Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология бетона и железобетона. Лабораторный практикум
.pdf
Подвижность бетонной смеси характеризуется измеряемой в сантиметрах величиной осадки конуса (ОК), отформованного из бетонной
смеси.
Подвижность бетонной смеси, О.К., изменяется в зависимости от
количества цементного теста в ней, зернового состава заполнителей,
формы и характера поверхности зерен, соотношения заполнителей,
вида цемента, содержания воды в смеси.
Если показатель подвижности бетонной смеси окажется равным
нулю, то смесь должна оценивается по жесткости.
Жесткость бетонной смеси, Ж, определяется временем вибрации, с, в течение которого происходит полное оседание предварительно отформованного конуса бетонной смеси.
По показателю удобоукладываемости смеси подразделяются на
ряд видов, которые приведены в табл. 2.
Таблица 2
Показатели удобоукладываемости бетонных смесей
Марка
удобоукладываемости
П
1
П
2
П
3
П
4
Ж
0
Ж
1
Ж
2
Ж
3
Удобоукладываемость по показателю:
подвижности, см жесткости, с
1–4 –
5–9 –
10–15 –
16 –
– 31
– 21–30
– 11–20
– 5–10
Плотность бетонной смеси находится как отношение массы
уплотненной бетонной смеси к ее объему.
Плотность бетонной смеси на пористых заполнителях определяется в стандартных мерных цилиндрах или в формах, в которых производится изготовление контрольных образцов бетона [2, 3].
Для определения плотности бетонную смесь укладывают в мерный
сосуд (или форму) и уплотняют на стандартной виброплощадке до появления на поверхности смеси «цементного молока», но не дольше 90 с.
11
После уплотнения избыток смеси срезают стальной линейкой и поверх-
−
m m
V
ность тщательно выравнивают вровень с краями мерного сосуда.
Плотность бетонной смеси вычисляют по формуле
б.c.
=ρ
1
, (7)
где m – масса мерного сосуда с бетонной смесью, г;
m1 – масса мерного сосуда без смеси, г;
V – объем мерного сосуда, л.
Контрольные вопросы
1. Основные характеристики бетонной смеси.
2. По какой формуле рассчитывается плотность бетонной смеси?
3. Чем характеризуется удобоукладываемость?
4. От чего зависит плотность?
5. Каким путем определяют раствороотделение бетонной смеси?
Лабораторная работа № 4
ПОДБОР СОСТАВА БЕТОНА
Цель работы: запроектировать состав бетона.
Инструменты и оборудование: стан д а р т ные ф о рм ы , кон ус Абрам-
са, пресс гидравлический, линейка, весы, мерный цилиндр, штангенциркуль.
Проектирование состава бетона производится расчетно-экспериментальным способом и включает последовательное выполнение следующих этапов:
- расчет предварительного состава бетона с помощью формул,
таблиц и графиков;
- приготовление пробных замесов с проверкой подвижности или
жесткости бетонной смеси;
- формование контрольных образцов-кубов и испытание их на
прочность при сжатии;
- построение зависимости Rб=f(В/Ц) и уточнение расхода матери-
алов.
12
При проектировании состава бетона определяются следующие
исходные данные:
- класс бетона по прочности, отпускная прочность и (или) передаточная прочность (для предварительно напряженных изделий);
- плотность легкого бетона в высушенном до постоянной массы
состоянии (дается в рабочих чертежах и стандартах на данный
вид изделий);
- марка бетона по морозостойкости, водонепроницаемости, а также другие дополнительные характеристики бетона, указанные
в проекте;
- подвижность или жесткость бетонной смеси, технологические
параметры ее приготовления, укладки и уплотнения;
- вид цемента и его основные физико-механические характеристики;
- вид мелкого и крупного заполнителей и их основные свойства [5, 6].
При подборе состава легкого бетона марка крупного заполнителя
и вид мелкого заполнителя должны приниматься с учетом табл. 3 [7].
Класс
бетона
В 3,5 М50
В 5
В 7,5
В 7,5 М100
Марка
бетона
М75
Вид заполнителей, применяемых в керамзитобетоне
Максимальная марка керамзитового гравия
Плотность
бетона
700 – – –
800 350 – 250
900 500 300 350
1000 600 500 550
110 0 700 600 600
1200 – 700 700
800 – – –
900 400 – 300
1000 550 450 500
110 0 700 550 600
1200 – 600 700
800 – – –
900 – – –
1000 450 – 350
110 0 600 450 500
1200 700 550 600
1300 – 700 700
1400 – 700 –
Песок
керамзитовый
по насыпной плотности
Песок плотный
кварцевый
Таблица 3
Зола ТЭЦ
13
Расчет состава легкого бетона для опытных замесов ведется в сле-
Н.П.
= ρV П /
дующей последовательности:
1. Расход цемента принимается по табл. 4.
Расход цемента в керамзитобетоне
Таблица 4
Проектная
марка
бетона
М50
М75
М100
450–500
550–600
Марка
керамзитобетона, кг/м
Керамзитовый песок
300 и менее 230 250 210
350–400 220 230 200
450–500 210 210 200
550–600 200 200 200
300 и менее 250 280 230
350–400 230 250 220
450–500 220 230 210
550–600 210 220 200
350–400 270 280 250
700
Расход цемента М400, кг/м
Плотный
3
(кварцевый)
Зола ТЭЦ
песок
250 250 230
230 230 220
220 220 210
3
2. Расход крупного заполнителя задается как по объему, так и по весу.
3. Расход песка по весу находится по формуле
П
где ρ
– марка по плотности керамзитобетона, кг/м3.
б.сух.
= ρ
м
– 1,15Ц – К, (8)
б.сух.
Потребность в мелком заполнителе вычисляется по формуле
где ρ
– средняя плотность мелкого заполнителя, кг/м3.
Н.П.
п
14
, (9)
Ориентировочные расходы песка для бетона приведены в табл. 5.
Таблица 5
Рекомендуемые расходы мелкого заполнителя
для конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов
Объемный расход мелкого заполнителя, м3/м
Марка бетона
М50 0,3–0,42 0,22–0,27 0,22–0,27
М75 0,3–0,43 0,22–0,3 0,22–0,3
М100 0,33–0,43 0,23–0,33 0,23–0,33
Керамзитовый
Зола ТЭЦ Кварцевый песок
песок
3
4. Ориентировочный расчетный расход воды устанавливается
в зависимости от требуемой удобоукладываемости и вида заполнителей, принимается по табл. 6.
Для рассчитанного состава бетонной смеси определяется ее теоретическая плотность как сумма расходов по массе на единицу объема
цемента, крупного и мелкого заполнителей и воды.
Таблица 6
Расход воды в легком бетоне
Расход воды, л/м3, при применении
О.К., см Ж, с
гравия щебня
6–8 – 210 230
1–2 5–10 180 210
– 10–20 170 195
– 20–40 160 180
При подборе состава бетона в лабораторных условиях проводят
расчеты состава бетона и опытные замесы. При этом расход цемента
во всех случаях должен быть не менее 200 кг/м3 .
Готовятся три состава бетонной смеси с расходом цемента:
- в первом составе – по табл. 4;
- во втором составе большим на 10–20 %;
- в третьем составе меньшим на 10–20 %;
15
При проведении замесов тщательно фиксируется дозировка всех
материалов, контролируется насыпная плотность и зерновой состав
крупного и мелкого заполнителей, определяется удобоукладываемость
смеси, изготавливаются образцы-кубы с определением плотности бетонной смеси в свежеуплотненном состоянии, плотности бетона через
4 часа после пропаривания и высушенного до постоянной массы, а также прочности бетона через 4 ч после пропарки.
Результаты подбора состава бетона заносятся в табл. 7.
По результатам проведения опытных замесов на основании испытания на прочность трех составов бетона строится зависимость вида
Rб=f(Ц), по которой окончательно уточняется расход цемента в откор-
ректированном составе бетона.
В работе используются:
- цемент марки ПЦМ400;
- песок кварцевый природный фракции 0–5 мм;
- песок дробленый (или обжиговый) керамзитовый фракции 0–5 мм;
- зола ТЭЦ;
- керамзитовый гравий фракции 5–20 мм насыпной плотности 300–500 кг/м3.
В результате проведенной работы выдается откорректированный
состав легкого бетона с заданными свойствами и делаются выводы.
Таблица 7
Составы и свойства
конструкционно-теплоизоляционного легкого бетона
3
Состав бетона
Плотность, кг/м
Бетонной
смеси
3
№ состава
Проектная плотность бетона
в высушенном состоянии, кг/м
Цемент, кг
Керамзит, л
Песок, л
Вода, л
16
после ТВО, МПа
Удобоукладываемость
теоретическая
фактическая
Бетона через 4 ч после ТВО
Бетона высушенного
до постоянной массы
Прочность бетона через 4 ч
Расчет состава конструкционного легкого бетона для опытных
замесов ведется в следующей последовательности:
1. Расход цемента назначается на основании данных, полученных
опытным путем.
2. Расход щебня определяется по формуле
K = γ × ρ
, кг/м3, (10)
з.к.
где γ – объемная концентрация крупного заполнителя, прини-
мается по табл. 8 в зависимости от межзерновой пустотности и удобоукладываемости смеси;
ρ
– плотность зерен крупного заполнителя в цементном
з.к.
тесте, кг/м3.
Объемная концентрация керамзитового гравия
Межзерновая
пустотность
керамзита
0,36 0,52 0,49 0,47
0,38 0,50 0,47 0,45
жесткости
свыше 30 с
Оптимальная объемная концентрация
керамзитового гравия при
осадке конуса 1–3 см или
жесткости 10–30 с
осадке конуса
свыше 3 см
Таблица 8
0,40 0,48 0,45 0,43
0,42 0,46 0,43 0,41
0,44 0,44 0,41 0,39
0,46 0,42 0,39 0,37
0,48 0,40 0,37 0,35
0,50 0,38 0,35 0,33
0,52 0,36 0,33 0,31
0,54 0,34 0,31 0,29
3. Расход песка определяется по формуле
П = ρ
– 1,15Ц – К, кг/м3, (11)
Б.сух.
где 1,15 Ц – масса цементного камня с учетом химически свя-
занной в нем гидратной воды в количестве примерно 15 % от массы цемента.
17
4. Потребность в расходе воды для обеспечения ее проектной удобоукладываемости определяется по табл. 9.
Таблица 9
Расход воды в бетонной смеси
Удобоукладываемость Максимальная крупность заполнителя, мм
гравия щебня
О.К., см Ж., с
10 20 40 10 20 40
8–12 – 235 220 205 265 250 235
3–7 – 220 205 190 245 230 215
1–2 10–20 205 190 175 225 210 195
– 20–30 195 180 165 215 200 185
– 30–50 185 170 160 200 185 175
– 50–80 175 160 150 190 175 165
Проведение опытных замесов, назначение и корректировка опытного состава бетона производится аналогично работе № 9. Необходимо
только учесть, что фактическая прочность конструкционного легкого бетона марок 150 и выше после пропаривания должна быть не менее 50 % от проектной марки бетона [6, 7].
В результате работы выдается откорректированный состав легкого бетона с заданными свойствами.
Для получения бетона высокого качества и экономичности технологическими службами заводов железобетонных изделий осуществляется постоянный контроль за их производством, вносятся необходимые
коррективы, учитывающие колебания свойств исходных материалов
и изменение режимов изготовления изделий.
Для оценки тех или иных свойств бетона используются как стандартные, так и самые разнообразные оригинальные методы исследований и оборудование, позволяющее характеризовать материал с точки
зрения его поведения в реальных условиях эксплуатации.
В последующих разделах студенты ознакомятся со специальными
методами исследований основных свойств сборных бетонных и железобетонных изделий и овладеют навыками самостоятельного их проведения.
18
Контрольные вопросы
1. По какой формуле определяется расход песка по весу для расчета состава
легкого бетона?
2. Как определяется ориентировочный расход воды?
3. В зависимости от чего принимается γ?
4. Для чего строится зависимость вида Rб=f(Ц)?
5. Что относится к мелкому заполнителю?
Лабораторная работа № 5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА
ПО КОНТРОЛЬНЫМ ОБРАЗЦАМ
Цель работы: определить прочность бетона по контрольным об-
разцам.
Инструменты и оборудование: стан д а р т ные ф о рм ы , кон ус Абрам-
са, пресс гидравлический, линейка, весы, мерный цилиндр.
Изготовление и испытание контрольных образцов производится
сериями.
В предварительно очищенную и смазанную форму равномерно
укладывают бетонную смесь не позднее чем через 15 минут после ее
приготовления.
Жесткие бетонные смеси и подвижные с осадкой конуса до 12 см
уплотняют вибрационным способом. Вибрирование пластичных смесей производится до выравнивания поверхности смеси и появления на
ней избытка цементного теста. Жесткие смеси вибрируют в течение
времени, равного их показателю жесткости, увеличенному на 30 с.
Подвижные смеси с осадкой конуса более 12 см уплотняют штыкованием по спирали от краев к центру образцов стержнем диаметром 16 мм.
При ускоренном способе твердения загрузка образцов в камеру тепловой обработки производится не ранее чем через два часа после их
изготовления.
При определении основных свойств бетона (прочности, морозостойкости, теплопроводности и др.) в большинстве случаев изготовляются образцы-кубы, размеры которых принимаются по табл. 10
в зависимости от наибольшей крупности заполнителя [6, 8].
19
Размеры образцов
Таблица 10
Наибольшая крупность
заполнителя, мм
10 7,0
20 10,0
40 15,0
70 20,0
100 30,0
Размер ребра куба, см
Для тяжелого бетона базовым принят куб с длиной ребра 15 см,
для легкого – 20 см.
При испытании необходимо следить, чтобы плиты пресса были
сухими, а образец расположен в центре плит пресса.
При определении предела прочности при сжатии в зависимости от
размеров образцов применяются переводные (масштабные) коэффициенты, которые приведены в табл. 11.
Таблица 11
Значения переводных коэффициентов в зависимости от размеров образцов
Размеры образцов-кубов, см Коэффициент К
7 × 7 × 7 0,85
10 × 10 × 10 0,95
15 × 15 × 15 1,00
20 × 20 × 20 1,05
30 × 30 × 30 1,10
к
Испытания контрольных образцов для определения класса бетона
производят через 28 суток нормального твердения.
Контрольные вопросы
1. Каким способом уплотняют жесткие бетонные смеси и подвижные с осадкой конуса до 12 см?
2. Какая длина ребра куба принята для тяжелого бетона?
3. Через сколько суток проводятся испытания контрольных образцов для
определения класса бетона?
4. В течение какого времени вибрируют жесткие бетонные смеси?
5. Чему равен показатель жесткости?
20
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]