Файл: Яковлев, И. А. Экспериментальный метод определения составов бетона и раствора.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 01.11.2024
Просмотров: 26
Скачиваний: 0
ности и снижение прочности, а при сохранении неизмен
ной прочности — увеличение расхода цемента. |
|
при |
||||
|
Наоборот, |
|||||
|
уменьшении г бетон |
|||||
|
ная |
смесь |
делается |
|||
|
неудобоукладыв а е - |
|||||
|
мой, легко расслаи |
|||||
|
вающейся |
при тран |
||||
|
спортировке, |
плохо |
||||
|
уплотняется, |
обра |
||||
|
зует раковины и не |
|||||
|
плотности |
в |
конст |
|||
|
рукциях, т. е. явля |
|||||
|
ется |
причиной бра |
||||
|
ка. |
В |
зависимости |
|||
о п т и м |
от |
заполнителей |
и |
|||
составов бетона, |
оп |
|||||
|
тимальные |
|
величи |
|||
Рис. 9. Характер зависимости |
ны |
г |
находятся |
в |
||
конститенции бетонной смеси от доли |
пределах |
0,23—0,42. |
||||
песка при водопотребности В = Const. |
В условиях |
Чуваш |
||||
|
ской АССР |
с пяти |
||||
|
десятых |
|
годов |
в |
качестве заполнителя для бетона стали применять есте ственную песчано-гравийную смесь Камского место
рождения |
с |
содержанием песка |
65 — 75% и, |
соот |
|
ветственно гравия 35—25%, т. е. с г = 0,65—0,75. |
При |
||||
менение |
этой песчано-гравийной |
смеси |
(ПГС) |
влечет |
|
за собой перерасход цемента на 30—50% |
по сравнению |
||||
с бетоном |
на |
песке и гравии, взятых |
в оптимальном |
соотношении. Таблица 2 составлена на основании опыт ных замесов бетона на песчано-гравийной смеси, а так же песке и гравии, производившихся в 1968—1970 годах в лаборатории Чебоксарского завода ЖБК № 9. Она дает представление о величине перерасхода цемента в резуль тате применения неклассифицированной и необогащенной крупным заполнителем песчано-гравийной смеси.
Среднее увеличение расхода цемента в результате применения ПГС составляет 1,39 раза, т. е. около 40%.
Применение необлагороженной ПГС помимо значи тельного перерасхода цемента отрицательно сказы вается на качестве бетонной смеси и бетона. Избыток песка в 2—2,5 раза больше оптимального и, вследствие этого — высокие расходы цемента являются причинами повышенной усадки и трещинообразования при тверде-
20
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 2 |
|||
|
|
|
|
Я |
ПесокЧ-гравий |
ПГС |
|
Перерасход |
|||||
|
|
|
|
О |
|
|
|
|
|
|
ц-та в % |
||
|
|
|
|
н |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
о |
|
|
=( |
|
|
< |
, о> |
эЗГ |
|
|
|
|
|
StfСО в/ц 1 : 2 3 |
В/Ц 1:ПГС |
А Я |
S |
||||||
|
|
|
|
о |
О |
X |
|||||||
|
|
|
|
Си |
|
|
X «3 |
|
х Я |
4) со |
К |
||
|
|
|
|
§ |
|
|
2. х |
|
|
я 1?! |
•г 2 о |
Си . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
СиX |
U |
||||
|
|
1 |
|
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Пуццолан. «400» |
300 |
0,46 |
1:3,5 |
472 |
0,46 |
1:2,5 |
572 |
21 |
32 |
||||
Алексеевского |
200 |
0,66 |
1:8,0 |
247 |
0,63 |
1:5,3 |
332 |
34 |
|||||
з-да, |
НГ = |
34,75 |
150 |
0,88 |
1:11,5 |
180 |
0,77 |
1:7,2 |
255 |
41 |
|
||
Шлакопортланд, |
300 |
0,37 |
1:3,3 |
512 |
0,39 |
1:2,5 |
575 |
12 |
30 |
||||
«300» |
Нижнетаг. |
200 |
0,48 |
1:6,0 |
325 |
0,50 |
1:4,0 |
422 |
30 |
||||
150 |
0,57 |
1:7,7 |
262 |
0,57 |
1:5,0 |
360 |
37 |
|
|||||
з-да, |
НГ = |
24,80 |
|
||||||||||
100 0,70 |
1:9,9 |
207 |
0,68 |
1:6,4 |
295 |
42 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
Портланд. «400» |
300 |
0,48 |
1:5,4 |
350 0,45 |
1:3,2 |
505 |
44 |
38 |
|||||
з-да «Большевик», |
200 |
0,62 |
1:7,8 |
255 0,60 |
1:5,2 |
342 |
34 |
||||||
НГ = |
25,50 |
150[0,75 1:10,1 |
203 [0-73 |
1:6,8 |
275 |
35 |
|
||||||
Пуццолан. «400» |
200 |
0,59 |
1:6,0 |
310 0,53 |
1:3,3 |
470 |
51 |
|
|||||
з-да «Коммунар», |
44 |
||||||||||||
НГ = |
35,25 |
150 |
0,70 |
1:7,9 |
245 |
0,в9 |
1:5,1 |
335 |
37 |
||||
Пуццолан. |
«300» |
200 0,62 1:6,3 |
295 |
0,55 |
1:3,5 |
445 |
51 |
|
|||||
«Коммунар», |
|
||||||||||||
150 0,77 1:9,1 |
220 0,70 |
1:5,6 |
315 |
43 |
47 |
||||||||
НГ = 35,25 |
|
||||||||||||
Пуццолан, |
сульфа- |
200 |
0,65 |
1:6,7 |
275 |
0,60 |
1:4,5 |
375 |
36 |
|
|||
гостойкий |
«300» |
|
|||||||||||
з-да «Красный Ок |
150 |
0,85 1:10,1 |
196 |
0,77 |
1:6,5 |
280 |
43 |
39 |
|||||
тябрь», |
НГ=37,50 |
||||||||||||
Портланд. «400» |
300 |
0,4611:6,1 |
320 |
0,45 |
1:3,6 |
470 |
47 |
39 |
|||||
з-да «Большевик», |
200 0,58! 1:8,4 |
243 |
0,59 |
1:5,5 |
332 |
31 |
|||||||
НГ = |
24,75 |
|
[150 0,67| 1:9,9 |
205 |
0,69 |
1:6,8 |
277 |
35 |
|
||||
Пуццолан, |
сульфа |
200 |
0,65 |
1:6,9 |
275 |
0,56 |
1:3,9 |
422 |
53 |
|
|||
тостойкий |
«400» |
|
|||||||||||
«Красный |
Ок- |
150 |
0,83 |
1:9,8 |
203 |
0,72 |
1:6,0 |
305 |
50 |
51 |
|||
тябрь», |
НГ=34,75 |
||||||||||||
Пуццолан. «300» |
300 |
0,44 |
1:3 |
520 |
0,43'1:2,0 |
645 |
24 |
30 |
|||||
«Красный |
Ок- |
200 |
0,62 |
1:6,9 |
279 |
0,60 |
1:4,7 |
366 |
27 |
||||
тябрь», |
НГ=35,00 |
150 |
0,79 |
1:9,7 |
205 |
0.74] 1:6,4 |
283 |
36 |
|
||||
Портланд. «400» |
300 |
0,47 |
1:5,2 |
357 |
0,4Э 1:2,9 |
537 |
50 |
43 |
|||||
Алексеевск. з-да, |
200 0,62 1: 8,0 |
250 |
0,59 |
1 : 4,9 |
360 |
44 |
|||||||
НГ = 27,50 |
|
150 0,69 1:9,1 |
220 |
0,71 1: 6,2 |
295 |
43 |
|
21
|
|
|
|
П р о д о л ж е н и е т а б л и ц ы 2 |
|||||
|
1 |
2 1 3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Портланд. «400» |
40010,48 |
1:5,1 |
362 |
0,44 |
1:3.0 |
523 |
44 |
42 |
|
з-да «Большевик», |
300 0,59 |
1:7,0 |
280 0,55 |
1:4,3 |
400 |
43 |
|||
НГ = |
27,00 |
200|0 77 |
1:10,1 [200 |
0,72 |
1:6,4 |
288 |
40 |
|
|
Пуццолан. «400» |
200 0,65 |
1:7,3 |
262 |
0,65 |
1:4,5 |
372 |
40 |
|
|
Ульяновского з-да, |
150 0,86 |
1:10,2 |
195 0,83 |
1:6,8 |
268 |
37 |
38 |
||
НГ = |
33,0 |
||||||||
нии, |
особенно в условиях пропарочных камер, |
увеличи |
вается ползучесть бетона, снижается жесткость конструкций. Поэтому применение естественной песчано гравийной смеси совершенно недопустимо.
Вторым фактором, оказывающим большое влияние на расход цемента в бетоне является нормальная густо та цементного теста — НГ. Как уже было сказано выше, водопотребность бетонной смеси, кроме всех других факторов (крупность и чистота заполнителей, характер поверхности), в значительной степени зависит от нор мальной густоты цемента. Отсюда прямая зависимость расхода цемента (при одних и тех же заполнителях) от нормальной густоты. Об этом автор писал в журнале «Бетон и железобетон» № 12, 1968 год. Ниже приведе ны графики 10, 11, 12 — зависимости расхода цемента от нормальной густоты в бетонах на песке Мкр = 2,0—2,4 и щебне максимальной крупности до 25 мм с различны ми водоцементными отношениями по 69 сериям опыт ных замесов, производившимся в лаборатории Чебок сарского завода ЖБК № 9 для определения составов
бетона, а графики |
13, 14, 15 для бетона на том же песке |
||||
и гравии крупностью до 25 мм по 77 сериям |
замесов. |
||||
На |
основе тех же данных, по которым построены графи |
||||
ки |
рис. 10—15, |
построены графики, |
приведенные |
||
на |
рис. 16, показывающие |
увеличение расхода |
цемен |
||
та — Р Ц при увеличении |
нормальной |
густоты цемен |
тов — НГ на 1 % для бетонов с различными водоцемент
ными отношениями, на щебне и гравии. |
|
что уве |
|
Графики рис. 10—15 и рис. 16 показывают, |
|||
личение |
нормальной густоты цемента |
на 1 % |
в бето |
нах с |
малыми водоцементными |
отношениями — |
В/Ц = 0,35—0,40, т. е. в бетонах высоких марок, вызы вает увеличение расхода цемента на 4—7%, в бетонах средних марок с В/Ц = 0,5—0,55 — на 2—3% и только в бетонах низких марок с В/Ц = 0,7—0,85 — менее, чем на 1 %.
22
Рис. 10. Увеличение расхода цемента с увеличением НГ цемента для бетона на щебне с В/Ц = 0,35. С увеличением НГ на 1% расход цемента увеличивается на 7%.
23
Рис. 11. Увеличение расхода цемента с увеличением НГ цемента для бетона на щебне с В/Ц = 0,5.
С увеличением НГ на 1% расход цемента увеличивается на 3%. Например, при увеличении НГ с 26 до 27% расход цемента
351—339
возрастает на — ggg— -100 = 3,5%.
Рис. 12. Увеличение расхода цемента с увеличением НГ цемента для бетона на щебне с В/Ц = 0,7.
С увеличением НГ |
на 1 % расход |
цемента |
увеличивается |
меньше 1%. Например, |
при увеличении НГ с 27 |
до 28% расход |
|
|
234—233 |
0,4%. |
|
цемента увеличивается на — 233— |
*100 |
24
Рис. 13. Увеличение расхода цемента с увеличением НГ цемента для бетона на гравии с В/Ц = 0,4. С увеличением НГ на 1 % расход цемента увеличивается на 4%.
расход цемента увеличивается на |
294 |
|
Рис. 15. Увеличение расхода цемента с увеличением НГ цемента для бетона на гравии с В/Ц = 0,85.
С увеличением НГ на 1 % расход цемента для бетона увели
чивается на 0,5. Например, при увеличении НГ с 32 до 34% расход
200—198
цемента увеличивается на —jggT^— ' ^ = 0>5%.
Рис. 16. Увеличение расхода цемента в бетоне с различными В/Ц с увеличением НГ цемента на 1%:
1 — бетон на щебне; 2 — бетон на гравии.
Графики рис. 10—16 показывают, что цементы
сбольшими НГ, особенно пуццолановые, не эффективны
ине выгодны. Во-первых, из-за высоких расходов, во-
вторых, |
на таких цементах вообще можно получать |
бетоны |
только невысоких марок. Это видно из |
примера. |
Допустим, мы имеем пуццолановый цемент |
с НГ = 35,00% и нам нужно получить бетон с В/Ц = 0,35. Совершенно очевидно, что это невозможно: мы получим
26
почти сухую бетонную смесь, уплотнить которую можно; только виброштампованием. Для большинства же кон струкций, особенно большеобъемных (колонны, балки,, фермы) этот метод не применим.
При построении графиков (рис. 10—15) сделано допущение, что активности цементов одинаковы, т. е. на каждую марку бетона на всех цементах водоцемент ные отношения одинаковы. При этом зависимость расхода цемента от нормальной густоты особенно на глядна.
График (рис. 10) показывает, что для бетонов высо ких марок («500») расход цемента изменяется в зависи мости от НГ цементов от 450 до 750 кг/м3. Так как по типовым нормам расход цемента не должен превы шать 600 кг/м3, то ясно, что для бетонов высоких марок цемент должен иметь нормальную густоту теста не более 24,0—25,0%, цементы с большими НГ для таких бетонов непригодны, а для всех других невыгодны.
Итак, общепринятый расчетно-экспериментальный метод нахождения составов бетона имеет ряд недо статков:
1. Определяемые по формулам В/Ц не точны, в осо бенности, для пропариваемого бетона. По формулам невозможно находить В/Ц для бетонов с заданным про центом набора прочности в пропарке.
2. Определение водопотребности по графикам не дает
точных значений, |
а водопотребность, |
определяемая |
||||
по одному |
опытному замесу, не |
может быть |
принята |
|||
для всех составов, |
так как |
правило постоянства водо |
||||
потребности не верно. |
|
в сумме |
заполнителей |
|||
3. Определение |
доли песка |
|||||
по величине |
коэффициента |
раздвижки |
зерен |
не дает |
оптимальных соотношений мелкого и крупного заполни телей в бетоне.
4.Расходы цемента по В/Ц и водопотребности, опре деляемой по графикам, не учитывающим нормальнуюгустоту, не точны.
5.Расчеты не дают возможность учесть все разно образие свойств койкретных цементов и заполнителей.
,6. Расчетно-экспериментальный метод трудоемок. Расчетные составы не могут быть выданы в производ
ство без экспериментальной |
проверки. |
По |
существу,, |
|
в этом методе |
основное — эксперимент, |
опытные заме |
||
сы. Расчет же |
дает только |
ориентировочные |
исходные |
|
данные. Когда |
нужно выдать |
небольшое число составов |