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: 153

Скачиваний: 0

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

цементного бетона на плотном щебне является расчетно-экспе­ риментальный метод с расчетом расхода материалов на пробные замесы по абсолютным объемам, предложенный Б. Г. Скрамтаевым.

Расчетно-экспериментальный метод определения состава бетона с расчетом смеси по абсолютным объемам

Метод расчета основан на том, что -сумма абсолютных объе­ мов всех составляющих материалов в бетоне равна 1 0 0 0 л гото­ вого уплотненного -бетона (если не считать небольшой объем вовлеченного во-здуха в бетонной смеси)

Ѵц + Ѵп -f- Ѵщ -f- Ѵв = 1 0 0 0 л.

Предварительный расчет расхода составляющих материалов

на 1 лі3 бетона. Рассчитать состав бетона — это значит опреде­ лить рациональный расход щебня, песка, цемента и воды на 1 м3 бетона. Таким образом, расчет состава бетона сводится к определению четырех неизвестных, которое проводят в следую­ щем порядке:

1 ) прочность бетона (марка) зависит от активности цемента и цементно-водного отношения (уравнение Боломея)

R6 = ARu { Щ В - С ) .

Уравнение прочности бетона, уточненное для различных ка­ менных материалов [с учетом определения активности цемента в растворах малопластичной консистенции (ГОСТ 310—60)], для жестких и подвижных бетонных -смесей имеет следующий вид:

Яб =

ЛЯц ( Ц/ В 0,5)

при Ц / В ^

2,5

(ВЩ > 0,4);

Яб =

ЛіЯц (Д /5 + 0,5)

при

2,5

(В /Ц < 0,4).

Из этих уравнений -определяют ЦІВ (или ВЩ).

реко­

В зависимости от качества применяемых материалов

мендуются уточненные значения коэффициентов А

и

А\

(табл. 38).

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

38

Материал

 

А

At

 

Высококачественный ...........................................

 

0,65

0,43

 

Рядовой .....................................

мелкозернис­

0 ,6

0,4

 

Пониженного качества (гравий,

0,55

0,37

 

тый песок) ...........................................................

: :

 

109


Расчетная формула прочности бетона для подвижных бетон­ ных смесей (ВІЦ~>0,4) с использованием рядовых материалов имеет следующий вид:

Re

0,6 Rn (Ц/В — 0,5) и В/Ц =

1,2 Ra

(2Дб + 0,6/?ц) ‘

 

 

Расчетные формулы не могут учесть всех факторов, которые одновременно и во взаимодействии влияют на прочность бетона. Поэтому для более полного-учета местных условий и ряда до­ полнительных факторов, не учитываемых расчетными формула­ ми, следует при определении ЦІВ (или В/Ц), обеспечивающего получение заданной прочности, пользоваться зависимостью R6 = f(L(IB). Эта зависимость получена для данных условий в результате испытаний контрольных образцов бетона, изготов­ ленных на данных материалах, при данном способе уплотнения и режиме твердения.

Таким образом, из первого уравнения прочности бетона не­

обходимо определить Ц/В

(или В/Ц).

Для дорожного

бетона

В/Ц »<0,5, т. к. с повышением В/Ц увеличивается пористость

бетона и снижается морозостойкость.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 39

 

 

 

 

Наибольшая крупность зерен в мм

 

ТОННОЙ см еси

 

г р а в и я

 

 

щебня

 

о с а д к а

ко ­

жесткость

 

 

40

 

 

40

нуса

в см

в сек

10

20

10

2 0

0

 

150—200

145

130

1 2 0

155

145

130

0

 

90—120

150

135

125

160

150

135

0

 

60—80

160

145

130

170

160

145

0

 

30—50

165

150

135

175

165

150

0

 

20—30

175

160

145

185

175

160

1

 

15—20

185

170

155

195

185

170

2—2,5

190

175

160

2 0 0

190

175

 

 

 

 

 

 

 

 

3—4

195

180

165

205

195

180

5

 

2 0 0

185

170

2 1 0

2 0 0

185

7

 

205

190

175

215

205

190

8

 

2 1 0

195

180

2 2 0

2 1 0

195

 

 

 

 

 

 

 

 

 

215

 

190

225

215

 

1 0 —

1 2

2 0 0

2 0 0

П р и м е ч а н и е .

1. Таблица

составлена

для

•средне-зернистых

песков,

характери­

зующихся водоіютре’бностью 7%. При водопотребности песка меньше 7% расход воды

уменьшается на

5 л/.«3 на каж ды й процент

уменьшения

водопотребности;

при

увеличе­

нии водопотребности свыше 7% количество

воды в

смеси

увеличивается

на 5

л /м 3 на

каждый процент увеличения водо'потребности.

 

 

должен быть

2. При водопо,глощении гравия или щебня более 1,5% расход воды

соответственно

увеличен.

расходе

цемента до 300—400 кг/м 3.

 

3. Данные

табл. 39 справедливы при

 

2 . Назначить ориентировочный расход воды на 1 мг бетон­ ной -смеси по графикам или таблицам (например, табл. 3 9 , рис. 46), которые составлены на основании зависимости водо­

110



потребности бетонной смеси от ее подвижности или жесткости и свойств исходных материалов.

3.Определить расход цемента

Ц= В : В_

Ц

4. Определить расход щебня на 1 м3 бетона по уравнению

щ= ---- 1000

у_і_

щ Ѵо.щ Ѵш 5. Определить расход песка по уравнению

 

 

 

Я :

1 0 0 0

«

s

+ ÜL

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Yu

1

 

И

и песка в 1 ж3 бетона

Сумма абсолютных объемов цемента, воды, щебня Yn-

 

воздуха):

 

равна 1 0 0 0 л (пренебрегая

небольшим объемом вовлеченного

 

 

 

 

ц_ +

В_

щ = 1 0 0 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

цементного раствора в бетоне равен объему пустот в

Абсолютный объемYu

 

 

Yn

 

Yui

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щебне при некоторой раздвижке зерен щебня.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ц

+

п

В

 

 

JU

^ИЗб.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Yu

+

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

■где

Ц, В

 

 

Yn

1

 

 

цемента, воды, песка и щебня

, Я, Щ — расходы соответственноѴо.І

 

 

 

 

 

 

 

 

в кг; уд. Yn. Ym— плотности материалов

в г/сж3

(для щебня

плотных пород

ущ можно считать объемной массой в куске);

 

— пустотность щебня в до­

лях единицы объема; Аизб •— коэффициент

избытка раствора

против

необхо­

димого для заполнения пустот в щебне;

у0.щ — насыпная

объемная

масса

щебня в г/сж5.

 

 

 

/Сизб

зависит

от

свойств

бетонной

смеси:

для

Значение коэффициента

жестких

бетонных

смесей

Кизб — 1,05-НІ,1

(меньшее

значение

для

мелкозер­

нистых

песков),

для умеренно жестких смесей Аиэб =

1,15-н 1,2,

для

подвиж­

ных и пластичных бетонных смесей значение

Кизб зависит

 

от

расхода

це­

мента (табл. 40), крупности песка.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а

40

 

 

 

 

 

 

 

 

К изб

для

бетона

 

 

 

 

 

 

Расход цемента

в к г і м 3

 

 

на щебне

 

 

 

на

гравии

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

1,34

 

 

 

 

300

 

 

 

 

1,36

 

 

 

 

 

1,42

 

 

 

 

350

 

 

 

 

1,42

 

 

 

 

 

1,48

 

 

 

 

400

 

 

 

 

1,47

 

 

 

 

 

1,52

 

 

 

П р и м е ч а н и е .

Значения

Kli3g

приведены для песка средней крупности с водо-

потребяоетью 7%.

При применении мелкозернистого

песка с

вод опотр ебп ост ыо

более 7%

К и зб уменьшается

на

0,03 на

каж ды й

процент увеличения іводопотребности песка; ’при

применении крупнозернистого

песка с

водопотребностью

менее 7%

значение

KH3g

уве­

личивается на 0,03 на каждый процент уменьшения водопоотребности

111


6 .

Расходы материалов на 1 м3 бетона, полученные в резуль­

тате

расчета, уточнить после приготовления пробных

замесов.

Уточнить состав бетона на пробных замесах можно следую­

щим образом.

 

1.

Определить соответственно расход материалов на пробный

замес объемом 10—15 л и приготовить бетонную смесь.

Коли­

чество приготовляемых пробных замесов зависит от того, какие

параметры необходимо уточнить.

 

При уточнении расхода воды и цемента для достижения тре­ буемой подвижности (жесткости) бетонной смеси (при постоян­ ных источниках снабжения щебнем и песком и неизменных пока­ зателях их качества) требуется приготовление одного проб­ ного замеса. Расход воды и цемента при недостаточном началь­ ном их содержании в замесе (осадка конуса менее требуемой) корректируют постепенно, добавляя в смесь по 1 0 % воды и цемента до получения требуемой осадки конуса или жесткости. При избытке же начального количества воды и цемента в смеси (осадка конуса выше заданной) их относительное содержание уменьшают, постепенно добавляя песок и щебень в соотноше­ нии, принятом для данного состава бетона.

При небходимости уточнения значения В/Ц, обеспечивающе­ го требуемую прочность бетона на данном цементе, готовят три

пробных замеса в количестве 10—15 л каждый с тремя

различ­

ными значениями В/Ц, расчетным и отклоняющимся

в ту

й

другую сторону от расчетного, например на 0,05. В каждом

из

трек замесов следует скорректировать фактически необходимое содержание воды для получения смеси заданной удобоукладываемости.

2.По результатам испытания на прочность при сжатии кон­

трольных образцов (не менее трех), изготовленных из каждо­ го замеса, после их твердения при заданном режиме построить графически зависимость R ^ = f (В/Ц) для данных условий и по ней находить то значение В/Ц, которое обеспечивает получение бетона заданной прочности.

Определение расхода составляющих материалов и назначе­ ние состава бетона после его корректировки в процессе приго­ товления пробных замесов рекомендуется проводить в таком порядке.

1. Определить фактическую объемную массу бетонной смеси из пробного замеса в уплотненном состоянии.

2. Определить фактический объем полученной бетонной сме­ си в пробном замесе

 

I7 факт —

>

 

 

Уфакт

где Р — сумма

масс материалов,

израсходованных на пробный замес,

включая воду, в кг;

уфакт— фактическая объемная масса уплотненной бетон­

ной смеси в кг/м3.

 

 

112