Испытания заполнителей для тяжелого бетона

Мелкий заполнитель

Задание 1. Определение истинной плотности песка

Цель работы: получить практические навыки по методике проведения испытаний и определить истинную плотность песка.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Испытания проводят на приборе Ле-Шателъе (рис. 2)путем засыпки в него определенной массы песка. Величину истинной плотности ρ в г/см³ вычисляют по формуле:

ρ_ист = , (3)

где m₁ - масса навески песка до засыпки, г;

m₂ - масса остатка песка после засыпки, г;

V - объем жидкости, вытесненной песком, см³.

Рис. 2. Объемомер Ле Шателье.

1-объемомер; 2-сосуд с водой; 3-термометр.

Величину истинной плотности р_ист вычисляют с точностью до 0.01 г/см³, как среднее арифметическое двух определений, рас­хождение между которыми не должно превышать 0.02 г/см³.

Содержание и оформление отчета по работе:

Отчет составляется в тетради и содержит название работы, ее цель, расчетные формулы и результаты опытов, сведенные в табл. 5.

Таблица 5

Результаты определения истинной плотности песка

№ определе-ния	Масса навески песка, г, m1	Масса остатка песка, г, m2	Объём вытесненной жидкости,см ,V	Истинная плотность песка, г/ см , ρист	Среднее значе-ние истинной плотности,г/см , ρист,ср
1.
2.

Задание 2. Определение насыпной плотности песка

Цель работы: освоить методику определения насыпкой плотности рыхлых и сыпучих материалов.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Насыпную плотность песка определяют в сухом рыхлом (без уплотнения) состоянии с помощью прибора, показанного на рисунке 3.

Величину насыпной плотности ρ_н вычисляют по формуле:

ρ_{н =} , (4)

где m₁- масса пустого мерного сосуда, кг;

m₂- масса сосуда с песком, кг;

V- объем мерного сосуда, дм³.

Рис. 3. Стандартная воронка.

1-корпус; 2-трубка; 3-задвижка; 4-мерный цилиндр.

Определение насыпной плотности проводят 2 раза, причём каждый раз берут новую порцию материала.

Содержание и оформление отчета по работе:

Отчёт содержит название, цель работы, описание методики её проведения, результаты опытов, сведённые в табл. 6.

Таблица 6

Результаты определения средней плотности

№ опре- деле- ния	Масса мерного сосуда, кг, m1	Масса мерного сосуда с песком, кг, m2	Объём сосуда, дм , V	Насыпная плотность, кг/дм , ρн	Среднее значение насыпной плотности кг/дм , ρн,ср
1.
2.

Задание 3. Определение пустотности песка

Цель работы: расчет пустотности песка. Пустотность (П,%) является расчетной величиной, определяе­мой на основании ранее установленных значений истинной и насып­ной плотностей.

Пустотность в процентах по объему вычисляют по формуле:

П= , (5)

где ρ_ист - истинная плотность песка, кг /см³

ρ_н - насыпная плотность песка, кг/см³.

Содержание и оформление отчета по работе:

Отчет содержит название, цель работы, основные понятия и результаты вычислений.

Задание 4. Определение зернового состава и модуля крупности песка

Цель работы: освоить методику определения зерно­вого состава, определить по результатам рассева модуль крупнос­ти, установить группу песка по крупности.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Зерновой состав показывает содержание в песке зерен равнойкрупности. На рисунке 1 в виде заштрихованной полосы указаны до­пустимые пределы колебаний зернового состава песка для бетона. Кривая просеивания песка, полученная по результатам ситового анализа, должна находиться между верхней и нижней ломаными ли­ниями.

Для условного выражения крупности песка пользуются модулем крупности, обозначающим сумму полных остатков (%) на ситах стандартного набора деленную на 100: М_кр. = G_полн/100. По ве­личине модуля крупности в соответствии с данными таблицы 2 опреде­ляют группу песка по крупности.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Оборудование и принадлежности: Весы электронные. Набор стандартных сит с размерами отверстий 10; 5; 2.5; 1.25; 0.53; 0.315; 0.16 мм.

Зерновой состав определяется просеиванием пробы песка че­рез стандартные сита с величиной отверстий от 0.16 до 10 мм.

Пробу песка, равную 2 кг, высушивают до постоянной массы и просеивают сквозь сита с размерами отверстий 10 и 5 мм, остатки на ситах взвешивают и вычисляют содержание фракций гравия с размерами зерен 5-10 мм (Г_Р 5) и выше 10 мм (Г_Р 10) в процентах по массе:

Гр 5 = , (6)

Гр 10 = , (7)

где М₁₀ -остаток на сите размером 10 мм, г;

М₅ - остаток на сите размером 5 мм, г;

М - масса пробы, г.

Из пробы песка, прошедшего сквозь указанные выше сита, отбирают навеску массой 1000 г и просеивают через стандартный набор сит размерами: 2.5; 1.25; 0.53; 0.315; 0.16 мм. Просев производят механическим или ручным способом. При использовании второго способа просеивание считается законченным, если не наблюдается падения зерен песка, что проверяют чистым листом бумаги. По окончании просеивания вычисляют частный остаток в каждом сите в процентах по формуле:

а_i = , (8)

где m_i - масса остатка на данном сите, г;

m - масса просеиваемой навески, г.

Затем вычисляют полный остаток на каждом сите A_i в процентах как сумму частных остатков на ситах с большим размером отверстий плюс частный остаток на данном сите:

А_i =a_2.5+a_1.25+…….a_i , (9)

где a_2.5, a_1.25 - частные остатки на ситах с большим размером отверстий, %;

a_i - частный остаток на данном сите, %.

Получив полные остатки, вычисляют модуль крупности М_{к ПО} формуле:

M_к= , (10)

где А_2.5, А_1.25, А_0.63, А_0.315, А_0.16- полные остатки на ситах.

По результатам рассева строят график и проверяют, входит ли кривая рассеивания в допустимые пределы колебаний зернового состава песка. Кривая просеивания должна входить в заштрихованную область рисунка 2.1.

Содержание и оформление отчета по работе

Отчет содержит название, цель работы, результаты рассева песка, сведенные в табл. 7, построенный по результатам рассева график, вывод о соответствии зернового состава песка требованиям ГОСТ 6735-83, модуль крупности и группу песка по крупности.

Таблица 7

Результаты рассева песка

Остатки на контрольных ситах	Размеры отверстий сит, мм	Проход через сито 0,16 мм
2.5	1.25	0.63	0.315	0.16
Частные, г
Частные, %
Полные, %

Задание 5. Определение содержания пылевидных и глинистых частиц

Цель работы: освоить методику определения содер­жания в песке глинистых и пылевидных частиц, проверить соот­ветствий песка по этому параметру требованиям ГОСТ 6736-93.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Чистота заполнителей оказывает большое влияние на прочность бетона. Пылевидные и особенноглинистые примеси создают на по­верхности зерен заполнителя пленку, препятствующую сцеплению их с цементным камнем. В результате прочность бетона понижается иног­да на 30-40%. Корректировать отрицательное влияние грязного за­полнителя на свойства бетона путем повышения расхода цемента не­допустимо.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

І. Определение суммарного содержания глинистых и пылевидных частиц методом отмучивания.

Оборудование и принадлежности: Весы электронные. Сосуд для отмучивания.

Суммарное содержание пылевидных и глинистых частиц определяют методом отмучивания. Для этого навеску песка помещают в сосуд и заливают водой так, чтобы высота слоя воды над песком была около 200 мм, песок выдерживают в воде около 2 часов периодически его перемешивая.

Затем содержание сосуда вновь энергично перемешивают и оставляют в покое на 20 минут, после чего сливают полученную суспензию, оставляя слой её над песком не менее 30 мм. Затем песок вновь заливают водой и всё повторяют до тех пор, пока вода после промывки не станет прозрачной. После окончания отмучивания промытую навеску песка просушивают до постоянной массы.

Содержание пылевидных и глинистых частиц П_отм в процентах по массе вычисляют по формуле:

П_отм = , (11)

где m₁ –масса высушенной навески до отмучивания, г;

m₂ –масса высушенной навески после отмучивания, г;

ІІ. Определение содержания глинистых примесей методом приращения объёма при набухании

Оборудование и принадлежности: Мерный цилиндр 25 см . Раствор хлористого кальция 5-%ный.

Содержание глинистых частиц можно определить ускоренным методом, который основан на свойстве глин набухать при увлажнении.

Высушенный песок помещают в мерный цилиндр до уровня 10 мл, заливают водой до уровня 23 мл, затем добавляют 2 мл хлористого кальция (для осаждения мути) и оставляют на 3 часа, после чего определяют приращение объёма песка в процентах по формуле:

Н= , (12)

где V₁ - первоначальный объём песка, см ;

V₂ - объём песка после набухания, см ;

Подсчёт результатов испытаний производят с точностью до второго знака после запятой.

Содержание и оформления отчета по работе

Отчет содержит название, цель работы, результаты испытания, вывод о содержании глинистых и пылевидных частиц.

Задание 6. Определение содержания органических примесей

Цель работы: освоить методику испытаний и опреде­лить наличие в песке органических примесей, сделать вывод о пригодности песка для изготовления бетона и его соответствии по этому параметру требованиям ГОСТ 8736-93.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Органические примеси (например, гумусовые) допускаются в песке только в очень незначительном количестве, так как они (особенно органические кислоты) понижают прочность и даже разрушают цемент. Для определения их наличия песок обрабатывают 3%-ным раствором едкого натра. Если песок содержит много органических примесей, то они вступают в соединение с едким натром и образуют соли, окрашивающие раствор в различные цвета: - от желтого до коричневого, в зависимости от содержания органических веществ.

Для бетона, применяемого в наиболее ответственных конс­трукциях, следует использовать пески, которые при обработке 3%-ным раствором NаОН не окрашиваются. При светло-желтой окраске раствора песок пригоден только для неответственных конструкций, а при темной окраске (красной или коричневой) - без промывки не пригоден, так как прочность бетона, приготовленного на таком песке, может оказаться более чем на 25% ниже проектной.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Оборудование и реактивы: Мерные цилиндры вместимостью 250 мл. Гидроксид натрия, 3%-ный раствор. 2%-ный раствор танина в 1%-ном растворе этилового спирта.

Наличие в песке органических примесей определяют калориметрическим методом (определения по цвету), обрабатывая его 3%-ным раствором гидроксида натрия.

Мерный цилиндр заполняют песком до уровня 130 мл, заливают раствором едкого натра до уровня 500 мли оставляют в покое на 24 часа. Затем сравнивают цвет раствора над песком с цветом эталона, приготовленного указанным ниже способом.

Приготовление эталона. Приготовляют 2%-ный раствор танина в 1%-ном растворе этилового спирта. Полученный раствор берут в количестве 5 мл на 190 мл 3%-ного раствора едкого натра. Приготовленный раствор взбалтывают и оставляют в покое на 24 часа. Эталон должен быть свежеприготовленным.

Содержание и оформление отчета по работе

Отчет содержит название, цель работы результаты испыта­ния, вывод о наличии органики и пригодности песка по этому па­раметру для изготовления бетона.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Какова методика определения истинной плотности песка?

2. С какой целью определяют насыпную плотность песка?

3. От каких факторов зависит насыпная плотность?

4. Как изменяется величина насыпной плотности при изменении влажности песка?

5. С какой целью определяется пустотность песка?

5. От каких факторов зависит пустотность?

7. Что показывает зерновой состав песка?

8. Какой зерновой состав считают оптимальным?

9. Как связан зерновой состав с пустотностью и удельной поверхностью зерен песка?

10. Как определяется группа песка по крупности?

11. Почему в песке ограничивается содержание пылевидных и глинистых частиц?

12. Почему ограничивают содержание в песке органических примесей?

13. Каким методом определяют наличие органики в песке?

14. Какие пески не пригодны для приготовления бетона?

Крупный заполнитель

Задание 1. Определение средней плотности исходной горной

Породы и зерен щебня

Цель работы: освоить методику и определить сред­нюю плотность исходной горной породы и зерен щебня.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Оборудование и принадлежности: Весы электронные. Мерный цилиндр емкостью 2000 см³.

Навеску щебня массой 200 г насыщают водой в течение трех часов. Затем его вынимают из воды, удаляют с поверхности влагу влажной тканью и погружают в мерный цилиндр, частично заполнен­ный водой. Определив объем, занимаемый водой после погружения в нее щебня, вычисляют среднюю плотность γ в г/см по формуле:

γ = , (13)

где m - масса сухой навески, г;

V₁ - объем воды в цилиндре до погружения щебня, см³;

V₂ – объем воды в цилиндре после погружения щебня, см³.

Определение средней плотности производят на двух навесках и вычисляют как среднее арифметическое двух определений.

Содержание и оформление отчета по работе:

Отчет содержит название, цель работы и результаты испытаний.

Задание 2. Определение насыпной плотности щебня

Цель работы: определить насыпную плотность щебня.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Оборудование и принадлежности: Весы электронные от 100 г до 10 кг. Цилиндры мерные объемом 5, 10 л. Это определение выполняют с помощью прибора, показанного на рисунке 3.

Насыпную плотность щебня определяют путем взвешивания оп­ределенного объема материала. Высушенный до постоянной массы щебень насыпают с высоты 10 см в предварительно взвешенный мерный цилиндр до образования над ним конуса. Конус снимают вровень с краями цилиндра (без уплотнения). Объем цилиндра зависит от максимальной крупности щебня и принимается по табл. 8.

Таблица 8

Требуемые объемы и размеры мерных цилиндров в зависимости от крупности щебня

Наибольшая крупность щебня, мм	Объем мерного цилиндра, л	Размеры цилиндра, мм
Диаметр	Высота
От 5 до 10
Св.10 до 20
Св.20 до 40
Св.40 до 70

Цилиндр со щебнем взвешивают и рассчитывают насыпную плот­ность в кг/м³ по формуле:

γ = , (14)

где m₁-масса мерного цилиндра;

m₂-масса мерного цилиндра со щебнем;

V-объём мерного цилиндра.

Насыпную плотность вычисляют с точностью до 10 кг/м⁵. Оп­ределение проводят два раза, при этом каждый раз берут новую порцию щебня.

Содержание и оформление отчета по работе:

Отчет содержит название, цель работы и результаты испытаний.

Задание 3. Определение пустотности щебня

Цель работы: определить пустотность щебня.

Пустотность является расчетной величиной и определяется на основании ранее найденных значений: средней плотности зерен и насыпной плотности щебня.

П= , (15)

где ρ_н- насыпная плотность щебня, кг/см³;

ρ_к - средняя плотность зерен щебня, кг/см³.

Содержание и оформление отчета по работе:

Отчет содержит название, цель работы и результаты вычислений

Задание 4. Определение водопоглощения щебня

Цель работы: определить водопоглощение щебня.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Оборудование и принадлежности: Весы электронные. Шкаф сушильный, объем камеры 100 л. Сосуд для насыщения щебня водой.

Для определения водопоглощения щебня берут навеску в соот­ветствии с табл. 9, промывают и высушивают до постоянной массы.

Затем навеску щебня укладывают в сосуд с водой так, чтобы уровень воды был выше верха зерен щебня не менее чем на 20 мм. В таком положении навеску выдерживают 48 часов, после чего ее вынимают, удаляют с поверхности влагу мягкой влажной тканью и взвешивают.

Таблица 9

Требуемая масса пробы в зависимости от крупности щебня

Наибольшая крупность щебня, мм	Масса пробы, кг не менее
До 10	0,5
	1,0
	2,5
	5,0
Св. 70	10,0

Водопоглощение в процентах по массе вычисляют по формуле:

W_щ= , (16)

где m₁- масса сухой навески, г;

m₂- масса водонасыщенной навески, г.

Определение водонасыщения проводят на одной пробе щебня.

Содержание и оформление отчета по работе

Отчет содержит название, цель работы и результаты испытаний.

Задание 5. Определение зернового состава щебня

Цель работы: освоить методику определения зерно­вого состава крупного заполнителя для бетонов, определить по результатам рассева наибольшую и наименьшую крупность щебня и проверить соответствие зернового состава щебня требованиям ГОСТ 8267.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Оборудование и принадлежности: Весы электронные. Стандартный набор сит с размерами отверстий 20, 15, 10 и 5 мм.

Для определения зернового состава навеску щебня просеивают

через набор стандартных сит. Определяют частные и полные остат­ки в процентах, а так как максимальный и минимальный размеры зёрен.

Наибольшая крупность щебня Д- соответствует размеру от­верстий первого из сит, полным остаток на котором не превышает 5%.

Наименьшая крупность щебня - а соответствует размеру пер­вого из сит, полный остаток на котором не менее 95%.

Зерновой состав щебня должен находиться в пределах, ука­занных в табл. 10.

Таблица 10

Зерновой состав щебня

Остатки на стандартных ситах	Размеры отверстий стандартных сит
Частные, г
Частные, %
Полные, %

Содержание и оформление отчета по работе

Отчет содержит название, цель работы, результаты просеивания, оформленные в таблицу, и вывод осоответствии зернового состава щебня требованиям стандарта.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Какова методика определения средней плотности зерен щебня?

2. От каких факторов зависит насыпная плотность щебня?

3. С какой целью определяют пустотность щебня?

4. От каких факторов зависит пустотность щебня?

5. Чем оценивается зерновой состав щебня?

6. Как определяется наибольший и наименьший размеры зерен?

Лабораторная работа №7

ЦЕМЕНТНЫЙ БЕТОН. ПРИГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ, ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕЕ УДОБОУКЛАДЫВАЕМОСТИ (ПОДВИЖНОСТЬ И ЖЕСТКОСТЬ). ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ ПЛОТНОСТИ, ПОРИСТОСТИ, ВОДОПОГЛОЩЕНИЯ И ПРОЧНОСТИ ТЯЖЕЛОГО ЦЕМЕНТНОГО БЕТОНА

Задание 1. Определение предварительного состава бетона

Цель работы: рассчитать такое соотношение между используемыми материалами, при котором будет гарантирована прочность бетона, необходимая подвижность бетонной смеси и экономичность бетона (минимальный расход цемента).

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Предварительный состав бетона рассчитывают на основании,составленного для конструкций конкретной номенклатуры

Задание должно содержать:

а) нормируемые показатели качества бетона в соответствии с техническими требованиями стандартов;

б) показатели качества бетонной смеси, принимаемые по технической документации, разработанной в соответствии с действующими стандартами, нормами и правилами.

Тяжелые бетоны должны иметь заданные показатели по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости (при необходимости), которые указываются в рабочих чертежах.

Бетонные смеси должны характеризоваться такими показателями, как удобоукладываемость, вид и качество исходных материалов, крупность заполнителей. Подвижность (жесткость) бетонной смеси назначают в зависимости от размеров конструкции, густоты армирования, способов укладки и уплотнения (табл. 11).

Бетонная смесь обладает необходимой удобоукладываемостью только при содержании в ней достаточного количества цемента. Уменьшение количества цемента ниже определённых величин повышает опасность расслоения бетонной смеси и может привести к появ­лению в смеси микропустот, снижению прочности и долговечности бетона. Минимальный расход цемента зависит от консистенции бе­тонной смеси и крупности заполнителя. Если при расчете состава бетона окажется, что расход цемента, требуемый из условия полу­чения заданной прочности, ниже значений, указанных в табл. 11, то в расчет принимают минимальный расход цемента.

Таблица 11

Подвижность (жёсткость) бетонной смеси

Конструкции и способ уплотнения	Жёсткость по стандартному техническому вискозиметру, с	Подвижность, см
Сборные железобетонные с немедленной распалубкой, формируемые на виброплощадке или вибронасадкой	30….10 120….40	-
Перекрытия с пустотами, стеновые панели, формуемые в горизонтальном положении на виброплощадках	10…..5 40..….20	1……4
Густоармированные элементы (колонны, ригели, плиты), изготовляемые с применением наружнего или внутреннего вибрирования.	5……3 20.…..10	5……9

Таблица 12

Нормируемый минимальный расход цемента

Смесь	Минимальный расход цемента, кг/м при предельной крупности заполнителя, мм
Особо жёсткая (Ж=20 с)
Жёсткая (Ж=10..20 с)
Малоподвижная(Ж=5…10 с)
Подвижная(ОК=1…10 )
Очень подвижная (ОК=10..16 см)
Литая (ОК>16 см)

Подбор предварительного состава бетона ведут, исходя из следующих условий:

1.Прочность бетона R_б прямопропорциональна активности (марке) цемента R_ц, качеству исходных материалов и зависит от водоцементного отношения. Для подвижных бетонных смесей с В/Ц> 0,4 определяется формулой основного закона прочности бетона:

R_б=А×R_ц×(Ц/В-0,5) , (17)

где А- коэффициент, зависящий от исходных материалов, принимаемый по табл. 13.

Таблица 13

Значения коэффициента А в зависимости от качества исходных материалов для бетона

Материалы для бетона	Значения коэффициента А
Высококачественные	0,65
Рядовые	0,60
Пониженного качества	0,55

Высококачественные материалы: щебень из плотных горных пород высокой прочности, песок оптимальной крупности и портланд­цемент высокой активности без добавок или с минимальным коли­чеством гидравлической добавки, заполнители чистые, фракциони­рованные с оптимальным зерновым составом смеси фракций.

Рядовые материалы: заполнители среднего качества, в том числе гравий, портландцемент средней активности или высокома­рочный шлакопортландцемент.

Материалы пониженного качества: крупный заполнитель низкой прочности, мелкие пески, цементы низкой активности.

2.Свежеуложенный и уплотненный бетон считается абсолютно плотным телом, то есть сумма абсолютных объемов компонентов бе­тона равна 1 м³ (1000 л) готового плотного бетона, если в бето­не нет вовлеченного воздуха:

=1000,(18)

3. Цементно-песчаный раствор в бетоне должен заполнить все пустоты между щебнем (в стандартном рыхлом состоянии) с некото­рой раздвижкой его зерен, что необходимо для получения удобоукладываемой бетонной смеси и требуемой степени связывания зерен заполнителя в единый прочный монолит:

, (19)

где Ц, В, П, Щ - соответственно расходы цемента, воды, песка и

щебня, кг/м³;

ρ_ц, ρ_п, ρ_щ - истинные плотности цемента, песка и щебня, кг/л;

ρ^н_щ - средняя насыпная плотность щебня, кг/л;

П_щ - пустотность щебня (относительная величина);

α - коэффициент раздвижки зерен щебня раствором.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Лабораторный состав бетона определяют расчетно-эксперимен­тальным путем и выражают расходом материалов по массе (кг) на 1 м³ уложенной и уплотненной бетонной смеси. Состав бетона пред­варительно рассчитывают по абсолютным объемам, используя формулы для определения расхода воды, цемента, песка и щебня (гра­вия), выведенные на основании рассмотренных выше зависимостей, а затем уточняют пробными затворениями. До начала расчета долж­но быть проверено качество всех исходных материалов.

Расчет состава ведут в следующем порядке:

1) Определяют из уравнения (20), водоцементное отношение:

В/Ц= , (20)

Значение коэффициента А принимают по таблице 13.

2) Определяют ориентировочный расход воды в зависимости от требуемой подвижности бетонной смеси по графику на рис. 4.

Где наибольшая крупность гравия для кривой 1 - 80 мм; 2 - 40 мм; 3 - 20 мм; 4 - 10 мм

3) Определяют расход цемента:

Ц = В : В/Ц, (21)

Если расход цемента окажется ниже допускаемого (таблица 4.1.2), то следует увеличить его до требуемой нормы или ввести тонкомолотую добавку. Добавку обычно применяют в случае, если актив­ность цемента слишком высока для бетона данной марки.

Рис. 4. График водопотребности пластичной бетонной смеси с применением портландцемента, песка средней крупности с водопотребностъю 7%в зависимости от наибольшей крупности гравия.

Примечание: а) необходимо учитывать водопоглощение крупно­го заполнителя, если оно более 0,5%;

б) если применяется мелкий песок с водопотребностъю выше 7%, то расход воды увеличивается на 5 л на каждый процент уве­личения водопотребности;

в) при применении крупного песка с водопотребностью ниже 7%, то расход воды уменьшается на 5 л на каждый процент уменьшения водопотребности;

г) при применении щебня вместо гравия расход воды увеличи­вают на 10 л;

д) при применении пуццолановых цементов расход воды увели­чивают на 15 ... 20 л.

4) Расход щебня (гравия) и песка определяют, решая систему уравнений (22) и (23):

(22)

(23)

где Ц, В, П, Щ - соответственно расходы цемента, воды, песка и

щебня, кг/л;

ρ_ц, ρ_п, ρ_щ - истинные плотности цемента, песка, щебня, кг/л;

ρ^н_щ - средняя насыпная плотность щебня, кг/л;

П_щ - пустотность щебня (относительная величина);

α- коэффициент раздвижки зерен, определяемый по табл. 14.

Таблица 14

Значение коэффициента раздвижки зёрен α для пластичных бетонных смесей (Вп = 7%)

Расход цемента, кг/м3	В/Ц
0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
	-	-	1.26	1.32	1.38
	-	1.30	1.36	1.42	-
	1.32	1.38	1.44	-	-
	1.40	1.46	-	-	-

Примечание: 1. При других значениях Ц и В/Ц коэффициент раздвижки зерен α находят методом интерполяции.

2. При использовании мелкого песка с водопотребностью (Вп) более 7% коэффициент уменьшают на 0.03 на каждый процент увеличения водопотребности песка. Если применяется крупный песок с Вп<7%, коэффициент увеличивают на 0.03 на каждый процент уменьшения Вп. Для жестких бетонных смесей при расходе цемента менее 400 кг/м³ α принимают равным 1.05-1.15; в среднем 1.1.

Содержание и оформление отчета по работе

Отчет содержит название и цель работы, задание на подбор состава бетона, характеристику всех исходных материалов и расчет расхода материалов по массе (кг) на 1 м уложенной и уплотненной бетонной смеси.

Задание 2. Приготовление и испытание бетонной смеси

Цель работы: приготовить пробный замес бетона рассчитанного состава и определить основные качественные характеристики смеси и бетона.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Полученный расчетный состав бетона экспериментально прове­ряют на пробных замесах и в случае необходимости корректируют.

Проверку состава осуществляют по подвижности бетонной сме­си, по плотности свежеуложенной и уплотненной смеси и по проч­ности затвердевшего бетона.

Объем пробного замеса выбирается в зависимости от размера и количества образцов-кубов, изготавливаемых для определения прочности бетона. Если при определении прочности изготавливаются три образца, то минимальный объем пробного замеса составля­ет:

Размер ребра куба, см ................ 20 15 10

Объем пробного замеса, л ........... 25 12 6.

Удобоукладываемость бетонной смеси, то есть ее способность заполнять форму и уплотняться в процессе укладки, оценивается показателем подвижности или жесткости, в зависимости от которо­го бетонные смеси в соответствии с ГОСТ 7473 подразделяют на следующие марки (табл. 15):

Таблица 15

Марка бетонной смеси по удобоукладываемости

Марка бетонной смеси по удобоукладываемости	Норма удобоукладываемости по показателю
жесткости, с	подвижности, см
осадка конуса	расплыв конуса
Сверхжёсткие смеси
СЖ 3	более 100	-	-
СЖ 2	51 - 100	-	-
СЖ 1	50 и менее	-	-
Жёсткие смеси
Ж 4	31-60	-	-
Ж 3	21-30	-	-
Ж 2	11-20	-	-
Ж 1	5-10	-	-
Подвижные смеси
П 1	4 и менее	1 - 4	-
П 2	-	5 – 9	-
П 3	-	10 – 15	-
П 4	-	16 – 20	25 – 30
П 5	-	21 и более	31 и более

Для определения подвижности, то есть способности смеси растекаться под действием собственной массы, служит стандартный металлический усеченный конус, вид которого - обычный, умень­шенный или увеличенный - выбирается в зависимости от наибольшей крупности заполнителя.

Плотность бетонной смеси определяется отношением массы уп­лотненной смеси к ее объему и характеризует степень ее уплотне­ния. Качество уплотнения бетонной смеси обычно оценивают коэф­фициентом уплотнения:

К_упл = ρ_факт /ρ_расч,(24)

где: ρ_факт - фактическая плотность бетонной смеси, кг/м ;

ρ_расч - расчётная плотность бетонной смеси, кг/м .

В случаеправильного расчета состава и достаточной степени уплотнения смеси расхождение между фактической и расчетной плотностями не должно превышать 2%, а коэффициент уплотнения составлять 0.95 ... 0.98.

Прочность образцов затвердевшего бетона характеризуют классами или марками по прочности на сжатие (см. раздел 2.1).

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ