Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология бетона и железобетона. Лабораторный практикум
.pdf
Лабораторная работа № 6
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ВИБРАЦИИ
НА ПРОЦЕСС УПЛОТНЕНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ
Цель работы: изучить влияния режимов вибрирования на про-
должительность уплотнения бетонной смеси.
Инструменты и оборудование: стандартные формы, конус Абрамса, пресс гидравлический, линейка, весы, мерный цилиндр, виброплощадки.
При выполнении данной работы студенты изучают влияние режима вибрирования на продолжительность уплотнения бетонной смеси.
В работе используется цемент марки не ниже 400, песок рядовой,
щебень или гравий предельной крупности 20 мм.
Группа студентов разбивается на бригады, каждая из которых работает на смесях с заданным постоянным расходом воды. Составы бетонных смесей указаны в табл. 12.
В работе используются три виброплощадки. Заданные амплитуды
вибрирования проверяются с помощью вибромарки или вибрографом.
Регулирование амплитуды колебаний виброплощадки обеспечивается
различной установкой дебалансов, которые сообщают рабочему столу
круговые гармонические колебания. Частота колебаний во всех опытах постоянна и равняется частоте колебаний имеющихся лабораторных площадок.
Таблица 12
Расход материалов на опытный замес
Номер Расход материалов, кг
бригады состава цемент песок щебень вода, л
1 1 2,1 5,3 8,0 1,23
2 2 2,1 5,3 8,0 1,16
3 3 2,1 5,3 8,0 1,09
Продолжительность вибрирования бетонной смеси, т. е. время, необходимое для выравнивания ее поверхности в форме, определяется
по упрощенному способу Б.Г. Скрамтаева [9].
Запись результатов опытов производится по форме табл. 13.
21
При обработке результатов экспериментов интенсивность вибрации определяется по формуле
И = А2 × f 3, (12)
где И – интенсивность вибрации, мм2/с3;
А – амплитуда вибрации, мм;
f – частота вибрации, 1/с.
По результатам опытов для каждого состава строятся графики зависимостей продолжительности вибрирования бетонной смеси от интенсивности вибрации и показателя (Иτ2) от расхода воды в смеси.
По построенным зависимостям делают выводы:
- об изменении продолжительности виброуплотнения бетонной
смеси при увеличении (уменьшении) интенсивности вибрации;
- о влиянии интенсивности вибрации на продолжительность
Номер
состава
1 2,1 300
1
2 2,1 300
уплотнения бетонных смесей.
Результаты определения
продолжительности вибрирования и показателя Иτ
Расход
материалов
Цемент, кгВода,
л
3
замеса
На 1 м
На замес
На замес
1,23
1,23
3
На 1 м
175
175
Частота
Амплитуда
вибрации А, мм
Таблица 13
2
3
/с
2
,
2
/с
2
мм
Частота
вибрации f, 1/с
вибрации, 1/с
Интенсивность
вибрации, мм
вибрации τ, с
Показатель, Иτ
Продолжительность
3 2,1 300
1 2,1 300
2
2 2,1 300
3 2,1 300
175
1,23
175
1,23
175
1,23
175
1,23
22
Окончание табл. 13
Номер
Расход
материалов
3
/с
2
Цемент, кгВода,
л
замеса
состава
1 2,1 300
3
2 2,1 300
3 2,1 300
3
На 1 м
На замес
На замес
1,23
1,23
1,23
3
На 1 м
175
175
175
Частота
Амплитуда
вибрации А, мм
вибрации f, 1/с
Частота
вибрации, 1/с
Интенсивность
вибрации, мм
вибрации τ, с
Продолжительность
Контрольные вопросы
1. Не ниже какой марки используют цемент при выполнении данной работы?
2. С помощью чего проверяются заданные амплитуды вибрирования?
3. По какому способу определяется продолжительность вибрирования бетонной смеси?
4. По какой формуле рассчитывается интенсивность вибраций?
5. В каких единицах измерения измеряется частота вибрации?
,
2
/с
2
мм
Показатель, Иτ
Лабораторная работа № 7
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ РАСХОДА ВОДЫ И ЦЕМЕНТА
НА УДОБОУКЛАДЫВАЕМОСТЬ БЕТОННОЙ СМЕСИ
И ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА
Цель работы: изучить влияние расхода воды, цемента и объ-
ема цементного теста в бетонной смеси на ее удобоукладываемость
и прочность бетона.
Инструменты и оборудование: стан д а р т ные ф о рм ы , кон ус Абрамса, пресс гидравлический, линейка, весы, мерный цилиндр, пропарочная камера.
В ходе выполнения лабораторной работы изучается влияние расхода воды, цемента и объема цементного теста в бетонной смеси на
23
ее удобоукладываемость и прочность бетона. В работе также проверяется зависимость прочности бетона на сжатие от цементно-водного
отношения [1, 2].
При выполнении опытов применяется один вид цемента марки не
ниже М400, песок рядовой строительный, просеянный через сито 5 мм
и щебень (гравий) с предельной крупностью зерен 20 мм.
Объем цементного теста в бетонной смеси для составов, приведенных в табл. 14, рассчитывается по формуле
C
где C
– объем цементного теста, м3/м3;
ц.т.
= B / 1000 + Ц / ρц, м3/м3, (13)
ц.т.
В – расход воды, л;
Ц – расход цемента, кг;
ρц – плотность цемента, кг/м3.
Таблица 14
Составы бетонных смесей
Номер Расход материалов на замес 7 л
бригады состава Цемент, кг Вода, л Щебень, кг Песок, кг
Составы с постоянным расходом цемента
1 1 2,1 1,33 8,0 5,3
2 1,44 8,0 5,3
3 1,54 8,0 5,3
Составы с постоянным расходом воды
2 1 2,1
2 2,45 7,85 5,15
3 2,8 7,65 4,95
Составы с постоянным В/Ц
3 1 1,93 1,35 8,07 5,40
2 2,10 1,47 8,00 5,3
3 2,28 1,60 7,92 5,2
Примечание: расход воды должен уточняться в зависимости от вида заполнителя
и обеспечивать получение смеси необходимой удобоукладываемости.
1,12
8,0 5,3
Из полученных бетонных смесей изготавливают по 6 кубов-образцов (из каждого замеса), обеспечивая полное уплотнение бетонной смеси. Определяется плотность бетонной смеси в формах. После
24
изготовления и выдержки по три образца каждого состава помещают
в пропарочную камеру, где их подвергают тепловой обработке, а оставшиеся образцы помещают в камеру нормального твердения.
Полученные результаты заносят в табл. 15.
На основании данных табл. 15 строятся следующие графики зависимостей удобоукладываемости бетонной смеси и прочности бетона:
- от водосодержания смеси при постоянном расходе цемента;
- от расхода цемента при постоянном водосодержании смеси;
- от объема цементного теста при постоянном водоцементном
отношении [6, 8].
По полученным зависимостям делают выводы.
Таблица 15
Результаты испытаний бетонов
3
, после
3
3
кг/м
бетонной смеси
Плотность бетона,
В/Ц
№ состава
теста в 1 м
Объем цементного
Удобоукладываемости
Ж, с
ОК, см
Плотность бет. смеси в форме кг/м
Контрольные вопросы
суток
твердения
пропаривания
Прочность
пропаривания
сле
при сжатии, МПа, по-
суток
твердения
1. Какой вид цемента применяется в данной работе?
2. От чего зависит расход воды?
3. Сколько образцов кубов можно изготовить из полученных бетонных смесей?
4. Как рассчитать объем цементного теста в бетонной смеси для составов?
5. Где происходит тепловая обработка образцов?
25
Лабораторная работа № 8
100
+ + +
A A ... A
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК
ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ НА СВОЙСТВА БЕТОННОЙ СМЕСИ
И ПРОЧНОСТЬ БЕТОНА
Цель работы: изучить влияния зернового состава песка и круп-
ного заполнителя на удобоукладываемость бетонной смеси, а значит,
и на ее водопотребность.
Инструменты и оборудование: стан д а р т ные ф о рм ы , кон ус Абрам-
са, пресс гидравлический, линейка, весы, мерный цилиндр, набор сит.
Работа направлена на изучение влияния зернового состава песка
и крупного заполнителя на удобоукладываемость бетонной смеси,
а значит, и на ее водопотребность. В работе также исследуется влияние на удобоукладываемость соотношения между мелким и крупным
заполнителем в бетонной смеси.
Для проведения опытов берется один вид цемента марки не
ниже 400; три вида строительного песка: песок № 1, просеянный через
сито 5 мм, № 2 – тот же песок, просеянный через сито 0,63, № 3 – тот
же песок, просеянный через сито 0,315 мм. Одновременно используются три вида щебня (гравия): щебень № 1 – фракции 5–10 мм, № 2 –
фракции 10–20 мм, № 3 – фракции 20-40 мм.
Модуль крупности песка определяется по формуле
где А
2,5
; А
1,25
;…; А
М
кр
– полные остатки песка на контрольных ситах, %.
0,14
2,5 1,25 0,14
=
, (14)
Из полученных бетонных смесей формуют по 3 образца-куба
(из каждого замеса). После тепловлажностной обработки определяют плотность и прочность бетона. Полученные результаты заносятся
в табл. 16 и 17.
26
Составы и свойства бетонных смесей
Таблица 16
Номер Расход материалов на замес 7 л
Щебень
кг
бригады
состава
Цемент,
Вода, л
мм
НКЩ,
Рас-
ход, кг
1. Составы на песке № 1 (Мк= )
1
1
2 20 8 5,3
2,1 1,51
10 8 5,3
3 40 8 5,3
2. Составы на песке № 2 (Мк= )
1
2
2 20 8 5,3
2,1 1,51
10 8 5,3
3 40 8 5,3
3. Составы на песке № 3 (Мк= )
1
3
2 20 8 5,3
2,1 1,51
10 8 5,3
Удобоуклады-
ваемость
ОК,
Песок, кг
см
Ж, с
Мас-
совая
доля
песка,
r
3 40 8 5,3
4. Составы с переменной массовой долей песка № 1
1
4
2 20 8 5,3
2,1 1,40
20 8,7 4,6
3 20 7,3 6,0
Таблица 17
Составы и свойства бетонов
Расход материалов на 1 м3 бетона
Прочность
Плотность
№ состава
В/Ц
кг
Цемент,
Вода, л
кг
Песок,
Щебень,
бетона, кг/м
кг
при сжатии,
3
МПа
1. Составы на песке № 1
1
2
3
2. Составы на песке № 2
1
2
3
27
Окончание табл. 17
Расход материалов на 1 м3 бетона
В/Ц
кг
№ состава
1
2
3
1
2
3
Цемент,
4. Составы с переменной массовой долей песка
Вода, л
3. Составы на песке № 3
кг
Песок,
кг
Щебень,
Плотность
бетона, кг/м
3
Прочность
при сжатии,
МПа
По результатам испытаний, приведенным в табл. 17, строятся графики зависимостей удобоукладываемости бетонной смеси, плотности
и прочности бетона от:
- модуля крупности песка при различной наибольшей крупности
щебня;
- массовой доли песка в смеси заполнителей.
По полученным зависимостям делаются выводы.
Контрольные вопросы
1. Какие три вида песка используют при выполнении данной работы?
2. Что означают А
3. После чего определяют прочность и плотность бетона?
4. Как определить модуль крупности?
5. Какое сито используется для второго вида песка?
2,5
; А
; …; А
1,25
и в каких единицах измерения?
0,14
Лабораторная работа № 9
ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ДОБАВОК ПОВЕРХНОСТНО-
АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА СВОЙСТВА БЕТОНА
Цель работы: исследовать влияние вида и количества добавок на
свойства бетона. Научиться определять оптимальное количество добавки.
Инструменты и оборудование: стан д а р т ные ф о рм ы , кон ус Абрам-
са, пресс гидравлический, линейка, весы, мерный цилиндр.
28
Для улучшения свойств бетонной смеси и обеспечения необходимых эксплуатационных характеристик бетонов применяют различного вида добавки. Их вводят непосредственно в бетонную смесь в виде
сухого порошка или водных растворов и суспензий. В данной работе предусмотрено использовать следующие химические поверхностно-активные добавки: СДБ, ЩСПК, С-3.
В современном строительном мире многие ведущие фирмы по
производству модификаторов бетонов начали выпуск добавок на основе поликарбоксилатных эфиров. Общее название, которое получил
данный вид добавок, – гиперпластификаторы. Основу молекулы водорастворимых карбоксилсодержащих полимеров составляет так называемая «гребенка», которая представляет собой основную полимерную цепочку, к которой прикрепляются ответвления карбоксильных
и эфирных групп. Эти ответвления позволяют адсорбироваться поликарбоксилатам на частицах цемента (рис. 1).
Принцип действия гиперпластификаторов основан на диспергирующем эффекте. Это свойство, когда добавка адсорбируется на поверхности и удерживает частицы материала на необходимом расстоянии друг
от друга посредством электростатического отталкивания или стерического отталкивания, снижая тем самым тенденцию к неконтролируемому слипанию мелких частиц цементной составляющей бетона. Также
современные исследователи склонны считать, что диспергирующий эффект гиперпластификаторов происходит не только из-за электростатического отталкивания, но и в первую очередь за счет пространственного
отталкивания, связанного с тем, что боковые ответвления карбоксильных и эфирных групп имеют довольно длинные цепочки.
Рис. 1. Вид структуры поликарбоксилата
29
Время появления данного вида добавок дотируют концом ХХ века [9].
Вещества на основе поликарбоксилатных эфиров широко применяются
в производстве товарного бетона, при этом исследование их свойств и
способов совершенствования продолжается. Введение поликарбоксилатов рекомендуется вместе с водой затворения при изготовлении бетонных
смесей, что позволяет очень сильно повысить ОК (осадку конуса) бетонной смеси, не изменяя ее водопотребности, либо снизить содержание воды
при той же подвижности бетонной смеси. Следует подчеркнуть, что поликарбоксилаты адсорбируются гораздо лучше на гидросульфоалюминатах, поэтому эффект пластифицирующего действия зависит во многом от
содержания в вяжущем веществе С3А. По некоторым данным, чем выше
содержание алюминатов в цементе, тем в большей степени начальная подвижность цементных систем зависит от скорости растворения CaSO4.
Также следует отметить, что, по данным различных источников,
поликарбоксилаты адсорбируются на поверхности зерен цемента, создают вокруг них малопроницаемую оболочку. С одной стороны, это
большой плюс для увеличения подвижности бетонной смеси, но и минус – вследствие замедления гидратации цемента. Поэтому следует
более тщательно выполнять расчет состава бетона, учитывать состав
цемента, знать структуру и основной эффект действия гиперпластификатора, его оптимальные дозировки.
Современные производители добавок решают вопросы улучшения качества производимых добавок путем введения автоматизированны х производств. Эти производства рассчитаны на оптимизацию состава, контроль
молекулярной массы и молекулярно-массовое распределение добавок на
основе поликарбоксилатов. При этом используется как синтез бинарных
сополимеров как индивидуальные производные оксиэтилированного аллилового спирта с различным числом боковых цепей окиси этилена, так
и смеси этих веществ, взятых в разных молекулярных пропорциях.
Целью данной работы являлось получение тяжелого бетона с В/Ц
менее 0,5 класса В30 с добавкой на основе поликарбоксилатов.
При проведении исследований применялась добавка
MasterGlenium® 115, относящаяся к классу поликарбоксилатов с водоудерживающим действием.
По заявлению производителя к неоспоримым преимуществам
данной добавки можно отнести следующее:
1. Возможность её применения с различными видами цемента.
2. Быстрый набор прочности при сохранении подвижности.
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]