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: 152
Скачиваний: 0
3. Зная объем полученной бетонной смеси и расход каждо го из составляющих материалов на пробный замес, определить фактический расход материалов на 1 ж3 бетона.
Например, расход цемента (аналогично и других материалов) на 1 м3 бе тона равен:
Ц'
Ц = ~ — 1 0 0 0 ,
*факт
где Ц' — расход цемента на пробный замес в кг; УфЕКт — фактический объем бетонной смеси в л.
4. Зная расход материалов определить номинальный состав
по массе
Ц . |
п |
|
Г £ |
II |
ц ' |
ц |
: |
|^ |
|
|
|
в килограммах на 1 ж3 бетона, бетона:
п
: ц ' П ’
по объему
Уц . Ѵп |
у ш |
1: ^ - . Ѵщ |
Уц ' Уц |
' Уц |
Уц ' У« |
5. Определить коэффициент выхода бетона.
Материалы (цемент, песок и щебень), предназначенные для приготовления бетонной смеси, до перемешивания занимают объем, равный сумме их объемов в отдельности. После переме шивания полученный объем бетонной смеси будет всегда меньше, чем сумма объемов составляющих его сухих материа лов. Коэффициент выхода бетона показывает, во сколько раз объем фактически полученного бетона меньше суммы объемов составляющих сухих материалов:
о _________'Уфакт_____
Уц + Уп + Ущ
где Уц, |
Уп, |
Ущ — объем цемента, |
песка и щебня в л, |
израсходованных |
на пробный |
замес; Уфакт— объем фактически полученного |
бе гона. |
||
6 . Определить полевой состав бетона. |
рассчитывают |
|||
Полевой |
(производственный) |
состав бетона |
||
на основе лабораторного с учетом влажности материалов. Кор ректирование состава сводится к уменьшению расхода воды в соответствии с ее содержанием в щебне и песке.
Полевой состав бетона определяется следующим образом:
Цпол — Ц кг;
1 0 0 |
+ w„ |
Ппол = П |
кг; |
|
1 0 0 |
1 0 0 |
+ wm |
ЩП0Л^ Щ + Щ |
,1 щ*г; |
|
1 0 0 |
В п |
в — \п |
Wn |
in ИМ |
кг, |
100 |
Щ — |
|||
|
|
100 |
|
|
где Wп, ТУщ — влажность |
в % соответственно |
песка и щебня |
||
ИЗ
7. Определить расход материалов іна замес бетономешалки с учетом коэффициента выіхода бетона:
Ц ѵ ~ -
вѵ =
пѵ =
1!
ßV
1000 Цпол кг;
ß n
Впол кг;
1000
ßV
1000 Япол кг;
Eß V
1000
Жпол кг,
где Цѵ , Вѵ , Яѵ, Щ \ — соответственно |
расход цемента, воды, |
песка и |
||
щебня на замес бетономешалки объемом |
V; |
|
|
|
Цпол, |
Впол, Я пол, /Япо л — расход |
соответственно цемента, .воды, |
песка и |
|
щебня на |
1 мъ бетонной смеои (полевой или |
производственный сосгав). |
||
Пример. Тір-ебуегся рассчитать состав бетона маржи 350 для дорожных
покрытий, устраиваемых бетоноукладочными машинами. Требуемая подвиж
ность бетонной смеси — осадка |
конуса 1—2 см. Используемые материалы: це |
||||||||||||
мент— портландцемент |
марки 400, |
насыпная |
объемная масса |
у 0 .ц=1,3 г/см3; |
|||||||||
щебень — гранитный с |
максимальной |
крупностью |
зерен 40 |
мм, плотность |
|||||||||
(объемная масса зерен) |
|
ущ =2,65 |
г/см3, насыпная |
объемная |
масса |
Ѵ о . щ = |
|||||||
=4,48 |
г/см3, пустотность |
Ѵщ = |
(\ —-^ -Е _ \і00 = |
[ \ —-—-'ll00 = 44%; |
песок — |
||||||||
кварцевый |
мелкозернистый; |
\ |
Ѵ |
і д |
/ |
V |
2, 65/ |
плотность уп = |
|||||
водопотребность |
ß n = 1 0 %; |
||||||||||||
=2,63 г/см3, насыпная объемная масса уо.п=1,4 г/см3. |
|
|
|
||||||||||
1. |
Определить В/Ц по формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Яб = |
АЯд I -jj- — 0,ь\ (А = 0,6 |
для рядовых заполнителей); |
|
|||||||||
тогда |
В |
1,2 |
|
________1,2-400 |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
= 0,51. |
|
|||||||||
|
Ц |
(2 /?б + |
0,6 Яц) |
|
(2 - 350 + |
0,60-400) |
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
В |
|
(ГОСТ 8424—64), так |
как |
при |
В |
|
|
||||
Принимаем — = 0,5 |
|
-ц- > 0 ,5 снижаются |
|||||||||||
относительная плотность |
и морозостойкость |
цементного |
бетона. |
|
|||||||||
2. |
Определить расход воды для заданной осадки конуса с учетом свойств |
||||||||||||
заполнителей |
(табл. 39): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В = |
170 + (5 |
3) = |
185 л. |
|
|
|
_В |
||
3. |
Определить расход цемента |
на |
1 м3 бетона, |
зная |
|
|
|||||||
.расход воды и |
|||||||||||||
Ц '
в185
|
Ц = |
0,5 |
• = 370 |
кг. |
|
|
|
|
|
4. Определить расход щебня по формуле |
|
|||
1000 |
|
г ? |
П000 |
= 1282 кг; |
Щ : |
1 |
. |
1,35 |
|
К изб |
1 |
|||
щ V |
^ ., |
0,44 |
- + |
|
■о.щ |
Ѵщ |
|
1,48 |
2,65 |
114
|
ЛГизб = |
1,44 — |
(0,03-3) .= 1,35 (табл. |
40). |
|
|
|||
5. Определить расход песка по формуле |
|
|
|
|
|
||||
|
17 = |
/ |
Ц |
В |
щ_ |
|
|
|
|
|
1000 — 1 — + — - |
Yn : |
|
|
|
||||
|
|
|
Yu |
1 |
Yiu |
|
|
|
|
|
1 0 0 0 — 370 ■+ |
185 + |
1282 |
2,63 = |
557 кг. |
|
|
||
|
|
3,1 |
|
2,65 |
|
|
|
|
|
6 . Для проверки подвижности бетонной смеси и уточнения расхода воды |
|||||||||
и цемента приготовить пробный замес |
бетонной смеси объемом 15 л. Расход |
||||||||
материалов на пробный замес приведен :в табл. 41. |
|
Т а б л и ц а |
41 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
Расход материалов |
по массе |
|
|
||
|
|
|
|
|
в кг |
|
|
Расход |
ма |
|
Материал |
|
|
|
|
|
|
териалов |
|
|
|
|
|
первона |
добавочный |
суммарный |
по объему |
||
|
|
|
|
чальный |
|
|
|||
Цемент |
.................................................. |
|
|
5,55 |
0,27 |
|
5,82 |
4,48 |
|
Песок |
|
..................... |
|
8,35 |
— |
|
8,35 |
5,96 |
|
Щ е б е н ь .................................................. |
|
|
19,23 |
— |
|
19,23 |
13 |
|
|
Вода |
. . : : : : |
..................... |
|
2,77 |
0,14 |
|
2,91 |
|
|
И т о г о ................................................. |
|
|
|
— |
|
36,31 |
23,44 |
||
Допустим, что осадка конуса пробного замеса бетонной смеси оказалась меньше заданной, поэтому добавляем по 5% цемента и воды. В рассматрива емом примере добавка 5% цемента и воды оказалась достаточной.
7. Заформовать из бетонной -смеси на виброплощадке образец-балку 15X15X60 см для испытания ее на изгиб. Половинки балок, оставшиеся после
определения прочности на растяжение при изгибе, |
испытать на сжатие. |
|||||
8 . Определить фактическую объемную массу бетонной смеси: |
|
|||||
Уфакт = |
g2— gi |
4 3 ,2 6 — |
11, 0 |
1000 = 2391 |
кг/м*, |
|
- |
■■ 1000 = -------— , |
— ■ |
||||
|
к ф о р |
|
1 3 ,5 |
|
|
|
где gi — масса |
формы |
в кг; |
g2— масса формы с бетонной |
смесью в кг; |
||
Рфор — объем формы в л. |
|
|
|
|
|
|
9. Определить фактический объем бетонной смеси: |
|
|||||
^факт — |
__Р__ |
36,31 |
|
15,18 л. |
|
|
Уфакт |
1000 = |
|
||||
|
|
2391 |
|
|
|
|
10. Уточнить фактический расход материалов на 1 м3 бетона:
582
Ц= —4— 1000 = 384 кг; 15.18
835
П = - г — 1000 = 550 кг; 15.18
1923
Щ= юоо = 1226 кг;
291
В= - J----- 1000= 192 кг. 15.18
115
11. Определить номинальный состав бетона: по массе
5.82 |
8,35 |
_ |
19,23 |
1 ,4 :3 ,3 |
В |
5.82 |
: 5,82 |
: |
5,82 |
— = 0,5; |
|
~ 1 |
|
||||
по объему |
4.48 |
_ |
5,96 |
13 |
|
|
: 2,9. |
||||
|
|
|
|
=1 :1,3 |
4.48' 4,48 ' 4,48
12.Определить коэффициент выхода бетона:
15,18 15,18
0,65.
4,48 + 5,96 + 13 |
*23,44 |
13. Определить полевой (производственный) состав бетона при влажности леска Wn = 2 % и влагоемкости щебня Wak = \%:
Циоя — 384 кг,
Ппол = 550 + 0,02550 = 561 кг;
Щпол = 1266 + 0,01 -1266 = 1279 кг;
Впол = 192 — (11 + 13) = 168 л.
14. Определить расход материалов на один замес бетономешалки емко стью 1 2 0 0 л:
д = |
384 |
300 |
кг; |
1200-0,65 = |
|||
1000 |
|
|
|
п = 5611000 1200 0,65 = |
438 |
кг; |
|
щ = |
1279 |
998 кг; |
|
1000 |
|||
|
1200-0,65 = |
||
|
168 |
131 |
л. |
|
1200-0,65 = |
||
|
1000 |
|
|
Метод расчета состава дорожного цементобетона по абсолютным объемам с учетом толщины растворной пленки*
На основании результатов исследований были предложены следующие до полнения к методу расчета состава дорожною цементобетона по -абсолютным объемам.
1.Свойства щебня и песка следует учитывать отдельно друг от друга, так как для приготовления бетонных смесей нередко используют щебень и песок различного качества.
2.При определении расхода щебня и песка вместо коэффициента раздвиж ки зерен щебня Лнэб (избыток раствора по отношению к объему пустот в
щебне) |
целесообразно назначать оптимальную толщину растворной пленки. |
3. |
При расчете состава цементобетона по пределу прочности при сжатии |
и при |
изгибе следует использовать коэффициенты, учитывающие свойства |
щебня, песка и микроструктуры цементного камня.
Расчет состава сводится также к решению уравнений, отражающих ос-
*Разработан на кафедре дорожно-строительных материалов ХАДИ проф.
И.М. Грушко.
116
новные закономерности сгруктурообразования з бетонах, и ведется в такой последовательности.
1. Объем бетонной смеси практически равен абсолютному объему ее ис ходных составляющих:
щ |
п |
ц |
+ |
|
В |
= I > |
|
|
|
Ym |
+ |
+ |
|
. - - - |
|
|
|||
Yn |
Yu |
1000 |
|
|
|
|
|||
где Щ, П, Ц, В — расход щебня, |
песка, |
цемента |
и воды на 1 мг в кг; |
||||||
Ѵпъ Yn, Yu — плотность соответственно |
щебня, песка и цемента |
в кг/мл. |
|||||||
2. Зависимость прочности бетона |
от |
цементно-водного |
отношения и |
||||||
свойств щебня, леска и микроструктуры |
цементного |
камня |
можно записать |
||||||
в следующем виде: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Иб = А1АаК ( Y |
~ |
C) |
Rn' |
|
|
|
|||
где Яб, Rn — заданная |
марка |
бетона |
и марка цемента; К, С — коэффици |
||||||
енты, зависящие от свойств цемента, методики |
определения |
марки цемента, |
|||||||
технологии приготовления |
цементобетоиных |
смесей, прочности |
бетона; Аи |
||||||
А2— коэффициенты, учитывающие свойства щебня и песка.
3. Расход воды, определяемый обычно по графикам и таблицам, является не всегда точным. Расход воды в бетонной смеси зависит от подвижности сме
си, |
поверхности зерен щебня, водопотребности песка и |
нормальной |
густоты |
||||||||||||||
цементного теста. Применительно |
к |
дорожному |
цементобетону |
/ |
в |
> 0,4, |
|||||||||||
I — |
|||||||||||||||||
осадка стандартного |
конуса бетонной |
смеси |
меньше 5 см, |
удобоукладывае- |
|||||||||||||
мость — меньше 1 0 0 |
сек) |
расход воды в л на |
1 м3 |
бетонной смеси можно оп |
|||||||||||||
ределить по уточненным формулам: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Я = |
60 + |
40АГ + |
0.07; |
5 уд + |
5 Вп + 1,5 НГ; |
|
|
|
|
||||||
|
Я = 60 + |
0,07; |
5уд + |
5 Яп + 1,5 Вп + 1 ,5 Н Г |
1,38 |
, |
|
|
|
||||||||
|
g __ |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
УУ |
|
|
|
|
|
|
где ОК— осадка конуса в см; |
у — удобоукладываемость |
в сек; |
НГ — |
|||||||||||||
нормальная густота |
цементного теста |
в %; Вп— водопотребиость |
песка в%; |
||||||||||||||
S уд — условная удельная |
поверхность |
(м2[м3) щебня, уплотненного на стан |
|||||||||||||||
дартном вибростоле в течение 1 мин, которую вычисляют по формуле: |
|
||||||||||||||||
|
|
Sy£ = |
|
Y |
|
|
|
|
|
8 g&) , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
К2 |
(Ям + 2 g2o + 4 gm + |
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Yui |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где \'о.щ — объемная масса щебня в уплотненном состоянии в кг/мъ; ущ— |
||||||||||||||||
объемная |
масса в зерне |
в кг/м3; |
gw, |
g2о, |
g i°, |
g5 — частные |
остатки на |
ситах |
|||||||||
40, |
20, 10, |
5 мм в |
%; Кг — коэффициент, |
учитывающий |
форму |
зерен |
щебня |
||||||||||
или |
гравия. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Содержание зерен лещадной формы К2: |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
. < 1 5 % — 1,5;
<3 0 % -1 ,6 ;
>3 0 % — 1,7; гравий — 1—1,25.
4.Обычно используемые соотношения между песком и щебнем из условия получения максимально плотной смеси во многих случаях не позволяют по лучить требуемую пластичность и связность бетонной смеси. При определении содержания щебня следут учитывать толщину растворной пленки 6 Р, которая
назначается в зависимости от условной удельной поверхности, объемной массы и пустотности щебня, уплотненного вибрированием, а также от
117