- •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-
11.2. Испытание бетонов ускоренного твердения
Основные предпосылки
Ускорение твердения бетона в первую очередь связывается с увеличением скорости прироста его прочности и может быть оценено экспериментально. Для этого следует изготовить образцы бетона с применением различных методов ускорения и определить их прочность (п. 10.2) в возможно более раннем возрасте – до 7 сут. Корректность опыта достигается исключением влияния на прочность бетона факторов его состава, качества перемешивания и уплотнения бетонной смеси, времени и условий твердения.
Основная аппаратура
Чашки сферические, лопатки круглые, формы кубиков с а = 70,7 или 100 мм, весы лабораторные, лабораторная виброплощадка, пресс гидравлический П-50.
Проведение испытания
Испытание заключается в изготовлении четырех серий образцов мелкозернистого бетона, из которых одна (контрольная) производится без ускоряющих методов, а остальные – с применением их.
При планировании работ можно предусмотреть оценку эффективности каждого метода в отдельности или различных их комплексов. Возможные варианты планирования работы приведены в табл. 11.2.
Таблица 11.2.
Варианты испытаний с применением ускоряющих методов
Метод интенсификации твердения |
Способы ускорения | |||||||
одинарные по номерам замесов и серий образцов |
комплексные по номерам замесов и серий образцов | |||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
1 |
2 |
3 |
4 | |
Контрольный Пропаривание Добавка-ускоритель Домол цемента |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ |
+ + |
+ +
+ |
Состав бетона в частях по массе принимают 1 : 3 при водоцементном отношении 0,4-0,45. Перемешивают бетонную смесь вручную в течение 5 мин. Из каждого замеса изготовляют серию из трех образцов-кубов. Укладку и уплотнение бетонной смеси в формы выполняют в соответствии с указанием п. 10.2*.
Образцы пропаривают в формах по режиму, показанному на рис. 11.1. Вариант добавки и ее дозировку выбирают в соответствии с табл. 11.1. Домол цемента производят до значения удельной поверхности S = 5000÷6000 см2/г.
Образцы хранят в нормальных температурно-влажностных условиях в соответствии с указаниями п. 10.2. (Образцы второй серии после пропаривания сразу распалубливают).
Испытанию на сжатие подвергают образцы всех серий в одинаковом возрасте 1-7 сут., результаты оценивают по п. 10.2 и определяют среднее сопротивление сжатию каждой серии образцов. Значения сопротивлений второй, третьей и четвертой серий Ri сравнивают со значением этого показателя первой серии R1, определяя прирост прочности
Δ R =
В заключение делают выводы о сравнительной эффективности проведенных методов.
_______________________________
*Допускается укладка в формы размером 70,7 х 70,7 х 70,7 мм в два слоя с уплотнением каждого трамбованием: 12 нажимов прямоугольного шпателя.
Подбор состава и испытание строительного раствора
Основные сведения к лабораторной работе
Важнейшими свойствами строительных растворов, подлежащими обязательному контролю при возведении зданий и сооружений, являются удобоукладываемость растворной смеси, плотность и прочность затвердевшего раствора, показатели, которых определяются по установленным ГОСТ 5802-86 методикам. Правила приготовления, и применения строительных растворов в соответствии с их свойствами регламентируются СН 290-74.
По прочности растворы разделяются на марки. В табл. 12.1 приводятся унифицированные обозначения этих марок и соответствующие им минимальные значения сопротивления сжатию в возрасте 28 сут.
Таблица 12.1
Требования к маркам строительных растворов по
прочности
Марки растворов по прочности |
4 |
10 |
25 |
50 |
75 |
100 |
150 |
200 |
Средняя прочность серии образцов на сжатие Rbs 28. МПа |
0,39 |
0,98 |
2,45 |
4,91 |
7,36 |
9,81 |
14,7 |
19,6 |
Марка раствора определяется по результатам испытания на сжатие серии стандартных образцов (кубы со стороной а = 70,7 мм или половинки призм с размерами 40 х 40 х 160 мм, полученные после испытания их на изгиб), твердевших 28 сут при температуре 20 ± 3о С. Изготовление, хранение и испытание образцов производится в соответствии с указаниями ГОСТ (п. 12.3). Если их возраст и температура твердения отличаются от требований стандарта, то для определения марки цементных и смешанных растворов результаты испытаний приводятся к нормальным условиям по табл. 12.2.
Таблица 12.2
Приближенные значения относительной прочности цементных и смешанных строительных растворов
Возраст раство- Ра, сут |
Сопротивление сжатию в % при температуре твердения, оС | ||||||||||
1 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
35 |
40 |
45 |
50 | |
1 2 3 5 7 10 14 21 28 60 90 |
1 3 5 10 15 23 31 42 52 |
4 8 11 19 25 35 45 58 68 |
6 12 18 28 37 48 60 74 83 |
10 18 24 37 47 58 71 85 95 |
13 23 33 45 55 68 80 92 100 120 130 |
18 30 42 54 64 75 85 96 104 |
23 38 49 61 72 82 92 100 |
27 45 58 70 79 89 96 103 |
32 54 66 78 87 95 100 |
38 63 75 85 94 100 |
43 76 85 95 99 |
Примечания. 1. Данные относятся к растворам, твердеющим при φ = 50 ± 60 %.
2. При использовании растворов, изготовленных на шлакопортландцементе и пуццолановом портландцементе, учитывается замедление нарастания их прочности при t < 15 оС. Величина относительной прочности этих растворов определяется умножением значений, приведенных в таблице, на коэффициенты: 0,3 при t = 0оС; 0,7 при t = 5оС; 0,9 при t = 9оС; 1 при t > 15оС.
Удобоукладываемость растворных смесей, характеризующаяся показателем подвижности – глубиной погружения стандартного конуса dc, см, должна соответствовать назначению раствора и условиям его применения. Для кладочных растворов она может быть принята по табл. 12.3.
Материалы для приготовления строительных растворов должны удовлетворять требованиям строительных норм и ГОСТ.
В лабораторной работе подбирается состав кладочного раствора и выполняются испытания по определению подвижности растворной смеси, прочности раствора, средней плотности раствора, сравнительной эффективности пластифицирующих добавок.
Таблица 12.3
Требования к удобоукладываемости кладочных растворов
Наименование раствора |
Глубина погружения конуса при кладке, см | |
В жаркую погоду, при сухих и пористых материалах |
Зимой и при влажной погоде, при плотных материалах | |
Для монтажа стен из крупных бетонных блоков и панелей, расшивки горизонтальных и вертикальных швов в стенах из панелей и крупных блоков Для кладки из полнотелого кирпича, бетонных камней и камней из легких каменных пород Для кладки из пустотелого кирпича или керамических камней Для обычной бутовой кладки Для заливки пустот в бутовой кладке Для вибрированной бутовой кладки Для растворов, подаваемых растворонасосом |
6-7
12-13
8
5-6 14
2-3
14 |
5-6
9-11
7
4-5 13
1-2
14 |