9.3.4. Определение и подбор подвижности растворной смеси
После выполнения расчета готовится пробный замес на 3 л песка из соответствующего количества цемента, добавки и воды. Компоненты растворной смеси тщательно перемешивают в лабораторной сферической чаше сначала в сухом состоянии, а затем вместе с расчетным количеством воды в течение 5…7 мин. Добавку в виде тес та лучше вводить вместе с водой затворения. После приготовления растворной смеси проверяют ее подвижность и при необходимости производят корректировку состава.
|
|
|
Подвижность растворной смеси |
||
|
3 |
определяется с помощью стандартного |
|||
|
4 |
конуса |
(рис. 30). Величина подвижно- |
||
|
сти характеризуется глубиной погруже- |
||||
|
5 |
||||
|
ния, см, в растворную смесь эталонного |
||||
|
6 |
||||
|
конуса массой 300 г и углом при вер- |
||||
2 |
7 |
||||
шине 30 °. Перед определением под- |
|||||
|
|||||
|
|
||||
|
1 |
вижности растворную смесь помещают |
|||
|
|
в емкость в виде усеченного конуса. |
|||
|
Рис. 30. Стандартный конус: |
Уровень раствора в сосуде должен быть |
|||
|
1 – емкостьсо смесью; |
на |
1 см ниже его краев. Уложенный |
||
|
2 – штатив; 3 – шкала; |
раствор штыкуют 25 раз стержнем диа- |
|||
|
4 – указатель; 5 – стопорныйвинт; |
||||
|
метром |
10 мм и встряхивают о край |
|||
|
6 – стержень, 7 – конус |
||||
|
|
стола 5-6 раз. Затем острие конуса при- |
|||
|
|
водят в соприкосновение с поверхно- |
|||
стью раствора, закрепляют его направляющий стержень, фиксируют начальное |
|||||
положение указателя на шкале прибора, |
после чего отпускают зажим и дают |
||||
возможность конусу свободно погружаться в смесь. Второй отсчет по шкале |
|||||
снимают через 1 мин после начала погружения конуса. Глубину погружения |
|||||
конуса определяют как разность между первым и вторым отсчетом. |
|||||
По величине погружения конуса устанавливают подвижность смеси как среднее арифметическое двух испытаний.
В тех случаях, когда погружение конуса отличается от заданного, состав раствора корректируют, добавляя либо песок, либо воду до тех пор, пока подвижность растворной смеси не будет равна заданной.
71
9.3.5. Определение марки раствора
Марку раствора определяют испытанием на сжатие кубов (3 шт.) размером 70,7×70,7×70,7 мм в возрасте, установленном стандартом на данный вид раствора.
Образцы из растворной смеси подвижностью до 5 см изготовляют в формах со стальным дном. Форму заполняют раствором в два слоя. Уплотнение слоев производят 12 нажимами шпателя: 6 нажимов вдоль одной стороны и 6 - в перпендикулярном направлении. Образцы растворной смеси подвижностью 5 см и более изготовляют в формах без дна. Форму при этом устанавливают на керамический кирпич, покрытый влажной газетной бумагой. Формы заполняют растворной смесью в один прием и уплотняют 25 штыкованиями стального стержня по концентрической окружности от центра к краям.
Образцы раствора, предназначенного для эксплуатации в воздушно сухих условиях и приготовленные на воздушных вяжущих, твердеют на воздухе при температуре 20 ±2 °С и относительной влажности воздуха 65 ±10 %. Образцы раствора, приготовленные на гидравлических вяжущих, в течение первых 3 сут должны храниться в камере нормального твердения при относительной влажности воздуха 95…100 %. Дальнейшее твердение обусловлено условиями эксплуатации. Если это влажная среда то образцы хранятся в воде, если воздушная - в помещении при относительной влажности воздуха 65 ± 10 %.
За проектный возраст раствора, если иное не установлено в проектной документации, следует принимать:
для растворов, приготовленных без гидравлических вяжущих 7 сут; для растворов с применением гидравлических вяжущих 28 сут.
Предел прочности раствора на сжатие определяется по формуле
R |
р |
= |
Р |
, |
(62) |
|
А |
||||||
|
|
|
|
где Р разрушающая нагрузка, Н (кгс); А площадь сечения образца, м2 (см2). Если требуемая марка не достигнута, то делается корректировка состава.
Приборы, инструменты, материалы: весы технические по ГОСТ
16474, весы торговые по ГОСТ 16474, мерный сосуд объемом 0,5 л, коническая чаша для перемешивания растворной смеси, конусное ведро емкостью 3 л, стандартный конус СтройЦНИЛа для определения подвижности растворной смеси,
72
формы размером 70,7×70,7×70,7 мм или балочки размером 40×40×160 мм, шпатель для уплотнения растворной смеси в формах, штыковка диаметром 10...12 мм, штангенциркуль по ГОСТ 166, гидравлический пресс по ГОСТ 890582, цемент, кварцевый песок, пластифицирующаядобавка, вода.
Аттестационные вопросы
1.Что представляет собой строительный раствор?
2.Как классифицируются строительные растворы по средней плотности, виду вяжущего и прочности на сжатие?
3.По каким показателям осуществляется выбор вида вяжущего для строительного раствора?
4.Перечислите основные показатели качества растворной смеси и раствора.
5.С какой целью вводят в строительные растворы неорганические и органические добавки?
6.Какие исходные данные должны быть известны перед определением состава смешанного строительного раствора?
7.Изложите последовательность подбора состава смешанного строительного раствора.
8.Опишите методику приготовления пробного замеса растворной смеси.
9.Как определяется подвижность растворной смеси?
10.Как производится определение прочности раствора и его марки?
Литература: [ 1, 2, 3, 13, 14 ].
73
ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10
ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО (КОНСТРУКЦИОННОГО) БЕТОНА
10.1. Общие сведения
Бетоном называют искусственный каменный материал, полученный в результате твердения рациональной по составу, тщательно перемешанной и уплотненной смеси из вяжущего вещества, воды и заполнителей. Также в состав бетонов вводят добавки, улучшающие свойства как смесей, так и затвердевших конгломератов.
Смесь компонентов бетона до начала ее затвердевания называют бетонной смесью.
Тяжелый (обычный) бетон содержит плотные заполнители (кварцевый песок, щебень или гравий из плотных каменных пород) и применяется в качестве конструкционного материала.
Пористость тяжелых бетонов не превышает 7 %.
Важнейшим показателем качества бетона является его прочность, выражающаяся классом или маркой. Класс бетона по прочности на сжатиеэто гарантированная прочность его на сжатие с обеспеченностью 0,95. Соотношение между классами бетона и его марками по прочности на сжатие при нормативном коэффициенте вариации, равном 13,5 %, представлено в табл. 41.
Таблица 41 Соотношение между классами и марками тяжелого бетона
Класс |
Средняя |
Марка |
Класс |
Средняя |
Марка |
бетона по |
прочность |
бетона |
бетона |
прочность |
бетона |
прочности |
бетона, Rсж , |
по прочно- |
по прочно- |
бетона Rсж , |
по прочно- |
|
кгс/см2 |
сти |
сти |
кгс/см2 |
сти |
В 3,5 |
45,8 |
М50 |
В 21,5 |
294,5 |
М300 |
|
|
|
|
|
|
В 5 |
65,5 |
М75 |
В 25 |
327,4 |
М350 |
|
|
|
|
|
|
В 7,5 |
98,2 |
М100 |
В 26, 5 |
359,9 |
М350 |
|
|
|
|
|
|
В 10 |
131,0 |
М150 |
В 30 |
392,9 |
М400 |
|
|
|
|
|
|
В 12,5 |
163,7 |
М150 |
В 35 |
458,4 |
М450 |
|
|
|
|
|
|
В 15 |
196,5 |
М200 |
В 45 |
589,4 |
М600 |
|
|
|
|
|
|
В 20 |
261,9 |
М250 |
В 50 |
654,8 |
М700 |
|
|
|
|
|
|
Проектирование состава бетона заключается в определении расхода исходных материалов (вяжущего, воды, мелкого и крупного заполнителей) на 1 м3 уплотненной бетонной смеси. От правильности проектирования состава бетона зависит его прочность, плотность, водонепроницаемость, теплопроводность
74
и морозостойкость. Рациональным считается тот состав бетона, в котором расход вяжущего минимальный, а заполнителей максимальный, при условии получения плотного бетона с заранее назначенными строительнотехническими свойствами. Состав бетонной смеси выражают в виде весового соотношения между цементом, песком и щебнем (гравием) с обязательным указанием водоцементного отношения и активности цемента (1:Х:У по массе при В/Ц = n) или в виде расхода материалов на 1 м3 уложенной и уплотненной бетонной смеси, например:
цемента 280 кг, песка 700 кг, щебня 1250 кг, воды 170 кг, Итого: 2400 кг.
Различают номинальный (лабораторный) состав бетона, установленный для сухих материалов, и производственный (полевой) для материалов в есте- ственно-влажном состоянии. Лабораторный состав определяют расчетноэкспериментальным способом. Производственный состав уточняется непосредственно в условиях производства путем корректировки расхода заполнителей бетона на влажность.
10.2. Цель работы
Изучить расчетно-экспериментальный способ определения состава тяжелого бетона
10.3. Состав работы
Проектирование состава бетона включает следующие этапы:
1.Выбор материалов для бетона исходя из требований к нему, обусловленных особенностями службы и изготовления конструкций. Определение свойств сырьевых материалов.
2.Определение предварительного состава бетона расчетноэкспериментальным способом.
3.Корректировка состава бетона при получении требуемых значений удобоукладываемости смеси и класса (марки) бетона путем проведения пробных лабораторных замесов.
4.Проведение окончательной корректировки состава в условиях производства с учетом колебаний в свойствах заполнителей или других факторов.
75