2.1. Крупный заполнитель.

Щебень – рыхлосыпучий материал, получаемый путем дробления крупных кусков различных твердых горных пород с размером частиц от 5 до 70 мм.

Гравий– рыхлый материал, образовавшийся в результате естественного разрушения (выветривания) твердых горных пород и состоящий из зерен округлой формы с размером частиц от 5 до 70 мм.

Крупный заполнитель выполняет в бетоне роль несущего каркаса.

Оценка качества крупного заполнителя производится по следующим основным показателям:

• зерновому составу и наибольшей крупности зерен;

• содержанию пылевидных, глинистых частиц и вредных примесей ;

• форме зерен;

• прочности;

• радиационно-гигиенической характеристике.

Плотность крупного заполнителя должна быть в пределах 2000-2800 кг/м³, марка по морозостойкости – не ниже проектной марки бетона по морозостойкости. В расчетно-графической работе необходимо дать оценку качества крупного заполнителя требованиям ГОСТ 26633-91. Требования ГОСТ приведены в приложении 1.

2. Мелкий заполнитель.

В качестве мелкого заполнителя в плотных бетонах чаще всего применяют природный песок.

Песок – рыхлая смесь зерен крупностью 0,16-5 мм, образовавшаяся в результате естественного разрушения твердых горных пород. Природные пески в зависимости от условий залегания могут быть речные, морские и горные (овражные).

К мелкому заполнителю из природных песков предъявляют требования по следующим показателям:

• зерновому составу и модулю крупности;

• содержанию пылевидных и глинистых частиц, вредных примесей;

• петрографическому составу;

• радиационно-гигиенической характеристике.

При подборе состава бетона учитывают истинную плотность, которая должна быть 2000-2800 кг/м³.

Зерновой состав песка имеет большое значение для получения плотного бетона заданной марки при минимальном расходе цемента.

В бетоне песок служит для заполнения пустот между зернами крупного заполнителя, в то же время все пустоты между зернами песка должны быть заполнены цементным тестом.

С целью уменьшения расхода цементного теста следует применять пески с малой пустотностью и наименьшей суммарной поверхностью частиц. Крупный песок имеет небольшую поверхность зерен, но значительную пустотность. Лучшими являются крупные пески, содержащие оптимальное количество средних и мелких частиц. Применение такого песка позволяет получить бетон плотной структуры. В расчетно-графической работе необходимо в соответствии с требованиями ГОСТ 26633-91 дать оценку качества песка в соответствии с проектным заданием.

Требования ГОСТ к песку приведены в приложении 3.

2.3.Цемент.

В качестве вяжущих материалов в плотном бетоне на плотных заполнителях следует применять портландцемент и шлакопортландцемент, сульфатостойкий цемент и цемент с активными минеральными добавками.

В расчетно-графической работе необходимо указать марку и активность цемента, к какой группе по срокам схватывания относится выбранный цемент.

2.4.Вода.

В расчетно-графической работе необходимо указать какого качества вода применяется для приготовления бетонной смеси.

3. Материалы для бетона. Определение их качества.

3.1. Испытание щебня (гравия).

3.1.1. Определение зернового состава щебня (гравия).

Теоретическая часть.

Зерновой состав щебня в значительной мере влияет на качество приготовленного на нем бетона. При выборе зернового состава крупного заполнителя необходимо исходить из основного требования: получить наименьший объем пустот в крупном заполнителе, а, следовательно, наименьший расход цемента в бетоне заданной марки.

Для определения зернового состава используют метод ситового анализа.

Зерновой состав щебня (гравия) характеризуется частными и полными остатками на ситах № 70, 40, 20, 10, 5 и проходом через сито № 5, а также наибольшим диаметром зерен щебня Д_НБ.

Частным остатком называется количество материала на каждом сите, выраженное в килограммах или в процентах:

(3.1)

где – частный остаток, %;

– частный остаток, кг;

– навеска материала, кг.

Полным остаткомназывается сумма частного остатка на данном сите и частных остатков на ситах с большими размерами отверстий.

(3.2)

Проход (3.3)

где А_i – полный остаток на данном сите, %;

а₀+ … + а_i– частные остатки на всех ситах с большими размерами отверстий плюс остаток на данном сите, %.

Фракцией называется остаток на данном сите, прошедший через сито предыдущего номера.

У щебня существуют фракции 40-70, 20-40, 10-20, 5-10 мм. Зерновой состав щебня должен соответствовать требованиям ГОСТ, т.е. кривая полных остатков должна лежать в зоне оптимального зернового состава.

По полным остаткам устанавливают наибольшую и наименьшую крупность зерен щебня (гравия). За наибольшую крупность зерен (Д) принимают размер отверстий того верхнего сита, на котором полный остаток не превышает 10%, а занаименьшую крупность (d) – размер отверстия нижнего сита, полный остаток на котором составляет не менее 90 %. Кроме того, вычисляют 0,5(Д+d) и 1,25Д.

Приборы и материалы.

1. Навеска щебня (гравия) в соответствии с наибольшей крупностью.

2. Набор стандартных сит с размерами отверстий сит 70, 40, 20, 10 и 5 мм.

3. Весы торговые с разновесами.

Методика выполнения работы.

1. Устанавливаем наибольшую крупность щебня (гравия) Д и выбираем навеску щебня в зависимости от Д.

1. Рассеиваем навеску на стандартной колонке сит.

2. Определяем частные остатки на ситах путем их взвешивания.

3. Подсчитываем полные остатки на ситах.

4. Устанавливаем наименьшую и наибольшую крупность зерен щебня, т.е dи Д.

5. Результаты испытаний записываем в табл. 3.1.

Лабораторный журнал.

Таблица 3.1.

Зерновой состав щебня (гравия).

Остаток	Размеры отверстий сит, мм						Сумма
	70	40	20	10	5	поддон
Частный mi, г							10 кг
Частный аi, г							100 %
Полный Аi, %						-	-

Расчетная часть.

1. Данные расчета номеров контрольных сит заносим в таблицу 3.2:

Таблица 3.2

Номера контрольных сит		Пределы содержания зерен по ГОСТ
формула	Мм
D d 0,5(D+d) 1,25D		0-10 90-100 30-80 0-0,5

Примечание: номера контрольных сит 0,5(D+d) и 1,25 D принимаются по ближайшим стандартным размерам сит.

2. Строим зону оптимального зернового состава по пределам ГОСТ (рис.1).

3. Наносим полученный зерновой состав в полных остатках на рис. 1.

Рис.1. Область зернового состава щебня.

Вывод.Делается вывод о соответствии зернового состава испытываемого щебня требованиям ГОСТ 8267-93 (прил. 2).