Лабараторные работы(практикум)

Ц, МЗ, КЗ – расход сухих материалов на 1 м3 бетона, кг;

ρнц, ρнмз, ρнкз – насыпная плотность сухих материалов (цемента,

мелкого и крупного заполнителей.

Численное значение коэффициента выхода бетона находится

обычно в пределах 0,55…0,75.

Т

Задание 2. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ПРОБНЫХ ЗАМЕСОВ

У

Н

И ОПРЕДЕЛЕНИЕ УДОБОУКЛАДЫВАЕМОС И

БЕТОННОЙ СМЕСИ

Пробные замесы бетонной смеси готовят после выполнения рас-

чета состава бетона и расхода составляющих на пробный замес.

й

Объем бетонной смеси пробного замеса принимают 7…10 л (из

расчета изготовления 6…9 контрольных образцов-кубов с ребром

жности

100 мм). Указанного объема бетонной смесиБдостаточно и для оп-

ределения ее удобоукладываемости (подв жности).

р

бетонной смеси приведена

Методика определения подв

в ГОСТ 10181.1-81.

жнос

Изменять (регулировать) подвижность бетонной смеси можно за

счет увеличения расх да цемента и воды, сохраняя водоцементное

т

отношение, а также увеличивая количество мелкого и крупного за-

полнителя (в том же с

н шении). Наиболее эффективным спосо-

и

и бетонной смеси является применение

бом повышен я подв

з

пластифиц рующ х добавок.

Песок

Приборы и материалы

1. П ртландцемент.

2. В да.

3.

кварцевый.

Р

4. Щебень гранитный фр. 5…20 мм или гравий природный фр.

п5…20 мм.

5. Металлическая форма-боек.

е6. Весы лабораторные.

1. Определение расхода материалов на замес.

У

Расход воды в л

Т

В1 = В V3,

(10.13)

где В расход воды в л на 1 м3 бетонной смеси;

Н

3

Б

V3 объем замеса в м .

Расход цемента в кг

й

Ц1 = Ц V3,

(10.14)

где Ц расход цемента в кг на 1 м3

и

бетонной смеси.

Расход крупного заполнителя в кг

р

(10.15)

КЗ1 = КЗ V3,

о

т

где КЗ1 расход крупного зап лнителя в кг на 1 м3 бетонной смеси.

Расход мелкого заполни еля в кг

з

МЗ1 = МЗ V3,

(10.16)

олнители

где МЗ1

расход мелкого заполнителя в кг на 1 м3 бетонной смеси.

2. Приг т влениеипробного замеса.

Компоненты бетонной смеси дозируют с точностью взвешива-

Цемент тщательно перемешивают и просеивают

через сито

№ 1,25. Оста к на сите удаляют.

ническим

предварительно высушивают до постоянной массы

За

при тем

ратуре выше 80…90 С.

Р

При перемешивании вручную используют предварительно ув-

лажненную металлическую форму-боек размером в плане 1х2 м. На

поддон формы сначала высыпают отвешенное количество мелкого

заполнителя, затем добавляют требуемое количество цемента. Ком-

поненты перемешивают до получения смеси однородного состава,

затем добавляют крупный заполнитель, и всю смесь тщательно пе-

ремешивают до тех пор, пока щебень или гравий не будет равно-

мерно распределен в сухой смеси. После этого в середине переме-

шенной смеси делают углубление, вливают в него половину тре-

буемого количества воды, осторожно перемешивают, собирают бе-

Н

тонную смесь в кучу и добавляют остальную часть воды. ЗатемУ

энергично перемешивают бетонную смесь до достижения ее одно-

родности. Продолжительность перемешивания (от моментаТприли-

вания воды) должна составлять 5 минут.

В случае механического перемешивания в бетоносмеситель сна-

крупный

заполнитель и воду.

чала загружают песок, затем цемент,

Продолжительность перемешивания должна составлять 2 минуты с

смеси

Б

момента загрузки всех компонентов.

На пробных замесах определяют удобоукладываемость (под-

р

.

вижность или жесткость) бетонной

3. Определение подвижности бетонной смеси.

Подвижность

о

является статической характеристикой бетонной

смеси,

потому что седание к нуса,

отформованного из бетонной

Подвижность бетонной смеси оценивают по осадке изготовлен-

смеси, происходит за счет с бственной массы. Увеличение количе-

ства цемента воды, уменьшение доли крупного заполнителя или

и

применение плас

ф цирующих добавок позволяет увеличить под-

из

вижность бетонной смеси.

о

ного из бетонной смеси конуса (ОК) в см. Бетонный конус изготав-

ливают

бет нной смеси с помощью стандартной металлической

п

ф рмы (рис. 10.1) без дна в виде усеченного конуса высотой 300,

диаметр м верхнего и нижнего оснований соответственно 100 и

е

200 мм.

Р

233

У

Т

Н

Б

Рис. 10.1. Определение подвижности бетонной смеси по осадке бетонного конуса:

1 – стандартнаяформа-конус; 2 бетонный конус в форме; 3 – осевший конус

бетонной смеси; 4 металлическая линейка; 5 – линейка с делениями

Форму предварительно очищают,

й

протирают изнутри влажной

горизонт

альную поверхность,

тканью и устанавливают на плоскую

не впитывающую воду (металлическ й прот вень или кусок лино-

леума). Затем форму через воронку заполняют бетонной смесью

тремя приблизительно равными по высоте слоями. Каждый слой 25

ыкования

раз уплотняют путем равноме ного штыкования металлическим

стержнем диаметром 16 и выс т й 300 мм на всю его высоту до

срезают

нижележащего слоя. Форма прирэт м должна быть прижата к осно-

ванию.

таким

После окончан я ш

верхнего слоя воронку снимают и

избыток бетонной смеси

кельмой вровень с краями формы.

Затем форму-конус подн

мают строго вертикально вверх и держат

конуса

образом, чтобы не разрушить бетонный ко-

в течение 5…7 с

нус. Бет нная смесь,

освобожденная от формы, под действием соб-

ственн й массызначинает оседать. После окончания осадки снятую

форму ставят ряд м с осевшим бетоном. На верхнее основание

сле

укладывают металлическую или деревянную линей-

формы-

ку, и от нижнего ее ребра другой линейкой с делениями замеряют

Р

осадкупб тонной смеси с точностью до 0,5 см (рис. 10.1 б). Если по-

осадку, измерение не выполняют, а повторяют испытание на но-

вой порции бетонной смеси.

Общее время испытания с начала наполнения формы-конуса бе-

тонной смесью до момента измерения ее осадки не должно превы-

шать 10 минут.

Осадку конуса бетонной смеси определяют два раза, и за резуль-

тат принимают среднее арифметическое двух определений.

Если при определении подвижности бетонной смеси осадка

стандартного конуса равна нулю, смесь не обладает подвижно-

стью, ее удобоукладываемость характеризуется жесткостью, оцени-

Н

вается по времени вибрации в секундах и определяется с помощьюУ

прибора для определения жесткости.

Б

Т

4. Определение жесткости бетонной смеси.

Схема прибора для определения подвижности бетонной смеси

приведена на рис. 10.2.

й

и

р

о

т

и

з

о

п

е

Рис. 10.2. Прибор для определения жесткости бетонной смеси:

Р

На стандартную лабораторную виброплощадку (частотой

2800…3000 кол./мин и амплитудой 0,5 мм) устанавливают кольцо 1

и закрепляют его. В кольцо вставляют конус 3 и закрепляют его на-

жимным кольцом 2 с ручками, заходящими в специальные пазы. На

конус устанавливают воронку 4. Конус заполняют бетонной смесью

так же, как при определении подвижности, затем снимают его, вра-

У

щают вокруг вертикальной оси штатив 8, и на отформованный бе-

тонный конус опускают диск 7 со штангой 5, масса которого

(2750 50) г. Штатив закрепляют в требуемом положении зажимным

винтом 6 и фиксирующей втулкой 9. Затем одновременно включают

Н

виброплощадку и секундомер, наблюдая, как выравнивается и уп-

лотняется бетонная смесь при действии вибрации. Вибрирование

Б

продолжают до тех пор, пока не начнется выделение цементногоТ

теста из отверстий диска. В этот момент выключают секундомер и

виброплощадку. Зафиксированное время в секундах и характеризу-

ет жесткость бетонной смеси.

й

Вычисляют показатель жесткости с точностью до 1 с как среднее

арифметическое двух результатов

определений

из одной пробы сме-

си. Отличие результатов между собой должно быть не более 20 %.

р

й

Результаты

спытан

о

Результаты определения п движн сти бетонной смеси заносят в

табл. 10.8.

Т а б л и ц а

10.8

и

№

т

Расход материалов на

ОК,

пп

Наименован е составов

замес, кг

см

Ц

В

КЗ

МЗ

1

Перв начальный

2

п

Измененныйз

3

– «–

е

– о«–

4

Р

Приборы и материалы

У

1. Мерный сосуд или формы металлические для образцов-кубов.

2. Виброплощадка.

Т

3. Весы лабораторные.

4. Бетонная смесь пробных замесов.

Н

Методика испытаний

1. Определение средней плотности бетонной смеси.

Средняя плотность бетонной смеси характеризуется отношением

массы уплотненной смеси к ее объему. Ее определяют для тяжелого

бетонной

бетона с целью расчета фактического расхода материалов на 1 м3

бетона.

Vи

Б

Вычисляют среднюю плотность

смеси в кг/м3 по фор-

муле

р

ρ

бсм

m m1

1000 ,

(10.17)

сосуда

т

где m – масса мерного

суда с бетонной смесью, г;

m1 – масса мерного с

без бетонной смеси, г;

V – объем мерного

(формы), см3.

Для определен я средней плотности бетонной смеси используют

цилиндрическ й металлический сосуд, емкость которого зависит от

наибольшей

зерен. Допускается вместо цилиндрического

круп

с суда исп льностиовать формы, в которых изготавливают контрольные

образцызбет на.

Мерный с суд или формы взвешивают, заполняют бетонной

смесью с избытком, устанавливают на лабораторную площадку,

Р

закр ляют зажимами. Затем включают виброплощадку и секундо-

пм ром фиксируют время вибрирования. Оно должно продолжаться

до полного уплотнения, когда прекращается оседание бетонной

есмеси, выравнивается ее поверхность и на ней появляется цемент-

После уплотнения избыток смеси срезают стальной линейкой и

поверхность тщательно выравнивают вровень с краями формы. За-

тем форму с бетоном взвешивают с погрешностью не более 0,1 % и

вычисляют среднюю плотность бетонной смеси по формуле.

Среднюю плотность бетонной смеси определяют дважды и вы-

числяют с округлением до 10 кг/м3 как среднее арифметическое

У

значение результатов двух определений. Результаты испытаний за-

носят в табл. 10.9.

Т а б л и ц а 10.9

Средняя плотность бетонной смеси

Т

Показатели

Формы

Б

2

1

Масса формы без бетонной смеси, г

Н

Масса формы с бетонной смесью, г

Масса бетонной смеси, г

Объем формы (вместимость), см3

Средняя плотность бетонной смеси, кг/ м3

2. Изготовление контрольных образцовй.

Для определения средней (ма ки) бетона

его класса по прочно-

о

сти при сжатии изготавливают стандаитные образцы-кубы с ребром

т

150 или 100 мм из бетонн й смеси и выде живают до испытания в

течение 28 суток в нормальных услрвиях.

ли

Образцы изготавливают в разб рных чугунных или стальных

формах со строганой

шлифованой внутренней поверхностью.

з

Размеры собранных форм не должны отклоняться по длине ребер

более чем на 1 %, а углы между гранями прямоугольных форм

с ов рхностьюформ.

должны быть прямыми.

Формы перед укладкой бетонной смеси очищают от остатков бе-

п

тона, внутреннюю поверхность смазывают отработанным мине-

е

ральным масл м или смазкой, препятствующими сцеплению бетона

Р

Б тонную смесь укладывают в формы и уплотняют не позднее

ч м ч р з 20 мин после окончания перемешивания и определения ее

150 мм в один слой и уплотняют штыкованием металлическим

стержнем диаметром 16 мм по спирали от краев к центру образца.

Число штыкований принимают равным 10 погружениям стержня на

каждые 100 см2 верхней поверхности образца. После окончания уп-

лотнения избыток бетона в верхнем слое срезают металлической

линейкой вровень с краями формы, а поверхность образца заглажи-

вают.

Жесткие бетонные смеси, а также смеси с подвижностью менее

12 см по осадке конуса, уплотняют вибрированием. Смесь уклады-

вают в формы с некоторым избытком,

устанавливают их на стан-

Н

дартную лабораторную виброплощадку и закрепляют вибрированиУ-

ем. Затем включают виброплощадку и секундомер, фиксируя время

уплотнения. Вибрирование продолжают до полного уплотненияТ,

которое характеризуется прекращением оседания бетонной смеси,

выравниванием ее поверхности и появлением на ней цементного

высотой

раствора. Затем форму снимают, срезают излишки бетона и загла-

живают поверхность образца.

и

2

При жесткости бетонной смеси более 20 сБконтрольные образцы

изготавливают в формах с насадкой в следующей последовательно-

р

, равной высоте формы,

сти. На форме закрепляют насадку

жестко закрепляют на лабо ато ной виброплощадке, заполняют

образца

бетонной смесью до половины высоты насадки, устанавливают на

поверхность смеси приг уз (не менее 10 г на 1 см

поверхности) и

т

вибрируют в течение 30…60 с до прекращения оседания пригруза.

Затем снимают пригруз и насадку, срезают избыток смеси и загла-

и

.

живают поверхнос ь

Образцы в формах покрывают влажной тканью и хранят в поме-

щении при температуре (20 2) С в течение 1 сут, затем формы рас-

крывают, вын мают образцы из форм и маркируют. До момента

испытания бра цы хранят в камере нормального твердения при

температурез(20 20) С с относительной влажностью воздуха не ме-

нее 95 %.

Образцыов камере укладывают на стеллажи в один ряд по высоте

Р

с ромежутками в 10…20 мм.

п3. Расчет фактического расхода материалов на 1 м3 бетона.

Фактический расход материалов (цемента, воды, крупного и

емелкого заполнителей) определяется после изготовления пробных

239

Ц2

ρбсм

qц

;

(10.18)

У

q

В2

ρбсм

qв

Т

;

(10.19)

q

Н

МЗ2

ρбсм

qмз ;

(10.20)

q

ρбсм

й

КЗ2

и

Б

q q

кз ,

(10.21)

где Ц2, В2, МЗ2, КЗ2

р

расход соответственно цемента, воды, мелко-

бето

го и крупного заполнителей, кг на 1 м3 бетона;

qц, qмз, qкз, qв масса с тветственно цемента, воды, мелкого и

т

крупного заполнителей в замесе, кг;

и

нной смеси, кг/м3;

ρбсм фактическая пл

н с ь

∑q – суммарная масса всех материалов в опытном замесе, кг.

При использован

влажных заполнителей пересчитывают но-

минальный состав бетонной смеси на производственный. При пере-

счете

количество

влажных заполнителей увеличивают настолько,

чтобы с держание в них сухого материала равнялось расчетному, а

п

количество ввздим й в замес воды уменьшают на величину, равную

количеству в ды в заполнителях:

Р

Ц3 = Ц2;

(10.22)

МЗ2 Wмз

е

МЗ3

МЗ2

;

(10.23)

100

240