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

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

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