Кафедра производства строительных конструкций

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БРЯНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Строительный факультет

Кафедра производства строительных конструкций

ТЕХНОЛОГИЯ БЕТОНА, СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

Методические указания

к лабораторным работам с элементами НИРС для студентов 4 курса специальности 290600 – Производство строительных материалов, изделий и конструкций

 

Б Р Я Н С К 2004

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

БРЯНСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ

Строительный факультет

Кафедра производства строительных конструкций

Утверждены научно - методически советом БГИТА

Протокол № от «_____»______2004 г

ТЕХНОЛОГИЯ БЕТОНА, СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ И КОНСТРУКЦИЙ

Методические указания

к лабораторным работам с элементами НИРС для студентов 4 курса специальности 290600 – Производство строительных материалов, изделий и конструкций

 

 

Б Р Я Н С К 2004

УДК 691(0758) 620179(035) 666.982: 65.012: 51

УДК 666.972.1004.12

 

 

Составили: Гегерь В.Я., д.т.н., профессор БГИТА

Королева Е.Л., ст. преподаватель БГИТА

Рецензенты: Плотников В.В., д.т.н., профессор БГИТА

Сильман Г.И., д.т.н., профессор БГИТА

 

 

Рекомендованы учебно-методической комиссией строительного

факультета

 

Протокол № _____ от «_____»_____________2004 г.

 

В В Е Д Е Н И Е

Методические указания к лабораторным работам разработаны для учебной дисциплины «Технология бетона, строительных изделий и конструкций» и подготовки инженера по специальности «Производство строительных материалов, изделий и конструкций».

Данная специальность соответствует современному государственному образовательному стандарту высшего профессионального образования по направлению 653500 «Строительство».

Методические указания к лабораторным работам отвечает требованиям к профессиональной подготовленности выпускник с учетом необходимых знаний в области системного анализа научных и технологических аспектов бетона.

Методические указания к лабораторным работам подготовлены для изучения физико-механических характеристик применяемых к производству тяжелых и легких бетонов.

При выполнении лабораторных работ изучаются реологические и технические свойства при изготовлении бетонных смесей с различными способами их формования.

Базовой основой знаний для выполнения составленных лабораторных работ является: учебные дисциплины, усвоенные студентом в процессе обучения: строительное материаловедение, метрология, стандартизация и сертификация, вяжущие вещества, процессы и аппараты в технологии строительных изделий.

Индивидуальное выполнение лабораторных работ каждым студентом позволит ему в практической инженерной деятельности знать научные и методические принципы в организации эффективных технологических процессов при изготовлении полуфабрикатов реализуемых смесей и в получении тяжелых и легких бетонов, в производстве изделий и конструкций в том числе при создании малоотходных и безотходных технологий.

В ходе выполнения лабораторных работ, студент приобретает необходимые навыки в постановке и провидении технологического эксперимента, обработке полученных результатов и их анализа.

Лабораторная работа №1

 

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ ДЛЯ БЕТОНОВ

 

 

Цель работы: определение пригодности заполнителей к применению при изготовлении бетонных смесей.

 

Применяемые приборы и оборудование

 

- Весы настольные, циферблатные.

- Мерная металлическая посуда, объемом 1; 5; 10 л.

- Пресс гидравлический P 50.

- Цилиндр со съемным дном и плунжером

- Набор стандартных сит.

- Прибор для отмучивания.

- Линейка металлическая.

 

Порядок выполнения работы

 

Работа выполняется звеньями студентов по 3 человека.

Полученные в процессе работы результаты сводятся в акт испытания материала.

В данной лабораторной работе можно использовать результаты испытаний заводских лабораторий, где студенты проходили производственную практику. Результаты испытаний заносятся в протокол, приложения 1.

 

Методика выполнения работы

 

3.1 Определение средней плотности мелкого и крупного заполнителя (ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний; ГОСТ 8269-97 Щебень и песок из плотных горных пород. Методы механических испытаний.

Средняя насыпная плотность мелкого и крупного заполнителей определяется путем взвешивания определенного объема материала высушенного до постоянной массы.

Высушенную до постоянной массы пробу заполнителя насыпают с высоты 10 см мерный металлический цилиндр до образования конуса, который затем снимают без уплотнения вровень с краями сосуда металлической линейкой, после чего сосуд взвешивают.

Определение насыпной плотности производят не менее двух раз, при этом каждый раз берут новую порцию материала.

Насыпную плотность ρ _н вычисляют по формуле:

m₂ – m₁

ρ _н = ———— (кг/м³), (1)

V

где m₁ – масса пустого цилиндра, кг;

m₂ – масса цилиндра с заполнителем, кг;

V – объем мерного цилиндра, м³.

 

3.2 Определение межзерновой пустотности

 

Межзерновая пустотность определяется экспериментально.

Заполнитель засыпается в мерный цилиндр и заливается водой. Через 1 час вода из цилиндра сливается на решетку в течение 30 минут, заполнитель с цилиндром взвешивается и опять заливается водой до краев мерного цилиндра.

Межзерновая пустотность определяется по массе воды, залитой в цилиндр.

m

V_п = ——— 100, (2)

V

где m – масса залитой воды, кг

V – объем мерного цилиндра, л.

 

3.3 Определение зернового состава мелкого заполнителя

 

Для определения зернового состава мелкого заполнителя берется навеска массой 1000 г и просеивается через набор стандартных сит. Остатки на ситах взвешиваются и результаты заносятся в таблицу.

Таблица 1

№ сита	Остатки
частные Aч	полные Aп
г	%	г	%
2, 5 1, 25 0, 63 0, 315 0, 14 < 0, 14

 

Модуль крупности песка вычисляется по формуле:

∑ A_п

M_кр = ———— (3)

 

 

3.4 Определение зернового состава крупного заполнителя

 

Зерновой состав крупного заполнителя определяют после высушивания пробы, просеиванием через набор стандартных сит. Пробу просеивают через четыре сита с отверстиями размером 1, 25D_наиб, D_наиб, 0, 5(D_наиб + D_наим), D_наим, собранные в колонку, определяют остатки на каждом сите в % от массы всей пробы.

Полученные величины полных остатков на каждом из контрольных сит сопоставляют с величинами, указанными в требованиях к зерновому составу щебня (гравия) по ГОСТ 8267-93 Песок для строительных работ. Технические условия.

По результатам этих определений строят кривую просеивания, характеризующую зерновой состав испытываемого крупного заполнителя.

 

3.5 определение прочности (дробимости) крупного плотного заполнителя

 

Прочность (дробимость) крупного заполнителя определяют при сжатии в цилиндре. Для этого отбирают пробу заполнителя определенной фракции и просеивают ее через сита с отверстиями, соответствующими d_mах и d_min. Навеска насыпается в цилиндр, затем устанавливается пуансон и цилиндр помещается на нижнюю плиту пресса. Усилие доводится до 20 т за 20-30 сек. Раздробленная проба просеивается через сито, размеры отверстий которого принимаются в зависимости от фракции крупного заполнителя:

Фракция заполнителя 5-10 мм – сито № 1, 25 мм

10-20 мм – сито № 2, 5 мм

20-40 мм – сито № 5 мм.

Остаток на сите после просеивания взвешивается и определяется показатель дробности Др (%) с точностью до 1% по формуле

 

m₁ – m₂

Др = ———— 100; (4)

m₁

 

где m₁ – масса навески, г;

m₂ – масса остатка на контрольном сите после дробления, г.

 

3.6 Определение прочности пористых заполнителей

 

Для определения прочности пористых заполнителей (керамзитовый гравий, аглопоритовый щебень и др.) используют следующую методику.

Проба заполнителя объемом 2 л засыпается в цилиндр с высоты 100 мм. Затем в цилиндр устанавливают пуансон и довиваются совпадения нижней риски на пуансоне с верхним краем цилиндра путем добавления или изъятия нескольких гранул заполнителя.

Цилиндр помещается на нижнюю плиту пресса и осуществляется вдавливание плунжера в цилиндр на глубину 200 мм (до верхней риски на плунжере) за 20-30 сек.

Прочность при сдавливании в цилиндре определяется по формуле:

P

R = —— (5)

F

где Р – нагрузка при сдавливании, МПа;

F – площадь пуансона, мм² (1770 мм²).

По полученному значению прочности по табл. 2 определяется марка крупного пористого заполнителя.

 

Таблица 2

Таблица 3

Рекомендуемые количественные соотношения фракций крупного

заполнителя

Наибольшая крупность, мм	Кол-во фракций	Содержание, фракций (%)
при размере зерен, мм
5-10	10-20	20-40	40-70
		45-60 25-30 20-25	40-55 20-30 15-20	— 40-55 15-20	— — 35-50

 

3.3 Выбор марки цемента для приготовления бетона

 

Марку цемента рекомендуется принимать по табл. 4.

Таблица 4

Рекомендуемые марки цемента для приготовления бетонов

Проектная марка бетона по прочности	Марка цемента
тяжелого	легкого конструкционного
рекомендуемые	допускаемые	рекомендуемые	допускаемые
М-100 М-150 М-200 М-250 М-300 М-350 М-400 М-450 М-500 М-600 и выше	500, 550 550, 600 550, 600	— 300, 500 300, 500 500, 550 500, 550 550, 600 600, 400 500, 400	— 500, 650 500, 550 500, 550 —	— 300, 500 300, 500 400, 550, 600 400, 550, 600 400, 600 400, 600 —

3.4 Определение исходных свойств материалов для бетона

 

Физико-механические характеристики (свойства) определяются по методикам лабораторной работы №1 (см. выше) или задаются преподавателем.

 

3.5 Ориентировочное назначение состава бетона

 

В основу расчета состава положены формулы прочности бетона (см. ниже формулы (8) и (9).

 

3.5.1 Определение цементно-водного отношения

 

Необходимое значение В/Ц рекомендуется находить из формулы Боломея-Скрамтаева

 

R_б = A R_ц (Ц/В – 0, 5), (8)

R_б = A₁ R_ц (Ц/В + 0, 5), (9)

 

где R_б – марка бетона по прочности, МПа (кг/см²);

R_ц – активность цемента, МПа (кг/см²);

Ц/В - цементно-водное отношение.

Значение коэффициентов А и А₁ принимаются по табл. 5.

Таблица 5

Коэффициенты А и А₁ учитывающие качество заполнителя

Крупный заполнитель	А	А1
Высококачественный Рядовой Пониженного качества	0, 05 0, 60 0, 55	0, 43 0, 40 0, 37

 

Формулы 3 и 4 применяют для жестких и пластичных бетонных смесей, формуемых с помощью вибрирования. Коэффициент уплотнения при этом должен быть не ниже 0, 98.

При В/Ц ≥ 0, 4

A R_ц

В/Ц = ——————— (10)

R_б + 0, 5 A R_ц

При В/Ц ≤ 0, 4

A₁ R_ц

В/Ц = ——————— (11)

R_б + 0, 5 A₁ R_ц

 

3.5.2 Определение содержания воды (водопотребности бетонной смеси)

 

Расход воды на 1 м³ бетонной смеси определяет ориентировочно в зависимости от требуемой подвижности (жесткости) бетонной смеси по табл. 6 с учетом поправок по табл. 7 и 8.

 

Таблица 6

Ориентировочные расходы воды

 

Смесь	Подвижность, см	Жесткость, с	Водосодержание, л/м3
гравий	щебень
при наибольшей крупности
Литая	8-12	—
Подвижная	5-8 3-5	— —
Мало подвижная	1-3 0-1	10-15 15-25
Жесткая	— — —	30-50 60-80 90-120

 

 

Таблица 7

Поправочные коэффициенты к значениям водосодержания при различных В/Ц в бетоне

 

В/Ц	0, 45	0, 41	0, 38	0, 35	0, 33	0, 31	0, 29
Поправочный коэффициент	1, 0	1, 02	1, 04	1, 08	1, 12	1, 16	1, 22

 

Таблица 8

Поправочные коэффициенты к значениям водосодержания при изменении свойств цемента и заполнителей

Факторы изменений свойств	Поправочный коэффициент
Замена портландцемента пластифицированным Замена гравия щебнем Замена заполнителя фракции 5-20 мм заполнителем фракции 0, 5 мм 5-10 мм 5-40 мм 5-70 мм Замена песка с =2, 1 на песок: мелкий очень мелкий	0, 9 1, 1     1, 25 1, 1 0, 92 0, 85   1, 08 1, 15

 

 

3.5.3 Определение расхода цемента

 

Расход цемента вычисляется по формуле:

 

В

Ц = ——— (кг/м³) (12)

В/Ц

 

Полученные значения уточняются по " Федеральным (типовым) элементным нормам расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций" СНиП 82-02-95.

Если расход цемента на 1 м³ бетона окажется ниже допустимого нормами, необходимо довести его в соответствие с рекомендациями типовых норм.

В нормах предусмотрено применение цементов с нормальной густотой теста 25-27%.

Если нормальная густота теста цемента превышает 27%, табличные нормы умножают на коэффициенты, указанные в табл. 9.

Таблица 9

Коэффициент изменения расхода цемента в зависимости от нормальной густоты

 

Нормальная густота цементного теста	Коэффициент для бетонов проектного класса по прочности на сжатие
до В 22, 5 включительно	В 25 – 30	В 35 – 40
Менее 25 Более 27 до 30 Более 30	0, 98 1, 02 1, 04	0, 96 1, 03 1, 05	0, 94 1, 05 —

 

 

Таблица 10

Коэффициент изменения расхода цемента в зависимости от активности цемента при пропаривании

 

Проектный класс бетона при отпускной прочности 70% и более	Коэффициент при тепловой обработке продолжительностью, ч
менее 7	от 7 до 9	от 9 до 11
В 22, 5 и менее В 25 и более	1, 20 1, 15	1, 15 1, 10	1, 10 1, 05

 

 

Коэффициенты табл. 10 распространяются на бетоны марок М-400 и выше с отпускной прочностью 70 % и ниже, т. е. для конструкций, твердеющих при режимах тепловой обработки изделий пропариванием, электропрогревом, обогревом в газовой среде, и при всех случаях оптимальных режимов тепловой обработки, обеспечивающих полное использование прочностных свойств цементов.

Базовые нормы расхода цемента для тяжелых бетонов, используемых при производстве изделий по поточно-агрегатной, конвейерной и стендовой технологиям приведены в табл. 11.

 

Таблица 11

 

Класс бетона по прочности на сжатие	Базовые нормы расхода цемента марки 400 для тяжелого бетона при твердении, кг/м3
в естественных условиях	в условиях тепловой обработки при отпускной прочности, %
55-60
В 7, 5 В 10 В 12, 5 В 15 В 20 В 22, 5 В 25 В 30 В 35 В 40						—

 

 

При производстве изделий по кассетной технологии в табл. 12. Базовые нормы расхода цемента для мелкозернистых бетонов приведены в табл. 13.

 

 

Таблица 12

Базовые нормы расхода цемента в зависимости от толщины изделий

Толщина изделия, см	Класс бетона по прочности на сжатие	Базовые нормы расхода цемента марки 400 для изделий, изготовленных в кассетных установках, кг/м3 при отпускной прочности, %
10 и менее	В 10 В 12, 5 В 15 В 20 В 22, 5
Более 10	В 10 В 12, 5 В 15 В 20 В 22, 5

 

 

Таблица 13

Базовые нормы расхода цемента для мелкозернистого бетона

Класс бетона по прочности на сжатие	Базовые нормы расхода цемента марки 400 для мелкозернистого бетона при твердении, кг/м3
в естественных условиях	в условиях тепловой обработки при отпускной прочности, %
В 7, 5 В 10 В 12, 5 В 15 В 20 В 22, 5 В 25				— —

 

ТЭН определены для щебня с содержанием зерен пластинчатой и игловатой форм от 25 до 35% (по массе). При использовании щебня с другим содержанием этих зерен следует применять коэффициенты, указанные в табл. 14.

 

Таблица 14

Содержание зерен пластинчатой и игловатой форм, % по массе	Коэффициент
менее 25 более 35	0, 98 1, 03

 

При использовании мелких и очень мелких песков следует применять для тяжелых бетонов коэффициенты, указанные в табл. 15.

Таблица 15

Класс бетона по прочности на сжатие	Коэффициент для песка с модулем крупности
от 1, 5 до 2, 1	менее 1, 5
В 15 и менее В 20 – В 25 Более Б 25	1, 00 1, 03 1, 05	1, 03 1, 06 1, 10

 

Для мелкозернистого бетона при использовании песков для строительных работ с модулем крупности 1, 5–2 следует применять коэффициент 1, 2, в соответствии с п. 5.14 СНиП 82-02-95. Федеральные (типовые) элементы норм расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

Базовыми нормами предусмотрено применение заполнителей с наибольшей крупностью 20 мм. При применении заполнителей с отличной от 20 мм крупностью зерен следует применять коэффициенты, указанные в табл. 16.

Таблица 16

 

Наибольшая крупность зерен заполнителя, мм	Коэффициент для классов бетонов по прочности на сжатие
до В 25 включительно	В 30 и выше
	1, 1 0, 93 0, 9	1, 07 0, 95 0, 92

 

Нормы расхода цемента приведены для бетонных смесей с маркой по удобоукладываемости П1. При проектировании бетонных смесей других марок по удобоукладываемости следует применять коэффициенты, указанные в табл. 17.

Таблица 17

 

Удобоукладываемость	Коэффициент
марка бетонной смеси по удобоукладываемости по ГОСТ 7473	осадка конуса, см	жесткость, см
П2 Ж1 Ж2	5–9 — —	— 5–10 11–20	1, 07 0, 93 0, 88

 

При применении бетонных смесей марок П3 – П4 нормы расхода цемента принимают как для смесей марки П2 с учетом обязательного применения пластифицирующих добавок.

При горячем формировании, с использованием бетонной смеси выше 25^о С базовые значения норм следует умножать на коэффициенты, указанные в табл. 18.

Таблица 18

 

Температура бетонной смеси, оС	25 - 30	30 и выше
Коэффициент	1, 03	1, 06

 

При твердении сборные бетонные и железобетонные конструкции (ЖБК) без тепловой обработки, в случае применения шлакопортландцемента и сульфатостойкого шлакопортландцемента базовые нормы умножаются на коэффициент 1, 1.

При использовании шлакопортландцемента или сульфатостойкого шлакопортландцемента в условиях тепловой обработки продолжительностью 12-13 часов при температуре 80С базовые нормы расхода цемента следует умножать на коэффициент 1, 1.

При изготовлении изделий в кассетных установках с использованием коротких режимов тепловой обработки к базовым нормам применяют коэффициенты, указанные в табл. 19.

Таблица 19

 

Проектный класс бетона при отпускной прочности 70% и более	Коэффициент при тепловой обработке продолжительностью, ч
менее 7	от 7 до 9	от 9 до 11
В 22, 5 и менее В 25 и более	1, 20 1, 15	1, 15 1, 10	1, 10 1, 05

 

При изготовлении предварительно напряженных конструкций с отпуском натяжения арматуры на горячий бетон, нормы расхода цемента следует принимать по величине нормируемой передаточной прочности, соответствующей отпускной прочности, с применением коэффициента 1, 08.

Для бетонов, изделий и конструкций, к которым предъявляются требования по морозостойкости и водонепроницаемости, в табл. 20 приведены ТЭН с условием обязательного применения воздухововлекающих, газообразующих или комплексных добавок. В качестве ТЭН следует принимать расход, который окажется наибольшим при сопоставлении с ТЭН, полученными путем умножения базовой нормы на все необходимые коэффициенты, и ТЭН, указанными в табл. 20 без каких-либо коэффициентов.

Таблица 20

 

Удобоукладываемость	ТЭН для бетона марок, кг/м3
марка бетонной смеси по удобоукла-дываемости	осадка конуса, см	жест-кость, см	по морозостойкости (первый метод по ГОСТ 10060)	по водонепроницаемости
F75 и менее	F100 и F150	F200	F300	F400 и более	W2	W4	W6	W8 и более
П2 П1 Ж1 Ж2	5–9 1–4 — —	— — 5–10 11–20

 

Нормы расхода цемента, рассчитанные для тяжелого и мелкозернистого бетона, не должны быть ниже минимального расхода цемента, установленного ГОСТ 26633-91 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия.

 

3.5.4 Определение расхода крупного заполнителя

 

Расход щебня (гравия) на 1 м³ бетона определяется из условия, что плотность тяжелого бетона в уплотненном состоянии приближается к абсолютной плотности, т. е. сумма абсолютных объемов исходных материалов близка к 1. Следовательно,

 

Ц/ρ _ц + В/ρ _в + П/ρ _п + Щ/ρ _щ = 1 м³ (1000 п), (13)

 

где Ц, В, П, Щ – содержание соответственно цемента, воды, песка и щебня (гравия), кг;

ρ _ц, ρ _в, ρ _п – плотность этих материалов, кг/л;

ρ _щ – кажущаяся плотность щебня, кг/л.

 

Из уравнения следует, что Ц/ρ _ц + В/ρ _в + П/ρ _п – это объем раствора, заполняющего пустоты в крупном заполнителе, т. е. объем раствора можно приравнять к объему пустот в крупном заполнителе.

Объем пустот можно представить в виде:

Щ

—— · V_п, (14)

ρ ^н_щ

где Щ/ρ ^н_щ – объем крупного заполнителя, л;

V_п – его межзерновая пустотность, %;

ρ ^н_щ – насыпная плотность крупного заполнителя, кг/л.

 

При заполнении объема пустот смесь будет с низкой удобоукладываемостью, поэтому необходимо в расчеты ввести коэффициент избытка раствора, который устанавливается по табл. 21. Следовательно,

Ц В П Щ

—— + —— + —— = —— · V_п · α (15)

ρ _ц ρ _в ρ _п ρ ^н_щ

 

Представляя правую часть равенства (15) в общем уравнение (13) получим:

Щ Щ

—— · V_п · α + —— = 1000, (16)

ρ ^н_щ ρ ′ _щ

откуда

Щ = —————————— [кг] (17)

V_п/ρ ^н_щ · α + 1/ρ ′ _щ

 

Таблица 21

Оптимальные значения коэффициента α для бетонной смеси на песках средней крупности

Ориентировочный расход цемента, кг/м3	Коэффициент избытка α для бетонной смеси
подвижной	малоподвижной	жесткой
	1, 25 1, 30 1, 35 1, 40 1, 50 1, 65 1, 80	1, 2 1, 25 1, 30 1, 35 1, 40 1, 50 1, 60	1, 1 1, 1 1, 1 1, 1 1, 1 1, 2 1, 2

 

3.5.5 Определение расхода мелкого заполнителя

 

Расход песка на 1м³ бетона (1000 л) определяется как разность между абсолютным объемом бетона и суммой абсолютных объемов цемента, воды и крупного заполнителя, кг:

Ц В Щ

П = [ 1000 – —— + —— + —— ] · ρ _п (18)

ρ _ц ρ _в ρ _щ

 

Полученный состав бетона, называемый номинальным, соответствует сухим материалам. Если крупный и мелкий заполнитель имеет определенную влажность, необходимо осуществить расчет рабочего состава бетона.

3.5.6 Определение номинального и рабочего состава бетона

 

Вычисленные значения расхода материалов номинальных составов записываются по форме табл. 22.

Работа выполняется тремя бригадами студентов. Первая бригада принимает расход цемента по " Типовым нормам расхода цемента" для заданных физико-математических характеристик бетона. Вторая бригада уменьшает расход цемента по сравнению с нормативными на 15%, третья бригада увеличивает расход цемента по сравнению с нормативными на 15%.

Таблица 22

Номинальные расходы материалов на 1м³ (1000 л) и пробные

замесы на 7 литров

Материалы	Расход материалов, кг
I бригада	II бригада	III бригада
на 1000 л	на 7 л	на 1000 л	на 7 л	на 1000 л	на 7 л
Цемент Вода Щебень Песок
Средняя плотность бетонной смеси (теоретическая), кг/м3 (ρ тб.см.)

 

При условии известной влажности крупного и мелкого заполнителя каждая бригада рассчитывает рабочий состав пробных замесов, записывая результаты по той же форме (табл. 22).

 

4 Приготовление пробных замесов с заданными свойствами бетонной смеси с разным расходом цемента

 

Перемешивание материалов для пробных замесов производится вручную на металлическом поддоне размером 0, 7 х 1м с помощью лопаток.

На смоченный водой поддон высыпается песок, затем цемент, после их перемешивания добавляется щебень. Материалы перемешиваются в сухом состоянии в течение 3-4 мин.

В сухой смеси делается углубление для добавления воды. Сначала подается примерно половина дозы воды и осуществляется ее перемешивание с сухими материалами в течение 3-4 мин., затем подается остальная вода и смесь опять тщательно перемешивается.

Проверка пробного замеса на заданную подвижность производится по осадке стандартного конуса.

Определение осадки бетонной смеси осуществляется следующим образом (ГОСТ 10181.1-81). Металлический конус, предварительно смоченный водой, устанавливается на металлический поддон. Наполнение конуса бетонной смесью производится в три слоя. Каждый слой штыкуется 25 раз металлическим стержнем диам. 16 мм и длиной 650 мм, при этом конус прижимается к листу. Затем снижается насадка, срезается ножом избыток бетонной смеси, конус поднимают вертикально вверх и измеряется осадка бетонной смеси металлической линейкой.

 

Формование опытных образцов

 

Свежеприготовленная бетонная смесь засыпается в предварительно взвешенную форму с избытком. Каждая бригада готовит 6 образцов в форме куба с ребром 10 см (3 образца используются для определения прочности, 3 образца - для выполнения другой (последующей), лабораторной работы).

Уплотнение производится на виброплощадке со стандартной частотой и амплитудой колебаний. Время уплотнения рекомендует преподаватель.

6 Корректировка состава бетона

 

Для корректировки состава бетона необходимо последовательно определит: среднюю плотность и коэффициент К, отражающий отношение фактической плотности бетонной смеси к теоретической.

Средняя плотность уплотненной бетонной смеси определяется по формуле:

q₂ – q₁

ρ ^ф_б.см = ————, (19)

V

 

где q₂ – масса формы с бетонной смесью, кг;

q₁ – масса пустой формы, кг;

V – объем бетонной смеси, л.

Коэффициент К (теоретически должен равняться 1) определяется по формуле:

ρ ^ф_б.см

К = ————, (20)

ρ ^т_б.см

 

где ρ ^т_б.см – теоретическое значение средней плотности бетонной смеси,

определяемое по табл. 20, кг/л;

ρ ^ф_б.см – фактическое значение средней плотности бетонной смеси,

получаемое по результатам опытов, т. е. по формуле (20), кг/л.

 

Корректировка фактического расхода материалов на 1м³ производится путем деления массы составляющей смеси на коэффициент К:

Ц = Ц/К

В = В/К

Щ = Щ/К

П = П/К

где Ц, В, Щ, П – соответственно расходы цемента, воды, щебня, песка (кг) на 1 м³ бетона.

7 Испытание опытных образцов и назначение состава бетона

 

Результаты испытаний записываются по форме табл. 23.

Опытные образцы из бетона в контрольные сроки испытываются на сжатие до разрушения. Испытанию подвергаются три образца.

Предварительно определяются и заносятся в табл. 23 размеры и площадь сечения образца F см².

Опорные грани выбираются так, чтобы сжимающая нагрузка была направлена параллельно слоям укладки бетонной смеси в форму.

Выбранные грани помечаются мелом.

Опытный образец помещают на нижнюю плиту пресса, тщательно центрируя по его оси. Нагрузка при испытании должна возрастать плавно со скоростью 0, 4–0, 6 МПа/см² в секунду.

Предел прочности при сжатии определяют (как среднее арифметическое пяти испытаний) по формуле:

P

R_б = ——, (21)

F

где P – разрушающая нагрузка, МПа (кгс)

F – площадь сечения образца, см².

Полученное значение R_б приводится к пределу прочности образцов стандартного размера 150х150х150 мм путем умножения на коэффициент β, значение которого для образца – куба ребром 100 мм равно 0, 95.

На основании результатов испытаний опытных образцов на сжатие строится график зависимости R_б = f(Ц), по которому определяется расход цемента по требуемой (заданной) прочности бетона.

Таблица 23

Физико-механические характеристики опытных образцов из

тяжелого бетона

Состав бетона	Расход цемента Ц, кг/м3	Размеры образцов, см	Площадь сечения образцов, см2	Разрушающая нагрузка Р, МПа, кгс	Предел прочности при сжатии, МПа
а	б	в
Состав 1
Состав 2
Состав 3

 

 

Лабораторная работа №3

 

Таблица 25

Требуемые марки крупного заполнителя по средней плотности в

зависимости от средней плотности легкого бетона

Средняя плотность легкого бетона в сухом состоянии, кг/м3	Марка заполнителя для бетона
теплоизоля-ционного	конструкционно- теплоизоля-ционного	конструк-ционного
900-1000 1100-1200 1300-1400 1500-1600 1700-1800	150-250 250-300 300-400 — — — — — —	— — 200-300 — 300-500 400-600 500-700 600-800 700-1000 —	— — — 250-400 — — — 400-600 500-800 600-1000

 

По табл. 26 выбирается марка пористого заполнителя по прочности в зависимости от проектной прочности легкого бетона.

Таблица 26

Требования к прочности пористого заполнителя для легких

бетонов различных марок

Проектная прочность (марка) легкого бетона

Марка крупного пористого заполнителя по прочности

П25-П75

П35-П100

П50-П125

П75-П150

П75-П200

П100-П250

П125-П300

П150-П350

П200-П350

П250-П350

П300-П350

П350

 

3.5 Ориентировочное назначение состава легкого бетона плотного строения

 

3.5.1 Определение расхода цемента

 

В табл. 27, 28, 29, 30 приведены нормы расхода цемента для легких бетонов, изготовляемых по поточно-агрегатной, конвейерной, стендовой или кассетной технологии с применением для уплотнения бетонных смесей вибрационных воздействий и предназначенных для работы в неагрессивной воздушной и водной средах.

Таблица 27

Марка бетона по средней плотности	Нормы расхода цемента марки 400 для конструкционно-теплоизоляционного бетона на гравиеподобных заполнителях в зависимости от проектного класса бетона, кг/м3
В 25	В 35	В 50	В 75	В 100
Д600 Д700 Д800 Д900 Д1000 Д1100 Д1200 Д1300	— — — — —	— — — —	— — — —	— — — —	— — —

 

Бетоны с маркой по средней плотности Д1000 и более предназначены для стеновых панелей с термовкладышами, панелей производственных зданий и цокольных панелей.

Таблица 28

Класс бетона по прочности на сжатие	Нормы расхода цемента марки 400 для пустотелых вибропрессованных стеновых камней для легкого бетона, кг/м3, на
пористом гравии марки 500	пористом щебне марки 800	золошлаковой смеси
В5 В7, 5 В10 В12, 5 В15 В20

 

 

Таблица 29

Класс бетона по прочности на сжатие	Нормы расхода цемента марки 400 для конструкционного легкого бетона при твердении, кг/м3
в естественных условиях	в условиях тепловой обработки и отпускной прочности, %
В7, 5 В10 В12, 5 В15 В20 В25 В30

 

12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. B. отрасль производства, обеспечивающая жизненно необходимую потребность общества в перевозке грузов и пассажиров.
2. II Технология и организация строительных процессов
3. III. Порядок производства и решения дел
4. V. Себестоимость продукции судостроения и судоремонта и оценка эффективности производства
5. Альтернативные возможности производства книг и компьютеров
6. Анализ динамики производства и реализации продукции
7. Анализ использования строительных машин и механизмов
8. Анализ производства и реализации продукции. Анализ качества произведенной продукции и ритмичности производства.
9. Ассортимент п/ф промышленного производства
10. Безотходные (малоотходные) производства
11. Блок 3. Технологическая оснастка упаковочного производства
12. В каких диапазонах варьируется КПД производства электроэнергии на различных ТЭС?