Строительные материалы.Лабораторная работа №2. Определение свойств крупного заполнителя для тяжелого бетона
 Скачать 0.5 Mb.
|
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ¯ Кафедра строительного производства и экспертизы недвижимости ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Технология конструкционных материалов¯ для студентов специальностей 270102 «Промышленное и гражданское строительство¯, 270115 «Экспертиза и управление недвижимости¯ всех форм обучения Составители Ю. В. Покатилов А. В. Исаенко Утверждены на заседании кафедры Протокол № 4 от 01.11.2010 Рекомендованы к печати учебно-методической комиссией специальности 270102 Протокол № 10 от 02.11.2010 Электронная копия хранится в библиотеке ГУ КузГТУ Кемерово 2010 1 1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ Изучение методов испытания щебня (гравия) как крупного заполнителя для тяжелого бетона, практическое определение ка- чественных характеристик в соответствии с требования ГОСТ 8269.0–97 «Щебень и гравий из плотных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний¯, ГОСТ 8267–93 «Щебень и гра- вий из плотных горных пород для строительных работ. Техниче- ские условия¯ и ГОСТ 26633 – 91 «Бетоны тяжелые и мелкозерни- стые. Технические условия¯. Время выполнения работы 2 часа. 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПОЛОЖЕНИЯ В качестве крупного заполнителя для тяжелого бетона при- меняют гравий или щебень из горных пород. Гравий из горных пород – неорганический зернистый сы- пучий материал с зернами свыше 5 мм, получаемый рассевом природных гравийно-песчаных смесей. Зерно гравия имеет окатанную форму и гладкую поверхность. Щебень из горных пород – неорганический зернистый и сыпучий материал с зернами свыше 5 мм, получаемый дроблени- ем горных пород, гравия, валунов, попутно добываемых вскрыш- ных и вмещающих пород или некондиционных отходов горных предприятий по переработке руд (черных, цветных и редких ме- таллов металлургической промышленности) и неметаллических ископаемых других отраслей промышленности и последующим рассевом на фракции. При приготовлении бетонной смеси крупный заполнитель следует применять в виде раздельно дозируемых фракций. 2.1. Определение пригодности щебня (гравия) для использования в качестве крупного заполнителя для тяжелого бетона При определения пригодности щебня (гравия) для использо- вания в качестве крупного заполнителя в тяжелом бетоне в соот- 2 ветствии с ГОСТ 8269.0–93, необходимо производить следующие испытания. Определение зернового состава щебня (гравия) путем рассе- ва пробы на стандартном наборе сит. В тяжелого бетона содержание отдельных фракций в щебне (гравии) должно соответствовать указанному в табл.1. и табл. 2. Таблица 1 Нормативный гранулометрический состав крупного заполнителя для тяжелого бетона (ГОСТ 26633–91) Содержание фракции в крупном заполнителе, % Наибольшая крупность заполнителя, мм от 5 до 10 мм св. 10 до 20 мм св. 20 до 40 мм св. 40 до 70 мм св. 70 до 120 мм 10 100 – – – – 20 25–40 60–75 – – – 40 15–25 20–35 40–65 – – 70 10–20 15–25 20–35 35–55 – 120 5–10 10–20 15–25 20–30 30–40 Таблица 2 Нормативный гранулометрический состав крупного заполнителя для тяжелого бетона (ГОСТ 8267–93) Диаметр отверстий контрольных сит, мм d 0,5(d + D) D 1,25D Полные остатки на си- тах, % по массе от 90 до 100 от 30 до 60 до 10 до 0,5 Примечания: d – наименьший размер частиц; D – наибольший размер частиц. Определение прочности. Прочность щебня (гравия) харак- теризуют маркой, определяемой по дробимости щебня (гравия) при сжатии (раздавливании) в цилиндре. Дробимость щебня (гравия) определяют по степени разру- шения зерен при сжатии (раздавливании) в цилиндре. Марки щебня (гравия) по дробимости в цилиндре должны соответствовать указанным в табл. 3. 3 Таблица 3 Марки щебня (гравия) по дробимости Потеря массы при испытании, % Вид заполнителя Марка по дробимости в сухом состоянии в насыщенном водой состоянии 1200 до 11 включительно до 11 включительно 1000 свыше 11 до 13 свыше 11 до 13 800 свыше 13 до 15 свыше 13 до 15 600 свыше 15 до 19 свыше 15 до 20 400 свыше 19 до 24 свыше 20 до 28 300 свыше 24 до 28 свыше 28 до 38 Щебень из осадочных и метаморфи- ческих пород 200 свыше 28 до 35 свыше 38 до 54 1400 до 12 включительно – 1200 свыше 12 до 16 – 1000 свыше 16 до 20 – 800 свыше 20 до 25 – Щебень из изверженных интрузивных пород 600 свыше 25 до 34 – 1400 до 9 включительно – 1200 свыше 9 до 11 – 1000 свыше 11 до 13 – 800 свыше 13 до 15 – Щебень из изверженных эффузивных пород 600 свыше 15 до 20 – 1000 до 10 включительно – 800 свыше 10 до 14 – 600 свыше 14 до 18 – Щебень из гравия 400 свыше 18 до 26 – 1000 до 8 включительно – 800 свыше 8 до 12 – 600 свыше 12 до 16 – Гравий 400 свыше 16 до 24 – Определение средней плотности (определяют путем изме- рения массы единицы объема кусков породы или зерен щебня (гравия) с использованием весов для гидростатического взвеши- вания) и пористости (определяют расчетным путем на основании предварительно установленных значений истинной и средней плотности) горной породы и зерен щебня (гравия). Крупные заполнители для тяжелого бетонов должны иметь среднюю плотность от 2000 до 2800 кг/м 3 4 Определение содержания дробленых зерен в щебне из гра- вия – оценивают количеством зерен, поверхность которых около- та более чем наполовину. Щебень из гравия должен содержать дробленые зерна в ко- личестве не менее 80 % по массе. Для определения содержания пылевидных и глинистых час- тиц установлены следующие методы. Наиболее распространенным является метод отмучивания, при котором содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне (гра- вии) определяют по изменению массы пробы после отмучивания пылевидных и глинистых частиц (размер частиц менее 0,05 мм). Пипеточный метод – содержание пылевидных и глинистых частиц определяется путем выпаривания отобранной пипеткой пробы суспензии, полученной при промывке щебня (гравия), и взвешивания остатка. Метод мокрого просеивания – содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне (гравии) определяют процеживанием через сито суспензии, полученной при промывке щебня (гравия), и вычислением разности в массе пробы до и после испытания. Ускоренный фотоэлектрический метод – основан на сравне- нии степени прозрачности чистой воды и суспензии, полученной при промывке щебня (гравия). Определение содержания глинистых частиц в щебне (гра- вии) по расходу красителя (факультативный метод) – основан на определении расхода красителя, адсорбирующегося на поверхно- сти глинистых частиц в суспензии, полученной от промывки щебня (гравия). Расход красителя при этом является косвенным показателем содержания глинистых частиц. Содержание пылевидных и глинистых частиц в щебне (гра- вии) в зависимости от вида горной породы и марки по дробимо- сти не должно превышать 1–3 %. Определение содержания глины в комках в щебне (гравии) определяют путем отбора из проб каждой фракции частиц, отли- чающихся пластичностью. Содержание глины в комках в щебне (гравии) в зависимости от вида горной породы и марки по дробимости не должно пре- вышать 0,25–0,5 %. Определение содержания зерен пластинчатой (лещадной) и 5 игловатой форм осуществляется при помощи двух методов. Метод визуальной разборки при котором содержание в щебне (гравии) зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой форм оценивают количеством зерен, толщина которых менее длины в три раза и более. Определение на щелевидных ситах – метод основан на про- сеивании щебня (гравия) через щелевидные сита. В зависимости от содержания зерен пластинчатой (лещад- ной) и игловатой формы щебень подразделяют на пять групп. Первая содержание до 10 % включительно; вторая – свыше 10 до 15 %; третья – свыше 15 до 25 % и четвертая свыше 25 до 35 % и пятая 35–50 %. Гравий не должен содержать зерен пластинчатой и иглова- той формы более 35 % по массе. Содержание зерен слабых пород в щебне (гравии) и слабых разностей в горной породе определяют путем их выделения по характерным признакам: зерна слабых пород легко разламывают- ся руками и разрушаются легкими ударами молотка. При царапа- нии иглой по поверхности зерна остается след (на поверхности зерен изверженных и метаморфических пород оставляет след стальная игла, на поверхности зерен осадочных карбонатных по- род алюминиевая). Слабые зерна карбонатных пород обычно имеют окатанную форму. В целях уточнения содержания зерен слабых пород в щебне используется механический индикатора прочности камня. Содержание зерен слабых пород в щебне из природного камня в зависимости от вида горной породы, марки по дробимо- сти и класса бетона не должно превышать 5–15 % по массе. Содержание слабых пород в гравии и щебне из гравия не должно превышать 10 % по массе для бетонов всех классов. Определение истираемости (износа) щебня (гравия) по по- тере массы зерен при испытании пробы в полочном барабане с металлическим шарами. Марки щебня (гравия) по истираемости должны соответст- вовать требованиям, указанным в табл. 4. 6 Таблица 4 Марки щебня (гравия) по истираемости Потеря массы при истирании, % Марки по истираемости щебня (гравия) щебня гравия И1 до 25 включительно до 20 включительно И2 свыше 25 до 35 свыше 20 до 30 И3 свыше 35 до 45 свыше 30 до 40 И4 свыше 45 до 60 свыше 40 до 50 Определение морозостойкости допускается двумя методами. Метод замораживания – морозостойкость щебня (гравия) определяют по потере массы пробы при попеременном замора- живании и оттаивании. Метод ускоренного определения морозостойкости – морозо- стойкость щебня (гравия) определяют по потере массы пробы при погружении в насыщенный раствор сульфата натрия и последую- щем высушивании. Существуют следующие марки по морозостойкости F15, F25, F50, F100, F150, F200, 300 и F400. Марка по морозостойкости крупных заполнителей должна быть не ниже нормированной марки бетона по морозостойкости. Определение минерально-петрографического состава. Со- держание минералов в щебне (гравии) определяют методами пет- рографической разборки и минералогического анализа. Петрогра- фическую разборку щебня (гравия) выполняют визуальным ос- мотром зерен с помощью лупы, используя набор реактивов для минералогического анализа, а также другими, принятыми в петро- графии методами. Зерна пробы каждой фракции разделяют по ге- нетическим типам: изверженные интрузивные – гранит, габбро, диорит и др.; изверженные эффузивные – базальт, порфирит, диа- баз и др.; метаморфические – кварцит, кристаллические сланцы и др.; осадочные – известняк, доломит, песчаник, кремень и др. К вредным примесям относят включения следующих пород и минералов: аморфные разновидности диоксида кремния (хал- цедон, опал, кремень и др.), сульфаты (гипс, ангидрит и др.), слоистые силикаты (слюды, гидрослюды, хлориты и др.), магне- 7 тит, гидроксиды железа (гетит и др.), апатит, нефелин, фосфорит, галоиды (лалит, сильвин и др.), цеолиты, асбест, графит, уголь, горючие сланцы. Вредные примеси в заполнителях, применяемых для произ- водства бетона могут вызывать: – снижение прочности и долговечности бетона; – ухудшение качества поверхности и внутреннюю коррозию бетона; – коррозию арматуры в бетоне. Устойчивость структуры щебня (гравия) против всех видов распадов определяют путем выдержки щебня (гравия) в дистилли- рованной воде в течение 30 суток (сульфидный и железистый рас- пады) и последующего испытания в автоклаве в среде насыщенно- го пара (силикатный и известковый распады), а также по мине- рально-петрографическому составу исходной горной породы и со- держанию вредных компонентов и примесей, снижающих долго- вечность бетона и вызывающих коррозию арматуры железобетон- ных изделий и конструкций. Устойчивость структуры щебня (гравия) против всех видов распадов должна быть такой, чтобы потеря массы щебня (гравия) при распаде составляла не более 3–7 %. Щебень (гравий), предназначенный для применения в каче- стве заполнителя для бетонов, должны обладать стойкостью к химическому воздействию щелочей цемента. Должна производиться радиационно-гигиеническая оценка. В зависимости от значения суммарной удельной эффективной ак- тивности естественных радионуклидов щебень (гравий) приме- няют: во вновь строящихся жилых и общественных зданиях; для дорожного строительства в пределах территории населенных пунктов и в дорожном строительстве вне населенных пунктов. Вышеперечисленные требования к крупному заполнителю являются обязательными. В дополнение к ним, в зависимости от конкретных условий применения, необходимо определять сле- дующие характеристики, методы определения которых устанав- ливает ГОСТ. Определение сопротивления удару на копре ПМ. Опреде- ляют по степени разрушения зерен, оцениваемой изменением зернового состава пробы. 8 Определение наличия органических примесей (гумусовых веществ) в гравии (щебне из гравия). Определяют сравнением ок- раски щелочного раствора (3 %-ного раствора гидроксида натрия и 2 %-ного раствора танина в соотношении 39:1) над пробой с окраской эталона. Истинную плотность горной породы и зерен щебня (гравия) допускается определять двумя методами. Пикнометрический метод – истинную плотность горной по- роды и зерен щебня (гравия) определяют путем измерения массы единицы объема измельченного высушенного материала при по- мощи пикнометра. Ускоренное определение истинной плотности – истинную плотность горной породы и зерен щебня (гравия) определяют пу- тем измерения массы единицы объема измельченного высушен- ного материала с использованием прибора Ле Шателье. Насыпную плотность щебня (гравия) определяют взвешива- нием определенного объема щебня (гравия) данной фракции (или смеси фракций), высушенного до постоянной массы. В зависимо- сти от наибольшего номинального размера щебня (гравия) при- меняют цилиндры в соответствии с табл. 5. Пустотность щебня (гравия) определяют расчетным путем на основании предварительно установленных значений средней плотности зерен и насыпной плотности щебня (гравия). Таблица 5 Объемы цилиндров, применяющихся для определения насыпной плотности щебня (гравия) Внутренние размеры цилиндра, мм Объем мерного цилиндра, л диаметр высота Фракции щебня (гравия), мм 5 185 185 от 5 до 10 10 234 234 св. 10 до 20 20 294 294 св. 20 до 40 50 400 400 св. 40 Определение водопоглощения горной породы и щебня (гра- вия) осуществляют путем сравнения массы образцов горной поро- 9 ды или проб щебня (гравия) в насыщенном водой состоянии и по- сле высушивания. Влажность щебня (гравия) определяют путем сравнения массы пробы во влажном состоянии и после высушивания. Влажности крупного заполнителя определяют для коррек- тировки расхода воды, при приготовлении бетона. Определение предела прочности при сжатии горной породы. Прочность горной породы определяют путем сжатия и доведения до разрушения образцов (цилиндров диаметром и высотой 40–50 мм или кубов с ребром 40–50 мм) на прессе. Марка щебня должна быть в 2–2,5 раза выше марки проек- тируемого бетона, и для изверженных пород должна быть не ни- же 800, метаморфических пород – не ниже 600, осадочных пород – не ниже 300, а для щебня из гравия – не ниже Др 16. Марки щебня из природного камня должны быть не ниже: 300 – для бетона класса В15 и ниже; 400 – для бетона класса В20; 600 – для бетона класса В22,5; 800 – для бетона класс0в В25; В30; 1000 – для бетона класса В40; 1200 – для бетона класса В45 и выше. Определение реакционной способности горной породы и щебня (гравия). Реакционную способность горной породы, щебня (гравия) характеризуют наличием минералов, содержащих рас- творимый в щелочах кремнезем. Реакционную способность определяют следующими методами: – минералого-петрографическим – на стадии разведки ме- сторождения и для оценки горных пород и щебня для использо- вания их в качестве сырья для производства заполнителей бето- нов, при этом определяют наличие потенциально реакционно способных пород и минералов; – химическими – в случае обнаружения наличия наличие потенциально реакционно способных пород и минералов для оценки количественного содержания в них растворимого в щело- чах кремнезема; – ускоренным с измерением деформаций бетонов – для опре- деления возможности проявления щелочной коррозии бетонов в 10 случае, когда количественное содержание растворимого в щело- чах кремнезема превышает установленные нормативные значения; – непосредственным испытанием образцов бетонов – для определения возможности проявления щелочной коррозии бетона в случае, когда относительные деформации расширения образцов бетона, определенные ускоренным методом, превышают уста- новленные значения. Горную породу, щебень (гравий) относят к потенциально реакционноспособным, если при петрографической разборке об- наружено наличие одной или нескольких разновидностей мине- ралов, содержащих реакционноспособный кремнезем в количест- вах, равных или превышающих значения, указанные в табл. 6. Таблица 6 Допустимое содержание вредных примесей, вызывающих щелочную коррозию бетона Минерал и вид кремнезема Виды потенциально реакционноспособных пород Минимальное содержание минерала, % по массе, при котором возможна щелочная коррозия бетона Опал Базальты и другие лавы. Известня- ки, роговики, сланцы опаловидные 0,25 Стекло кислое аморфное Обсидианы, перлиты, липариты, дациты, андезитодациты, андези- ты, туфы и аналоги этих пород, имеющие стекловидную основу 3,00 Халцедон криптомикро- кристалличе- ский Кремни, известняки, доломиты, песчаники с опалохалцедоновым и халцедонокварцевым цемен- том, яшмы, роговики 5,00 Кристобалит, тридимит кри- сталлические Расплавы, состоящие из кремне- зема (материалы, полученные плавлением) 1,00 Кварц выветре- лый деформи- рованный Кварцевые витрофиры, кварци- ты, песчаники, вулканические и метаморфические кислые породы 3,00 11 2.2. Общие требования к проведению испытаний При проведении испытаний необходимо соблюдать сле- дующие требования. Пробы взвешивают с погрешностью до 0,1 % массы пробы. Пробы, образцы и навески в воздушно-сухом состоянии (со- стоянии естественной влажности) высушивают до постоянной массы в сушильном шкафу при температуре (105Â5) ÃС до тех пор, пока разница между результатами двух последовательных взвешиваний будет не более 0,1 % массы навески. Результаты испытаний рассчитывают с точностью до второ- го знака после запятой. Для определения зернового состава отдельных фракций щебня (гравия) должны применяться сита с круглыми или квад- ратными отверстиями на круглых или квадратных обечайках с диаметром или стороной не менее 300 мм. Стандартный набор сит для щебня (гравия) должен включать сито с квадратными от- верстиями размером 1,25 мм по ГОСТ 6613 и сита с круглыми отверстиями диаметрами 2,5; 5 (3); 7,5; 10; 12,5; 15; 17,5; 20; 22,5; 25; 30; 40; 50; 60; 70 (80) мм. Для определения размера зерен крупнее 70 (80) мм следует применять проволочные кольца-калибры различного диаметра в зависимости от ожидаемой крупности щебня (гравия): 90; 100; 110; 120 мм и более. Испытания на сжатие образцов горной породы или щебня (гравия) на дробимость в цилиндре должны проводиться на гид- равлических прессах по ГОСТ 2884090 "Машины для испыта- ния материалов на растяжение, сжатие и изгиб. Общие техниче- ские требования". Предельная нагрузка пресса P max должна быть такой, чтобы ожидаемое значение максимального усилия в процессе испыта- ния укладывалось на шкале пресса от 0,3 до 0,8 P max Температура помещения, в котором проводят испытания, должна быть (20Â5) ÃС. Перед началом испытания горная порода, щебень (гравий) и вода должны иметь температуру, соответст- вующую температуре воздуха в помещении. 12 Воду для проведения испытаний применяют по ГОСТ 23732–79 "Технические условия. Вода для бетонов и рас- творов", если в стандарте не даны указания по использованию дистиллированной воды или других жидкостей. Окончательная пригодность заполнителя для бетона тре- буемой марки устанавливается по результатам испытания образ- цов из бетона на этом заполнителе. 3. ПОРЯДОК ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТЫ 3.1. Опыт 1. Определение средней плотности щебня (гравия) Опыт производят в соответствии с ГОСТ 8269.0–97 «Ще- бень и гравий из плотных горных пород и отходов промышлен- ного производства для строительных работ. Методы испытания¯. Оборудование и материалы: весы технические; весы для гид- ростатического взвешивания (рис. 1); шкаф сушильный; сосуд для насыщения щебня (гравия) и образцов водой или для парафиниро- вания образцов; сита из стандартного набора; щетка металличе- ская; щебень (гравий). Рис. 1 Весы для гидростатического взвешивания: 1 сетчатый (перфорированный стакан); 2 сосуд со сливом для воды; 3 стаканчик с дробью для уравновешивания массы сетча- того стакана в воде; 4 разновесы 13 Порядок проведения опыт. Для определения средней плотно- сти зерен щебня (гравия) фракции с наибольшим номинальным раз- мером до 40 мм берут аналитическую пробу массой не менее 2,5 кг. Пробу высушивают до постоянной массы, просеивают через сита с размером отверстий 5 и 40 мм, и из остатка на сите с раз- мером отверстий 5 мм отвешивают две пробы по 1000 г каждая. Навеску щебня (гравия) насыщают водой, погружая их в во- ду комнатной температуры не менее чем на 1 ч так, чтобы уро- вень воды в сосуде был выше поверхности образцов или щебня (гравия) не менее чем на 20 мм. Насыщенные образцы породы или пробу щебня (гравия) вынимают из воды, удаляют влагу с их поверхности мягкой влажной тканью и сразу же взвешивают на технических, а затем на гидростатических весах, помещая пробу в сетчатый (перфори- рованный) стакан, погруженный в воду. Результаты измерений заносят в табл. 7. Образцы горной породы произвольной формы с мелкими открытыми порами вместо насыщения допускается покрывать пленкой парафина толщиной около 1 мм. Обработка результатов испытания. Среднюю плотность щеб- ня (гравия) ρ к , г/см , определяют по формуле (1). в к m m m 2 1 , (1) где m – масса пробы в сухом состоянии, г; m 1 – масса образца или пробы в насыщенном водой состоянии на воздухе, г; m 2 – масса образца или пробы в насыщенном водой состоянии в воде, г; ρ в – плотность воды, принимаемая равной 1 г/см . За результат принимают среднеарифметическое значение двух параллельных испытаний проб щебня (гравия). При этом расхождение между результатами двух определений средней плотности не должно превышать 0,02 г/см . При больших расхо- ждениях проводят третье определение и вычисляют среднеариф- метическое двух ближайших значений. Результаты вычислений заносят в табл. 7. 14 75 87 7 5 8 7 а) б) 7 5 7 0 1 2 8 10 4 40 73 в) Таблица 7 Протокол определения средней плотности щебня (гравия) Масса пробы в насыщенном состоянии, г № пробы Масса пробы в сухом состоянии m, г на воздухе m 1 в воде m 2 Средняя плотность, г/см 3 1 2 3 Среднее значение 3.2. Опыт 2. Определение марки щебня (гравия) по дробимости в цилиндре Опыт производят в соответствии с ГОСТ 8269.0–97 «Ще- бень и гравий из плотных горных пород и отходов промышлен- ного производства для строительных работ. Методы испытания¯. Оборудование и материалы: пресс гидравлический; цилиндр стальной с внутренним диаметром и высотой 75 мм со съемным дном и плунжером (рис. 2); весы технические; сита из стандарт- ного набора по ГОСТ 6613; шкаф сушильный; щебень (гравий). Рис. 2 Стальной цилиндр для испытания щебня (гравия) на дробимость: а) цилиндр стальной; б) съемное дно; в) плунжер 15 Порядок проведения опыта. В лабораторной работе произ- водят испытание двух фракций щебня: свыше 5 до 10 мм (+ 5 10), свыше 10 до 20 мм (+10 20). Навеску щебня (гравия) просеивают через сита с размером отверстий 5; 10 и 20 мм. Остатки на ситах с размером отверстий 5 и 10 мм взвешивают (m 5 и m 10 ). Пробы щебня (гравия) каждой фракции массой 500 г высу- шивают до постоянной массы. Пробу щебня (гравия) насыпают в цилиндр с высоты 50 мм так, чтобы после разравнивания верхний уровень материала при- мерно на 15 мм не доходил до верхнего края цилиндра. Затем в цилиндр вставляют плунжер так, чтобы плита плунжера была на уровне верхнего края цилиндра. Если верх плиты на плунжере не совпадает с краем цилиндра, то удаляют или добавляют несколь- ко зерен щебня (гравия). После этого цилиндр помещают на ниж- нюю плиту пресса. Увеличивая силу нажатия пресса на 12 кН (100200 кгс) в секунду, доводят ее до 50 кН (5000 кг). После сжатия испытываемую пробу высыпают из цилиндра и взвешивают. Затем ее просеивают в зависимости от размера ис- пытываемой фракции через сито с отверстиями размером: 1,25 мм – для щебня (гравия) размером фракции «+ 5 –10¯ мм; 2,5 мм – для щебня (гравия) размером фракции «+ 10 –20¯ мм; Остаток щебня (гравия) на сите после просеивания взвешивают. Обработка результатов испытания. Дробимость Др, %, оп- ределяют с точностью до 1 % по формуле (2). , 1 р Д m m m % (2) где m масса пробы щебня (гравия), г; m 1 масса остатка на кон- трольном сите после просеивания раздробленной в цилиндре пробы щебня (гравия), г. За результат принимают значение, рассчитанное по формуле (3). 16 m m m m 5 10 5 5 10 10 Др Др Др . (3) Результаты расчета заносят в табл. 8 Таблица 8 Протокол определения дробимости щебня (гравия) Размер частиц, мм Масса частиц фракции, г Остаток на контрольном сите, г Дробимость частиц фракции, % Дробимость щебня (гравия), % +5 –10 +10 –20 3.3. Опыт 3. Определение зернового состава щебня (гравия) Опыт производят в соответствии с ГОСТ 8269.0–97 «Ще- бень и гравий из плотных горных пород и отходов промышлен- ного производства для строительных работ. Методы испытания¯. Оборудование и материалы: весы технические, шкаф сушиль- ный, сита с размерами отверстий: 0,16; 5, 10; 20; 40 и 70 (80) мм; щебень (гравий). Порядок проведения опыта. Для испытания используют пробу щебня (гравия) массой 10 кг наибольший размер частиц которого составляет 40 мм, а наименьший 5 мм. Пробу высушивают до по- стоянной массы. Пробу просеивают ручным способом через сита с отверстия- ми указанных выше размеров, собранные последовательно в ко- лонку, начиная снизу с сита с отверстиями наименьшего размера, при этом толщина слоя щебня (гравия) на каждом из сит не долж- на превышать 40 мм. Продолжительность просеивания должна быть такой, чтобы при контрольном интенсивном ручном встряхивании каждого си- та в течение 1 мин через него проходило не более 10 г. Допускается определять окончание просеивания следую- щим способом: каждое сито интенсивно трясут над листом бума- 17 ги. Просеивание считают законченным, если при этом не наблю- дается падение зерен щебня (гравия). Остатки на каждом сите взвешивают и результаты заносят в табл. 9. Обработка результатов испытания. По результатам просеи- вания определяют частный остаток на каждом сите a i , %, по фор- муле (4). , 100 m m a i i % (4) где m i масса остатка на данном сите, г; m масса пробы, г. Определяют полные остатки на каждом сите в процентах массы пробы, равные сумме частных остатков на данном сите и всех ситах с большими размерами отверстий. Результаты заносят в табл. 9. Таблица 9 Протокол определения гранулометрического состава гравия (щебня) Частный остаток на ситах Размеры отверстий сит, мм г % Полный остаток на ситах, % 70,00 40,00 20,00 10,00 5,00 0,16 По данным опытам строят кривую просеивания щебня (гра- вия). Зерновой состав каждой фракции должен находиться в пре- делах указанных в табл. 1 и табл. 2, графическая интерпретация которых представлена на рис. 3. При испытании гравия, загрязненного глиной, рассев произ- водят после предварительной промывки с определением содер- жания пылевидных и глинистых частиц. Содержание пылевид- 18 ных и глинистых частиц включают при расчете результатов рас- сева в массу частиц, проходящих через сито с размером отвер- стий 5 мм. Рис. 3. Нормативные графики зернового состава щебня (гравия) 4. ТРЕБОВАНИЯ К ОТЧЕТУ Отчет по лабораторной работе оформляется в отдельной школьной тетради, таблицы выполняются строго по линейке. Строго запрещается заносить данные в таблицу карандашом, ис- пользовать в тексте какие либо сокращения, кроме общепринятых. По каждому опыту делается вывод о соответствии свойств ис- следуемого материала требованиям государственного стандарта. 5. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ 1. Какую роль играет щебень (гравий) в формировании структуры бетона? 2. Как определить марку щебня методом раздавливания в ци- линдре? 3. Назовите предельно допустимые нормы содержания глины в щебне (гравии) в случае использования их в качестве заполнителей для бетонов. 4. Как определяют пустотность щебня? П о л н ы й о ст а то к н а си т ах , % 0 60 20 40 80 100 d наим 0,5 (d наим+ Dнаиб) D наиб 1,25 D наиб 20 60 100 80 10 5 40 20 0 40 10 30 50 70 90 А, % Д, мм 19 5. Какие требования предъявляют к щебню (гравию), иду- щему для приготовления тяжелого бетона? 6. На какие фракции подразделяют щебень в зависимости от крупности зерен? 7. На какие марки подразделяют щебень по истираемости? 8. Как испытывают щебень на морозостойкость? Сколько принято марок по морозостойкости? 6. СПИСОК РЕКОМЕНДУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ 1. Воробъев В. А. Лабораторный практикум по общему кур- су строительных материалов. – М. : Высш. шк. , 1978. – 245с. 2. ГОСТ 8269.0–97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний¯. – М. : ГУП ЦПП , 1998. – 44с. 3. ГОСТ 8267–93 «Щебень и гравий из плотных горных по- род для строительных работ. Технические условия¯. – М. : ИПК Издательство стандартов , 1996. – 14 с. 4. ГОСТ 26633–91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Тех- нические условия¯. – М. : Издательство стандартов , 1992. – 23 с. 5. Баженов Ю. М. Технология бетона: учебник для студентов вузов, обучающихся по строит. специальностям. 4-е изд. – М. : из- дательство Ассоциации Строительных Вузов , 2007. – 528 с. Составители Юрий Владимирович Покатилов Алексей Владимирович Исаенко ОПРЕДЕЛЕНИЕ СВОЙСТВ КРУПНОГО ЗАПОЛНИТЕЛЯ ДЛЯ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА Методические указания к лабораторной работе по дисциплине «Технология конструкционных материалов¯ для студентов специальностей 270102 «Промышленное и гражданское строительство¯, 270115 «Экспертиза и управление недвижимости¯ Всех форм обучения Печатается в авторской редакции Подписано в печать11.11.2010. Формат 6084/16. Бумага офсетная. Отпечатано на ризографе. Уч.-изд. 1,0 л. Тираж 81 экз. Заказ ГУ КузГТУ, 650000, Кемерово, ул. Весенняя, 28. Типография ГУ КузГТУ, 650000, Кемерово, ул. Д. Бедного, 4 «А¯. |