Изготовление и испытание образцов
Для приготовления смеси отвешивают расчетное количество компонентов. В предварительно протертой влажной тканью сферическую чашку смешивают в сухую песок и цемент, затем в сделанное смеси углубление добавляют воду и перемешивают смесь в течении 3-5 минут.
Подвижность бетонной смеси определяют на встряхивающем столике следующим образом.
Приготовленной смесью заполняют форму-конус ГОСТ 310.4-81, установленную в центре встряхивающего столика. Перед этим конус и столик протирают мокрой тканью. Форму-конус заполняют в два приема, сначала до половины уплотняя металлической штыковкой 15 раз, далее до верху с небольшим избытком и штыкуют 10 раз. Избыток смеси удаляют. После снятия конуса смесь встряхивают на столике 30 раз за 30±5с, после чего штангенциркулем измеряют диаметр конуса в двух взаимно-перпендикулярных направлениях у основания. При несовпадении подвижности смеси с заданной, корректируют содержание цементного теста. Для увеличения подвижности добавляют цемент и воду в заданном соотношении, примерно по 5%, для уменьшения добавляют песок. Все изменения состава фиксируются.
Жесткость бетонной смеси определяют при помощи прибора Красного. Для этого прибор размещают на поверхности смеси в форме или в мерном сосуде объемом 1дм3. Форму( сосуд) помещают на виброплощадку. За жесткость принимают время в секундах от начала вибрирования смеси, до появления цементного молока в двух отверстиях диска прибора. Корректировка жесткости производится аналогично рекомендациям пункта.
Плотность бетонной смеси определяют путем взвешивания мерного сосуда объемом 1дм3 или формы с уложенной и уплотненной вибрированием 30-60с или принятым способом уплотнения бетонной смесью.
ρсмф=(m2-m1)/V(40)
где ρсм- плотность смеси кг/дм3;
m1- масса пустого сосуда (формы), кг;
m2- масса сосуда (формы) со смесью, кг;
V- объем сосуда (формы) дм3.
Для определения прочностных характеристик цементов, изготавливают образцы балочки из смеси раствора .
Форму для трех балочек размерами 4х4х16 см устанавливают на виброплощадку, наполняют смесью по высоте на 1см и вибрируют в течении трех минут, добавляя в первые две минуты смесь в формы. По окончании вибрирования форму снимают, удаляют избыток смеси, заглаживая ее вровень скраями формы. Образцы маркируют, хранят (24±1) ч во влажных условиях, затем расформовывают и остальные 27 суток хранят в воде меняя ее через 14 суток.
Прочность при изгибе определяют на приборе МИИ-100, устанавливая образец таким образом, чтобы его горизонтальные при изготовлении грани находились в вертикальном положении.
Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое значение двух наибольших результатов и испытания трех образцов.
Прочность при сжатии определяют путем испытания на прессе, полученных после испытания на изгиб шести половинок балочек. Половинку балочки помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой плоскости образца. Средняя скорость нарастания нагрузки при испытании должна быть (2,0±0,5) МПа/с. Результаты заносят в таблицу (см. приложение Б).
Предел прочности при сжатии образца определяют по формуле:
R=0.1F/A(41)
где R- прочность образца на сжатие, МПа;
F-разрушающая нагрузка, кгс;
А- площадь рабочего сечения образца ( площадь пластинок 25см2), см2; 0,1 - коэффициент перехода от кг/см2 к МПа.
Предел прочности при сжатии определяют как среднее арифметическое значение четырех наибольших из шести результатов. Результаты заносят в таблицу приложения Б.
Для ускорения твердения образцы, можно подвергнуть тепловой обработке в пропарочной камере по режиму:
-выдержка 120±10 минут; -подъем температуры до 85±5°С в течении 180±10 минут;
-изотермический прогрев при температуре 85±5°С в течении 360±10 мин ;
-остывание образцов 120±10 минут.
Расформовка и испытание образцов производится через 24±2ч с момента изготовления.
Режимы приготовления, уплотнения, твердения и испытания образцов отличные от вышеуказанных, устанавливаются преподавателем дополнительно.
Обработка результатов
По результатам испытаний делаются выводы о степени уплотнения бетонной смеси, определяется В/Ц отношение, которое позволяет достичь требуемых значений прочности на сжатие, если требуется на изгиб.
Коэффициент уплотнения бетонной смеси определяется на основе сравнения значений плотности бетонной смеси формула (40) и расчетной плотности бетонной смеси, которая определяется по формуле:
ρсмр=Ц+П+В(42)
где ρсм- расчетная плотность бетонной смеси, кг/дм3;
Ц,П,В- соответственно полученные при расчете расходы материаловцемента, песка, воды, кг.
Коэффициент уплотнения рассчитывают по формуле:
Купл=ρсмф/ρсмр(43)
Коэффициент уплотнения считается оптимальным при наибольшем значении Купл, минимальное значение для бетонов с хорошей степенью уплотнения 0.97.
Действительный расход материалов на приготовление смеси определяют по формуле:
(44)
(45)
(46)
Требуемое для получения заданной прочности бетона В/Ц определяется графическим способом, по графикам рисунок 6, полученным в результате испытаний образцов на прочность.
Рисунок 6 - Схема выбора значений В/Ц необходимых для получения требуемой прочности бетона на сжатие Rнсж ,и при изгибе Rи
По графику выбирают значение В/Ц необходимое для получения требуемой прочности на сжатие Rнсж - точка А. При выбранном значении В/Ц по графику определяют значение при изгибе, если оно нормируется, оно должно быть не ниже заданного.
При нормировании только одного свойства прочности на сжатие или на изгиб. Значение второго используется для получения соотношения Rсжн/Rи ,по которому в дальнейшем можно ориентировочно контролировать значение ненормируемого свойства.
По результатам анализа графика делается расчет состава бетона исходя из В/Ц обеспечивающего требуемые свойства бетона.
Вопросы для защиты лабораторной работы №7
1. Что называется бетоном?
2. Какие этапы включает расчетно-экспериментальный метод определения состава мелкозернистого бетона?
3. Каким образом производят корректировку расчетного содержания песка при отклонении показателей песка от принятых?
4. Как определяют подвижность бетонной смеси?
5. Режим тепловой обработки в пропарочной камере.
6. Формула для определения коэффициента уплотнения.