Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Технология бетона и железобетона. Лабораторный практикум
.pdf
3. Возможность применения добавки для бетонов, использующихся при изготовлении преднапряженных конструкций.
4. Положительное влияние на плотность бетона и увеличение марки по водонепроницаемости бетона.
5. Не выделяет вредных веществ при контакте с водой.
Регламентируемое количество добавки составляет от 0,2 до 2,0 % от
массы вяжущего. Необходимое количество добавки рассчитывается исходя из сырьевых материалов посредством производства пробных замесов.
Для достижения наилучшего эффекта при приготовлении бетонной смеси необходимо выполнить следующие условия:
- введение добавки надо осуществлять после добавление всей
воды;
- достаточное время перемешивания после введения добавки [9].
Расчетный состав бетона проверяют в пробных замесах, исходя из
заданных подвижности и прочности бетона (при необходимости корректируется).
Исходные данные для определения состава тяжелого бетона с добавками-пластификаторами включают:
- проектную марку (класс) бетона по прочности и сроки ее достижения, определенную долю этой прочности к заданному сроку
твердения (распалубочную, передаточную и т. п.);
- технологические свойства бетонной смеси;
- общие характеристики составляющих бетона (цемента, заполнителей, добавок).
Подвижность бетонной смеси с добавками-пластификаторами следует назначать исходя из требуемой подвижности бетонной смеси без
добавки и вида добавки.
Объем вовлеченного в бетонную смесь воздуха с пластифицирующе-воздухововлекающей добавкой ЩСПК должен быть в пределах,
указанных в табл. 19.
Расчет исходного состава бетона при применении добавок-пластификаторов производится в следующей последовательности.
Рекомендуемое количество добавки находится по табл. 18, 19 и 20.
Водоцементное отношение определяется ориентировочно по формулам:
при В / Ц ≥ 0,4 В / Ц = К1 ∙ А ∙ Rц / (Rб + 0,5 ∙ К1 ∙ А ∙ Rб); (15)
при В / Ц < 0,4 В / Ц = К1 ∙ А ∙ Rц / (Rб – 0,5 ∙ К1 ∙ А ∙ Rб). (16)
31
Значения коэффициентов К1 и К2 принимаются по табл. 21 и 22.
Таблица 18
Подвижность бетонной смеси одинаковой удобоукладываемости
при уплотнении вибрированием
О.К. бетонной смеси
без добавки, см
1–2 1–2 1–2
3–4 2–3 1–2
5–6 4–5 3–4
7–8 6–7 5–6
9–10 8–9 7–8
11–12 9–10 8–9
13–14 11–12 10–11
15–16 13–14 12–13
17–18 15–16 14–15
Допускаемое количество вовлеченного воздуха
в бетонной смеси с добавкой ЩСПК
Наибольшая крупность
щебня (гравия), мм
О.К. бетонной смеси, см, с добавкой марки
СДБ, С-3 ЩСПК
Таблица 19
Объем вовлеченного воздуха, %, не более, при в/Ц
0,4 0,41–0,5 0,5
10 4 5 7
20 4 5 6
40 3 4 5
Таблица 20
Рекомендуемое количество добавок СДБ и ЩСПК
Количество добавки (в расчете на сухое вещ-во),
% от массы цемента при его расходе, кг/м
3
Вид цемента
≤ 260 ≤ 400 ≤ 500 >600
СДБ ЩСПК СДБ ЩСПК СДБ ЩСПК СДБ ЩСПК
ПЦ и БПЦ 0,15 0,15 0,2 0,25 0,25 0,4 0,3 0,6
СПЦ и ГПЦ 0,1 0,1 0,15 0,2 0,2 0,3 0,25 0,4
ШПЦ и ППЦ 0,2 0,25 0,25 0,3 0,3 0,5 0,35 0,8
Примечания: количество добавки приведено для среднеалюминатных цементов
с содержанием C3A 6–10 %. При содержании C3A более 10 % количество добавки
увеличивается на 0,05 %, а при содержании C3A менее 6 % – уменьшается на 0,05 %.
32
Таблица 21
В
В/Ц
Ц С
К П
⋅
⋅
Значения коэффициента K
Вид
добавки
С-3, СДБ 1,06 1,03 1,02 1,00 0,96
ЩСПК 0,91 0,93 0,95 0,96 0,97
1–4 5–7 8–10 11–14 15–18
K1 при подвижности бетонной смеси, см
1
Расход воды определяется как произведение водопотребности бетонной смеси без добавки на коэффициент, учитывающий влияние количества химической добавки на подвижность бетонной смеси [2].
Таблица 22
Подвижность
смеси, см
Величина коэффициента К
К2 при расходе цемента в бетонной смеси без добавки, кг/м
300 400 500 600
2
3
Добавка С-3
1–4 0,9 0,88 0,86 0,84
5–10 0,88 0,86 0,84 0,82
11–14 0,86 0,84 0,82 0,79
15–18 0,84 0,82 0,80 0,77
Добавка СДБ и ЩСПК
1–4 0,96 0,94 0,92 0,90
5–10 0,94 0,92 0,90 0,88
11–14 0,92 0,90 0,88 0,86
15–18 0,90 0,88 0,86 0,85
Расход цемента в бетоне с добавкой определяется по формуле
Ц
=
. (17)
Расход раствора добавки известной концентрации, л на 1 м3 бетона, определяется по формуле
=
Д
, (18)
где Ц – расход цемента на 1 м3 бетона, кг;
С – расход добавки, в % от массы цемента;
33
К – концентрация раствора добавки, %;
К
)
100
П – плотность приготовленного раствора добавки, кг/м3 (находится
по табл. 23).
Таблица 23
Зависимость «концентрация-плотность»
для водных растворов добавок-пластификаторов
Концентрация
1 – 1,004 1,003
3 – 1,013 1,015
5 1,02 1,021 1,031
10 1,06 1,043 1,066
12 – 1,053 1,079
14 – 1,063 1,092
16 1,074 1,073 1,106
18 – 1,083 1,119
20 1,09 1,091 1,132
25 1,116 1,117 1,161
30 1,148 1,144 –
35 1,180 1,173 –
40 1,205 1,202 –
50 – 1,226 –
Плотность водных растворов добавок, кг/м
С-3 СДБ ЩСПК
3
Расход воды в бетонной смеси находится по формуле
В В Д П(1
= − ⋅ −
3 р
. (19)
Коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия) раствором устанав-
ливается по формулам:
- при подвижности бетонной смеси с добавками С-3 и СДБ не более 6 см и с добавками ЩСПК не более 12 см:
α
= 0,7 + 0,0024 (Ц / ρц + В / ρв), (20)
к
- при подвижности бетонной смеси с добавками С-3 и СДБ более
6 см и с добавкой ЩСПК более 12 см:
α
= 0,85 + 0,0024 (Ц / ρц + В / ρв). (21)
к
34
Расход песка и щебня определяется стандартным способом.
т
б.с
ρ
.
Теоретическая плотность бетонной смеси с добавкой-пластифика-
тором в уплотненном состоянии, кг/м3, находится по формуле
= Ц + В + Др + П + Щ. (22)
Проведение опытных замесов и обработка результатов производятся в следующей последовательности. Расчетный состав бетонной
смеси необходимо экспериментально проверить на пробных замесах.
Для этого каждая бригада студентов готовит по 3 образца из бетонной смеси рассчитанного состава с различным расходом добавки.
Рабочие растворы добавок производятся перед приготовлением бетонной смеси. Для бетонной смеси определяют удобоукладываемость
и объем вовлеченного в бетонную смесь воздуха по формуле
= ρ − ρ ρ ×
ВВ Б.С Б.С Б.С
. . .
, %, (23)
Т Ф
( ) / Т 100
где , – теоретическая и фактическая плотности бетонной смеси,
кг/м3.
Полученные результаты испытаний всех бригад объединяют
в сводную табл. 24 и строят графики зависимостей:
- прочность – расход добавки;
- плотность бетона – расход добавки;
- объем вовлеченного воздуха – расход добавки.
Таблица 24
Результаты испытаний бетонной смеси и бетона
3
Расход
материалов на
1 м3 бетона, кг
№ бригады
Удобоукладываемость
Плотность
бетонной
смеси, кг/м
Плотность
3
кг/м
бетона,
Прочность
при сжатии,
МПа
леченного
Объем вов-
воздуха, %
песка
цемента
щебня
воды
ская
добавки
35
теоретиче-
фактическая
По результатам работы делаются выводы о влиянии расхода и вида
добавок ПАВ на свойства бетонной смеси и затвердевшего бетона.
Контрольные вопросы
1. Какие химические поверхностно-активные добавки были использованы
в данной работе?
2. Как нужно назначать подвижность бетонной смеси с добавками-пластификаторами?
3. Для чего используют поверхностно-активные вещества?
4. Какие исходные данные используют для определения состава тяжелого
бетона с добавками-пластификаторами?
5. Как определить теоретическую плотность бетонной смеси с добавкой-пластификатором в уплотненном состоянии?
Лабораторная работа № 10
ИЗУЧЕНИЕ ТЕПЛОИЗОЛЯЦИОННЫХ СВОЙСТВ
ЛЕГКОГО БЕТОНА
Цель работы: ознакомиться с методикой определения теплопро-
водности легких бетонов в лабораторных условиях, изучить влияние
вида и качества мелкого заполнителя конструкционно-теплоизоляционного керамзитобетона марки М75 на его теплопроводность [7].
Инструменты и оборудование: моделирующий зонд, измеритель
Щ-300, секундомер, нагреватель.
Теплопроводность является одним из важнейших показателей, характеризующим теплозащитные свойства легкого бетона. Теплопроводность легкого бетона находится в непосредственной зависимости от
его плотности, чем выше плотность бетона, тем хуже его теплозащитные свойства. Повышение объема пористого заполнителя в затвердевшем бетоне, а также уменьшение насыпной плотности керамзитового
гравия понижают теплопроводность легкого бетона.
Наиболее удобным способом измерения теплопроводности бетонов при натуральных и лабораторных испытаниях является в настоящее время зондовый метод, разработанный институтом ЦНИИЭП жилища.
36
Подготовка образцов к испытанию. При формовании образцов,
2
3
)
⋅ ⋅
I R с
подлежащих испытанию, в свежеуплотненный бетон закладывается
стержень, моделирующий зонд, предварительно смазанный техническим вазелином.
Во время лабораторных испытаний образец с зондом должен быть
защищен от внешних климатических воздействий теплоизоляционным коробом из поролона или пенопласта.
Проведение измерения теплопроводности. Перед началом измерения фиксируется начальное сопротивление термодатчика зонда по
показаниям измерителя Щ-300. Одновременно с пуском секундомера
включают тумблер нагревателя зонда на блоке питания. Показания
амперметра в этот момент должны быть I=0,1 А.
Нагрев производят в течение 16 мин, фиксируя отсчеты термосопротивления зонда (r3) в момент времени 0,4 и 16 мин.
В случае вынужденного прерывания процесса испытания повторное его проведение возможно не ранее чем через 1 час.
Обработка результатов измерений. Значение коэффициента теплопроводности определяют по формуле
∆
н
, Вт/(м°С), (24)
r
λ =
где I – ток нагрева, А;
Rн – сопротивление нагревателя зонда, принимается равным 53,25 Ом;
с – постоянная прибора, определяется экспериментально с помо-
щью эталона из органического стекла по ГОСТ 8.140 (с=0,3);
Δr3 – приращение значения термосопротивления зонда за вре-
мя 16 и 4 минуты, Ом.
За коэффициент теплопроводности принимают среднее арифметическое значение трех измерений. Полученные результаты считаются
удовлетворительными, если расхождение между крайними значениями коэффициента теплопроводности не превышает 5 %.
Целью работы является:
- ознакомление студентов с методикой определения теплопроводности легких бетонов в лабораторных условиях;
- изучение влияния вида и качества мелкого заполнителя конструкционно-теплоизоляционного керамзитобетона марки М75
на его теплопроводность.
37
В работе используются: цемент марки ПЦМ400; керамзитовый
гравий фракции 5–20 мм насыпной плотности 450–550 кг/м3; песок керамзитовый дробленый (или обжиговый) фракции 0–5 мм; песок кварцевый строительный Мкр= 1,1–1,8 фракции 0–2,5 мм; зола ТЭЦ.
Из каждого состава бетонной смеси подвижностью 4–6 см по
осадке стандартного конуса формуются по три образца-куба размером 15 × 15 × 15 см.
Испытания плотности, прочности и теплопроводности бетона производятся после пропаривания и высушивания образцов до постоянной массы [6].
Сравнительные результаты испытаний оформляются в виде итоговой таблицы, а также графически. По результатам проведенной работы делаются выводы.
Контрольные вопросы
1. Что такое теплопроводность?
2. Какой способ использовался для определения теплопроводности бетона?
3. В течение какого времени происходит нагрев?
4. Какой марки используют цемент в данной работе?
5. Как определить коэффициент теплопроводности?
Лабораторная работа № 11
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ БЕТОНА
Инструменты и оборудование: формы 7 × 7 × 22, длинномер ИЗВ-1.
1. Исследование долговечности бетона является длительным
и трудоемким процессом. Однако необходимость его проведения диктуется тем, что в настоящее время для изготовления различных бетонов используются новые строительные материалы,
долговечность которых практически не исследовалась. Кроме
того, в строительстве произошел ряд аварий, вызнанных применением материалов со сравнительно низкой долговечностью.
Целью работы является:
- определение величины деформации бетонных образцов с помощью оптического длинномера ИЗВ-1;
- изучение влияния на долговечность бетона различных условий
хранения образцов.
38
При выполнении лабораторной работы студенты каждой бригады
должны выполнить следующие задания:
- изготовить контрольные образцы-призмы размером 7 × 7 × 22 см
из бетона фиксированного состава и эталонные образцы того же
размера из бетона, долговечность которого заранее известна;
- подготовить места для выдерживания образцов в различных
средах: воздухе и воде;
- произвести наладку прибора ИЗВ-1 при помощи металлического эталона, относительная длина которого известна. Произвести замер относительной длины образцов после воздушного
и водного хранения.
Линейные деформации определяются на бетонных образцах-призмах размером 7 × 7 × 22 см; хранившихся в различных условиях: воздушно-сухих и попеременном увлажнении и высушивании. Измерение
относительной длины образцов производится с помощью оптического
длинномера ИЗВ-1 с точностью ±0,0015 мм.
В связи с тем, что замеры относительной длины образцов продолжаются более одного года, в состав лабораторной работы входит
подготовка образцов для замеров, осуществление измерения начальной величины относительной длины образца, а также определение относительной длины образцов, хранящихся в помещении лаборатории
длительное время.
Оценка долговечности бетона производится на основании анализа полученных результатов величин относительной длины образцов,
хранящихся в помещении лаборатории. В случае, если величины относительной длины исследуемых образцов не превышают эталонных,
бетон следует считать долговечным [9].
В выводах к лабораторной работе необходимо отметить сравнительную степень влияния на долговечность бетона различных условий хранения образцов.
Контрольные вопросы
1. Что такое долговечность?
2. С помощью какого прибора определяют линейные деформации?
3. Каких размеров изготавливают бетонные образцы для определения линейных деформаций?
4. С какой точностью производится измерение относительной длины размеров?
5. Когда можно бетон считать долговечным?
39
Лабораторная работа № 12
⋅
P
F t
ИЗУЧЕНИЕ КОРРОЗИИ АРМАТУРЫ В БЕТОНЕ
Инструменты и оборудование: стандартные формы, камера твердения.
Под воздействием атмосферных процессов, а также различных
агрессивных сред, в арматуре бетона развиваются коррозионные процессы, которые приводят зачастую к довольно значительному снижению несущей способности сборных железобетонных конструкций.
Целью работы является:
- ознакомление студентов с методикой определения коррозионной стойкости арматуры в бетоне;
- изучение влияния условий хранения бетонных образцов на степень коррозионного разрушения арматуры.
При проведении лабораторной работы студенты каждой бригады
должны выполнять следующие задания:
- подготовить стержни для закладки в бетон;
- изготовить образцы-кубы размером 10 × 10 × 10 см из бетона
фиксированного состава с заложенными в них стержнями;
- подготовленные образцы поместить в требуемые среды для
длительного хранения;
- после определенного срока хранения извлечь образцы, освободить находящиеся в них стержни, очистить их от прилипшего
бетона, продуктов коррозии и взвесить.
Изучение коррозии арматуры производится в бетонных образ-
цах-кубах с размером ребра 10 см.
Скорость коррозии арматуры подсчитывается по формуле
=
, кг/м2.с, (25)
где P – потеря стержня в массе, кг;
F – площадь сечения, м2;
t – время испытания, с.
Результаты испытания заносятся в таблицу.
В выводах к лабораторной работе необходимо отразить степень вли-
яния условий хранения образцов бетона на величину коррозии арматуры.
40
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]