Файл: Волков, М. И. Методы испытания строительных материалов учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 16.10.2024

Просмотров: 145

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

1.Установить на виброплощадку и закрепить цилиндричес­ кий сосуд вискозиметра.

2.Вставить и закрепить зажимами цилиндрическое кольцо.

3.Установить в кольцо стандартный конус и надеть на него

кольцо-держатель, ручки которого

пропустить в пазы

петель.

4. Установить насадку и заполнить конус бетонной

смесью

на полную его высоту с насадкой,

предварительно

уплотнив

смесь штыкованием.

Окончательно бетонную смесь в конусе уплотнить вибриро­ ванием до тех пор, пока на поверхности смеси и из-под нижнего основания конуса не начнется заметное выделение цементного молока. Время вибрирования должно быть не менее 5 и не более 30 сек.

5. По окончании вибрирования снять насадку и срезать из­ быток смеси металлической линейкой вровень с краями конуса,

азатем поднять конус строго вертикально без перекосов.

6.Установить на прибор штатив с диском и, полностью освободив зажимной винт штанги, опустить диск на поверх­ ность сформированного конуса бетонной смеси.

7.Включить одновременно виброплощадку и секундомер и наблюдать за опусканием штанги; когда черта на штанге сов­ падет с верхней плоскостью направляющей - головки штанги, выключить вибратор и секундомер. Отметить время, прошед­ шее от момента включения вибратора до его выключения, з

секундах, которое и характеризует жесткость бетонной смеси. Черту на штанге диска наносят после тарировочного испы-' тания бетонной смеси с щебнем крупностью (максимальной)

20 мм и подвижностью 1—2 см (по осадке конуса).

Черту наносят на штанге на 5 мм ниже положения, отве­ чающего выровненной поверхности.

Упрощенным способом жесткость бетонной смеси рекоменду­ ется определять в такой последовательности.

1.Установить на вибро-площадку и закрепить форму разме­ ром 200X200X200 мм.

2.Установить в форму., полый конус от технического виско­ зиметра и заполнить его бетонной смесью в три слоя, уплотнив каждый слой штыкованием 25 раз.

3.Снять конус и включить одновременно виброплощадку и секундомер. Вибрирование вести до тех пор, пока бетонная смесь не заполнит всех углов формы, а поверхность ее не станет горизонтальной. Время в секундах, необходимое для выравни­

вания поверхности бетонной смеси в форме, умноженное на 1,5, характеризует жесткость бетонной смеси.

4. Вычислить показатель жесткости бетонной смеси испы­ туемого состава с точностью до 5 сек как среднее арифмети­ ческое двух определений техническим вискозиметром (или упро­ щенным способом), если эти результаты не отличаются друг от

91


друга более чем на 20 %. В противном случае определение пов­ торить всякий раз на новой порции смеси до достижения тре­ буемой сходимости результатов.

Т а б л и ц а 35

 

 

 

 

 

Бетонная смесь,

уложенная

Осадка конуса

 

 

 

 

 

вибрированием

бетонной сме­

 

-Вид -конструкции

 

 

 

 

си, уложен-

 

 

 

осадка конуса

жесткости

ной с вакуум­

 

 

 

 

 

ной обработ­

 

 

 

 

 

в см

в сек

кой, в см

Цементобетонные

дорожные

по­

1—5

35—10

2—6

крытия ......................................................

 

под фундаменты,

полы

Основания

1—2

35—25

2 - 3

Массивные

неармированные

кон­

 

 

іS

струкции

и

конструкции

с

редко

2—4

25—15

з - Д

расположенной арматурой

 

. . .

Плиты, балки, колонны большого и

4—6

15—12

6—8

среднего сечения

.................................конструкции,

Железобетонные

6—8

12—10

8—12

сильно насыщенные

арматурой

 

Железобетонные конструкции, осо­

 

 

 

бенно сильно

насыщенные

армату­

 

 

 

рой (арочные

-мосты, опорные

час­

8—12

10—5

12— 15

ти и т. п . ) ................................................

 

 

путем

Конструкции, выполняемые

12 -18

5

подводного

бетонирования . .

. .

В табл. 35 приведены показатели подвижности и жесткости бетонных смесей для различных конструкций.

§ П. ФИЗИКО -МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОНА И МЕТОДЫ

ИХ ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Ведущей характеристикой механических свойств бетона является предел прочности при сжатии. Это объясняется не только тем, что бетон в конструкциях, сооружениях и изделиях рассчитывают главным образом для восприятия сжимающих усилий, но и потому, что прочность на сжатие предопределяет ряд других его свойств: сопротивление растяжению, скалыва­ нию и срезу, сопротивление износу и истиранию и др. При сжа­ тии бетона происходит деформация поперечного расширения материала, направленная перпендикулярно действию сжимаю­ щих сил. Поэтому в обеспечении прочности бетона важна не только прочность каждой структурной составляющей (цемент­ ный камень, щебень, песок) в отдельности, но и хорошее сцеп­ ление между ними.

Прочность бетона на -сжатие зависит от прочности цементно­ го камня, качества щебня и песка (прочность, форма зерен, со-

92


стояние поверхности и др.), характера структуры бетона, его однородности и плотности. Показатель прочности бетона зависит также и от возраста бетона и условий твердения, размера и фор­

мы испытуемых образцов и др.

Чтобы исключить влияние побочных факторов, при проек­ тировании конструкций, нормировании и контроле качества бе­ тона введено понятие о марке бетона.

Маркой бетона при сжатии называют предел прочности при сжатии образца кубической формы с размером ребра 20 см, из­ готовленного из рабочей бетонной смеси и испытанного после ' 28-суточного твердения в нормальных условиях (при темпера­ туре воздуха 20±2°С и относительной влажности среды 90%) •

Строительными нормами и правилами (СНиП) установлены следующие марш бетона, приготовленного на плотных зернах щебня и песка: 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500 и 600.

Прочность бетона на осевое растяжение или на изгиб еще в большей степени зависит от адгезионных и когезионных свойств цементного камня, от крупности, формы зерен и характера по­

верхности

щебня и песка.

прочности

Марку

бетона при изгибе определяют пределом

на растяжение при изгибе образца-балки размером

15Х15Х

Х60 см в возрасте 28 суток при твердении в нормальных усло­ виях. Марки бетона на растяжение при изгибе установлены следующие: 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55.

Соотношение между маркой бетона при изгибе и сжатии находится в пределах Vs—’Vo- Марка бетона является условным критерием прочности, так как принятые в стандарте методы изготовления и испытания образцов могут не соответствовать условиям производства бетонных конструкций.

Поэтому марку бетонѣ следует рассматривать не как пока­ затель фактической прочности бетона в конструкции, а как со­

поставимый показатель

оценки

различных

бетонов по

составу

и исходным материалам.

 

 

прочность

бетона,

Основными факторами, определяющими

являются активность цемента и водоцементное отношение,

а

также качество щебня

и песка,

технология

приготовления,

ук­

ладки, уплотнения, а также условия твердения. Зависимость прочности бетонов нормального твердения на портландцементе и плотном щебне и песке от активности цемента и водоцементного отношения показана различными авторами в виде эмпи­ рических расчетных формул.

Наиболее удобной для практического пользования является формула прочности бетона в зависимости от цементно-водного отношения и активности цемента, предложенная Боломеем и усовершенствованная Б. Г. Скрамтаевым:

93


где Re — марка бетона в кгс/см2*; Ru — активность

цемента

в

возрасте

28 суток;

А, С — эмпирические

коэффициенты, зависящие

от вида и

качества

щебня и

песка, у с л о в и й твердения, метода

определения

активности

цемента

(табл. 38, 43—44).

 

 

 

 

 

Обычно используемые

формулы

и графики

не

учитывают

все особенности материалов, входящих в состав бетона, поэтому полученные результаты должны быть проверены в лаборатории на пробных образцах, изготовленных из бетонной смеси рассчи­

танного

состава.

По результатам испытаний пробных образцов *

в состав

бетона

вводят коррективы. Зависимость Боломея—

Скрамтаева относится к бетону 28-суточного возраста. На прак­ тике нередко требуется получить представление о марке бетона

на основании более ранних сроков испытания

или знать, как

нарастает прочность после 28 суток. Рост

прочности

бетона

может быть выражен формулой

 

 

 

 

 

lg П

 

 

 

 

где Ri, — прочность бетона

в любом возрасте, начиная с 3 суток

и выше,

в Па; /?28 — прочность бетона

в возрасте 28 суток в Па;

lg п — десятичные

логарифмы чисел— суток возраста бетона.

 

 

 

 

Эта формула справедлива для бетонов

на

портландцементе

и условий твердения бетона при (= 1 5 —20°С в среде с

относи­

тельной влажностью 90—100% при п~>3.

 

 

 

'уточ­

Значения, получаемые по этой формуле, необходимо

нять экспериментально.

бетона определяется

не

только

пока­

Качество цементного

зателями прочности, но и способностью сохранять приобретен­ ную им прочность при длительном воздействии физических и химических факторов окружающей среды. Наиболее-важной ха­ рактеристикой стойкости тяжелого бетона, и особенно дорож­ ного, является морозостойкость, а также устойчивость против коррозии.

Морозостойкость определяется способностью бетона в насы­ щенном водой состоянии противостоять длительному воздейст­ вию знакопеременных температур окружающей среды. Число циклов замораживания и оттаивания, которое выдерживает бе­ тон, определяет его морозостойкость (Мрз). Для тяжелых це­ ментных бетонов установлены следующие марки по'морозостой­

кости: 50,

100, 200, 300, для Легких и

ячеистых

бетонов: 10,

15,

25, 35,

50,

100,

200.

 

 

 

 

Прочность бетона на сжатие определяют на образцах бетона

в форме куба с длиной ребер 30, 20, 15,

10 и 7,07

см

или ци­

линдра диаметром

19,5; 15 и 7,14 см и высотой соответственно

39; 30 и 14,3 см. При этом за эталон принимают куб

размером

20X20X20

см или цилиндр диаметром

15 см и высотой 30 см.

* 1 кгс/сж2= 0 ,1 МПа.

94