пустотами свыше 4 до 8 включительно (по погружению конуса).

Приведенные показатели подвижности имеют большое практическое значение. Чем они выше, тем больше способность раствора

269

растекаться по поверхности камня тонким слоем, заполняя все его неровности и вертикальные швы кладки, что облегчает работу каменщика, снижает расход кладочного раствора за счет уменьшения толщины швов и повышает качество кладки. Однако при использовании пустотелых камней или кирпича (дырчатого, щелевого) приходится ограничивать подвижность растворной смеси во избежание его попадания в пустоты, что привело бы не только к перерасходу раствора, но и увеличению теплопроводности стен.

Задаваемая подвижность растворной смеси, готовой к употреблению, зависит также от погодных условий при производстве работ: в сухой и жаркий период принимают подвижность большей, в дождливый – меньшей. Подвижность растворной смеси зависит от вида и качества вяжущего, может регулироваться добавками, но определяется, главным образом, расходом воды.

Расслаиваемость растворной смеси характеризует ее связность, сопротивление оседанию песка (как наиболее тяжелого компонента) вниз. Чем меньше вяжущего и больше воды, тем сильнее расслаиваемость смеси, что затрудняет производство строительных работ, в частности, транспортирование растворной смеси, ведет к необходимости повторного ее перемешивания.

Водоудерживающая способность (V, %) растворной смеси должна обеспечить нормальное твердение содержащегося в ней вяжущего при укладке тонким слоем на отсасывающее воду основание. Водоудерживающая способность цементного раствора обычно невелика, что создает опасность его пересушивания в кладке и, как результат, задержки роста прочности. Добавка извести способствует удержанию в растворе воды, необходимой для твердения цемента.

Из перечисленных свойств (характеристик) растворных смесей, согласно стандарту, обязательным является только определение подвижности. Другие свойства определяют лишь при необходимости, диктуемой проектом или условиями производства работ.

Свойствами (показателями качества) затвердевшего раствора являются: предел прочности на сжатие Rсж и на растяжение при изгибе Rtb; средняя плотность ρ; влажность ω; водопоглощение W; усадка εу; морозостойкость F. Обязательным по ГОСТ 5802-86 является определение предела прочности на сжатие.

Предел прочности на сжатие Rсж является основной конструкционной характеристикой кладочного раствора, по которой произво-

270