Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Строительное материаловедение. Учебное пособие
.pdf
Ц
Ц =
, (8.2)
В/Ц
где В – расход воды, л; В/Ц – водоцементное отношение.
Расход щебня, кг:
ист
щ
ис
щ
нас
, (8.3)
∙п∙
щ
3
;
–насыпная плотность
ис
где ρ
– истинная плотность щебня, кг/м
ист
щебня, кг/м
Щ =
3
; – коэффициент раздвижки зерен крупного
заполнителя (устанавливается по табл. 8.2); Vп– пустотность
крупного заполнителя (выраженная в долях единицы).
3
–
–
–
Таблица 8.1
Таблица 8.2
–
–
–
–
Водопотребность бетонной смеси
Подвиж-
ность, ОК,
см
9 – 12 – 215 200 185 170 230 215 200 185
6 – 8 – 205 190 175 160 220 205 190 175
3 – 5 – 195 180 165 150 210 195 180 165
1 – 2 – 185 170 155 140 200 185 170 155
– 30–50 165 160 150 – 175 170 160 –
– 60–80 155 150 140 – 165 160 150 –
– 90–120 145 140 135 – 160 155 140 –
– 150–200 135 130 128 – 150 145 135 –
Жест-
кость, с
Расход воды, л/м3, при наибольшей крупности
заполнителя, мм
Гравий Щебень
10 20 40 70 10 20 40 70
Примечание. Данные табл. 8.1 справедливы для бетонов с расходом
цемента не выше 400 кг/м3. При использовании пуццолановых
портландцементов расход воды увеличивается на 15–20 л. При
использовании мелкого песка расход воды увеличивается на 10 л.
Минимальный расход цемента для получения нерасслаивающейся
плотной бетонной смеси, кг/м
Расход
цемента, кг
250
300
350 1,32 1,38 1,44
400 1,40 1,46
500 1,56
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
–
–
Коэффициент раздвижки зерен при В/Ц
1,30 1,36 1,42
–
1,26 1,30 1,36
–
–
–
Расход песка, кг:
П =1−
+
ц
ис
+
щ
ис
∙
в
п
, (8.4)
ис
Ц
Щ
ц
где Ц, Щ, В– расходы цемента, щебня и вода, кг; ρ
ис
, ρ
щ
, ρ
ис
истинные плотности цемента, щебня и песка, кг/м3. Теоретическая
средняя плотность бетонной смеси, кг/м3:
теор
= Ц+Щ+В + П, (8.5)
б.с
Поправка в расчетный состав бетонной смеси с учетом влажности
щебня и песка, кг:
П
П= П+
п
, (8.6)
Щ
Щ= Щ+
щ
, (8.7)
В= В−
П
Щ
п
+
щ
(8.8)
Результаты сводят в табл. 8.3.
Таблица 8.3
Расход компонентов бетонной смеси
Расход компонентов на 1 м3 бетонной смеси
Расчетный состав Производственный состав
Ц В Щ П Ц В Щ П
Коэффициент выхода бетонной смеси производственного состава:
=
Этот коэффициент необходим для пересчета количества входных
компонентов на 1 замес 1000 – литрового бетоносмесителя.
Ц
ц
нас
Ц
щ
нас
(8.9)
Ц
п
нас
п
–
ис
Таблица 8.4
Исходные данные для проектирования состава тяжелого бетона
Показатели
Марка бетона (R28), МПа 15 20 25 30 35 40
Удобоукладываемость бетонной смеси
(ОК или Ж)
Активность цемента (Rц), МПа 50 45 52 40 49 57
Истинная плотность цемента, кг/м3
Насыпная плотность цемента, кг/м3 1200
Истинная плотность щебня, кг/м3
Насыпная плотность щебня, кг/м3
Истинная плотность песка, кг/м3 2600
Насыпная плотность песка, кг/м3
Пустотность щебня, % 0,43
Наибольшая крупность зерен щебня, мм 10 20 40 10 20 40
Влажность песка, % 3 4 5 3 4 5
Влажность щебня, % 1 2 3 1 2 3
1 2 3 4 5 6
3 см 25с 35 с 5 см 25с 35с
Варианты
3120
2800
1600
1600
Контрольные вопросы
1. Что называется бетоном?
2. Какие этапы включает расчетно-экспериментальный метод
подбора состава тяжелого бетона и какова цель каждого из них?
3. Какие факторы оказывают влияние на марочную прочность
бетона?
4. Как производят корректировку подвижности бетонной смеси?
5. Охарактеризуйте свойства бетонной смеси и их взаимосвязь со
свойствами затвердевшего бетона.
Лабораторная работа № 9
ИСПЫТАНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ
Цель работы: исследовать основные свойства бетонных смесей по
ГОСТ 10181-2014 и оценить их качество ГОСТ 7473-2010.
Аппаратура и материалы: нормальный или увеличенный конус;
металлическую линейку по ГОСТ 427; загрузочную воронку; кельму
типа КБ по ГОСТ 9533; секундомер; гладкий жесткий лист размерами
не менее 700х700 мм из водонепроницаемого материала (металл,
пластмасса и т.п.); прямой металлический гладкий стержень
диаметром 16 мм, длиной 600 мм с округленными концами; прибор
Вебе;прибор Красного; металлическая форма ФК-150 или ФК-200 по
ГОСТ 22685; конус для метода Скрамтаева; лабораторная
виброплощадка; секундомер; прямой металлический гладкий стержень
диаметром 16 мм, длиной 600 мм с округленными концами;
загрузочная воронка; уплотняющий брус; металлическая линейка
длиной 700 мм; контейнер для повторного перемешивания; совок с
квадратным устьем; влажная ткань; лопатка шириной (100±10) мм;
таймер или часы с точностью измерения до 1 с; форма квадратного
сечения; лабораторная виброплощадка; формы для изготовления
контрольных образцов бетона по ГОСТ 22685; мерные
металлические цилиндрические сосуды; объемомер; поромер;
противень; мерную стеклянную посуду по ГОСТ 1770; сито с
отверстиями диаметром 5 мм.
Основные понятия
Смеси бетонные испытывают по ГОСТ 10181-2014.
Пробы бетонной смеси для испытания при производственном
контроле следует отбирать:
- при отпуске товарной бетонной смеси - на месте ее приготовления
через 15 мин после ее выгрузки из смесителя в транспортное средство;
- при производстве сборных изделий и монолитных конструкций -
на месте укладки бетонной смеси;
- при входном контроле качества бетонной смеси при изготовлении
монолитных конструкций - из автобетоносмесителя через 15 мин
после ее доставки и дополнительного перемешивания.
Испытание бетонной смеси и изготовление контрольных образцов
бетона должно быть начато не позднее чем через 10 мин и закончено
не позднее чем через 30 мин после отбора пробы.
Температура бетонной смеси от момента отбора пробы до момента
окончания испытания не должна изменяться более чем на 5 °С.
По типу бетона бетонные смеси подразделяют на:
- бетонные смеси тяжелого бетона (БСТ);
- бетонные смеси мелкозернистого бетона (БСМ);
- бетонные смеси легкого бетона (БСЛ).
В зависимости от показателя удобоукладываемости бетонные
смеси подразделяют на группы: жесткие (Ж), подвижные (П) и
растекающиеся (Р). Группы подразделяют на марки по
удобоукладываемости.
Условное обозначение бетонной смеси заданного качества при
заказе должно состоять из сокращенного обозначения бетонной смеси,
класса бетона по прочности, марки бетонной смеси по
удобоукладываемости и, при необходимости, других нормируемых
показателей качества, например, марки по морозостойкости, марки по
водонепроницаемости, средней плотности бетона и др., и обозначения
настоящего стандарта.
Примеры условных обозначений:
- бетонной смеси тяжелого бетона класса по прочности на сжатие
B25, марки по удобоукладываемости П1, марок бетона по
морозостойкости F200 и водонепроницаемости W4:
БСТ В25 П1 F200 W4 ГОСТ 7473-2010;
- то же бетонной смеси мелкозернистого бетона:
БСМ В25 П1 F200 W4 ГОСТ 7473-2010;
- то же бетонной смеси легкого бетона класса по прочности на
сжатие В12,5, марки по удобоукладываемости П2, марок бетона по
морозостойкости F200, водонепроницаемости W2, средней плотности
D900:
БСЛ В12,5 П2 F200 W2 D900 ГОСТ 7473-2010.
1. Определение удобоукладываемости бетонной смеси
Удобоукладываемость бетонной смеси оценивают показателями
подвижности, жесткости, расплыва, степени уплотняемости.
1.1 Определение подвижности бетонной смеси
Для определения подвижности бетонной смеси с зернами
заполнителя наибольшей крупностью до 40 мм включительно
применяют нормальный конус, с зернами наибольшей крупностью
более 40 мм – увеличенный (рис. 9.1).
1 - ручка; 2 - корпус; 3 – упоры
Рис. 9.1. Конус для определения подвижности
При подготовке конуса и приспособлений к испытаниям все
соприкасающиеся с бетонной смесью поверхности следует очистить
и увлажнить.
Порядок испытания
1. Конус устанавливают на гладкий лист и заполняют бетонной
смесью марок П1, П2 или П3 через воронку в три слоя одинаковой
высоты.
2. Каждый слой уплотняют штыкованием металлическим
стержнем в нормальном конусе 25 раз, в увеличенном - 56 раз.
Бетонной смесью марок П4 и П5 конус заполняют в один прием и
штыкуют в нормальном конусе 10 раз, в увеличенном - 20 раз.
Конус во время заполнения и штыкования должен быть плотно
прижат к листу.
3. После уплотнения бетонной смеси снимают загрузочную
воронку, избыток смеси срезают кельмой вровень с верхними краями
конуса и заглаживают поверхность бетонной смеси. Время от начала
заполнения конуса до его снятия не должно превышать 3 мин.
4. 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.
5. Если после снятия конуса бетонная смесь разваливается,
измерение не выполняют и испытание повторяют на новой пробе
бетонной смеси.
6. Осадку конуса бетонной смеси, определенную в увеличенном
конусе, приводят к осадке, определенной в нормальном конусе,
умножением осадки увеличенного конуса на коэффициент 0,67.
7. Осадку конуса бетонной смеси определяют, укладывая гладкий
стержень на верх конуса и измеряя расстояние от нижней
поверхности стержня до поверхности бетонной смеси с
погрешностью не более 0,5 см.
8. Осадку конуса бетонной смеси определяют два раза. 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.
Осадку конуса бетонной смеси одной пробы вычисляют с
округлением до 1,0 см как среднеарифметическое значение
результатов двух определений, отличающихся между собой не более
чем:
- на 1 см при осадке конуса до 9 см включительно;
- на 2 см при осадке конуса от 10 до 15 см;
- на 3 см при осадке конуса от 16 см и выше.
При большем расхождении результатов испытание повторяют на
новой порции бетонной смеси, той же пробы.
1.2 Определение жесткости бетонной смеси
Жесткость бетонной смеси характеризуют временем вибрации в
секундах, необходимым для выравнивания бетонной смеси и
появления цементного теста в отверстиях прибора по методам Вебе и
Красного или по выравниванию поверхности бетонной смеси по
методу Скрамтаева.
Для определения марки бетонной смеси по жесткости по ГОСТ
7473 применяют следующие методы:
- Вебе (рис. 9.2);
- Красного (рис. 9.3);
- Скрамтаева.
1.2.1 Определение жесткости бетонной смеси на приборе Вебе
Порядок испытания
1. Прибор (рис. 9.2) собирают и закрепляют на виброплощадке.
1 - цилиндр с фланцем в основании; 2 - конус; 3 - кольцо-держатель с ручками; 4 -
загрузочная воронка; 5 - штатив; 6 - направляющая втулка; 7 - фиксирующая
втулка; 8 - диск с шестью отверстиями; 9 - стальная шайба; 10 - штанга
Рисунок 2 - Прибор Вебе
2. Заполнение конуса прибора бетонной смесью, уплотнение
смеси и снятие с отформованной смеси конуса проводят как для
смесей марок П1-П3.
3. Поворотом штатива 5 диск 8 устанавливают над
отформованным конусом бетонной смеси и плавно опускают его до
соприкосновения с поверхностью смеси. Включают виброплощадку
и секундомер и наблюдают за выравниванием бетонной смеси. Смесь
вибрируют до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста
из любых двух отверстий диска 8. В этот момент выключают
секундомер и вибратор. Время, измеренное в секундах,
характеризует жесткость бетонной смеси.
1.2.2 Определение жесткости бетонной смеси по методу
Красного
Порядок испытания
1. При определении жесткости бетонной смеси прибор Красного
(рис. 9.3) устанавливают в форму:
- ФК-150 - при наибольшей крупности зерен заполнителя до 40
мм,
- ФК-200 - при наибольшей крупности зерен заполнителя более 40
мм.
1 - ножки; 2 - отверстия 10 мм
Рис. 9.3. Прибор Красного
2. Установленную на виброплощадку форму заполняют бетонной
смесью доверху с помощью штыкования без виброуплотнения.
Избыток смеси срезают кельмой вровень с верхними краями формы.
3. Прибор Красного погружают в бетонную смесь ножками вниз
до соприкосновения нижней поверхности диска с поверхностью
смеси.
4. Включают одновременно виброплощадку и секундомер и
вибрируют смесь до тех пор, пока не начнется выделение цементного
теста из любых двух отверстий диска прибора. В этот момент
выключают секундомер и виброплощадку. Полученное время в
секундах характеризует жесткость бетонной смеси.
Переходный коэффициент к прибору Вебе устанавливают
экспериментально по ГОСТ 10180, приложение Л. Допускается
переходный коэффициент принимать равным 1.
1.2.3 Определение жесткости бетонной смеси по методу
Скрамтаева
Порядок испытания
1. Жесткость бетонной смеси по методу Скрамтаева определяют в
формах ФК-200 по ГОСТ 22685.
2. Для определения жесткости бетонной смеси в закрепленную на
виброплощадке форму помещают конус Скрамтаева и заполняют его
бетонной смесью, как для смесей марок П1-П3.
3. Затем конус плавно снимают и одновременно включают
виброплощадку и секундомер. Смесь вибрируют до тех пор, пока
поверхность бетонной смеси не станет горизонтальной.
4. Время в секундах, необходимое для выравнивания поверхности
бетонной смеси в форме, характеризует жесткость смеси.
Переходный коэффициент от метода Скрамтаева к методу Вебе
устанавливают экспериментально по ГОСТ 10180, приложение Л.
Допускается принимать переходный коэффициент равным 0,7.
Жесткость бетонной смеси одной пробы определяют два раза.
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,
отличающихся между собой не более чем на 20% среднего значения.
При большем расхождении результатов испытание повторяют на
новой пробе.
1.3 Определение расплыва бетонной смеси
Порядок испытания
1. Встряхивающий стол (рис. 9.4) устанавливают на плоскую
горизонтальную поверхность.
2. Стол и конусную форму (рис. 9.5) очищают и увлажняют до
испытания.
3. Помещают форму в центре стола и фиксируют ее положение с
помощью фиксаторов.
4. Форму наполняют бетонной смесью совком двумя равными
слоями. Каждый слой уплотняют 10 легкими ударами уплотняющего
бруса (рис. 9.6). После наполнения с помощью уплотняющего бруса
срезают излишек массы вровень с краями формы, поверхность стола
очищают от остатков смеси.
5. Через 30 с с момента срезки излишка смеси форму поднимают
за ручки вертикально вверх за время от 3 до 6 с.
6. Верхнюю плиту стола плавно поднимают до верхнего блокаостанова так, чтобы плита не стукнулась о блок-установ. Дают
возможность верхней плите стола свободно упасть на нижний блокостанов. Повторяют цикл 15 раз, проводя каждый цикл в течение 2-5
с. Линейкой измеряют максимальные размеры расплыва бетонной
смеси с точностью до 10 мм в двух направлениях и, параллельных
краям стола (рис. 9.7).
1 - верхняя плита; 2 - верхний блок-останов; 3 - наружные шарниры; 4 - нижняя плита-
основание; 5 - ручка для подъема; 6 - нижний блок-останов
Рис. 9.4. Встряхивающий стол
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]