Тема 1.3 Дослідження властивостей крупних і дрібних заповнювачів для бетону польовими методами

Загальні відомості. Важкий та спеціальний бетони сьогодні розглядаються, як композиційні матеріали стохастичного характеру, що виготовляють із місцевих компонентів.

В бетонах на 1м³ об’єму припадає біля 85% крупних і дрібних заповнювачів, які разом із цементом і водою формують мікро-, мезо-, і макроструктуру бетонів, а також попереджають їхню усадку в процесі твердіння при цьому суттєвим показником структури бетонів є їх загальна пористість, що головним чином залежить від водоцементного відношення. Для радикального зменшення витрат води в 1 кубі бетону 15…20 років назад були винайдені сучасні ефективні пластифікатори, які називаються гіперпластифікаторами, що додаються в кількості 0,5-0,05% від витрати цементу на 1м³ бетону і призводять до сильного розрідження жорстких бетонних сумішей, до осадки їх конуса ОК≥20см, що тримається 2…2,5 години. Таким чином утримують найкращий вид бетону – литий бетон, який можна транспортувати в опалубку за допомогою бетонних насосів та який самоущільнюється в конструкції.

Введення сучасних гіперпластифікаторів (німецьких, італійських) дозволяє не тільки досягти проектної марки бетону, але і зекономити 20% і більше витрат цементу на 1куб бетону.

Раціональне проектування технічних характеристик крупних заповнювачів в бетонах дозволяє додатково зекономити ще 15-20% витрат цементу на 1 куб бетону. Оптимальне призначення зернових складів дрібних заповнювачів пісків в бетонах дозволяє зекономити, ще 10-15% витрат цементу.

Таким чином вивчення і застосування основних правил проектування параметрів крупних і дрібних заповнювачів бетону є важливою науковою і виробничою проблемою.

Дослід 1 Визначення модуля крупності піску в польових умовах

Методика. при оцінці якості піску в польових умовах можна використати метод визначення зерен піску, що припадають на 1 см для цього використовують фотографічний чорний папір, на який розсипають пісок і лупу 2,5 кратного збільшення. Якщо в 1см нараховується 10-15 зерен, то модуль крупності піску 3…3,5, якщо на 1см припадає 20…40 зерен, то модуль крупності 2,8…2,3, якщо кількість зерен перевищує 50…60 на 1 см модуль крупності ще менший. Розміщення зерен на папері повинне бути достатньо щільним. Підрахунок ведуть із декількох місць, розсипаного на папері піску.

Рис 3.1. Визначення модуля крупності піску

Результат: n₁=442шт. М_кр.<2,3

n₂=411шт.

Висновок: згідно польової методики в 1 см² площини виявлено біля 300…310 штук зерен природного кварцового піску, що був розстелений в один шар, тому орієнтовний модуль крупності піску становить М_кр.<2,3; тобто цей пісок є дрібним або дуже дрібним.

Дослід 2 Контроль модуля крупності піску ситовим аналізом та визначення його зернового складу

Методика. Відбираємо наважку сухого кварцового піску масою не менше 2 кг і просіваємо її крізь колонку стандартних піщаних сит із слідуючими діаметрами отворів зверху до низу: 5мм; 2,5мм; 1,25мм; 0,63мм; 0,315мм; 0,16мм – Рис 3.2.

m=2000 г

пісок

Рис 3.2. Схема ситового аналізу кварцового піску

Шляхом зважування визначаємо часткові залишки а_і на кожному ситі в грамах, а потім у % за залежністю (3.1):

а_і=(m_i/m)*100 (3.1)

Повні залишки на кожному ситі А_і розраховуємо у % за формулами (3.2):

А₅= а₅

А_2,5= а_2,5+ а₅

А_1,25= а_1,25+ а_2,5+ а₅

А_0,63= а_0,63+ а_1,25+ а_2,5+ а₅ (3.2)

А_0,315= а_0,315+ а_0,63+ а_1,25+ а_2,5+ а₅

А_0,16= а_0,16+ а_0,315+ а_0,63+ а_1,25+ а_2,5+ а₅

Результати ситового аналізу кварцового піску заносимо в таблицю 3.1

Таблиця 3.1