Приготовление бетонной смеси и проверка свойств

Смеси и бетона

Приготовление смеси. Исходя из рассчитанного состава бетона, определяют расход материалов на пробный замес объемом V_зам = 7...12 дм³ =0,007...0,012 м³. Точное значение объема пробного замеса рассчитывается из необходимости заполнить стандартный конус (V = 7 дм³), а затем из той же смеси отформовать три образца-куба размером 10 х 10 х 10 см (V = 3 дм³) или размером 15 х 15 х 15 см (V = 11 дм³).

Расход материалов на замес объемом V_зам (м³) рассчитывают, умно­жая расход материалов на 1 м³ бетона на объем замеса; например, Ц_зам = Ц V_зам (кг) и т. д.

Рассчитанные на замес количества сухих материалов отвешивают на торговых весах с погрешностью для цемента не более 10 г, для заполнителей — не более 50 г. Воду отмеряют мерным цилиндром с погрешностью не более 10 г.

Сухие компоненты высыпают в боек (мелкое плоскодонное коры­то), предварительно смочив его поверхность, и перемешивают. Затем в несколько приемов при постоянном перемешивании добавляют воду и продолжают перемешивание. Общая продолжительность перемеши­вания не менее 5 мин.

Оценка подвижности смеси. Готовую бетонную смесь для опреде­ления ее подвижности загружают в стандартный конус, установленный на металлический поддон. Перед испытанием конус и все приспособ­ления очищают и протирают влажной тканью. Загрузку бетонной смесью производят в три слоя, штыкуя каждый слой 25 раз. Конус во время наполнения должен быть плотно прижат к поддону. После уплотнения бетонной смеси ее избыток срезают вровень с верхним краем конуса.

Далее конус плавно снимают с бетонной смеси и ставят рядом с ней. Осадку конуса бетонной смеси (ОК) определяют, укладывая металлическую линейку ребром на верх конуса и измеряя расстояние от нижней грани линейки до верха бетонной смеси с погрешностью не более 0,5 см.

Если ОК отличается более чем на 1 см от запроектированной, то необходимо ввести добавки, корректирующие подвижность смеси, но не изменяющие прочность бетона.

Если ОК менее заданного значения (смесь жесткая), необходимо добавить воду и одновременно цемент, чтобы рассчитанное В/Ц смеси не изменилось. Обычно добавляют по 10 % от расчетного количества воды и цемента. Массу добавок фиксируют в тетради. Затем смесь повторно перемешивают и вновь определяют ОК. Если смесь не достигнет требуемой подвижности, то вводят добавки, пока не получат желаемого результата.

Если ОК более заданной величины, можно снизить подвижность, добавив песок и крупный заполнитель (в соотношении, принятом при расчете смеси). Количество добавок и порядок действий с ними такой же, как и при добавке воды и цемента.

Изготовление образцов. Из смеси, имеющей требуемую подвиж­ность, формуют образцы для определения прочности бетона. Для этого используют разборные металлические формы размером 10 х 10 х 10 или 15 x 15 x 15 см (последние являются стандартными), позволяющие получить образцы правильной геометрической формы.

Форму перед заполнением смазывают и взвешивают с погрешно­стью не более 50 г (m_ф, кг). Бетонную смесь укладывают в форму в два-три слоя, уплотняя каждый слой штыкованием 10...20 раз от краев к центру. Затем формы с некоторым избытком смеси устанавливают на виброплощадку и вибрируют 1...2 мин (до появления жидкости на поверхности). По окончании уплотнения поверхность бетона вырав­нивают кельмой, срезая избыток смеси, и очищают от смеси, налипшей на боковые поверхности формы. Форму с бетоном взвешивают с погрешностью не более 50 г (m_ф+б, кг).

Зная объем бетонной смеси в форме V_б.с (дм³), можно определить фактическую плотность бетонной смеси р^ф_б.с (кг/м³):

р^ф_б.с = 1000 (m_ф+б – m_ф) / V_б.с (51)

и сравнить ее с рассчитанной р^р_б.с.

Отформованные образцы хранятся в формах 24...30 ч, затем распа-лубливаются и хранятся до испытаний на воздухе, но так, чтобы исключить высыхание бетона (обычно их покрывают влагоемкой тка­нью, которую периодически увлажняют).

Определение прочности бетона. Марочная прочность бетона в соот­ветствии со стандартами определяется после 28 сут нормального твер­дения. Однако при необходимости можно испытать бетонные образцы в другом возрасте (не ранее чем через три дня после изготовления) и с достаточной точностью рассчитать 28-дневную прочность по формуле:

R₂₈ = R_п (lg 28 / lg n), (52)

где R_п — прочность бетона, МПа, в возрасте n дней.

Испытания бетона проводят на прессах с максимальным усилением для образцов 10 х 10 х 10 см — 500 кН, а 15 х 15 х 15 см — 1000 кН.

Образцы очищают от пыли и устанавливают строго в центре нижней плиты пресса так, чтобы верхняя (при формовании) грань образца оказалась в вертикальной плоскости. Верхнюю плиту пресса опускают до соприкосновения с образцом для выравнивания плоскостности, а затем немного приподнимают так, чтобы образовался зазор 2...5 мм. После этого включают пресс и нагружают образец со скоростью 0,4....0,8 МПа/с до его разрушения. Разрушающая нагрузка F_p (кН) фиксируется на силоизмерительной шкале по показанию пассивной стрелки, отмечающей максимальное усилие пресса в ходе испытания.

Предел прочности при сжатии R_сж (МПа) испытуемого образца рассчитывают по формуле:

R_сж = 10 F_p / А, (53)

где А — площадь поперечного сечения образца, см².

Если шкала пресса градуирована в кгс, то вместо коэффициента 10 в формуле следует использовать коэффициент 0,1.

При испытании образцов, твердевших не 28 дн, делают перерасчет их прочности на 28-дневную по указанной ранее формуле.

Прочность бетона данного замеса устанавливают, рассчитывая
среднее арифметическое результатов испытания (при испытании трех
образцов для расчета берут два наибольших значения). При размере
образцов 15 х 15 х 15см рассчитанная прочность является марочной
прочностью бетона, если размер образцов был 10x10x10 см, то
полученное значение умножают на коэффициент 0,95.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Понятие о бетоне и бетонной смеси.

2. Исходные данные для подбора состава бетона.

3. Последовательность подбора состава бетона.

4. Определение подвижности и жесткости бетонной смеси.

5. Факторы, влияющие на подвижность бетонной смеси и способы ее
регулирования.

6. Определение марки и класса бетона.

Лабораторная работа № 12

Газобетон

Цель - определить состав бетона, приготовить бетонную смесь, определить марку и среднюю плотность бетона.

Материалы: цемент, известь негашеная молотая, песок кварцевый, алюминиевая пудра, 5% гидрофильное ПАВ, вода.

Приборы и приспособления: сферическая металлическая чаша для приготовления газобетонной смеси, круглая лопаточка, форма на три образца-куба 10 х 10 х 10 см, весы технические с разновесами, термометр, электронагреватель для подогрева заполнителей и воды, мерный цилиндр, пресс гидравлический ПГ-10.