Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Бетонные смеси. Технические требования. Методы испытаний. Сравнительный анализ российских и европейских строительных норм
.pdf
Подготовка к испытанию
3
в
0
в
,см ,
m
V
см см см
= ρ ,,гmV
Перед проведением испытания необходимо провести градуировку
прибора — определить постоянную объемомера V0.
Для этого в пустой цилиндрический сосуд помещают пригружающий пуансон, устанавливают на сосуд металлическую пластину со
стрелкой и наливают воду до тех пор, пока ее поверхность не придет в
соприкосновение с острием стрелки, что фиксируют по моменту соприкосновения острия стрелки с его отражением в воде.
Постоянную объемомера V0 вычисляют по формуле (1.2):
(1.2)
где mв — масса влитой воды, г; в — плотность воды, принимаемая
равной 1,0 г/см3.
Проведение испытания
Отбирают навеску бетонной смеси (подразд. 1.3.1). Массу навески
тсм определяют по формуле (1.3):
(1.3)
где см — плотность бетонной смеси, г/см3; Vсм — объем смеси в уплот-
ненном состоянии, принимаемый равным 0,3·Vц, см3; Vц — вместимость
цилиндрического сосуда, см3.
Навеску бетонной смеси помещают в сосуд объемомера и уплотняют. Затем в объемомер с навеской бетонной смеси наливают взвешенное количество воды объемом в 1,5—2 раза большим, чем объем
испытываемой смеси. В течение 2—3 мин тщательно перемешивают
бетонную смесь с водой металлическим стержнем. После перемешивания снимают образовавшуюся в сосуде пену и помещают ее в предварительно взвешенный стеклянный стакан вместимостью 100—
200 мл. Перемешивание и отбор пены повторяют не менее двух раз с
промежутком времени 2—3 мин, после чего устанавливают суммарную
массу отобранной пены.
После последнего снятия пены в сосуд опускают пригружающий
пуансон, на сосуд накладывают пластину со стрелкой так, чтобы ограничители соприкасались со стенками сосуда. Затем постепенно в объемомер небольшой струей доливают воду до соприкосновения ее поверхности со стрелкой. После этого взвешиванием определяют суммарную массу всей налитой в сосуд воды с погрешностью до 1 г.
21
Пористость бетонной смеси на плотных заполнителях вычисляют
в
см 0
в
в
см
0,9
100 %,
П
m
V V m
V
V
12
щ
2
Щ Щ
100 %,
Щ
W
Щ
В
СМ 0 П СМ
В
В
СМ
Щ
– – 0,9 –
ρ 100 1000
100 %,
nW
m
V V m V
V
V
по формуле (1.4):
(1.4)
где Vсм — объем испытываемой бетонной смеси в уплотненном состоянии, см3; — масса всей влитой воды, г; в — плотность воды, принимаемая 1,0 г/см3; — масса отобранной пены, г; V0 — постоянная
объемомера, см3.
При испытании бетонной смеси на пористых заполнителях перед
каждым снятием пены в сосуд опускают пригружающий пуансон для
предотвращения всплывания зерен заполнителя. После окончания испытания поднимают пуансон, отбирают из испытанной смеси 20—50
зерен крупного заполнителя, которые обтирают влажной тканью,
взвешивают их с погрешностью не более 1 г, высушивают до постоянной массы и вычисляют водопоглощение крупного заполнителя WЩ за
время от начала приготовления бетонной смеси до окончания испытания по формуле (1.5):
(1.5)
где Щ1 — масса отобранной пробы крупного заполнителя в водонасыщенном состоянии, г; Щ2 — то же, в сухом состоянии, г.
Пористость бетонной смеси вычисляют с округлением до 0,1 % по
формуле (1.6):
где Vсм — объем испытываемой бетонной смеси в уплотненном состоянии, см3; mв — масса всей влитой воды, г; в — плотность воды, принимаемая 1,0 г/см3; V0 — постоянная объемомера, см3; mП — масса
отобранной пены, г; Wщ — водопоглощение крупного пористого заполнителя за время от момента приготовления смеси до окончания
испытания, % массы; п — коэффициент, равный 0,4 — для пористого
гравия и 0,75 — для пористого щебня; Щ — содержание крупного пористого заполнителя в номинальном составе бетонной смеси, кг/м3.
(1.6)
22
Компрессионный метод определения
Рис. 1.10. Поромер:
1 — чаша; 2 — крышка;
3 — трубка водомерная
со шкалой; 4 — воздушный клапан для подсоединения насоса и сброса избыточного давления; 5 — заливное отверстие с крышкой; 6 —
манометр; 7 — зажим;
8 — сливное отверстие с
шаровым краном;
9 — воздушный клапан;
10 — ручка
Наибольшая крупность зерен фракции заполнителя, мм
20
40
Минимальная вместимость чаши, см3
2000
8000
объема вовлеченного воздуха
Приборы и оборудование
1) поромер (рис. 1.10), состоящий из следующих основных частей:
чаши (1), крышки (2), водомерной трубки со шкалой делений (3), манометра (6), ручного насоса (7), воздушных клапанов, заливного и сливного отверстий;
2) воронка для наливания воды в прибор;
3) сосуд для воды вместимостью не менее 3000 см3;
4) стальная пластина размерами 5 20 500 мм;
5) весы лабораторные;
6) виброплощадка лабораторная;
7) кельма;
8) стальная линейка.
Вместимость чаши поромера принимают в зависимости от
наибольшей крупности зерен фракции заполнителя по табл. 1.12.
Вместимость чаши поромера
23
Таблица 1.12
Подготовка к испытанию
43
чв
,
mm
С
EV
3
21
ч
в
, с ,м
mm
V
Перед проведением испытания необходимо провести градуировку
поромера: определить цену деления шкалы прибора и вместимость
чаши.
Для определения цены деления шкалы прибора наливают воду в
чашу поромера, накрывают ее крышкой, затягивают накидные болты,
закрывают сливной вентиль и через воронку доливают воду немного
выше уровня верхнего (нулевого) деления шкалы. Открыв сливной вентиль, устанавливают уровень воды на нулевом делении. Затем, подставив предварительно взвешенный стакан, открывают сливной вентиль и
сливают воду до отметки от 30 до 60 % шкалы водомерной трубки.
Взвешивают стакан с водой. Цену деления шкалы прибора С вычисляют по формуле (1.7):
(1.7)
где m4 — масса стакана с водой, г; m3 — масса стакана без воды, г; E —
число делений водомерной трубки, соответствующее объему вылитой
воды; Vч — вместимость чаши, см3; в — плотность воды, принимаемая
равной 1,0 г/см.
Для определения вместимости чаши Vч на ее фланец наносят тон-
кий слой солидола или другого жира, чашу накрывают стеклянным листом и взвешивают все вместе с погрешностью не более 1 г. Затем
снимают лист, наливают в чашу воду до образования выпуклого мениска и вновь накрывают стеклянным листом. После стекания излишков воды чашу обтирают тканью и чашу с листом и водой взвешивают
с погрешностью не более 1 г.
Вместимость чаши вычисляют с округлением до 1 см по формуле
(1.8):
где m2 — масса чаши со стеклом и водой, г; m1 — масса чаши со стеклом без воды, г.
уплотнения излишек бетонной смеси срезают стальной линейкой. Затем фланец тщательно очищают от бетонной смеси, устанавливают на
чаше крышку прибора, прижимают ее накидными болтами. Сливной
вентиль при этом должен быть закрыт. Через воронку заливают в при-
(1.8)
Проведение испытания
Бетонную смесь укладывают в чашу поромера и уплотняют. После
24
бор воду до отметки (50±30) % шкалы. Затем отклоняют прибор при-
в 1 2
2 100 %,V C H H
1
Ц П Щ
П
Ц П Щ
1000 – ВВ
ρ ρ ρ
100 %,
1000
n
V
мерно на 30° от вертикали и, используя дно чаши как точку опоры,
описывают 10 полных кругов верхним концом прибора, одновременно
постукивая рукой по конической крышке для удаления пузырьков воздуха. Далее прибор возвращают в вертикальное положение и доливают через воронку воду до уровня выше нулевой риски шкалы. Если на
поверхности воды появляется пена, то ее необходимо ликвидировать
путем вливания через воронку от 1 до 3 мл спирта (этилового, метилового или др.). Открыв сливной вентиль, приводят уровень воды к нулевому делению шкалы прибора.
Закрывают входной и сливной вентили и насосом поднимают давление в приборе до (110±5) кПа. Постукивают рукой по стенкам чаши
и, когда давление опустится до 100 кПа, отмечают по шкале прибора
уровень воды Н1.
Открыв входной вентиль, уменьшают избыточное давление до нуля,
постукивая рукой в течение 1 мин по стенкам чаши, и затем отмечают
уровень воды Н2.
Пористость бетонной смеси Vв вычисляют по формуле (1.9):
(1.9)
где С — цена деления шкалы прибора; Н1 и Н2 — уровни воды.
Пористость бетонной смеси вычисляют как среднеарифметическое
значение результатов двух определений из одной отобранной пробы
бетонной смеси.
Расчетный метод определения объема
вовлеченного воздуха
Пористость уплотненной бетонной смеси VП вычисляют по формуле
(1.10):
где Ц, П, Щ, В и В1 — фактическая масса, кг, соответственно цемента,
сухих песка и щебня (гравия), воды и раствора добавок в 1 м3 (1000 л)
уплотненной бетонной смеси; Ц — истинная плотность цемента, кг/л,
определяемая по ГОСТ 310.2 или принимаемая равной 3,1 кг/л для
портландцемента и его разновидностей и 3,0 кг/л — для шлакопортландцемента; П, Щ — плотность зерен песка и щебня (гравия), кг/л,
(1.10)
25
определяемая для плотного заполнителя, соответственно, по ГОСТ 8735
2 ЦТ
1
1 100 %,
П
VV
V
V
и ГОСТ 8269.0, а для пористого заполнителя — по ГОСТ 9758 в цементном тесте; п — коэффициент, учитывающий увеличение средней плотности зерен крупного заполнителя в результате его частичного дробления при перемешивании бетонной смеси в смесителе принудительного действия; n = 1 — для плотного заполнителя; n = 1,05 — для пористого заполнителя с маркой по прочности П75 и более; n = 1,1 — для
пористого заполнителя с маркой по прочности менее П75.
Определение объема межзерновых пустот
в бетонной смеси
Объем межзерновых пустот, оставшихся в уплотненной бетонной
смеси вследствие ее неполного уплотнения или недостаточного содержания растворной составляющей (по сравнению с объемом межзерновых пустот в крупном заполнителе), выражаемый в % к общему
объему смеси, определяют экспериментальным способом.
Приборы и оборудование
1) цилиндрический сосуд вместимостью 5000 см3;
2) противень;
3) весы лабораторные;
4) кельма;
5) виброплощадка лабораторная.
Проведение испытания
Уплотненную бетонную смесь после определения средней плотности выкладывают из цилиндрического сосуда (или формы) на противень, растирают комья, тщательно перемешивают с добавлением
2000 г цемента и 600—800 г воды. После этого определяют среднюю
плотность полученной смеси в уплотненном состоянии.
Объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси VП вычисляют по формуле (1.11):
где V1 — объем бетонной смеси, см3, равный вместимости мерного
сосуда или формы, в которой определяли среднюю плотность; V2 —
объем уплотненной бетонной смеси после добавления в нее цемента и
воды, вычисляемый по формуле (1.12):
(1.11)
26
СМ Ц В
3
2
СМ
, см ;
m m m
V
(1.12)
Ц
3
В
ЦТ
ЦВ
, см ,
m
m
V
V
— объем добавленного цементного теста, определяемый по фор-
ЦТ
муле (1.13):
(1.13)
где тСМ — масса испытываемой бетонной смеси (до добавления це-
мента и воды), г; mЦ — масса добавленного цемента, г; mB — масса добавленной воды, г; СМ — средняя плотность бетонной смеси в уплот-
ненном состоянии после добавления в нее цемента и воды, г/см3; Ц —
плотность цемента, г/см3; В — плотность воды, г/см3.
Объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси вычисляют с округлением до 0,1 % как среднеарифметическое значение результатов двух определений из одной отобранной пробы, отличающихся между собой не более чем на 20 % среднего значения. При
большем расхождении результатов определение повторяют на новой
пробе.
1.3.5. Определение расслаиваемости
бетонной смеси
Расслаиваемость бетонной смеси оценивают показателями раство-
роотделения и водоотделения.
Приборы и оборудование
1) формы стальные для изготовления контрольных образцов бето-
на типа ФК-200;
2) сосуды металлические цилиндрические, размеры которых при-
нимают в зависимости от наибольшей крупности зерен заполнителя
по табл. 1.10;
3) виброплощадка лабораторная;
4) противень;
5) сито с отверстиями диаметром 5 мм;
6) электрошкаф сушильный;
7) стальной стержень диаметром 16 мм, длиной 600 мм;
8) посуда мерная стеклянная;
9) стеклянная или стальная пластина;
10) пипетка;
11) линейка стальная.
27
Определение раствороотделения бетонной смеси
Раствороотделение бетонной смеси характеризует ее расслаиваемость при динамическом воздействии. Раствороотделение определяют
путем сопоставления содержания растворной составляющей в нижнем
и верхнем слоях бетонной смеси, уплотненной в мерном сосуде или
форме для изготовления контрольных образцов бетона.
Бетонную смесь выкладывают в форму (сосуд) слоями высотой не
более 100 мм. Каждый слой уплотняют штыкованием стальным стержнем. Число нажимов стержня рассчитывают из условия, что один
нажим приходится на 10 см2 верхней открытой поверхности образца,
штыкование выполняют равномерно по спирали от краев формы к ее
середине.
После этого уплотненную бетонную смесь дополнительно вибрируют
на лабораторной виброплощадке в течение следующего времени:
жесткую смесь марок Ж1—Ж4 — 120 с; СЖ1—СЖ3* — 180 с;
подвижную смесь марок П1 и П2 — 25 с; П3—П5 — 10 с.
*В соответствии с ГОСТ 7473-94.
После дополнительного вибрирования верхний слой бетонной смеси высотой около половины высоты формы (сосуда) отбирают на
предварительно взвешенный противень, а смесь, оставшуюся в нижней части формы, вибрируют до выравнивания поверхности смеси.
Затем измеряют высоту слоя смеси НН, оставшейся в нижней части
формы, и вычисляют высоту отобранного слоя смеси НВ. После этого
оставшуюся в форме смесь выкладывают на второй взвешенный противень.
Разделенную таким образом на две навески смесь из верхней и
нижней частей формы взвешивают и подвергают мокрому рассеву на
сите с отверстиями диаметром 5 мм. При мокром рассеве каждую
навеску смеси, выложенную на сито, промывают струей чистой воды
до полного удаления цементно-песчаного раствора с поверхности зерен крупного заполнителя. Промывку смеси считают законченной, когда из сита вытекает чистая вода.
Отмытый крупный заполнитель из каждой навески смеси переносят
на чистый противень и высушивают до постоянной массы при температуре (105±5) °С и взвешивают.
Массу растворной составляющей в навесках верхней и нижней частей формы с учетом объема отобранной пробы определяют по формулам (1.14), (1.15).
28
PВ СМВ ЩВ
В
0,5
, г;
Н
m m m
Н
(1.14)
PН СМН ЩН
Н
0,5
, г,
Н
m m m
Н
РВ PН
Р
РВ PН
П 100 %,
mm
mm
(1.15)
где тРВ, тРН — масса растворной составляющей смеси, находившейся в
верхней и нижней частях формы, г; m
СМВ
, m
— масса бетонной сме-
СМН
си, отобранной из верхней и нижней частей формы, г; mЩВ, mЩН — масса высушенного крупного заполнителя, содержащегося в навесках из
верхней и нижней частей формы, г; Н — высота формы или сосуда, см;
НВ, НН — фактическая высота верхнего и нижнего слоев смеси, см.
Показатель раствороотделения бетонной смеси ПР определяют по
формуле (1.16).
(1.16)
где тРВ, тРН — то же, что в формулах (1.14) и (1.15).
Определение водоотделения бетонной смеси
Водоотделение бетонной смеси определяют после ее отстаивания в
мерном сосуде или форме в течение определенного промежутка времени.
Бетонную смесь укладывают в сосуд (форму), вместимость и размер
которого принимают в зависимости от наибольшей крупности зерен
фракции заполнителя (табл. 1.10) и уплотняют на виброплощадке в зависимости от удобоукладываемости смеси (подразд. «Определение
раствороотделения бетонной смеси»). Уровень бетонной смеси должен
быть на (10±5) мм ниже верхнего края сосуда (формы).
Сосуд (форму) накрывают листом паронепроницаемого материала
(стекло, стальная пластина и т.п.) и оставляют в покое на 1,5 ч.
Отбирают пипеткой каждые 15 мин отделившуюся воду, собирая ее
в стакан с крышкой и взвешивая по окончании испытания.
Водоотделение бетонной смеси ПВ, %, характеризуют объемом воды, выделившейся из бетонной смеси за 1,5 ч, отнесенным к объему
бетонной смеси в сосуде (форме) и вычисляют по формуле (1.17).
29
В
В
В бс
П 100 %,
m
V
Показатели расслаиваемости
бетонной смеси по ГОСТ 7473-94
Показатели расслаиваемости
бетонной смеси по ГОСТ 7473-2010
Марка по
удобо-
укладыва-
емости
Расслаиваемость бетон-
ной смеси, %, не более
Марка по
удобо-
укладыва-
емости
Расслаиваемость бетонной
смеси, %, не более
Водоотделение
Раствороотделение
Водо-
отделе-
ние
Раствороотделение
тяжелых
бетонов
легких
бетонов
тяжелых и
мелкозернистых бетонов
легких
бетонов
СЖ3СЖ1
0,1 2 3 Ж1—Ж5
0,2 3 4
Ж4Ж1
0,2 3 4 П1—П2
0,4 3 4
П1П2
0,4 3 4
П3—П5
и Р1—Р6*
0,8 4 6
П3П5
0,8 4 6
где mB — масса отделившейся воды, г; B — плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3; Vбс — объем уплотненной бетонной смеси, см3.
Расслаиваемость бетонной смеси для тяжелых и легких бетонов
(водоотделение и раствороотделение) не должна превышать значений,
приведенных в табл. 1.13, 1.14.
* Марка бетонной смеси по расплыву конуса определяется в соответствии с ЕN
12350-5: Испытание бетонной смеси — Часть 5: Испытание на расплыв.
1.3.6. Определение температуры бетонной смеси
Приборы и оборудование
Стеклянный термометр ценой деления не более 0,5 °С.
Проведение испытания
Измерение температуры бетонной смеси должно быть начато не
позднее чем через 2 мин после отбора пробы (подразд. 1.4). Термометр погружают в бетонную смесь таким образом, чтобы толщина слоя
бетонной смеси вокруг него была не менее 75 мм и не менее чем в 3
раза превышала наибольшую крупность зерен фракции заполнителя.
Температуру измеряют через 3 мин после погружения термометра в
бетонную смесь.
Базовые нормы предусматривают использование бетонной смеси,
имеющей температуру не выше 25 °С (СНиП 82-02-95).
(1.17)
Таблица 1.13 Таблица 1.14
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]