Технические требования к мелкому заполнителю

Таблица 3.6

Допустимое содержание нежелательных примесей

Примеси	Бетон зоны переменного уровня воды	Бетон подводной и внутренней зоны	Надводный бетон
Глина, ил и пылевидные примеси (0,05 мм), %	2	5	3
Сернокислые и сернистые соединения в пересчете на SO3, %	1	1	1
Слюда, %	1	3	2
Органические примеси	При колориметрической пробе окраска жидкости над песком должна быть светлее цвета эталона
Опал другие аморфные видоизменения кремнезема	Не допускается без специальной проверки
Глина в виде комьев	Не допускается

Требования по гранулометрическому составу

1. Кривая просеивания песка должна лежать в области между крайними стандартными кривыми.

2. Модуль крупности песка должен лежать в пределах М_п=1,5…3,0. По модулю крупности песок делят на мелкий (М_п=1,5…2,0), средний (М_п=2,0…2,5) и крупный (М_п=2,5…3,0).

3.4. Испытания бетонной смеси и бетона

Данная лабораторная работа заключается в приготовлении нескольких бетонных смесей, отличающихся одним (из трех: В/Ц, r, Ц) параметров состава при постоянных двух других, определении их подвижности (осадки конуса), изготовлении из каждой бетонной смеси образцов кубов, выдержки их в стандартных условиях и испытании на прочность в заданном возрасте. Целью этих испытаний является не только оценить свойства бетонной смеси и бетона, но и получить зависимости этих свойств от параметров состава. При проектировании состава бетона используют следующие три зависимости: R=f(В/Ц), ОК=f(r) и ОК=f(Ц).

Работа выполняется в следующей последовательности.

Расчет количества материалов на замес. Задаются параметрами состава бетона Ц, В/Ц и r, один из которых переменный, а два других постоянные. По данным параметрам рассчитывают количество материалов на замес определенного объема (см. п. 2.3), принимая, например, γ_б=2400 кг/м³, а соотношение двух фракций щебня 1:1.

Приготовление бетонных смесей. По найденным расходам отвешивают песок, цемент, воду и две фракции щебня.

При ручном изготовлении затворение бетонных смесей производят на полу. Перемешивают смесь двумя лопатами, которые направляют навстречу друг другу. На смоченный бетонный пол высыпают песок, делают в нем лунку и добавляют цемент. Сухую смесь перемешивают и в процессе добавляют поочередно фракции щебня. По достижении однородности сухой смеси добавляют воду, для чего в смеси делают лунку. Добавляют сначала половину воды и после ее равномерного распределения добавляют оставшуюся часть. При окончательном перемешивании доводят смесь до однородности.

При механическом изготовлении в бетономешалке в основном сохраняют ту же последовательность, но воду можно добавлять в один прием.

Определение осадки конуса бетонной смеси.Конус Абрамса (рис. 3.12), пол и все другие поверхности, соприкасающиеся с бетонной смесью увлажняют мокрой тканью. Конус устанавливают на пол и заполняют бетонной смесью в три слоя одинаковой высоты. Каждый слой штыкуют 25 раз. Избыток смеси срезают, поверхность заглаживают, конус плавно поднимают и ставят рядом с бетонной смесью. Осадку конуса измеряют с точностью 0,5 см. Подробнее см. п. 2.4.4.

Изготовление бетонных образцов-кубов. Из каждой смеси изготовляют стандартные образцы-кубы с ребром 15 см для испытания на сжатие.

Бетонную смесь укладывают в формы слоями высотой не более 100 мм. Каждый слой штыкуют 25 раз. При ОК<10 см бетонную смесь дополнительно уплотняют вибрированием на стандартной виброплощадке. После уплотнения избыток бетонной смеси срезают и поверхность заглаживают. Образцы хранят в течение 1…3 суток в формах, покрытых влажной тканью, при температуре воздуха (202) С, затем их освобождают от форм, и выдерживают до испытания в камере с относительной влажностью воздуха не менее 95 % при температуре (202) С.

Испытание бетонных образцов-кубов на прочность при сжатии. Образцы зажимают между плитами гидравлического пресса, включают нагружающее устройство и доводят образцы до разрушения. При этом нагрузка достигает максимального значения и начинает снижаться (это видно по стрелке силоизмерителя или манометра). Максимальное отклонение стрелки позволяет рассчитать (или указывает непосредственно) нагрузку P_max, необходимую для разрушения образца. При измерении давления масла p в гидравлической системе пресса P_max=pS_п, где S_п – площадь поршня в рабочем цилиндре пресса.

При испытании образцы устанавливают так, чтобы заглаженная грань не прилегала к плитам пресса. Для определения марки или класса бетона образцы испытывают в возрасте 28 суток, кроме гидротехнического бетона речных сооружений, контрольный возраст которого должен составлять 180 суток. При других испытаниях возраст может быть иным. Соотношение прочности бетона в различном возрасте приблизительно составляет: R₁₈₀=1,4R₂₈ =1,7R₁₄=2,1R₇.

Предел прочности образца вычисляют по формуле

R=α P_max/S₀,

где S₀ – площадь образца; α – масштабный коэффициент.

Прочность бетона вычисляют как среднее арифметическое значение результатов испытаний (в серии из 2 или 3 образцов – по двум наибольшим, из 4 – по 3, из 6 – по 4).

Влияние водоцементного отношения. Для оценки влияния В/Ц на свойства бетонной смеси и бетона готовят несколько бетонных смесей с разным В/Ц и постоянными параметрами Ц и r. Для каждой бетонной смеси определяют ОК и строят график зависимости ОК=f(В/Ц) (см. рис. 2.4-а). Из каждой бетонной смеси готовят по несколько образцов-кубов, выдерживают их в стандартных условиях и испытывают на прочность в заданном возрасте. Строят график зависимости R=f(В/Ц) (см. рис. 2.6-а).

Влияние доли песка на объем пустот в смеси заполнителей. Готовят несколько сухих смесей песка и щебня с различным параметром r и определяют для каждой межзерновую пустотность: V_п=(1-γ_н/ρ)·100. Строят график зависимости V_п=f(r) (см. рис. 2.15).

Влияние доли песка на подвижность бетонной смеси. Готовят несколько бетонных смесей с разным r, но постоянными параметрами Ц и В/Ц. Для каждой бетонной смеси определяют ОК и строят график зависимости ОК=f(r) (см. рис. 2.4-в).

Влияние расхода цемента на подвижность бетонной смеси. Готовят несколько бетонных смесей с разным Ц, но постоянными параметрами В/Ц и r. Для каждой бетонной смеси определяют ОК и строят график зависимости ОК=f(Ц) (см. рис. 2.4-б).

Проверка результатов проектирования состава бетона. Для проверки правильности результатов проектирования состава бетона готовят бетонную смесь запроектированного состава и определяют ее подвижность (ОК), затем из этой бетонной смеси готовят образцы-кубы и по истечении заданного срока твердения испытывают их на прочность при сжатии.

Состав бетона запроектирован правильно, если выполняются условия: ОК_факт=ОК_зад ± 1 см и R_факт=(1,0…1,15)R_зад.