Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Основы строительных норм (российских и зарубежных). Методические указания к практическим занятиям для обучающихся по направлению подготовки 08.04.01 С.pdf
Таблица 5
Прочность на сжатие, МПа,
в возрасте
2
менее
7
менее
28 сут.,
Требования к физико-механическим свойствам цементов
в соответствии с ГОСТ 31108–2016 и EN 197–1:2011
Класс прочности цемента
Обозначение
по ГОСТ
Обозначение
по EN
сут.,
не
сут.,
не
не
менее
не
более
Начало
схватыва-
ния, мин, не
ранее
Равномер-
ность
изменения
объема, мм,
не более
32,5М* 32,5L* — 12
32,5Н 32,5N — 16
32,5 52,5 75
32,5Б 32,5R 10 —
42,5М* 42,5L* — 16
42,5Н 42,5N 10 —
42,5 62,5 60
10
42,5Б 42,5R 20 —
52,5М* 52,5L* 10 —
52,5Н 52,5N 20 —
52,5 — 45
52,5Б 52,5R 30 —
Примечание. * Классы прочности относятся только к цементам ЦЕМ III (CEM III).
1.3. Условные обозначения цементов
1.3.1. Условные обозначения цементов по ГОСТ 31108–2016
Условное обозначение цемента включает: наименование цемента; сокращенное обозначение цемента, обозначение типа и подтипа цемента и
вида добавки; класс прочности; обозначение подкласса по скорости
твердения (Н, Б, М); обозначение настоящего стандарта.
• Портландцемент класса 52,5 быстротвердеющий:
Портландцемент ЦЕМ I 52,5Б ГОСТ 31108–2016
• Портландцемент с содержанием пуццоланы (П) от 21 до 35 %,
класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Портландцемент с пуццоланой (П) ЦЕМ II/В-П 32,5Н ГОСТ 31108–2016
• Портландцемент с содержанием известняка (И) от 6 до 20 %, клас-
са прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Примеры условных обозначений цементов:
11
Портландцемент с известняком ЦЕМ II/А-И 32,5Н ГОСТ 31108–2016
• Композиционный портландцемент с суммарным содержанием доменного гранулированного шлака и золы-уноса и известняка 12–20 %,
класса прочности 32,5, медленнотвердеющий:
Композиционный портландцемент ЦЕМ II/А-К (Ш-З-И) 32,5М
ГОСТ 31108–2016
• Шлакопортландцемент с содержанием доменного гранулированного шлака от 36 до 65 %, класса прочности 32,5, нормальнотвердеющий:
Шлакопортландцемент ЦЕМ III/A 32,5Н ГОСТ 31108–2016
1.3.2. Условные обозначения цементов
в соответствии с EN 197–1:2011
Условное обозначение цемента включает: наименование цемента; обозначение стандарта; сокращенное обозначение цемента, включающее обозначение типа и подтипа цемента и вида добавки; класс прочности; обозначение подкласса по скорости твердения (N, R, L); дополнительное обозначение для сульфатостойких (SR) и низкотермичных (LH) цементов.
Примеры условных обозначений цементов:
• Портландцемент класса прочности 52,5 с высокой скоростью твер-
дения:
Portland cement EN 197–1 — СЕМ I 52.5 R
• Портландцемент с добавкой известняка от 6 до 20 % при содержании ТОС ≤ 0,50 %, класса прочности 32,5 с нормальной скоростью
твердения:
Portland limestone cement EN 197–1 — СЕМ II/A-L 32,5 N
• Композиционный цемент с суммарным содержанием доменного
шлака от 18 до 30 % и кремнеземистой (кислой) золы-уноса от 18 до
30 %, класса прочности 32,5 с нормальной скоростью твердения:
Composite cement EN 197–1 — СЕМ V/A (S-V) 32,5 N
• Пуццолановый цемент, содержащий от 21 до 35 % природной пуццоланы, класса прочности 32,5 с нормальной скоростью твердения, высокой сульфатостойкостью массовой долей С
А в клинкере < 9 %:
3
Pozzolanic cement EN 197–1 — СЕМ IV/A (P) 32,5 N-SR
• Шлакопортландцемент, содержащий от 81 до 95 % гранулированного доменного шлака, класса прочности 32,5 с пониженной скоростью
твердения, низкой теплотой гидратации и высокой сульфатостойкостью:
Blastfurnace cement EN 197–1 — СЕМ Ш/С 32,5 L –LH/SR
12
1.4. Сравнительный анализ
Классификация. В соответствии с ГОСТ 30515–2013 и ГОСТ 31108–
2016 цементы классифицируют по 6 показателям (назначению, виду
клинкера, вещественному составу, прочности на сжатие, скорости
твердения, срокам схватывания). В соответствии с ГОСТ 31108–2016
по вещественному составу различают 5 типов и 23 подтипа цементов. В
соответствии с EN 197–1:2011 цементы классифицируют по 5 показателям (вещественному составу, прочности на сжатие, скорости твердения, сульфатостойкости и теплоте гидратации). По вещественному составу различают 5 типов и 27 подтипов цементов.
Требования к вещественному составу в соответствии с ГОСТ
31108–2016 и EN 197–1:2011, в целом, совпадают. В EN зола-уноса
разделена на два вида: кислая (V) и основная (W); известняк разделен на
два вида: с содержанием органического углерода 0,5 % (L) и 0,2 % (LL).
В ГОСТ зола-уноса (З) и известняк (И) не разделены на виды.
Требования к вещественному составу сульфатостойких цементов в
соответствии с ГОСТ 22266–2013 и EN 197–1:2011 во многом схожи.
Однако есть и некоторые различия. Согласно EN сульфатостойкие цементы типа CEM I подразделяют на три подтипа по допустимому содержанию С
цемент типа ЦЕМ I на подтипы не делится, а содержание С
кере не должно превышать 3,5 %. В соответствии с ГОСТ к сульфатостойким цементам относят цементы типа ЦЕМ II с добавкой доменного
гранулированного шлака, пуццоланы, а также смеси доменного шлака с
пуццоланой или микрокремнеземом. Для цементов этого типа содержание С
фатостойким относят шлакопортландцемент подтипа ЦЕМ III/А с содержанием в клинкере С
EN к сульфатостойким относят шлакопортландцемент подтипов CEM
III/B и CEM III/С (без требований к содержанию С
также пуццолановый портландцемент подтипов CEM IV/A и CEM IV/B
с содержанием С
Требования к физико-механическим свойствам цементов согласно
ГОСТ и EN полностью совпадают.
Условные обозначения цементов согласно ГОСТ и EN практически
совпадают. Наименование стандарта в условном обозначении цемента
ГОСТ 31108–2016 указано в конце, а в EN 197–1:2011 — в начале.
А в клинкере (0, 3, 5 %). Согласно ГОСТ сульфатостойкий
3
А в клин-
3
А в клинкере должно быть не более 5,0 %. Кроме того, к суль-
3
А ≤ 7,0 % и (С3А + С4AF) ≤ 22 %. Согласно
3
А в клинкере), а
3
А в клинкере ≤9,0 %.
3
13
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №2
Заполнители для бетона. Определение гранулометрического
состава заполнителей методом просеивания. Классификация
и требования к заполнителям согласно российским
и европейским стандартам
Цель занятия: знакомство с определениями и требованиями, предъявляемыми к мелкому и крупному заполнителям согласно российским
(ГОСТ 8267–93 и ГОСТ 8736–2014) и европейским (EN 12620:2007) стандартам. Изучение методов определения гранулометрического состава заполнителей для бетона в соответствии с ГОСТ 8735–88, ГОСТ 8269.0–97*
и EN 933–1:2012. Проведение сравнительного анализа.
2.1. Определения
2.1.1. Определения по ГОСТ 8267–93 и ГОСТ 8736–2014
Заполнитель — материал зернистого строения, входящий в состав
строительных растворов, бетонов, не вступающий в химическую реакцию с вяжущими веществами.
Песок — природный неорганический сыпучий материал с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в результате естественного разрушения скальных горных пород и получаемый при разработке гравийнопесчаных и песчаных месторождений.
Щебень из горных пород — неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый дроблением
горных пород, гравия и валунов.
Гравий из горных пород — неорганический зернистый сыпучий материал с зернами крупностью свыше 5 мм, получаемый рассевом природных гравийно-песчаных смесей.
2.1.2. Определения по EN 12620:2007
Заполнитель — зернистый материал, используемый в строительстве.
Заполнитель может быть природным, искусственным или повторно используемым.
Фракция по размеру зерен — характеристика заполнителей в зависи-
мости от меньшего (d) и большего (D) размеров отверстий сит, указываемая в виде d/D.
Мелкий заполнитель — заполнитель мелких фракций с D не более
4 мм.
14
Крупный заполнитель — заполнитель фракций с D не менее 4 мм и d не
ГОСТ 8735–88, ГОСТ 8269.0–97*
EN 933–1:2012
D ячейки сита, мм
Вид сита
D ячейки сита, мм
Вид сита
2,5; 5,0; 10,0; 12,5; 15;
40; 50; 60; 70 (80)
Сита
отверстиями
≤ 5
1,0
≤ 4
0,2
20
10,0
16
2,6
40
20,0
31,5
10,0
менее 2 мм.
Гранулометрический состав — содержание в заполнителе частиц, проходящих через определенное количество сит, выраженное в % по массе.
2.2. Определение гранулометрического состава заполнителей
методом просеивания по ГОСТ 8735–88, ГОСТ 8269.0–97*
и EN 933–1:2012
Сущность метода: просеивание заполнителей через набор сит.
Приборы, оборудование: набор стандартных сит (табл. 6); весы лабора-
торные; сушильный шкаф; емкости.
Таблица 6
Набор стандартных сит
0,16; 0,315; 0,63
1,25
17,5; 20; 22,5; 25; 30;
Сита проволоч-
ные с квадрат-
ными ячейками
Сита с круглыми
отверстиями
0,063; 0,125; 0,25;
0,5; 1,0; 1,4*; 2,0;
2,8*; 4,0;
5,6*; 8,0; 11,2*; 16,0;
22,4; 31,5; 45,0; 63,0
Сита
с проволочной
сеткой
с квадратными
Методика проведения испытания:
1) отбор пробы. Минимальное количество заполнителя на один про-
сев представлено в табл. 7.
Таблица 7
Минимальное количество испытываемого материала на один просев
ГОСТ 8735–88 и ГОСТ 8269.0–97* EN 933–1:2012
Наибольший размер
зерен заполнителя, мм
10 5,0 8 0,6
Св. 40 40,0 63 40,0
Масса пробы,
кг
Наибольший размер
зерен заполнителя, мм
Минимальная
масса пробы, кг
15
2) высушивание пробы до постоянной массы;
100%
i
i
m
am=⋅
100%
i
i
R
aM=⋅
5
;
ii
Aa a= +…+
∑
100% .
ii
Aa=−
2,5 1,25 0,63 0,315 0,16
к
;
100
АА А А А
M
+++ +
=
4 2 1 0,5 0,25 0,125
.
100
A A AA A A
MF
+ ++ + +
=
3) просеивание заполнителей через набор сит (табл. 6);
4) определение частных остатков на каждом сите (
mi,
г);
5) выражение частных остатков в % (ai) по формулам (1), (2):
ГОСТ 8735–88, ГОСТ 8269.0-97*:
; (1)
EN 933–1:2012:
, (2)
где mi, Ri — масса остатка на данном сите, г; m, M — общая масса
пробы, г.
6) определение полных остатков на сите (А
ГОСТ 8735–88,
ГОСТ 8269.0–97*:
EN 933–1:2012
(3)
, %) по формулам (3), (4):
i
(4)
7) модуль крупности песка по ГОСТ 8735–88 (Mк) определяется по
формуле (5), а в соответствии с EN 12620:2007 (MF) — по формуле (6):
(5)
(6)
2.3. Построение графиков зернового состава
Графики зернового состава заполнителей по российским и европейским нормам представлены на рис. 1, 2, 3. Если график находится между стандартными кривыми (т.е. попадает в область допустимых значений), заполнитель считается пригодным для бетона.
16
Рис. 1. График зернового состава песка (по российским нормам):
1 ─ нижняя граница крупности песка (Мк = 1,5);
2 ─ нижняя граница крупности песка (М
3 ─ нижняя граница крупности песка (М
4 ─ верхняя граница крупности песков (М
= 2,0);
к
= 2,5);
к
= 3,25)
к
Рис. 2. График зернового состава крупного заполнителя
(по российским нормам)
17
Полный остаток на сите
№ 0,63, % по массе
Повышенной крупности
Очень тонкий
Св. 3,0 до 3,5
До 0,7
Св. 66 до 75
не нормируется
Рис. 3. График зернового состава заполнителей для смесей 0/32
(по европейским нормам):
1 — крупнозернистый заполнитель;
2 — средне- и крупнозернистый заполнители;
3 — мелко- и среднезернистый заполнители;
4 — мелкозернистый заполнитель
2.4. Классификация заполнителей
и требования к гранулометрическому составу
2.4.1. В соответствии с ГОСТ 8736–2014 и ГОСТ 8267–93
В соответствии с ГОСТ 8736–2014 песок подразделяют на группы в зависимости от крупности зерен (модуля крупности): повышенной крупности, крупный, средний, мелкий, очень мелкий, тонкий и очень тонкий. Каждую группу песка характеризуют значением модуля крупности М
ным остатком песка на сите № 0,63 (табл. 8).
Классификация песков по зерновому составу
Группа песка Модуль крупности Мк
и пол-
к
Таблица 8
Крупный
Средний
Мелкий
Очень мелкий
Тонкий
» 2,5 до 3,5
» 2,0 » 2,5
» 1,5 » 2,0
» 1,0 » 1,5
» 0,7 » 1,0
18
» 45 » 65
» 30 » 45
» 10 » 30
До 10
не нормируется
В соответствии с ГОСТ 8267–93 щебень и гравий выпускают в виде
Наибольшая
полнителя, мм
Содержание фракций в крупном заполнителе, %
10
100 – – – 20
25–40
60–75 – –
40
15–25
20–35
40–65 – 80
10–20
15–25
20–35
35–55
Диаметр отверстий
контрольных сит, мм
Модуль крупности
Крупных песков — СF
Средних песков — МF
Мелких песков — FF
4,0–2,4
2,8–1,5
2,1–0,6
следующих основных фракций: 5 до 10 мм; св. 10 до 15 мм; св. 10 до
20 мм; св. 15 до 20 мм; св. 20 до 40 мм; св. 40 до 80(70) мм и смеси
фракций от 5 до 20 мм. Содержание отдельных фракций крупного заполнителя в составе бетона приведено в табл. 9.
Таблица 9
Содержание отдельных фракций крупного заполнителя
крупность за-
5–10 мм 10–20 мм 20–40 мм 40–80 мм
Полные остатки на контрольных ситах при рассеве щебня и гравия
должны соответствовать указанным в табл. 10, где d и D — наименьшие и наибольшие размеры зерен.
Таблица 10
Полные остатки щебня (гравия) на ситах
d 0,5 (d + D) D 1,25D
Полные остатки на ситах,
% по массе
Примечание. *Допускается по согласованию с потребителем.
От 90 до
100
От 30 до 60
(80*)
До 10 До 0,5
2.4.2. В соответствии с EN 12620:2007
В соответствии с EN 12620:2007 песок подразделяют на группы в зависимости от крупности зерен (модуля крупности): крупный, средний, мелкий (табл. 11).
Таблица 11
Классификация песков по зерновому составу
В зависимости от прохода через сито зерен определенных размеров заполнителей устанавливают категории G для крупного и мелкого заполнителя (табл. 12).
19
Заполни-
тель
Проход через сито, % по массе
Категория
G
2D
1,4D D d
d/2
Крупный
D/d ≤ 2
и D ≤ 11,2 мм
100
100
98–100
98–100
85–99
80–99
0–20
0–20
0–5
0–5
GC 85/20
GC 80/20
D/d > 2
и D > 11,2 мм
D ≤ 4 мм
и d = 0
5
ii
Aa a= +…+
∑
100%
ii
Aa=−
Таблица 12
Требования к гранулометрическому составу
Размеры зерен
100 98–100 90–99 0–15 0–5 GC 90/15
Мелкий
100 95–100 85–99 – – GF 85
2.5. Сравнительный анализ
В отличие от российских нормативных документов существует единый европейский стандарт, который устанавливает требования к заполнителям для бетона (EN 12620:2007).
Определения. Согласно ГОСТ 8267–93 и ГОСТ 8736–2014 мелким
заполнителем для бетона является песок с крупностью зерен до 5 мм;
крупным заполнителем — щебень или гравий с размером зерен свыше
5 мм. В соответствии с ЕN 12620:2007 мелкий заполнитель имеет крупность зерен не более 4 мм, а крупный — D ≥ 4 мм и d ≥ 2 мм.
Методики определения гранулометрического состава заполнителей
по ГОСТ 8735–88, ГОСТ 8269.0–97* и EN 933–1:2012, в целом, схожи.
ГОСТ предусматривает использование набора сит (18 шт.) — от 0,16 до
70(80) мм; EN (17 шт.) — от 0,063 до 63(90) мм. Имеются некоторые
отличия по массе мерной пробы: по ГОСТ — масса мелкого заполнителя — 1,0 кг, крупного заполнителя — от 5,0 до 40,0 кг в зависимости от
максимального размера зерен; по EN — масса мелкого заполнителя —
0,2 кг, крупного заполнителя — от 0,6 до 40 кг.
Определение частных остатков на ситах после просеивания по
ГОСТ 8735–88, ГОСТ 8269.0–97* и EN 933–1:2012 одинаково. Полные
остатки на ситах согласно ГОСТ определяются по формуле:
в соответствии с EN — по формуле:
Принцип расчета модуля крупности песка по ГОСТ и EN одинаков.
Построение графиков зернового состава. По российским нормативам графики зернового состава песка и крупного заполнителя строятся
раздельно. Для песка: по оси Х — размер отверстий сит (от 0,16 до 5,0
, %;
, %.
20