Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Бетоноведение. Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Бетоноведение» для студентов бакалавриата направления подготовки 0
.pdf
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра технологии вяжущих веществ и бетонов
БЕТОНОВЕДЕНИЕ
Методические указания к выполнению лабораторных работ
по дисциплине «Бетоноведение» для студентов бакалавриата
направления подготовки 08.03.01 Строительство,
профиль «Производство и применение
строительных материалов, изделий и конструкций»
ISBN 978-5-7264-1120-0
Москва 2015
© НИУ МГСУ, 2015
© Оформление.
ООО «Ай Пи Эр Медиа», 2015
СТРОИТЕЛЬСТВО
УДК 666.9
ББК 30.2
Б54
Р е ц е н з е н т
доктор технических наук В.В. Воронин,
профессор кафедры технологии вяжущих веществ и бетонов НИУ МГСУ
Составили В.Г. Соловьев, О.В. Александрова, А.Ф. Бурьянов,
О.А. Ларсен, Н.А. Гальцева, К.С. Стенечкина
Б54 Бетоноведение [Электронный ресурс] : методические указания к выполнению ла-
бораторных работ по дисциплине «Бетоноведение» для студентов бакалавриата
направления подготовки 08.03.01 Строительство, профиль «Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций» / М-во образования и
науки Рос. Федерации, Нац. исследоват. Моск. гос. строит. ун-т., каф. технологии вяжущих веществ и бетонов ; сост. В.Г. Соловьев [и др.]. — Электрон. дан. и прогр.
(4 Мб). — Москва : НИУ МГСУ, 2015. — Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/. —
Загл. с титул. экрана.
ISBN 978-5-7264-1120-0 (сетевое)
ISBN 978-5-7264-1119-4 (локальное)
Изложены методы проектирования составов тяжелого, мелкозернистого и легкого
бетонов и практические методики по определению свойств бетонных смесей и бетонов
различных видов в соответствии с существующими нормативными документами.
Для студентов бакалавриата, обучающихся по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль «Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций».
Учебное электронное издание
© НИУ МГСУ, 2015
© Оформление.
ООО «Ай Пи Эр Медиа», 2015
Редактор Ю.Ю. Желтова
Технический редактор А.В. Кузнецова
Корректор А.С. Скрябина
Компьютерная верстка С.С. Сизиумовой
Дизайн первого титульного экрана Д.Л. Разумного
Для создания электронного издания использовано:
Microsoft Word 2007, приложение pdf2swf из ПО Swftools, ПО IPRbooks Reader,
разработанное на основе Adobe Air
Подписано к использованию 10.09.2015. Уч.-изд. л. 1,89. Объем данных 4 Мб.
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего образования
«Национальный исследовательский Московский государственный
строительный университет» (НИУ МГСУ).
129337, Москва, Ярославское ш., 26.
Издательство МИСИ — МГСУ.
Тел. (495) 287-49-14, вн. 13-71, (499) 188-29-75, (499) 183-97-95.
E-mail: ric@mgsu.ru, rio@mgsu.ru
Тел. 8-800-555-22-35, (8452) 24-77-97, вн. 208,
E-mail: izdat@iprmedia.ru, mail@iprbookshop.ru
ООО «Ай Пи Эр Медиа».
www.iprbookshop.ru
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ ........................................................................................................................ 5
1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1. ТЯЖЕЛЫЕ БЕТОНЫ ..................................... 6
1.1. Проектирование состава тяжелого бетона ............................................................ 6
1.2. Определение свойств бетонных смесей ................................................................ 7
1.2.1. Определение удобоукладываемости бетонных смесей ............................. 7
1.2.2. Определение пористости бетонных смесей ................................................ 11
1.2.3. Определение плотности бетонных смесей ................................................. 12
1.3. Определение физико-механических свойств тяжелых бетонов .......................... 13
1.3.1. Определение плотности бетона ................................................................... 14
1.3.2. Определение прочности при сжатии ........................................................... 15
1.3.3. Определение прочности на растяжение при изгибе .................................. 16
1.4. Определение эксплуатационных свойств тяжелых бетонов ............................... 17
1.4.1. Определение морозостойкости .................................................................... 18
1.4.2. Определение водонепроницаемости ........................................................... 20
2. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 2. МЕЛКОЗЕРНИСТЫЕ БЕТОНЫ .................. 22
2.1. Проектирование состава мелкозернистого бетона ............................................... 22
2.2. Определение свойств мелкозернистых бетонных смесей ................................... 25
2.3. Определение физико-механических свойств мелкозернистых бетонов ............. 26
2.4. Определение эксплуатационных свойств мелкозернистых бетонов .................. 27
3. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 3. ЛЕГКИЕ БЕТОНЫ .......................................... 28
3.1. Проектирование состава легкого бетона ............................................................... 28
3.2. Определение свойств легких бетонных смесей .................................................... 32
3.3. Определение физико-механических свойств легких бетонов ............................. 33
3.4. Определение эксплуатационных свойств легких бетонов ................................... 33
Приложение. Перечень рекомендуемой нормативно-технической
литературы ......................................................................................................................... 35
4
ВВЕДЕНИЕ
Настоящие методические указания предназначены для студентов
бакалавриата, выполняющих курс лабораторных работ по дисциплине
«Бетоноведение».
Целью выполнения лабораторных работ является:
1) формирование у студентов практических навыков по проектиро-
ванию составов бетонов различных видов;
2) освоение студентами существующих методик определения
свойств бетонных смесей, физико-механических и эксплуатационных
свойств бетонов;
3) изучение существующей нормативно-технической документа-
ции по бетоноведению;
4) изучение современных эффективных методов оптимизации со-
ставов бетонов различных видов, а также методов целенаправленного
изменения свойств бетонных смесей и бетонов.
При проведении данных лабораторных работ перед студентами ставится задача освоения существующих методов проектирования составов
тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов, а также практических методик по определению свойств бетонных смесей и бетонов различных
видов, в соответствии с существующими нормативными документами.
5
1. ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 1.
ТЯЖЕЛЫЕ БЕТОНЫ
1.1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА
Цель работы — освоить методику проектирования состава тяже-
лого бетона.
Для выполнения работы студенческая группа делится на три подгруппы по 7—10 человек, каждая из которых выполняет свое задание.
Преподаватель выдает каждой бригаде задание на проектирование бетона с заданными характеристиками, включая требование к бетонной
смеси по удобоукладываемости. Также к заданию на разработку состава
тяжелого бетона прилагается перечень сырьевых материалов, доступных
для изготовления тяжелых бетонов.
На первом этапе студентам каждой подгруппы необходимо определить свойства сырьевых материалов (цемент, песок и щебень), доступных для изготовления бетонных смесей. К таким свойствам относятся:
для песка — истинная плотность, для щебня — насыпная и истинная
плотности, для цемента — активность. Кроме того, на основании анализа
требований ГОСТ 26633-2012 к сырьевым материалам, необходимо
установить их пригодность для изготовления бетонов.
После определения свойств сырьевых материалов каждая подгруппа студентов приступает к проектированию номинальных составов
бетонов по существующей методике.
Разработанный состав является номинальным и представлен в
виде расхода сырьевых компонентов цемента, воды, щебня и песка
(условные обозначения — Ц, В, Щ и П) в кг на один кубический метр
бетонной смеси.
После расчета состава бетона каждая бригада делает пробный замес
объемом 10 л, на котором и определяет удобоукладываемость полученной бетонной смеси по методике, зависящей от ее проектной марки по
удобоукладываемости. Расчет количества материалов, необходимый для
корректировочного замеса, осуществляется по формуле (1):
, (1)
где mi — масса отдельных сырьевых компонентов (цемента, песка,
щебня и воды) для изготовления бетонной смеси, заданного объема, кг;
6
Mi — расход отдельных сырьевых компонентов в бетонной смеси номи-
нального состава на 1 м3; кг; V — объем пробного замеса, м3.
Для изготовления пробного замеса бетонной смеси отвешивают необходимое количество сырьевых материалов и смешивают их в принудительном бетоносмесителе БС-ЛЦ-10. Перед смешиванием компонентов необходимо смочить поверхность чаши и лопасти бетоносмесителя.
Порядок загрузки компонентов в бетоносмеситель: щебень и песок, перемешивание 10 с, цемент, перемешивание 10 с, вода. Перемешивание
всех компонентов бетонной смеси необходимо осуществлять в течение
2…3 мин, после чего остановить бетоносмеситель на 1 мин, а затем еще
раз перемешать бетонную смесь в течение 1 мин. После чего можно использовать бетонную смесь для проведения испытаний.
1.2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
1.2.1. Определение удобоукладываемости
бетонных смесей
Цель работы — научиться определять удобоукладываемость бе-
тонных смесей.
Приборы и материалы: конус нормальный; линейка стальная; воронка загрузочная; секундомер; гладкий лист размерами 700700 мм из
металла; прямой металлический гладкий стержень диаметром 16 мм,
длиной 600 мм с округленными концами; установка типа Вебе; виброплощадка лабораторная.
Общие сведения. По типу бетона бетонные смеси подразделяют
на: бетонные смеси тяжелого бетона (БСТ); бетонные смеси мелкозернистого бетона (БСМ); бетонные смеси легкого бетона (БСЛ). Бетонные смеси должны обеспечивать получение бетонов с заданными показателями качества (бетонные смеси заданного качества) либо иметь заданный состав (бетонные смеси заданного состава).
Бетонные смеси характеризуют следующими технологическими показателями качества: удобоукладываемость; средняя плотность; расслаиваемость; пористость; температура; сохраняемость свойств во времени;
объем вовлеченного воздуха.
В зависимости от показателя удобоукладываемости бетонные
смеси подразделяют на группы: жесткие (Ж), подвижные (П) и растекающиеся (Р). Группы подразделяют на марки по удобоукладываемости
в соответствии с табл. 1—3.
7
№ п/п
Марка
Расплыв конуса, см
1
Р1
Менее 35
2
Р2
35…41
3
Р3
42…48
4
Р4
49…55
5
Р5
56…62
6
Р6
Более 62
№ п/п
Марка
Осадка конуса, см
1
П1
1…4
2
П2
5…9
3
П3
10…15
4
П4
16…20
5
П5
Более 20
№ п/п
Марка
Жесткость, с
1
Ж1
5…10
2
Ж2
11…20
3
Ж3
21…30
4
Ж4
31…50
5
Ж5
Более 50
Таблица 1
Марки растекающихся бетонных смесей
Таблица 2
Марки подвижных бетонных смесей
Таблица 3
Марки жестких бетонных смесей
Определение подвижности и расплыва бетонной смеси
Для определения подвижности бетонной смеси с зернами заполнителя наибольшей крупностью до 40 мм включительно применяют нормальный конус, а с зернами наибольшей крупностью более 40 мм — уве-
личенный. При подготовке конуса и приспособлений к испытаниям все
соприкасающиеся с бетонной смесью поверхности следует очистить и
увлажнить.
Конус устанавливают на гладкий лист и заполняют его бетонной
смесью марок П1—П3 через воронку в три слоя одинаковой высоты.
Каждый слой уплотняют штыкованием металлическим стержнем 25 раз.
8
Штыкование осуществляют по спирали к центру. Бетонной смесью марок П4 и П5 конус заполняют в один прием и штыкуют 10 раз. Конус во
время заполнения и штыкования должен быть плотно прижат к листу.
После уплотнения бетонной смеси воронку снимают, избыток смеси
срезают линейкой вровень с верхними краями конуса и заглаживают поверхность бетонной смеси. Время от начала заполнения конуса до его
снятия не должно превышать 3 мин.
Конус плавно снимают с отформованной бетонной смеси в строго
вертикальном направлении и устанавливают рядом с ней. Время, затраченное на подъем конуса, должно составлять 5…7 с.
Осадку конуса бетонной смеси определяют, укладывая гладкий
стержень на верх формы и измеряя расстояние от нижней поверхности
стержня до верха бетонной смеси с погрешностью не более 0,5 см.
Если после снятия формы конуса бетонная смесь разваливается, измерение не выполняют и испытание повторяют на новой пробе бетонной
смеси.
Осадку конуса (ОК) бетонной смеси вычисляют с округлением до
1,0 см как среднеарифметическое результатов двух определений из одной
пробы, отличающихся между собой не более чем на 1 см при OK 9 см;
на 2 см при OK = 10…15 см; на 3 см при OK 16 см. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе.
Расплыв конуса бетонной смеси оценивают по нижнему диаметру
лепешки (в см), образовавшейся в результате расплыва бетонной смеси
при определении подвижности по осадке нормального конуса, заполняемого как для смесей марок П4 и П5. Расплыв конуса бетонной смеси
определяют измерением металлической линейкой диаметра расплывшейся лепешки в двух взаимно перпендикулярных направлениях с погрешностью не более 0,5 см.
Осадку и расплыв конуса бетонной смеси определяют дважды. Общее время испытания с начала заполнения конуса бетонной смесью при
первом определении и до момента измерения осадки конуса при втором
определении не должно превышать 10 мин.
Расплыв конуса бетонной смеси вычисляют с округлением до 1,0 см
как среднеарифметическое значение результатов двух определений расплыва конуса из одной пробы, отличающихся между собой не более чем
на 3 см. При большем расхождении результатов определение повторяют
на новой пробе.
9
Наименование показателя
удобоукладываемости
Значение
Допуск
Расплыв конуса, см
Все значения
+/-3
Осадка конуса, см
До 10
+/-1
Более 10
+/-2
Жесткость, с
Более 10
+/-3
До 10
+/-2
Определение жесткости бетонной смеси
Для определения жесткости бетонной смеси установку Вебе (состоящую из цилиндра, конуса, штатива и диска с шестью отверстиями, закрепленного на держателе) собирают и закрепляют на виброплощадке.
Заполнение конуса установки бетонной смесью, уплотнение смеси и
снятие с отформованной смеси конуса осуществляют также, как и для смесей марок П1—П3. После чего конус аккуратно поднимают из цилиндра.
Поворотом штатива диск устанавливают над отформованным конусом бетонной смеси и плавно опускают его до соприкосновения с поверхностью смеси.
Затем одновременно включают виброплощадку и секундомер и
наблюдают за выравниванием и уплотнением бетонной смеси. Смесь вибрируют до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из любых
двух отверстий диска. В этот момент выключают секундомер и вибратор.
Измеренное время в секундах характеризует жесткость бетонной смеси.
Жесткость бетонной смеси определяют дважды. Общее время испытания с начала заполнения формы при первом определении и до окончания вибрирования при втором определении не должно превышать 10 мин.
Жесткость бетонной смеси вычисляют с округлением до 1 с как
среднеарифметическое значение результатов двух определений жесткости из одной пробы смеси, отличающихся между собой не более чем на
20 % среднего значения. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе.
При оценке соответствия полученных результатов проектным необходимо учитывать допускаемые отклонения полученных величин, которые не должны превышать значений, приведенных в табл. 4.
Допускаемые отклонения заданных значений
Таблица 4
показателей удобоукладываемости
10
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]