- •Кафедра строительных материалов и архитектуры
- •Методическое пособие
- •Санкт-Петербург
- •Введение
- •1. Общие сведения о проведении лабораторного контроля свойств строительных материалов
- •1.1 Лабораторный контроль качества строительных материалов
- •Понятие о метрологии
- •Математическая обработка результатов лабораторных испытаний
- •2. Определение показателей основных физических свойств материалов
- •2.1. Основные средства измерений показателей физических свойств
- •2.2. Определение плотности
- •2.3. Определение средней плотности
- •2.4. Определение насыпной плотности
- •2.5. Определение пористости и пустотности
- •2.6. Определение влажности
- •2.7. Определение водопоглащения
- •3. Определение показателей основных механических свойств материалов
- •3.1. Основные средства измерений показателей механических свойств
- •3.2. Определение предела прочности при сжатии
- •3.3. Определение предела прочности при растяжении
- •3.4. Определение предела прочности при изгибе
- •4. Испытание естественных каменных материалов
- •4.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •4.2. Ознакомление с образцами естественных каменных материалов
- •4.3. Определение плотности
- •4.4. Определение средней плотности
- •4.5. Определение пористости
- •4.6. Определение водопоглощения
- •4.7. Определение предела прочности при сжатии
- •4.8. Определение твердости естественного камня
- •5. Испытание гипса строительного
- •5.1. Определение стандартной консистенции (нормальной густоты) гипса
- •5.2. Определение сроков схватывания гипса
- •5.3. Определение предела прочности на растяжение при изгибе и сжатие
- •6. Испытание портландцемента
- •6.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •6.2. Определение тонкости помола цемента
- •6.3. Определение нормальной густоты цементного теста
- •6.4. Определение сроков схватывания
- •6.5. Определение равномерности изменения объема
- •6.6. Определение предела прочности при изгибе и сжатии
- •6.7. Определение прочности цемента при пропаривании
- •6.8. Особенности статистической обработки результатов испытаний при расчете нижней доверительной границы и коэффициента вариации марочной прочности цемента
- •7. Испытание плотного мелкого заполнителя
- •7.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •7.2. Определение зернового состава песка
- •7.3. Определение модуля и группы крупности песка
- •7.4. Определение содержания в песке пылевидных, глинистых и илистых частиц отмучиванием
- •7.5. Определение содержания органических примесей
- •7.6. Определение насыпной плотности
- •7.7. Определение зависимости насыпной плотности песка от его влажности
- •8. Испытание плотного крупного заполнителя
- •8.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •8.2. Определение зернового состава фракций щебня
- •8.3. Подбор оптимальной смеси фракций щебня
- •8.4. Определение марки щебня по прочности исходной горной породы
- •8.5. Определение марки щебня по износу
- •8.6. Определение средней плотности щебня
- •8.7. Определение насыпной плотности щебня
- •8.8. Определение пустотности щебня
- •9. Испытание бетонной смеси
- •9.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •9.2. Определение подвижности бетонной смеси
- •9.3. Определение жесткости бетонной смеси
- •9.4. Определение раствороотделения бетонной смеси
- •9.5. Определение водоотделения бетонной смеси
- •9.6. Определение плотности бетонной смеси
- •9.7. Определение влияния водоцементного отношения на удобоукладываемость и связность бетонной смеси
- •10. Определение прочности бетона
- •10.1. Основные сведения к лабораторной работе
- •10.2. Определение прочности бетона на сжатие путем испытания образцов
- •10.3. Определение прочности бетона на осевое растяжение
- •10.4. Определение прочности бетона на растяжение при изгибе
- •10.5. Определение прочности бетона неразрушающим ультразвуковым импульсным методом
- •10.6. Определение влияния водоцементного отношения на прочность бетона
- •11. Изучение методов интенсификации твердения бетона
- •Основные сведения к лабораторной работе
- •11.2. Испытание бетонов ускоренного твердения
- •Подбор состава и испытание строительного раствора
- •Основные сведения к лабораторной работе
- •Подбор состава кладочного раствора
- •Определение подвижности растворной смеси
- •Определение прочности раствора
- •Определение средней плотности раствора
- •12.6. Определение сравнительной эффективности пластифицирующих добавок
- •Коэффициенты к статическим расчетам
- •Коэффициент для оценки выпадающих результатов в ряду из n измерений
- •Значения велечены м
- •Экспериментальное определение масштабных коэффициентов и коэффициентов перехода от прочности при одном виде напряженного состояния к прочности при другом виде напряженного состояния
- •Минимальные значения переходных коэффициентов
- •Коэффициенты требуемой прочности
- •Расходы вяжущего для производства строительного раствора
- •Значения плотности глиняного теста для различных видов глины
- •Пример расчета состава строительного раствора
- •Лабораторный контроль качества строительных
- •4.2. Ознакомление с образцами естественных камен-
6.7. Определение прочности цемента при пропаривании
Основные предпосылки
Ускоренная методика определения прочности цемента при пропаривании имеет отличительные особенности, связанные с режимом термовлажностной обработки и временем испытания.
Формы с образцами помещают в отключенную пропарочную камеру и выдерживают 120±10 мин при температуре 20±30С. Затем проводят пропаривание по следующему режиму:
|
Температура, 0С |
Время, мин |
Равномерный подъем температуры Изотермический прогрев Остывание в камере при |
85±5
85±5 - |
180±10
360±10 120±10 |
отключенном подогреве
Через 24±2 ч с момента изготовления образцы освобождают от форм и испытывают изложенным выше порядком.
6.8. Особенности статистической обработки результатов испытаний при расчете нижней доверительной границы и коэффициента вариации марочной прочности цемента
Статистическая обработка результатов контрольных испытаний прочности отгружаемых (принимаемых) партий цемента проводится в установленном порядке в соответствии с требованиями ГОСТ 22236-85 для подтверждения его гарантированной марки. Если число отгруженных (принятых) партий за квартал менее 12, расчет проводится за два квартала. Определяются следующие показатели:
среднее значение предела прочности цемента
МПа,
где - предел прочности при сжатии или изгибеi-й партии цемента, МПа;
n – число партий цемента;
среднее квадратическое отклонение прочности
;
нижняя доверительная граница марочной прочности цемента с округлением до 0,1 МПа;
при надежности ;
при .
Гарантированная марка цемента Rn считается подтвержденной, если соблюдается условие
.
Коэффициент вариации предела прочности цемента вычисляется по формуле
%.
7. Испытание плотного мелкого заполнителя
7.1. Основные сведения к лабораторной работе
В качестве мелкого заполнителя для всех видов бетона и строительного раствора в основном применяются плотные природные пески2, реже – природные дробленые и дробленые из отсевов (после дробления щебня). Их пригодность определяется соответствием значений показателей основных свойств ГОСТ 8269.0-97* и ГОСТ 8269.1-97. К таким свойствам, прежде всего, относятся зерновой состав, крупность, чистота (включая вредные примеси, в том числе органические и потенциально реакционноспособные породы и минералы), а для дробленых песков – прочность (по пределу прочности исходной горной породы при сжатии в насыщенном водой состоянии). Кроме того, для расчета составов бетонов и строительных растворов необходимо знать плотность, водопоглощение и влажность песка.
Зерновой состав песка, характеризуемый полными остатками на контрольных ситах, должен удовлетворять требованиям, представленным на рис. 4.1. Его оценка осуществляется путем построения кривой просеивания (графика зернового состава , гдеd – размер стандартного сита), которая должна находиться в пределах области допускаемых значений полных остатков, приведенной на рис. 7.1.
К характеристикам зернового состава относится также содержание в нем зерен гравия и мелких частиц (пыли).
Если песок по зерновому составу не отвечает указанным требованиям, его следует обогащать или применять во фракционном виде. Обогащение песков заключается в улучшении их зернового состава и чистоты путем переработки на специальном оборудовании. Фракционированные пески дозируются при приготовлении бетона раздельно по фракциям, зерновой состав которых должен отвечать требованиям технических условий на эти пески.
Рис. 7.1. Графики требований к зерновому составу песка для тяжелого бетона:
1 – допускаемая нижняя граница зернового состава (модуль крупности );2 – рекомендуемая нижняя граница зернового состава (для бетонов класса В15 и выше, а также для бетонов безнапорных бетонных и железобетонных труб;3 - рекомендуемая нижняя граница зернового состава () для бетонов класса В25 и выше, а также для бетонов напорных и низконапорных железобетонных труб;4 – допускаемая верхняя граница зернового состава песков (
По крупности пески делятся на группы в зависимости от значения модуля крупности (п. 7.3) и полного остатка на сите № 063(табл. 7.1).
Если значение полного остатка на сите № 063 не отвечает требованиям табл. 7.1, то решающим для определения группы песка является значение его модуля крупности.
Лучшими, пригодными для применения во всех бетонах являются крупные и средние пески ().
Таблица 7.1
Классификация песков по крупности
Группа песка |
Модуль крупности |
Полный остаток на сите № 063, % по массе |
Повышенной крупности Крупный Средний Мелкий Очень мелкий |
От 3,0 до 3,5
« 2,5 « 3,0 « 2,0 « 2,5 « 1,5 « 2,0 « 1,0 « 1,5 |
от 65 до 75
« 45 « 65 « 30 « 45 « 10 « 30 до 10 |
Мелкие пески можно использовать в бетонах класса ниже В15 (М200), а также для бетонов подводной зоны в конструкциях мостов. В бетонах класса В15 (М200) и выше допускается применение мелких песков при соответствующем технико-экономическом обосновании. Крупные пески рекомендуются для бетонов класса В25 (М350) и выше. Пески повышенной крупности используются в бетонах для гидротехнических сооружений (для других сооружений – только при специальном технико-экономическом обосновании).
Наличие в природном и дробленом песках крупных зерен размером свыше 5мм, относящихся к гравию или щебню, ограничивается 10%, а для обогащенных песков -5% по массе. Наличие еще более крупных зерен размером свыше 10мм во всех видах песков должно быть не более 0,5%.
Содержание в песке мелких частиц, проходящих через сито № 016 и относимых к пыли, в бетоне, предназначенном для различных конструкций (кроме труб), не должно превышать 10% по массе. В обогащенных песках их содержание ограничивается 5%.
Существенно снижают прочность и морозостойкость бетона, очень мелкие пылевидные, глинистые и илистые частицы, обычно прилипающие к зернам песка и определяемые отмучиванием. Их содержание в природном песке не должно превышать 3% по массе, в обогащенном – 2%, во фракционированном песке крупной фракции – 0,5%, мелкой 1,5%. При наличии этих частиц в большем количестве необходимо производить промывку песка перед его использованием в бетоне.
Песок может быть также засорен органическими примесями, содержание которых считается допустимым, если цвет раствора едкого натра после обработки им песка будет светлее эталона. В противном случае пригодность песка определяется специальными исследованиями.
В данной лабораторной работе оцениваются следующие свойства песка и их показатели:
зерновой состав (характеризуется полными остатками на ситах, а также содержанием зерен гравия и пыли);
крупность (определяется модулем крупности);
чистота (зависит от содержания пылевидных, глинистых и илистых частиц, вредных органических примесей);
плотность, насыпная плотность и пустотность;
влияние влажности на насыпную плотность.