ПОДБОР СОСТАВА ЛЕГКОГО КОНСТРУКЦИОННОГО БЕТОНА ПЛОТНОГО СТРОЕНИЯ

 

 

Цель работы: подобрать состав легкого конструкционного бетона плотного строения с заданными свойствами как бетонной смеси, так и бетона.

 

Применяемые приборы и оборудование

 

- весы настольные, циферблатные (торговые),

- пресс усилием 50 т,

- формы металлические для кубов с ребром 100 мм (ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам)

- лопатки,

- линейки металлические,

- цилиндры мерные объемом 1, 5, 10 л,

- мензурки,

- виброплощадка (ГОСТ 10180-81),

- стандартный конус для определения подвижности бетонной смеси (ГОСТ 10180-81),

- консистомер;

- секундомер.

 

Последовательность выполнения работы

 

1. Получить исходные данные, необходимые для расчета состава бетона.

2. Выбрать оптимальное соотношение фракций крупного (в ряде случаев) и мелкого заполнителя.

3. Выбрать марку вяжущего.

4. Выбрать свойства исходных материалов для бетона.

5. Ориентировочно назначить состав бетона по таблицам, формулам, графикам.

6. Приготовить пробные замесы с разным расходом цемента.

7. Заформовать опытные образцы.

8. Откорректировать состав бетона.

9. Испытать опытные образцы из бетона и построить графики зависимости прочности бетона от расхода цемента и зависимости средней плотности бетона от расхода цемента.

 

 

3 Методика и порядок выполнения работы

 

3.1 Определение исходных данных

 

К данным, необходимым для расчета состава бетона, к принимаемым по справочной литературе или ТУ на изготовление изделий, относятся:

- марка бетона по пределу прочности на сжатие, класс бетона;

- средняя плотность легкого бетона в сухом состоянии;

- отпускная прочность в % от проектной;

- передаточная прочность в % от проектной (для преднапряженных конструкций);

- удобоукладываемость бетонной смеси, по осадке стандартного конуса, см; по жесткости, с;

- условия твердения бетона, режим тепловой обработки, максимальная температура изотермической выдержки, относительная влажность воздуха;

- время хранения готовой продукции до вывоза на склад.

Могут назначаться дополнительные требования по качеству бетона:

- класс по прочности на растяжение;

- морозостойкость;

- водонепроницаемость и др.

 

3.2 Выбор соотношений фракций крупного заполнителя

 

Оптимальное соотношение фракций крупного заполнителя рекомен-дуется принимать по табл. 24 (см. описание лабораторной работы №2).

 

3.3 Выбор марки цемента

 

Выбор марки цемента осуществляется по табл. 24.

Таблица 24

Проектная марка бетона	Марка цемента для легких бетонов
рекомендуемая	допускаемая
М-50 – М-100 М-150 – М-200 М-250 М-300 М-350 М-400 М-500		300, 500 500, 550 400, 550, 600 550, 600 500, 600

 

3.4 Определение свойств исходных материалов

 

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

По табл. 25 выбираются требуемые марки крупного пористого заполнителя для заданной средней плотности бетона в сухом состоянии.

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

 

Для конструкционных легких бетонов базовые нормы даны для марок по средней плотности Д1700 – Д1800. При иных значениях марок по средней плотности бетона ТЭН устанавливаются с применением коэффициентов, приведенных в таблице 30.

Таблица 30

Класс бетона по прочности на сжатие	Коэффициент при проектной марки бетона по средней плотности
Д1300 – Д1400	Д1500 – Д1600
В7, 5 – В15 В20 – В30	1, 1 —	1, 05 1, 10

 

Для конструкционных легких бетонов в случае применения цементов с нормальной густотой цементного теста, отличной от 25-27%, следует руководствоваться указаниями п. и табл.. Величина активности цемента при пропаривании учитывается в соответствии с указаниями СНиП 82-02-95. Федеральные (типовые) элементы норм расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

Для преднапряженных конструкций следует применять коэффициент согласно п. 5.24 СНиП 82-02-95. Федеральные (типовые) элементы норм расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

Для конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов базовые нормы рассчитаны на обеспечение отпускной прочности 80% проектной. Для конструкционных легких бетонов базовые нормы даны для отпускной прочности 70 и 90% проектной.

Расход цемента для конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов принимается в зависимости от наибольшей крупности зерен заполнителя. В качестве мелкого заполнителя для конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов предусмотрено использование пористых песков того же вида, что и применяемые крупные пористые заполнители. В случае использования других видов мелких заполнителей нормы при данной прочности и средней плотности бетона не меняются, за исключением случаев применения песка для строительных работ при изготовлении цокольных панелей, когда для базовых норм по табл. 15 применяется коэффициент 1, 15.

В качестве мелкого заполнителя конструкционных легких бетонов базовыми нормами предусмотрено применение песка для строительных работ с модулем крупности 2, 1-3, 25. При применении этих песков с модулем крупности менее 2, а также дробленых песков для бетонов класса В15 и менее применяются коэффициенты в соответствии со СНиП 82-02-95. Федеральные (типовые) элементы норм расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

Удобоукладываемость бетонной смеси для конструкционных легких бетонов принята по марке П1. При использовании бетонных смесей других марок следует применять коэффициенты СНиП 82-02-95. Федеральные (типовые) элементы норм расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

 

3.5.2 Определение расхода крупного заполнителя для керамзитобетона

 

Ориентировочные расходы крупного пористого заполнителя по объему для приготовления 1 м³ бетона определяют в зависимости от марки заполнителя, заданной прочности и средней плотности легкого бетона в сухом состоянии по табл. 31, 32 (табличные данные приведены для марки цемента 500 при жесткости бетонной смеси 20-30 с.).

Таблица 31

Расход керамзитового гравия для конструкционного керамзитобетона

на плотном песке

Марка керамзито-бетона по прочности	Марка керамзи-тового гравия по средней плотности	Расход керамзитового гравия в м3 на 1 м3 бетона при средней плотности керамзитобетона в кг/м3
		0, 7 0, 74 0, 8 0, 84	0, 64 0, 67 0, 74 0, 77	0, 54 0, 57 0, 67 0, 7	— — 0, 56 0, 6	— — — —
		0, 77 0, 83 0, 85 0, 88	0, 7 0, 77 0, 8 0, 83	0, 58 0, 68 0, 72 0, 75	0, 5 0, 58 0, 6 0, 67	— — 0, 5 0, 53
		— 0, 84 0, 86 0, 89	0, 71 0, 78 0, 82 0, 84	0, 59 0, 69 0, 73 0, 77	0, 57 0, 59 0, 62 0, 68	— 0, 5 0, 52 0, 56
		— — —	0, 8 0, 84 0, 86	0, 7 0, 75 0, 8	0, 6 0, 67 0, 7	0, 5 0, 53 0, 56

 

Таблица 32

Расход аглопоритного щебня для конструкционного

аглопоритобетона на аглопоритовом песке

Марка аглопоритового щебня	Расход аглопоритового щебня в м3 на 1 м3 бетона
	0, 95 0, 95 0, 95	0, 95 0, 95 0, 95	0, 9 0, 9 0, 95	0, 85 0, 85 0, 9

 

Приняв по табл. 31 и табл. 32 объемное содержание крупного заполнителя для приготовления 1 м³ бетона и зная среднюю плотность заполнителя, переводят его в весовое содержание по формуле

 

K = V_зап · ρ _к, (22)

 

где ρ _к – средняя плотность крупного заполнителя в кг/м²,

V_зап – принятый расход заполнителя в м³ на 1 м³ бетона.

 

3.5.3 Определение расхода мелкого заполнителя

 

Расход мелкого заполнителя в кг/м³ бетона определяют исходя из заданной средней плотности бетона в сухом состоянии по формулам 2 и 3:

 

П = П_л – (K + 1, 15·Ц); (23)

 

П = [1000 – (Ц/ρ _ц + В/ρ _в + K/ρ ^к_к)] · ρ _п (24)

 

3.5.4 Определение расхода воды

 

Расход воды затворения для получения заданных показателей подвижности (жесткости) выбирают по табл. 33.

Данные таблицы 33 составлены при условии применения портландцемента, керамзитового гравия с наибольшей крупностью зерен 20 мм и песка средней крупности, при наибольшей крупности зерен гравия до 10 мм расход воды увеличивают на 15 л, а при наибольшей крупности 40 мм уменьшают на 15л.

При использовании мелкого песка расход воды увеличивают примерно на 10 л.

При пуццолановых или шлакопортландцементных расход воды увеличивают на 15-20 л.

 

Таблица 33

Ориентировочный расход воды для приготовления

плотных смесей

Показатель удобоукла-дываемости	Расход воды в литрах на 1 м3 керамзитобетона на
кварцевом песке	керамзитовом песке
при средней плотности гравия в кг/м3
осадка конуса, см	жесткость, с
— — — — 3–5 6–8 9–12	90–100 60–80 30–50 15–25 — — —	175-190 185-200 195-210 205-220 215-230 225-240 235-250	165-180 175-190 185-200 195-210 205-220 215-230 225-240	155-170 165-180 175-190 185-200 195-210 205-220 215-230	210-225 225-240 250-270 275-300 300-325 325-350 350-375	200-215 215-235 240-260 265-290 290-315 315-340 340-360	190-205 205-225 230-250 255-280 270-305 295-330 330-350

 

 

4 Приготовление пробных замесов

 

Приготовление пробных замесов с разным расходом цемента с заданными свойствами бетонной смеси осуществляется по методике лабораторной работы № 2.

Установленные по таблицам и расчетам расходы материалов являются исходными для пробного замеса бетона. Для определения состава бетона рассчитывают еще 2 состава, в которых расход цемента отличается от принятого в исходном составе на ±10-20%. Расход мелкого заполнителя при этом рассчитывают по формуле (23), а расход воды так, чтобы бетонная смесь имела заданную подвижность. Расходы материалов номинальных составов заносят в табл. 34. Работа выполняется тремя бригадами студентов, каждая из которых изготовляет один из трех замесов.

При условии определенной влажности по массе щебня и песка рассчитывают рабочие составы бетона.

Таблица 34

Номинальные расходы материалов на 1000 литров

и пробные замесы на 4 литра

Материалы	Расходы материалов, кг
по замесам
первому	второму	третьему
на 1000 л	на 4 л	на 1000 л	на 4 л	на 1000 л	на 4 л
Цемент Вода Крупный заполнитель   Песок Средняя теоретическая плотность бетонной смеси, кг/м3

 

5 Формование опытных образцов

 

Приготовленная бетонная смесь равномерно заполняется в отсеки предварительно взвешенной формы с избытком. Каждая бригада формует три образца в форме куба с ребром 10 см.

Уплотнение производится на лабораторной виброплощадке с пригрузом. Время уплотнения бетонной смеси назначается в зависимости от заданной удобоукладываемости.

 

6 Корректировка состава бетона

Для корректировки состава бетона необходимо последовательно определить: фактическую среднюю плотность ρ ^ф_б.см и коэффициент К, отражающий отношение фактического значения плотности бетонной смеси к теоретическому.

Фактическая средняя плотность уплотненной бетонной смеси определяется по формуле (12) (см. описание к лабораторной работе № 2).

Коэффициент К определяется по формуле (13) (см. также описание к лабораторной работе № 2).

Корректировка фактического расхода материалов на 1 м³ бетона производится путем деления массы составляющих смеси на коэффициент К (см. лабораторную работу № 2).

 

7 Испытание опытных образцов и назначение состава бетона

 

Результаты испытаний записываются по форме табл. 35. Испытанию подвергаются три образца.

Вначале определяется средняя плотность бетона в сухом состоянии П_л как среднее арифметическое для трех образцов по формуле:

 

П_л = q/V · 1000, (25)

 

где q – масса сухого бетонного образца, кг,

V – объем образца, л.

Далее образцы испытываются на сжатие до разрушения с определением предела прочности при сжатии R_б

Методика проведения испытаний приведена выше, в разделе 7 описания лабораторной работы № 2.

Предел прочности при сжатии определяют (как среднее арифметическое трех испытаний).

На основании результатов испытаний опытных образцов строятся графики зависимостей R_б = f(Ц) и П_л = f(Ц) (рисунок 1).

При построении графиков принимаются фактические расходы цемента, для каждой бригады.

Для назначения состава легкого бетона с заданными свойствами вначале определяется расход цемента по построенным графикам в зависимости от требуемой прочности и средней плотности бетона в сухом состоянии, затем рассчитывается количество крупного пористого заполнителя и песка по формулам (1, 2 или 3).

Расход воды определяется исходя из полученного В/Ц отношения (см. табл. 35).

 

 

Лабораторная работа № 4

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. II. Нравственный облик, церковно-общественная деятельность, нестроения и злополучия Константинопольской патриархии (во второй половине XV и в XVI в.).
2. III. 3. ПОСТРОЕНИЕ ТЕХНИКИ ПЛАВАНИЯ С УЧЕТОМ АНАТОМИЧЕСКИХ ОСОБЕННОСТЕЙ СТРОЕНИЯ ТЕЛА ЧЕЛОВЕКА
3. III. Нравственный облик, церковно-общественная деятельность, нестроения и злополучия Константинопольской патриархии (от конца XVI в. до настоящего времени).
4. V. Себестоимость продукции судостроения и судоремонта и оценка эффективности производства
5. Алгоритм 3. Снятие заливки области построения
6. БИОАКТИВНЫЙ МЕТИОНИН - спутник хорошего настроения
7. Буквенные обозначения для построения преобразователей
8. Введение. Роль автоматизации машиностроения в развитии современного производства
9. Вопрос. Процесс построения модели
10. Гарантия хорошего настроения
11. Государственный бюджет, сущность, структура доходов и расходов, принципы его построения, роль в экономике.
12. Государство и гражданское общество. Проблемы построения гражданского общества в Российской Федерации.