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: 27

Скачиваний: 0

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

(один или два), то еще не потребуется больших затрат времени. Но когда требуется быстро и часто выдавать одновременно по 8—10 составов с различными процен­ тами набора прочности в пропарке и различными срока­ ми нормального твердения, он становится громоздким. В самом деле, для бетона каждой марки нужно сделать расчет, а затем замес. В результате обычно выясняется (в большинстве случаев), что консистенция не соответ­ ствует заданной, требуется корректировка добавлением цемента и воды с соблюдением В/Ц, или заполнителей. Кубики, забитые скорректированной бетонной смесью, после пропаривания или нормального твердения испы­ тываются. И тут очень часто (опять-таки в большинстве случаев) оказывается, что прочность не соответствует запроектированной, и тогда нужно начинать все сначала,

Такую работу приходится проделывать

не для одного

состава, так как в производстве обычно применяется

до пяти марок бетона, притом разных консистенций.

Экспериментальный метод, который

мы предлагаем

в следующем разделе, значительно проще. Он особенно

удобен в

условиях

заводов железобетонных конструк­

ций и применяется

на Чебоксарском заводе ЖБК № 9

с пятидесятых годов.

Он не требует предварительных

расчетов

составов,

не

требует определения активности

цементов,

прост и дает возможность получить точные

составы через сутки.

 

 

 

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЙ МЕТОД

 

ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОСТАВОВ БЕТОНА

 

1. Подготовительные работы

Опытным замесам

предшествует подготовительная

работа — испытание

заполнителей.

Для песка производятся определения: загрязненно­ сти методом отмучивания, гранулометрического состава, модуля крупности, объемного веса зерен.

Для крупного заполнителя определяется марка по дробимости, объемный вес зерен, водопоглощение, объем пустот, загрязненность.

Кроме того, для крупного заполнителя желательно произвести определение морозостойкости и проверить содержание как в мелком, так и в крупном заполните­


лях активных форм кремнезема. Последнее в условиях заводской лаборатории сделать невозможно, поэтому пробы следует направлять в соответствующие научноисследовательские организации, например, во Всесоюз­

ный научно-исследовательский институт нерудных мате­ риалов ВНИИНеруд (гор. Тольятти). Это весьма

важно, т. к. высокое содержание реакционноспособного кремнезема (выше 50 моль/литр) при наличии в цемен­ те щелочей более 0,6% создает угрозу возникновения щелочной коррозии бетона, борьба с которой в боль­ шинстве случаев невозможна.

2.Опытные замесы и построение графиков

После того, как определены характеристики запол­ нителей, выбираются пять составов бетона для опытных замесов так, чтобы ожидаемые прочности бетона охва­ тывали все требуемые марки и перекрывали их и в боль­ шую и в меньшую стороны. Если требуется определить составы для небольшого числа марок бетона, например, одной или двух и в сравнительно узком диапазоне прочности, то можно ограничиться четырьмя замесами. Но общий принцип таков: чем больше сделано замесов и чем больший диапазон составов был принят для них, тем точнее определяются все зависимости и точнее будут определены выдаваемые в производство составы бетона.

Наш опыт показал, что для бетонов низких

и средних

марок

(100, 150, 200, 300)— можно принять

составы—■

цемент:

сумма заполнителей — 1:3; 1:5;

1:7; 1:9;

1:11; или 1:3;-1:4,6; 1:7,3; 1:9,1; 1:10,9 (в дальней­

шем составы — цемент: сумма заполнителей

будет обо­

значаться

1

: 2 3 ) . Для бетонов

высоких

марок

(300, 400,

500)

можно принять составы

1:2;

1:3;

1:4;

1:5; 1:7. Ни в коем случае не следует упрощать метод за счет уменьшения числа замесов до трех, т. к. по трем точкам нельзя точно выявить зависимость одной вели­ чины от другой.

Сумма заполнителей в выбранных для замесов со­ ставах разделяется на песок и крупный заполнитель при помощи графиков, приведенных на рис. 17 зависи­ мости оптимальных величин долей песка — г, от сум­ мы заполнителей — 23 (иными словами состава бетона).

29



Рис. 17. Оптимальные величины доли песка в сумме заполнителей — в зависимости от суммы заполнителей—2 3 в составе бетона:

1—

»

для бетона на крупном заполнителе с объемом пустот V = 0

2—

»

»

»

»

»

V — 0,42;

3—

»

»

»

»

»

»

V = 0,39;

4—

»

»

»

»

»

»

V — 0,36.

Умножив сумму заполнителей на величину г, найден­ ную по графику, определяем число частей песка, вычи­ тая части песка из суммы заполнителей, определяем число частей крупного заполнителя.

График (рис. 17) составлен в результате специально проведенной работы по определению оптимальных вели­ чин г, проделанной в лаборатории Чебоксарского завода ЖБК № 9 для бетонов на песке с модулем крупности

Мкр =

2,0—2,4, гравии с объемом пустот

У п = 0,36 —

кривая

4 и щебне с У щ = 0,45 — кривая

1. Песок и

гравий из Камской песочно-гравийной смеси, щебень гранитный Исетского карьера Свердловской обл. Кри­ вые для крупных заполнителей с промежуточными зна­ чениями объема пустот построены по этим двум мето­ дам интерполяции. Метод определения оптимальных величин доли песка в сумме заполнителей и построе­ ния графика г — 2 3 подробно будет изложен ниже.

Для намеченных составов бетона определяется коли­ чество цемента и заполнителей на замес. Объем замеса должен быть 6,0—6,5 литров по уплотненному бетону. Первоначально определяется количество цемента, тре­ бующегося на замес. Для этого можно воспользоваться

графиком (рис. 18).

На

нем

даны расходы

цемента

в

кг на 1

литр

уплотненного

бетона

в зависимости

от

состава

(от

суммы

заполнителей — 2 3).

Найдя

по графику

расход

цемента на 1 литр

и умножив его

.30


на объем замеса, т. е. на 6,0 или 6,5 л, находим количе­ ство цемента на замес. График этот составлен по много­ численным опытным замесам, производившимся в лабо­ ратории Чебоксарского завода ЖБК № 9.

Рис.

18. Расход цемента в кг/л в бетоне:

 

1 — на щебне; 2 — на гравии.

Количество

песка и крупного заполнителя опреде­

ляется умножением количества цемента на число частей песка и крупного заполнителя в составе бетона. Отвешанные материалы сначала смешиваются насухо, а затем последовательными добавлениями воды бетонная смесь доводится до требуемой консистенции, такой, какая принята на заводе. Количество воды, ушедшее на замес, замеряется. Определяется выход бетона. Он

может быть определен расчетом, как сумма абсолютных объемов материалов или по объему забитых кубиков и замеренному в мерном сосуде уплотненному остатку. Первый метод проще, но может быть применен в тех случаях, когда водопоглощение крупного заполнителя

не больше 1%. При заполнителях со значительным водопоглощением следует пользоваться вторым способом,

т. е. замером. По количеству воды и цемента для каждого замеса определяются водоцементные отношения, пере­ считываемые затем в цементно-водные. По выходу под­ считываются расход цемента в кг/м3, и, если нужно,

31

расход воды в л/м3. Полученной бетонной смесью заби­ ваются кубики и уплотняются на вибростоле.

Замесы следует делать только на сухих заполните­ лях. Применение влажного песка и крупного заполните­ ля, даже при условии определения их влажности, вносят погрешности, особенно при определении водоцементных отношений, поэтому затраты труда и времени на сушку оправдываются. Замесы лучше всего производить в ла­ бораторной бетономешалке, но можно и вручную в спе­

циальной металлической чашке. Время

перемешивания

после вливания всего количества воды

(при ручном —

5 минут,

в бетономешалке — 3 мин.) для всех замесов

должно быть одинаково.

6 кубиков

Из

каждого замеса забивается

10X10X10 см с уплотнением на вибростоле. Кубики про­ париваются в лабораторной пропарочной камере по ре­ жиму, принятому на данном заводе. После пропарива­ ния и четырехчасового остывания по три кубика из каж­ дого замеса испытываются, по три — ставятся в камеру нормального твердения на 28—30 дней.

По результатам замесов строятся графики:

 

(РЦ)

— зависимости

расходов

цемента в

кг/м3

от суммы заполнителей (2 3),

т. е. РЦ — 2 3;

 

(В/Ц)

— зависимости

водоцементных

отношений

от суммы заполнителей, т. е. В/Ц — 2 3;

 

образцов

— зависимости

прочности

пропаренных

( Rnp) от цементно-водных

отношений

(Ц/В),

т. е.

RnP - Ц /В ;

 

 

построить

график

— иногда бывает необходимость

зависимости расхода воды (Рв) от суммы заполнителей (например, в случае применения пластификаторов) т. е.

Рв — 2 3;

— впоследствии, по результатам испытаний образцов нормального твердения, строятся зависимости месячной

прочности

Р„х

от цементно-водных отношений

(Ц/В),

т. е. R„x — Ц/В.

 

 

 

 

 

 

 

При построении графиков следует иметь в виду, что

кривая зависимости расхода цемента от

суммы

запол­

нителей

РЦ — 2 3 — линия

сильно выгнутая

в

сторону

оси

2 3;

линия

зависимости

водоцементных

отношений

от

суммы

заполнителей

В/Ц — 2 3 — или

прямая или

слегка прогнувшаяся в

сторону оси 2 3; линия

зависи­

мости прочности от цементно-водных отношений

Rnp

Ц/В или

 

RHX— Ц/В — прямая или имеющая выгнутость

вверх в

районе Ц/В = 2,5.

 

 

 

 

32