Учебное пособие по СМ.07. Учебное пособие по СМ. Учебное пособие для выполнения исследовательских лабораторных работ Издание шестое, Переработанное и дополненное Челябинск
 Скачать 6.27 Mb.
|
 – активность цемента или гарантированная марочная прочность, МПа.Принимаем наибольшее значение Ц/В = 2,199. При использовании воздухововлекающей добавки, обеспечивающей воздухововлечение 2…4 %, Ц/В увеличивается на 0,01…0,02, а при воздухововлечении 4…6 % – на 0,02…0,04 для компенсации понижения прочности бетона вследствие повышенного содержания воздуха в нём. В нашем случае примем воздухововлечение равным 4 %, тогда Ц/В = 2,199 + 0,02 = 2,219. При нормируемых требованиях к бетону по водонепроницаемости и морозостойкости Ц/В должно быть не менее значений, приведённых в таблице 35. Если из условия обеспечения требуемой прочности Ц/В оказалось ниже, чем требуется для заданной водонепроницаемости и морозостойкости, то для дальнейших расчетов принимается табличное значение. В нашем случае для обеспечения марки по морозостойкости F 200 Ц/В должно быть не менее 1,82. Для дальнейших расчетов принимаем Ц/В = 2,219. Таблица 35 − Минимальные значения величины Ц/В для бетонов с нормируемой водонепроницаемостью и морозостойкостью
3 Определение расхода воды Определение расхода воды производится по таблице 36 в зависимости от удобоукладываемости бетонной смеси, наибольшей крупности заполнителя с последующей корректировкой: а) при Ц/В менее 1,25 или Ц/В более 2,5 расход воды соответственно уменьшают или увеличивают на 5 %; б) при отличии НГ от значений 25…30 % на каждый процент в меньшую (большую) сторону расход воды следует уменьшать (увеличить) на 3…5 л; в) в случае отличия модуля крупности песка от значения МК = 2,0 в меньшую (большую) сторону на каждые 0,5 расход воды необходимо увеличить (уменьшить) на 3…5 л; г) при ОК бетонной смеси ≥ 10 см следует применять пластифицирующие добавки, а расход воды принимать как для бетонной смеси с ОК = 5…9 см. Таблица 36 − Ориентировочный расход воды на 1 м3 бетонной смеси*
* - данные даны для бетонных смесей на цементе с НГ = 25…30 % и песке с МК = 2,0. Из таблицы 20 устанавливаем предварительный расход воды. При проектируемой подвижности бетонной смеси, соответствующей ОК = 4…6 см и НК щебня 20 мм расход воды составляет 205 л на 1 м3 бетонной смеси. Так как применяется песок с МК = 2,5, то расход воды уменьшаем на 4 л. Тогда расход воды составит В = 205 – 4 = 201 л. 4 Определение расчетного расхода цемента Ц р = В. Ц/В = 201. 2,219 = 446 кг. (31) Полученный расход цемента Ц р сравнивают с минимально допустимым по ГОСТ 26633 (таблица 37) и с элементными нормами расхода Ц э по СНиП 82-02-95. При этом должно выполняться условие Ц min ≤ Ц р ≤ Ц э = К. Ц б, (32) где Ц б – базовые нормы расхода цемента (таблица 22); К – корректирующий коэффициент, К = К1 . К2 . К3; К1… К3– коэффициенты, зависящие от вида и свойств материалов и технологии. Базовые нормы цемента разработаны из условия приготовления бетонной смеси на цементах М 400 (таблица 38). При использовании цементов других марок вводится коэффициент К 1, который для бетонов на цементах М 300 равен 1,14, а для бетонов на цементах М 500 классов В 20 и менее при отпускной прочности 60 % и менее равен 0,87, при отпускной прочности 90…100 % – 0,90, для бетонов классов от В 15 до В 30 и отпускной прочности 70…80 % − 0,87, а при большей отпускной прочности – 0,92. В нашем случае К 1 = 0,92. В базовых нормах предусмотрено применение цементов с нормальной густотой 25…27 %. Если НГ цемента отличается от этих значений, то базовые нормы умножаются на коэффициент К2, значения которого приведены в таблице 39. По заданию класс бетона В22,5 а НГ цемента 28,5 %, следовательно К2 = 1,02. Таблица 37 − Минимально допустимые расходы цемента
Таблица 38 − Базовые нормы расхода цемента Ц б
Таблица 39 − Значения коэффициента К 2
Базовые нормы для бетона, твердеющего при тепловой обработке, предусматривают применение цементов II группы эффективности при пропаривании по ГОСТ 22236. При использовании цементов I группы базовые нормы умножаются на коэффициент К 3 = 0,93. Коэффициент К 3 = 1 для бетонов класса В 30 и выше при отпускной прочности ≤ 70 % от марочной прочности. В задании приведена активность цемента при пропаривании, что в соответствии с приложением 3 позволяет считать используемый цемент I группы эффективности при пропаривании. Поскольку класс бетона В 22,5 то К 3 = 0,93. Базовые нормы приведены для бетона на щебне, при использовании гравия их следует умножать на коэффициент К 4 (таблица 40). Так как по заданию используется щебень, то К 4 = 1. Таблица 40 − Значения коэффициента К 4
НК заполнителя учитывается коэффициентом К 5, который при НК = 20 равняется 1, а при другой величине НК его значения приведены в таблице 41. В рассматриваемом примере НК = 20 мм, поэтому К 5 = 1. Таблица 41 − Значения коэффициента К 5
Базовые нормы определены для щебня с содержанием зёрен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы 25…35 % по массе. При содержании этих зёрен менее 25 % вводится коэффициент К 6 = 0,98, а более 35 % – К 6 = 1,03. По заданию зёрен лещадной формы 39 %, следовательно К 6 = 1,03. Базовыми нормами предусмотрено использование песка МК = 2,1…3,25. При использовании мелких и очень мелких песков следует применять для тяжелого бетона коэффициент К 7 (таблица 42). Для мелкозернистых бетонов при использовании песков с модулем крупности МК = 1,5…2,0 К7 = 1,20. Таблица 42 − Значения коэффициента К7 для тяжелого бетона
По задания МК = 2,5, значит К7 = 1. При использовании песков из отсевов от дробления горных пород следует применять коэффициент К8 = 1,03. По заданию песок природный, значит К8 = 1. Удобоукладываемость бетонной смеси следует принимать в соответствии со способом формования и типом конструкции согласно СНиП 3.09.01-85. Базовые нормы приведены для бетонных смесей с ОК = 1…4 см. При использовании бетонных смесей другой удобоукладываемости вводится коэффициент К 9, для смесей с ОК = 5…9 см К9 = 1,07, при Ж = 5…10 с – К 9 = 0,93, при Ж = 11…20 с – К 9 = 0,88. В рассматриваемом примере ОК бетонной смеси 4…6 см, поэтому принимаем К 9 = 1,07. Базовые нормы предусматривают применение бетонной смеси с температурой не выше 25 оС, при температуре 25…30 оС вводится коэффициент К10 = 1,03, при температуре > 30 оС – К 10 = 0,88. Принимаем К 10 = 1. При изготовлении преднапряженных ЖБК с отпуском натяжения арматуры на горячий бетон вводится коэффициент К 11 = 1,08. Принимаем К 11 = 1 Таким образом, исходя из условия обеспечения прочности бетона базовая норма расхода цемента Ц б = 420 кг, а корректирующий коэффициент К = 0,92. 1,02. 0,93. 1. 1. 1,03. 1. 1. 1,07. 1. 1 = 0,96, следовательно элементная норма расхода цемента Ц э1 = 420. 0,96 = 403 кг. Для изделий и конструкций, к бетонам которых предъявляются требования по морозостойкости и водонепроницаемости типовые элементные нормы, на которые не распространяется корректирующий коэффициент, приведены в таблице 43. Таблица 43 − Типовые элементные нормы расхода цемента для бетона с нормируемыми требованиями по морозостойкости и водонепроницаемости
По заданию марка бетона по морозостойкости F 200, следовательно элементная норма расхода цемента из учета обеспечения морозостойкости Ц э2 = 370 кг. Из определённых элементных норм окончательной считается наибольшая, то есть Ц э1 = 403 кг. С этой нормой сравнивается расчётный расход цемента Ц р = 446 кг. Если он не превышает базовую элементную норму, то можно для дальнейших действий принять расчётный расход цемента. Если же расчетный расход цемента выше базовой элементной нормы (в данном случае 446 > 403),то необходимо предусмотреть одно или несколько мероприятий по снижению расчетного расхода цемента: − повысить марку цемента в пределах рекомендаций (таблица 44) для бетона данного класса по прочности при сжатии; Таблица 44 - Рекомендуемые марки цементов для бетона
− ввести в состав бетонной смеси пластифицирующую добавку в количестве до 0,2 % на сухое вещество от массы цемента, что позволяет уменьшить количество воды затворения на 10…15 % при неизменной удобоукладываемости бетонной смеси; так как расход цемента рассчитывался как произведение Ц/В на В, то снижение количества воды затворения (В) уменьшит расход цемента без снижения прочности бетона; − ввести в состав бетонной смеси добавку суперпластификатор типа С-3, её дозировка 0,5 % от массы цемента позволяет снизить количество воды затворения на 15 %, дозировка 0,75 % – на 20 %, дозировка 1,0 % – на 25 % без изменения удобоукладываемости бетонной смеси; − использовать тонкодисперсную золу-унос тепловых электростанций, отвечающую требованиям ГОСТ 25818, для замены части цемента; при использовании портландцемента золой может быть заменено до 30 % цемента, а для бетона на шлакопортландцементе равнопрочность обеспечивается при замене до 20 % цемента; − ввести в состав бетонной смеси 6…10 % добавки микрокремнезёма, что снижает расход цемента до 25 % при повышении водопотребности смеси на 8…10 л на 1 м3 бетонной смеси без снижения прочности бетона. Для обеспечения марки бетона по морозостойкости F 200 принимаем использование добавки ЩСПК в количестве 0,2 % от массы цемента, что позволяет уменьшить количество воды затворения на 10 %. Тогда откорректированный расход воды составит: В о = 201. 0,9 = 181л. Отсюда откорректированный расход цемента: Ц о = 181. 2,219 = 401 кг. 5 Расход сухой добавки ЩСПК: Д = 401. 0,002 = 0,8 кг. Обычно при приготовлении бетонной смеси для равномерного распределения небольших порций добавок их используют в виде водных растворов рабочей концентрации, которые смешивают с водой затворения. Расход раствора добавки рабочей концентрации (А) в л на 1 м3 бетонной смеси: А = ЦС/КПл, (33) где Ц – расход цемента, кг на 1 м3 бетонной смеси; С – дозировка добавки, % от массы цемента; К – концентрация рабочего раствора добавки, принимаем 2 %; Пл – плотность рабочего раствора добавки, кг/л (таблица 45). Таблица 45 − Дозировки добавок и плотности их водных растворов при 20 оС
А = 401. 0,2/2. 1,006 = 39,9 л. Количество воды, которое вводится с раствором добавки рабочей концентрации: В д = А. Пл(1 - 0,01К) = 39,9. 1,006(1 - 0,01. 2) = 40,1. 0,98 = 39,3л, а количество отдельно дозируемой воды В н = В о – В д = 181 – 39,3 = 141,7 л 6 Определение абсолютного объёма заполнителей Так как ввели воздухововлекающую добавку, которая обеспечивает наличие в бетонной смеси 4 % по объёму (40 л), равномерно распределённых пузырьков воздуха, то объём бетонной смеси будет 1000 л – 40 л = 960 л): V з = 960 – Ц/  –В/ = 960 – 401/3,0 – 181/1,0 = 645 л. (34)7 Определение доли песка в смеси заполнителей Долю песка в смеси заполнителей по абсолютному объёму (r) выбираем в зависимости от расхода цемента и наибольшей крупности щебня по таблице 46. Таблица 46 − Доля песка в смеси заполнителей r
Примечания: 1 Таблица составлена для песка с МК = 2, при увеличении (уменьшении) МК на 0,5 доля песка увеличивается (уменьшается) на 0,03. 2 При использовании гравия доля песка уменьшается на 0,05. 3 Для жестких бетонных смесей Ж 20 с доля песка уменьшается на 0,04, при подвижных бетонных смесях с ОК не менее 10 см доля песка увеличивается на 0,04. По заданию наибольшая крупность щебня 20 мм, а расход цемента составляет 401 кг, следовательно, величина r по таблице 40 находится в пределах 0,36…0,33 и по линейной интерполяции r = 0,36, а с учетом примечания «а» так как МК = 2,5, то величина r = 0,36 + 0,03 = 0,39. 8 Количество мелкого заполнителя (песка) рассчитывают по формуле: П = V з*. r*.  = 645. 0,39. 2,65 = 667 кг, (35)а количество крупного заполнителя (щебня): Щ = V з. (1–r) .  = 645. 0,61. 2,60 = 1023 кг. (36)Исходный расчетный (номинальный) состав, установленный для сухих материалов, выражают двумя способами: а) в виде расходов материалов по массе на 1м3 уложенной и уплотнённой бетонной смеси: цемент = 401 кг, песок = 667 кг, щебень = 1023 кг, сухая добавка ЩСПК = 0,8 кг, вода = 181 л. б) в виде отношения по массе между цементом, песком, крупным заполнителем (принимая расход цемента за единицу) с указанием Ц/В: Ц/Ц = П/Ц = Щ/Ц = 1:1,66:2,55 при Ц/В = 2,219. Расчетная средняя плотность уложенной и уплотнённой бетонной смеси подсчитывается как сумма расходов всех компонентов по массе: ρ = Ц + П + Щ + В + Д = 401 + 667 + 1023 + 181 + 0,66 = 2272,66 кг/м3. (37) Исходный расчётный состав бетона проверяют и при необходимости корректируют в пробных лабораторных замесах. Главным условием при этом является обеспечение заданной марки бетонной смеси по консистенции, марки (класса) бетона по прочности и марки по морозостойкости. Производственный состав определяется с учетом влажности заполнителей, которая может изменяться в зависимости от условий и длительности хранения. При этом количество влажных заполнителей увеличивается настолько, чтобы содержание сухого материала равнялось расчетному количеству, а масса вводимой в замес воды уменьшалась на величину, равную содержанию воды в заполнителях. Следовательно, Ц/В и средняя плотность бетонной смеси не изменяются. П 1 = П(1 + ω п /100) = 667(1 + 4/100) = 667 + 27 = 694 кг, (38) Щ 1 = Щ(1 + ω щ /100) = 1023(1 + 4/100) = 1023 + 41 = 1064 кг, (39) В 1 = 181 – 27 – 41 = 113 л.  Производственный состав 1 м3 бетонной смеси на влажных заполнителях:Цемент = 401 кг Песок = 694 кг Щебень = 1064 кг Раствор добавки ЩСПК = 39,3 л Вода = 73,7 л. Средняя плотность бетонной смеси 2272,66 кг/м3. Так как объём бетоносмесителя чаще всего таков, что выход готовой бетонной смеси не равен 1 м3, то для определения дозировки материалов на один замес необходимо производственный состав бетонной смеси пересчитать в соответствии с вместимостью бетоносмесителя. В новых моделях бетоносмесителей вместимость их барабана указывается в литрах готовой бетонной смеси Vзам, например 330, 800, 1600 л. В старых моделях вместимость бетоносмесителя указывается по суммарному объёму загружаемых сухих компонентов – заполнителе1 и цемента, например 250, 500, 1200, 2400 л. При использовании новых моделей бетоносмесителей для составления дозировки материалов на замес необходимо количество каждого компонента из производственного состава (на 1000 л) пропорционально пересчитать на объём готового замеса, например на 800 или 1600 л. Если используются старые модели бетоносмесителей, то следует определить первоначально коэффициент выхода бетонной смеси для номинального состава при сухих заполнителях:  0,71. (40)Зная  , определяется объём бетонной смеси, изготовляемой за один замес бетоносмесителя. При вместимости бетоносмесителя по загрузке 500 л он будет равен: 0,500. 0,71 = 0,355 м3. Умножим массу каждого компонента производственного состава на объём одного замеса, получим дозировку материалов на один замес бетоносмесителя:Цемент = 401. 0,355 = 142 кг, Песок = 694. 0,355 = 246 кг, Щебень = 1064 . 0,355 = 338 кг, Раствор ЩСПК = 39,3 . 0,355 = 13,9 л, Вода = 73,7. 0,355 = 26,2 л. Выводы по работе По окончании расчёта состава тяжелого бетона следует сделать вывод о необходимости экспериментальной проверки и возможной корректировке расчётного номинального состава сначала в лаборатории, а затем и в производственных условиях. Лишь после установления соответствия характеристик полученной бетонной смеси и самого бетона требованиям проектного задания можно сделать вывод о правильности выполненного подбора и расчёта состава бетона. Контрольные вопросы 1 Какова цель расчёта состава бетона? 1 Установить расходы материалов, необходимые для приготовления 1 м3 бетонной смеси. 2 Определить плотность бетона. 3 Установить расходы материалов, обеспечивающие максимальную плотность и прочность бетона. 4 Установить экономически оптимальные расходы компонентов, обеспечивающие получение заданных свойств бетонной смеси и бетона. 2 От каких факторов зависит марочная прочность бетона? 1 От условий уплотнения бетонной смеси и твердения бетона. 2 От качества заполнителей, марки цемента и водоцементного отношения. 3 От марки цемента и марки щебня по прочности. 4 От расхода цемента и удобоукладываемости бетонной смеси. 3 От чего зависит выбор количества воды затворения при расчёте состава бетона? 1 От марки цемента и водоцементного отношения. 2 От требуемых показателей удобоукладываемости бетонной смеси, водопотребности заполнителей и вяжущего. 3 От водопотребности заполнителей. 4 От расхода цемента и требуемой проектной прочности бетона. 4 Как определить расчетом среднюю плотность бетонной смеси? 1 Рассчитать среднее арифметическое значение насыпных плотностей цемента, песка, щебня без учета плотности воды. 2 Суммировать рассчитанные на 1 м3 бетона расходы исходных компонентов. 3 Рассчитать среднее арифметическое значение насыпных плотностей цемента, песка, щебня и плотности воды. 4 Суммировать значения средних плотностей исходных компонентов. 5 Чем отличается производственный состав от расчётного? 1 Тем, что расход материалов пересчитан на один замес в бетоносмесителе известной вместимости. 2 Тем, что расход заполнителей определён с учётом их влажности при уменьшении В/Ц. 3 Тем, что расход заполнителей определён с учётом их влажности и с соответствующим уменьшением расхода воды при неизменной величине В/Ц. 4 Тем, что объем замеса бетоносмесителя сильно отличается от суммарного объема компонентов бетонной смеси. 6 Каковы истинные предпосылки для определения расхода заполнителей по методу абсолютных объёмов? 1 Сумма абсолютных объёмов компонентов бетонной смеси должна быть равна 1 м3, а объём растворной части должен быть точно равен объёму межзерновых пустот в крупном заполнителе. 2 Сумма абсолютных объёмов компонентов бетонной смеси должна быть равна 1 м3, а цемента, песка и воды взято столько, чтобы заполнить пустоты в крупном заполнителе с некоторой раздвижкой его зёрен. 3 Сумма абсолютных объёмов заполнителей должна быть равна 1000 л, а вяжущего и воды взято столько, чтобы заполнить оставшиеся пустоты в смеси заполнителей. 4 Сумма абсолютных объёмов компонентов бетонной смеси должна быть равна объему бетоносмесителя. 7 От чего зависит величина раздвижки зёрен крупного заполнителя? 1 От насыпной плотности крупного заполнителя. 2 От объёма цементного теста и крупности песка. 3 От расхода крупного заполнителя. 4 От пустотности крупного заполнителя. 8 Чему равен коэффициент выхода бетонной смеси? 1 Отношению массы полученной смеси к сумме масс исходных компонентов. 2 Отношению суммы объёмов сухих компонентов в рыхло-насыпном состоянии к объёму полученной бетонной смеси. 3 Отношению объёма полученной смеси к сумме объёмов сухих компонентов в рыхло-насыпном состоянии. 4 Отношению расчётного объёма бетонной смеси к объёму бетоносмесителя. 9 Как проверить правильность выполненного расчёта состава бетона? 1 Путём сравнения показателей средней плотности бетонной смеси в расчётном и производственном составе. 2 Путём пробного лабораторного замеса с изготовлением и испытанием образцов для контроля прочности бетона. 3 Путем сравнения объемов замеса и объема бетоносмесителя. 4 Путём пробного замеса с проверкой удобоукладываемости бетонной смеси, с изготовлением и испытанием контрольных образцов для контроля прочности бетона. 10 Как назначаются показатели подвижности и жесткости бетонной смеси? 1 В зависимости от вида и наибольшей крупности крупного заполнителя, 2 В зависимости от марки бетона и назначения проектируемой конструкции. 3 В зависимости от типа ЖБК. 4 В зависимости от способа уплотнения бетонной смеси, размеров сечения и густоты армирования проектируемой конструкции. ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ РАСЧЕТА
* значения плотности принять: для ПЦ истинная – 3,1 г/см3, насыпная – 1,3 г/см3; для ШПЦ истинная – 2,9 г/см3, насыпная – 0,9 г/см3. Таблица 47 СОСТАВА БЕТОНА
Лабораторная работа № 12 СВОЙСТВА БЕТОННОЙ СМЕСИ И КОРРЕКТИРОВКА СОСТАВА Общие сведения Бетонной смесью называется рационально составленная, однородно перемешанная, пластичная при формовании смесь компонентов бетона до начала схватывания и твердения входящего в ее состав вяжущего. Рационально составленная– значит, что подобраны заполнители непрерывной гранулометрии, обеспечивающие плотную упаковку зерен, а вяжущего и воды взято столько, чтобы тесто заполнило межзерновые пустоты и обволокло тонкой пленкой каждое зерно. Однородно-перемешанная – смесь во всех участках своего объема имеет одинаковый состав, структуру, строение и свойства, которые должны сохраняться при транспортировке и укладке бетонной смеси в форму. Пластичная при формовании – значит, что смесь способна растекаться при заданном способе формования, заполняя форму, сохраняя однородность и приобретая сплошность. Смесь компонентов бетона – компоненты бетона находятся в различных агрегатных состояниях, а твердая фаза имеет размеры от 0,001 мм (вяжущее вещество) до 70 мм (заполнитель). Иными словами, бетонная смесь представляет собой специфическую тонко-грубую дисперсную систему, в составе которой имеется ряд других дисперсных систем. Причем в разных системах одно и то же вещество может быть как дисперсной фазой, так и дисперсионной средой (рисунок 33). Цементное тесто представляет собой истинно дисперсную систему, в которой зерна цемента окружены гидратными слоями и связаны друг с другом молекулярными силами, образуя пространственную структуру. Такая структура устойчива и удерживает в определенном положении зерна песка и крупного заполнителя, а также обладает смазочным эффектом, облегчая скольжение твердых частиц.
Рисунок 33 – Бетонная смесь как дисперсная система Свойства бетонной смеси подчиняются законам реологии, предметом которой является установление взаимосвязи между силами, действующими на реальное тело и вызванными ими деформациями. С реологией тесно связана тиксотропия – способность тела разжижаться при механических воздействиях и самопроизвольно восстанавливать структуру (загустевать) после их прекращения. Строение и свойства бетона зависят от удобоукладываемости (формуемости)бетонной смеси, которая оценивается способностью ее, растекаясь, плотно заполнять форму с наименьшими энергетическими затратами при выбранном способе уплотнения без расслаивания. Формуемость определяет плотность и влияет на прочность, проницаемость, истираемость и другие свойства бетона. Удобоукладываемость бетонной смеси оценивается по консистенции, которая характеризуется подвижностью и жесткостью. Подвижность – способность бетонной смеси растекаться под действием сил тяжести и оценивается по величине осадки отформованного бетонного конуса (ОК). Подвижность является статической характеристикой структурной прочности бетонной смеси. Жесткость – способность бетонной смеси сопротивляться растеканию при воздействии вибрации. Определяется на вискозиметре по времени (Ж) в секундах. Жесткость является показателем динамической вязкости бетонной смеси при разрушении структуры смеси. Подвижность и жесткость связаны обратно-пропорциональной зависимостью, и по их показателям назначается марка бетонной смеси по удобоукладываемости (таблица 48). Таблица 48 – Марки бетонной смеси по удобоукладываемости
Удобоукладываемость или консистенция бетонной смеси устанавливается на стадии проектирования состава бетона в зависимости от вида и размеров конструкции, густоты армирования, способа укладки и уплотнения бетонной смеси. Наиболее экономичными являются жесткие смеси за счет меньшего расхода цемента. Консистенция зависит от многих факторов, из которых следует выделить нормальную густоту цементного теста и его объем, количество воды затворения, суммарную поверхность заполнителей, форму зерен и чистоту поверхности. Введение пластифицирующих добавок увеличивает консистенцию бетонной смеси. Приготовление бетонной смеси производится в бетоносмесителях, типы которых зависят от вида и консистенции бетонной смеси. Дозирование составляющих бетонной смеси производят по массе, для воды и водных растворов добавок допускается производить дозирование по объему. При низких температурах окружающего воздуха предусматривается подогрев воды в процессе приготовления смеси и утепление транспортных средств. Способ уплотнения бетонной смеси зависит от формы, размеров и конфигурации изделий, консистенции бетонной смеси, состава бетона. При этом контролируется степень уплотнения по коэффициенту уплотнения, который представляет собой отношение фактической плотности бетонной смеси к расчетной. Цель работы: – изучить методы определения консистенции, плотности и коэффициента уплотнения бетонной смеси; – приготовить бетонную смесь и откорректировать ее по заданной консистенции; – исследовать влияние водоцементного отношения на свойства бетонной смеси; – приготовить контрольные образцы бетона с различными В/Ц для последующей корректировки состава бетона по прочности. Порядок выполнения работы Преподаватель выдает исходные данные для подбора состава бетона. Подбор ведется по методике работы № 11 всей подгруппой студентов. После подбора номинального состава (на 1000 л) материалы следует дозировать на 7...10 литров бетонной смеси в пересчете на абсолютно плотное состояние. Объем замеса зависит от количества контрольных образцов. Одно звено экспериментально корректирует состав бетона при расчетном В/Ц с обеспечением проектной консистенции бетонной смеси. Другие звенья производят перерасчет состава, изменяя В/Ц соответственно на – 0,08, – 0,05, + 0,05 с последующей корректировкой для обеспечения проектной консистенции. Все звенья определяют теоретическую и фактическую плотности и коэффициент уплотнения бетонной смеси. Работа заканчивается приготовлением контрольных образцов-кубов с ребром 10 см, которые после твердения в нормальных условиях используются в работе № 13 для окончательного уточнения величины В/Ц, обеспечивающего проектную прочность бетона. Методы испытаний 1 Корректирование состава бетона при расчетном В/Ц для обеспечения заданной консистенции бетонной смеси 1.1 Приготовление бетонной смеси Бетонная смесь в лабораторных условиях может приготовляться вручную или в лабораторном смесителе. При ручном способе на металлический боек, предварительно протертый влажной тканью, высыпают дозированные песок и цемент, перемешивают их до однородной массы, затем высыпают крупный заполнитель и также перемешивают до однородной массы. Затем смесь сгребают горкой, делают в ней углубление, в которое заливают воду в два-три приема, каждый раз перемешивая смесь до однородного состояния. До момента использования бетонную смесь накрывают влажной тканью для предотвращения испарения воды. При замешивании в лабораторном смесителе заполнители и цемент высыпают в смеситель и перемешивают сначала в сухом состоянии 15...20 секунд, а затем, после добавления воды доводят смесь до однородной массы. В обоих случаях все металлические поверхности, соприкасающиеся с бетонной смесью и ее составляющими, должны быть протерты влажной тканью. Длительность приготовления бетонной смеси должна быть в пределах 2...4 мин от начала добавления воды. 1.2 Определение подвижности бетонной смеси Подвижность бетонной смеси определяется на свежеприготовленной смеси с применением стандартного конуса (рисунок 34а) и характеризуется осадкой конуса бетонной смеси в сантиметрах. Форму-конус 4 (рисунок 34б) устанавливают на металлический лист, плотно прижимают к нему, наступив на лапки, и через воронку заполняют бетонной смесью, в три слоя одинаковой высоты. Каждый слой уплотняют штыкованием металлическим стержнем диаметром 16 мм с округлыми концами 25 раз. Затем снимают воронку, избыток смеси срезают кельмой по верху конуса. Предварительно надавив на ручки конуса, освобождают лапки и в течение 3...7 секунд плавно снимают конус вертикально вверх и устанавливают рядом с отформованной бетонной смесью 1. Осадку конуса определяют, укладывая одну металлическую линейку 3 ребром на верхний край металлического конуса и измеряя второй линейкой 2 расстояние от нижней грани линейки до верха осевшей бетонной смеси с погрешностью 0,5 см. Определение выполняют дважды на разных порциях смеси. Длительность испытания от начала заполнения конуса смесью при первом определении и до момента замера осадки конуса при втором определении – не более 10 минут, а общее время нахождения показателя ОК смеси – не более 20 минут с момента ее приготовления.
За результат принимают среднее арифметическое двух определений, отличающихся между собой не более, чем на 1 см – для бетонной смеси марки П1; 2 см – для марки П2; 3 см – для марок П3, П4 и П5. Если осадка конуса бетонной смеси окажется равной 0, то ее консистенция должна характеризоваться показателем жесткости Ж.. 1.3 Определение жесткости бетонной смеси Жесткость бетонной смеси определяется на вискозиметре для определения жесткости по ГОСТ 100181.1 (рисунок 35). Заполнение конуса 3 смесью, ее уплотнение и снятие конуса с отформованной смеси производят как и при определении подвижности, только металлический конус предварительно закрепляется в кольце-зажиме 2. После снятия конуса 3, поворотом штатива 9 диск 8 с шайбой 6 и штангой 5 устанавливают над конусом смеси и плавно опускают на его поверхность, после чего штатив закрепляют винтом втулки 10. Далее одновременно включают виброплощадку и секундомер. Вязкость смеси уменьшается, и она растекается в кольце 1 прибора. Вибрирование прекращают, а секундомер останавливают тогда, когда начинает появляться на поверхности цементное молоко из любых двух из шести отверстий 7 диска 8 вискозиметра. Полученное время характеризуетжесткость бетонной смеси в с | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
,
,
,
,
,
,