Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Строительное материаловедение. Учебное пособие
.pdf
значение результатов двух определений объема межзерновых пустот
- жесткую смесь марок Ж1
-Ж4
120 с;
-
подвижную смесь марок П1 и П2
25 с; марок П3, П4 и
П5
10 с.
в одной пробе, отличающихся между собой не более чем на 20%
среднего значения. При большем расхождении результатов
испытание повторяют на новой пробе.
4 Определение расслаиваемости бетонной смеси
Расслаиваемость бетонной смеси оценивают показателями
раствороотделения и водоотделения.
4.1 Определение раствороотделения бетонной смеси
Раствороотделение бетонной смеси с крупным заполнителем,
характеризующее ее расслаиваемость при динамическом
воздействии, определяют путем сопоставления содержания
растворной составляющей в нижней и верхней частях бетонной
смеси, уплотненной в мерном сосуде или форме.
Порядок испытания
1. Бетонную смесь выкладывают в мерный сосуд (форму) и
уплотняют в соответствии с ГОСТ 10180. Уплотненную бетонную
смесь дополнительно вибрируют на лабораторной виброплощадке в
течение времени:
2. После дополнительного вибрирования верхний слой бетонной
смеси высотой около половины высоты мерного сосуда (формы)
отбирают на предварительно взвешенный противень, а смесь,
оставшуюся в нижней части мерного сосуда (формы), вибрируют до
выравнивания поверхности смеси.
3. Затем измеряют с погрешностью до 5 мм высоту слоя смеси Нн,
оставшейся в нижней части мерного сосуда (формы), и вычисляют
высоту отобранного слоя смеси Нв.
4. Оставшуюся в форме смесь выкладывают на второй
взвешенный противень.
5. Разделенную на две навески бетонную смесь из верхней и
нижней частей мерного сосуда (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.
6. Отмытый крупный заполнитель из каждой навески бетонной
смеси переносят на чистый противень, высушивают до постоянной
массы при температуре (105±5) °С и взвешивают.
7. Массу растворной составляющей в навесках верхней и нижней
частей мерного сосуда (формы) с учетом объема отобранной пробы
определяют по формулам
щ.в)
щ.н)
,∙
∙
, (9.15)
в
,∙
∙
, (9.16)
н
где m
р.в.
= (
р.в.
= (
р.н.
, m
- масса растворной составляющей смеси, находившейся
р.н.
см.в
см.н
−
−
в верхней и нижней частях мерного сосуда (формы), г;
m
, m
см.в.
нижней частей мерного сосуда (формы), г; m
, - масса бетонной смеси, отобранной из верхней и
см.н.
, m
щ.в.
, - масса
щ.н.
высушенного крупного заполнителя, содержащегося в навесках из
верхней и нижней частей мерного сосуда (формы), г; Н - высота
мерного сосуда (формы), мм; Нв, Нн - фактическая высота
верхнего и нижнего слоев смеси соответственно, мм.
Раствороотделение бетонной смеси Пр, %, определяют по
формуле
Пр=
р.в.р.н.
р.в.р.н.
∙100, (9.17)
Раствороотделение каждой пробы бетонной смеси определяют два
раза и вычисляют с округлением до 1% 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 бетонной смеси.
4.2 Определение водоотделения бетонной смеси
Водоотделение бетонной смеси определяют после ее отстаивания
в мерном сосуде или форме в течение определенного промежутка
времени.
Порядок испытания
1. Бетонную смесь укладывают в мерный сосуд (форму),
вместимость и размер которого в зависимости от наибольшей
крупности зерен фракции заполнителя принимают по таблице 2, и
уплотняют на виброплощадке в зависимости от
удобоукладываемости смеси. Уровень бетонной смеси должен быть
на (10±5) мм ниже верхнего края мерного сосуда (формы).
2. Форму (сосуд) накрывают листом паронепроницаемого
материала (стекло, стальная пластина и т.п.) и оставляют в покое на 2
ч.
3. Пипеткой отбирают 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 2 ч, отнесенным к объему
бетонной смеси в мерном сосуде (форме), и вычисляют по формуле
в∙
в
∙100, (9.18)
б.см
Пр=
где mв - масса отделившейся воды, г; ρв - плотность воды,
принимаемая равной 1 г/см3; V
- объем уплотненной бетонной
б.см
смеси, см3.
Водоотделение определяют два раза для каждой пробы бетонной
смеси и вычисляют с округлением до 1%, 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 бетонной смеси.
Контрольные вопросы
1. Что такое бетонная смесь?
2. В соответствии с каким ГОСТ испытывают бетонные смеси?
3. По каким физико-механическим характеристикам оценивают
качество бетонных смесей?
4. Какими параметрами характеризуется удобоукладываемость
бетонной смеси?
5. Как определяется подвижность бетонной смеси?
6. Методика определения жесткости бетонной смеси.
7. Методика определения жесткости бетонной смеси на приборе
Вебе.
8. Методика определения жесткости бетонной смеси по методу
Красного.
9. Методика определения жесткости бетонной смеси по методу
Скрамтаева.
10. Методика определения расплыва бетонной смеси.
11 Определение степени уплотняемости бетонной смеси.
12. Определение средней плотности бетонной смеси.
13. Определение пористости (воздухосодержания) бетонной
смеси.
14. Объемный метод определения объема воздуха или газа в
бетонной смеси.
15. Компрессионный метод определения объема воздуха или газа.
16. Расчетный метод определения объема воздуха или газа в
бетонной смеси.
17. Определение объема межзерновых пустот в бетонной смеси.
18. Определение расслаиваемости бетонной смеси.
19. Определение раствороотделения бетонной смеси.
20. Определение водоотделения бетонной смеси.
Лабораторная работа № 10
ИСПЫТАНИЕ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА
Цель работы: научиться исследовать основные физико-
механические характеристики тяжелого бетона и оценивать их
качество по ГОСТ 26633-2015.
Аппаратура и материалы: машина для испытаний материалов на
растяжение, сжатие и изгиб по ГОСТ 28840-90; весы технические по
ГОСТ 24104; шкаф сушильный по ОСТ 16.0.801.397; электропечь
сопротивления лабораторную по ОСТ 16.0.801.397; штангенциркуль
по ГОСТ 166; стальные линейки по ГОСТ 427; эксикатор по ГОСТ
25336; объемомер или гидростатические весы; хлористый кальций
безводный по ГОСТ 450 или серную кислоту плотностью 1,84 г/см3
по ГОСТ 2184; парафин по ГОСТ 23683; морозильная камера,
обеспечивающая достижение и поддержание температуры
замораживания минус (18±2) °С; ванна для насыщения образцов водой
температурой (20±2) °С; ванна для оттаивания образцов,
оборудованная устройством, обеспечивающим поддержание
температуры воды (20±2) °С; сетчатый контейнер для размещения
основных образцов; сетчатый стеллаж для размещения образцов в
морозильной камере; хлорид натрия по ГОСТ 4233; установка любой
конструкции, которая имеет не менее шести гнезд для крепления
образцов и обеспечивает возможность подачи воды к нижней торцевой
поверхности образцов при возрастающем ее давлении, а также
возможность наблюдения за состоянием верхней торцевой
поверхности образцов; цилиндрические формы (для изготовления
образцов бетона) внутренним диаметром 150 мм и высотой 150, 100,
50 и 30 мм; установка для определения коэффициента фильтрации с
максимальным испытательным давлением не менее 1,3 МПа;
силикагель по ГОСТ 3956; шлифзерно 16 по ГОСТ 3647-80 или
нормальный вольский песок по ГОСТ 6139-91; круги истирания типов
ЛКИ-2, ЛКИ-3 или Беме по ГОСТ 13087-81; барабан истирания.
Основные понятия
Классификация и общие технические требования к бетонам
представлены в ГОСТ 25192-2012.
Бетоны классифицируются по следующим признакам:
- основное назначение;
- стойкость к видам коррозии;
- вид вяжущего;
- вид заполнителей;
- структура;
- условия твердения;
- прочность;
- темп набора прочности;
- средняя плотность;
- морозостойкость;
- водонепроницаемость;
- истираемость.
В зависимости от основного назначения бетоны подразделяют на:
- конструкционные;
- специальные (например, теплоизоляционные,
радиационностойкие, декоративные).
По стойкости к видам коррозии бетоны подразделяют на
следующие виды:
А - бетоны, эксплуатируемые в среде без риска коррозионного
воздействия (ХО);
Б - бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под
действием карбонизации (ХС);
В - бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под
действием хлоридов (XD и XS);
Г - бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под
действием попеременного замораживания и оттаивания (XF);
Д - бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей химическую
коррозию (ХА).
По виду вяжущего бетоны подразделяют на:
- цементные;
- известковые;
- шлаковые;
- гипсовые;
- специальные (например, полимербетоны, бетоны на
магнезиальном вяжущем).
По виду заполнителей бетоны подразделяют на бетоны на
заполнителях:
- плотных;
- пористых;
- специальных (например, металлическая дробь, вспененный
гранулированный полистирол).
По структуре бетоны подразделяют на бетоны со структурой:
- плотной;
- поризованной;
- ячеистой;
- крупнопористой.
По условиям твердения бетоны подразделяют на твердеющие:
- в естественных условиях;
- в условиях тепловой обработки при атмосферном давлении;
- в условиях тепловой обработки при давлении выше атмосферного
(бетоны автоклавного твердения).
По прочности бетоны подразделяют на бетоны:
- средней прочности (класс прочности при сжатии В В50);
- высокопрочные (класс прочности при сжатии В В55).
По скорости набора прочности в нормальных условиях твердения
бетоны подразделяют на:
- быстротвердеющие;
- медленнотвердеющие.
За критерий оценки скорости набора прочности принимают
отношение R2/R28.
По средней плотности бетоны подразделяют на:
- особо легкие (марки по средней плотности менее D800);
- легкие (марки по средней плотности от D800 до D2000);
- тяжелые (марки по средней плотности более D2000 до D2500);
- особо тяжелые (марки по средней плотности более D2500).
По морозостойкости бетоны подразделяют на бетоны:
- низкой морозостойкости (марки по морозостойкости F50 и менее);
- средней морозостойкости (марки по морозостойкости более F50
до F300);
- высокой морозостойкости (марки по морозостойкости более
F300).
По водонепроницаемости бетоны подразделяют на бетоны:
- низкой водонепроницаемости (марки по водонепроницаемости
менее W4);
- средней водонепроницаемости (марки по водонепроницаемости
от W4 до W12);
- высокой водонепроницаемости (марки по водонепроницаемости
более W12).
По истираемости бетоны подразделяют на бетоны:
- низкой истираемости (марка по истираемости G1);
- средней истираемости (марка по истираемости G2);
- высокой истираемости (марка по истираемости G3).
Правила контроля и оценки прочности бетона регламентированы
ГОСТ 18105-2010.
Нормируемая прочность бетона: прочность бетона в проектном
возрасте или ее доля в промежуточном возрасте, установленная в
нормативном или техническом документе, по которому изготавливают
бетонную смесь, готовую к применению (БСГ) или конструкцию.
В зависимости от вида прочности в проектном возрасте
устанавливают следующие классы бетона по прочности:
- класс бетона по прочности на сжатие;
- класс бетона по прочности на осевое растяжение;
- класс бетона по прочности на растяжение при изгибе.
Требуемая прочность бетона: минимально допустимое среднее
значение прочности бетона в контролируемых партиях БСГ или
конструкций, соответствующее нормируемой прочности бетона при ее
фактической однородности.
Фактический класс бетона по прочности: значение класса бетона
по прочности монолитных конструкций, рассчитанное по результатам
определения фактической прочности бетона и ее однородности в
контролируемой партии.
Фактическая прочность бетона: среднее значение прочности
бетона в партиях БСГ или конструкций, рассчитанное по результатам
ее определения в контролируемой партии.
Проба бетонной смеси: объем БСГ одного номинального состава,
из которого одновременно изготавливают одну или несколько серий
контрольных образцов.
Серия контрольных образцов: несколько образцов, изготовленных
из одной пробы БСГ или отобранных из одной конструкции,
твердеющих в одинаковых условиях и испытанных в одном возрасте
для определения фактической прочности одного вида.
Партия бетонной смеси: объем БСГ одного номинального состава,
изготовленный или уложенный за определенное время.
Технические требования к бетонам тяжелым и мелкозернистым
представлены в ГОСТ 26633-2015.
Бетон тяжелый: бетон плотной структуры средней плотностью
более 2000 до 2500 кг/м3 включительно на цементном вяжущем и
плотных крупном и мелком заполнителях.
Бетон мелкозернистый: бетон плотной структуры средней
плотностью более 2000 до 2500 кг/м3 включительно на цементном
вяжущем и плотном мелком заполнителе.
По показателям качества бетоны подразделяют:
- по прочности:
на классы прочности на сжатие: В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15;
В20; В22,5; В25; В27,5; В30; В35; В40; В45; В50; В55; В60; В70; В80;
В90; В100; В110; В120,
на классы прочности на осевое растяжение: Bt0,8; Bt1,2; Bt1,6;
Bt2,0; Bt2,4; Bt2,8; Bt3,2; Bt3,6; Bt4,0; Bt4,4; Bt4,8;
на классы прочности на растяжение при изгибе: Btb1,2; Btb1,6;
Btb2,0; Btb2,4; Btb2,8; Btb3,2; Btb3,6; Btb4,0; Btb4,4; Btb4,8; Btb5,2; Btb5,6;
Btb6,0; Btb6,4; Btb6,8; Btb7,2; Btb7,6; Btb8,0; Btb8,4; Btb8,8; Btb2,2; Btb9,6;
Btb10,0;
- по морозостойкости:
на марки по первому базовому методу: F150; F175; F1100; F1150;
F1200; F1300; F1400; F1500; F1600; F1800; F11000;
на марки по второму базовому методу: F2100; F2150; F2200; F2300;
F2400; F2500.
1. Определение прочности по контрольным образцам
Исследование проводят по ГОСТ 10180-2012.
Сущность метода заключается в измерении минимальных усилий,
разрушающих специально изготовленные контрольные образцы
бетона при их статическом нагружении с постоянной скоростью
нарастания нагрузки, и последующем вычислении напряжений при
этих усилиях.
Форма и номинальные размеры образцов в зависимости от метода
определения прочности бетона должны соответствовать указанным в
табл. 10.1.
Таблица 10.1
Форма и номинальные размеры образцов
Метод Форма образца Номинальные размеры образца, мм
Определение
прочности на
сжатие и на
растяжение при
раскалывании
Определение
прочности на
осевое растяжение
Определение
прочности на
растяжение при
изгибе и при
раскалывании
Куб Длина ребра: 100; 150; 200; 250; 300
Цилиндр Диаметр d: 100; 150; 200; 250; 300
Высота h ˃d
Призма квадратного
сечения
Цилиндр Диаметр d:: 100; 150; 200; 250; 300
Призма квадратного
сечения
100x100x400; 150x150x600;
200x200x800; 250x250x1000;
300x300x1200
Высота h, равная 2d
100x100x400; 150x150x600;
200x200x800; 250x250x1000;
300x300x1200
Допускается применять следующие образцы:
- кубы (далее - образцы-кубы) с ребром длиной 70 мм;
- призмы (далее - образцы-призмы) размером 70x70x280 мм;
- цилиндры (далее - образцы-цилиндры) диаметром 70 мм;
- половинки образцов-призм, полученных после испытания на
растяжение при изгибе образцов-призм, для определения прочности
бетона на сжатие;
За базовый образец при всех видах испытаний следует принимать
образец-куб или образец-призму с размером рабочего сечения 150х150
мм.
Пробы бетонной смеси для изготовления контрольных образцов
при производственном контроле прочности бетона отбирают в
соответствии с требованиями ГОСТ 10181 , ГОСТ 18105 и ГОСТ 7473
из рабочего состава бетонной смеси.
Объем пробы бетонной смеси должен превышать требуемый для
изготовления всех серий контрольных образцов не менее чем в 1,2
раза.
Укладку бетонной смеси в форму и ее уплотнение следует
проводить не позднее чем через 20 мин после отбора пробы.
Уплотнение бетонной смеси марок по удобоукладываемости П4 и
П5 проводят вручную с применением штыковки. Формы заполняют
бетонной смесью слоями высотой не более 100 мм. Каждый слой
уплотняют штыкованием стальным стержнем диаметром 16 мм с
закругленным концом. Число нажимов стержня рассчитывают из
условия, чтобы один нажим приходился на 10 см2 верхней открытой
поверхности образца. Штыкование проводят равномерно по спирали
от краев формы к ее середине.
Уплотнение бетонной смеси механическими методами проводят с
использованием виброплощадки или глубинного вибратора.
При уплотнении бетонной смеси марок по удобоукладываемости
П1, П2, П3, Ж1 с использованием виброплощадки форму с уложенной
и уплотненной штыкованием бетонной смесью жестко закрепляют на
лабораторной виброплощадке и вибрируют до полного уплотнения,
характеризуемого прекращением оседания бетонной смеси,
выравниванием ее поверхности, появлением на ней тонкого слоя
цементного теста.
При уплотнении бетонной смеси марок по удобоукладываемости
Ж2, Ж3, Ж4, Ж5 с использованием виброплощадки на форме
закрепляют насадку, устанавливают на поверхность бетонной смеси
пригруз, обеспечивающий давление (0,004±0,0005) МПа, и вибрируют
до прекращения оседания пригруза и дополнительно 5-10 с.
При уплотнении с использованием глубинного вибратора диаметр
вибратора не должен превышать 1/4 наименьшего размера формуемого
образца. Вибратор должен находиться в вертикальном положении и не
касаться дна или стенок формы.
После окончания укладки и уплотнения бетонной смеси в форме
верхнюю поверхность образца заглаживают мастерком или пластиной.
Способ и режим твердения образцов бетона, предназначенных для
производственного контроля прочности, следует принимать по ГОСТ
18105.
Образцы, предназначенные для твердения в нормальных условиях,
после изготовления до их распалубливания хранят в формах,
покрытых влажной тканью или другим материалом, исключающим
испарение из них влаги, в помещении с температурой воздуха (20±5)
°С.
При определении прочности бетона на сжатие образцы
распалубливают не ранее чем через 24 ч и не позднее чем через 72 ч,
прочности на растяжение - не ранее чем через 72 ч и не позднее чем
через 96 ч.
После распалубливания образцы помещают в камеру с
нормальными условиями твердения: с температурой (20±2) °С и
относительной влажностью воздуха (95±5)%. Образцы укладывают на
подкладки так, чтобы расстояние между образцами, а также между
образцами и стенками камеры было не менее 5 мм. Площадь контакта
образца с подкладками, на которые он установлен, должна быть не
более 30% площади опорной грани образца. Образцы в камере
нормального твердения не должны орошаться водой. Допускается
хранение образцов под слоем влажного песка, опилок или других
систематически увлажняемых гигроскопичных материалов.
Образцы, предназначенные для твердения в условиях тепловой
обработки, должны быть помещены в формах в тепловой агрегат
(пропарочную камеру, автоклав, отсек формы или кассеты и т.д.) и
твердеть вместе с конструкциями (изделиями) или отдельно по
принятому на производстве режиму.
После окончания тепловой обработки образцы распалубливают и
испытывают или хранят в нормальных условиях
В помещении для испытания образцов следует поддерживать
температуру (20±5) °С и относительную влажность воздуха не менее
55%. Образцы должны быть выдержаны до испытания при указанных
условиях в распалубленном виде в течение 24 ч, если они твердели в
воде, и в течение 4 ч, если они твердели в воздушно-влажностных
условиях или в условиях тепловой обработки.
Перед испытанием образцы подвергают визуальному осмотру,
устанавливая наличие дефектов в виде трещин, околов ребер, раковин
и инородных включений. Образцы, имеющие трещины, околы ребер
глубиной более 10 мм, раковины диаметром более 10 мм и глубиной
более 5 мм (кроме бетона крупнопористой структуры), а также следы
расслоения и недоуплотнения бетонной смеси, испытанию не
подлежат. Наплывы бетона на ребрах опорных поверхностей образцов
должны быть удалены абразивным камнем.
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]