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: 29

Скачиваний: 0

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

Графики следует вычерчивать

на

миллиметровой

бумаге в достаточно крупном масштабе.

Почти

всегда

в зависимостях В/Ц—i 3 и R—Ц/В

имеет место

неко­

торый разброс точек (обычно небольшой). При построе­

нии

графиков

следует руководствоваться

правилом:

число

точек по обеим сторонам графика должно быть

одинаковым.

В зависимости РЦ — 2 3 разброса обыч­

но не

бывает;

если какая-нибудь из точек

нарушает

плавность кривой, то это значит, что в определении расхода цемента для данного состава допущена ошиб­ ка. При построении графиков линии следует проводить плавно, без изломов. Только тщательно вычерченные графики обеспечивают необходимую точность составов бетона.

3.Определение состава бетона по графикам

По графикам можно выдать составы бетона на лю­ бую требуемую прочность бетона. Так, это может быть прочность после пропаривания, равная 70%, 85% или 100% от проектной. По графику Rnp — Ц/В находим необходимое для заданной прочности цементно-водное отношение — Ц/В, которое пересчитываем в водоцементе — В/Ц. По графику В/Ц — 2 3 находим соответствую­ щую ему сумму заполнителей, т. е. состав бетона в виде 1:23. По графику РЦ — 2 3 находим расход цемента, соответствующий данному составу. Если был построен график зависимости расхода воды от суммы заполни­ телей, то по нему находим и расход воды. Сумму запол­ нителей в найденном составе разделяем на песок и крупный заполнитель. Для этого по кривой, на рис. 17, соответствующий объему пустот крупного заполнителя, находим величину г для данного состава.

Умножив 2 3 на г, находим число частей песка. Вычтя его из 2 3, определяем число частей крупного за­ полнителя. Словом, получаем состав бетона в разверну­

том виде 1 : П : Кз. где: П — доля песка;

Кз — доля крупного заполнителя.

Итак, по графикам мы нашли В/Ц, состав, расход цемента. Расходы воды, песка и крупного заполнителя могут быть подсчитаны следующим образом: расход

воды — умножением

В/Ц на

расход цемента,

песка —

умножением расхода

цемента

на долю песка,

расход

3. 21.

33


крупного заполнителя — умножением расхода цемента на долю крупного заполнителя в составе бетона. Если был построен график зависимости расхода воды от сум­ мы заполнителей (Р3— 2 3), то расход воды можно на­ ходить по этому графику.

Этот метод не требует испытаний цемента, предвари­ тельного расчета составов. Проделав одну серию заме­ сов мы имеем возможность выдать любой состав бетона с принятой консистенцией. Применение эксперименталь­ ного метода для случаев, когда требуется найти составы бетонов нескольких консистенций, рассмотрим далее

вразделе примеров.

4.Методика определения оптимальных

долей песка в сумме заполнителей — г и построение графика зависимости величины г от 2 3 (составов)

Для тех работников лабораторий, которые сами возьмутся найти оптимальные соотношения между мел­ ким и крупным заполнителями, применяемыми на их заводе, и построить график зависимости г — 2 3, приво­ дим описание методики определений оптимальных г.

Она не сложна и заключается в следующем. Наме­ чают 5 составов бетона в виде 1 :2 3 для замесов в до­ статочно широком диапазоне. Например, для построе­

ния

графиков

на рис.

17 были приняты составы

1:2;

1:3;

1:4;

1:6;

1:9. Объем замеса может быть принят

либо 3,5 л,

либо 6,5 л (по уплотненному бетону).

Замес

6.5 л дает возможность

пользоваться для замера кон­

систенции стандартным конусом. Объем 3,5 л такой возможности не дает, т. к. объем стандартного конуса 5.5 л, но требует меньшего количества материалов и вре­ мени на их подготовку. Так как в данном случае важна не абсолютная величина осадки конуса, а сравнитель­ ные величины консистенции, то может быть использо­ ван любой другой способ ее определения. Автором, на­ пример, был изготовлен и с успехом применялся умень­

шенный

конус с размерами:

Д =

15 см; d = 7,5 см;

Н = 22,5

см, объемом 2,3 л.

Для

жестких бетонных

смесей, когда нельзя пользоваться конусом, должен быть применен способ определения жесткости при помощи конуса и формы кубика. При этом для уменьшенного конуса берется форма 15X15X15 см. Количество цемен­

34


та для замесов определяется по графику (рис. 18), об­ щее количество заполнителей — умножением количества цемента на сумму заполнителей, т. е. 2 3.

По каждому составу дается 5 замесов с различными величинами долей песка в нем. Например, с г = 0,2; 0,3; 0,4; 0,5; 0,6. Как показал опыт, первым следует делать замес с каким-либо средним значением г, например, с г равным 0,3 или 0,4. В замесе определяется количество воды, пошедшее для получения смеси заданной консис­ тенции. Осадка конуса замеряется 3 раза и выводится среднее ее значение. Все другие замесы с другими г делаются с таким же количеством воды, т. е. с постоян­ ными В/Ц. Консистенция в каждом случае также заме­ ряется 3 раза и выводится среднее ее значение. Для каждого состава бетона по 5 замесам строится зависи­

мость

консистенции — ОК (осадки

конуса) от

доли

песка — г,

т. е. ОК — г. Оптимуму г соответствует

мак­

симум

ОК

или минимум жесткости

(см. рис. 9).

Бето­

ном из каждого замеса можно забить кубики и, выдер­

жав определенный срок твердения, испытать.

1:3;

1:4;

Итак,

для каждого из пяти составов (1 :2;

1 : 6; 1:9) мы определяем оптимальные значения

г и

строим

график зависимости оптимальных

г от

2 3

(т. е. от составов). Пять замесов с различными г по пяти составам, т. е. 25 замесов составляют одну серию. Так как обычно при этом имеет место разброс точек, одной серии бывает недостаточно. Приходится опыты повто­ рять несколько раз, например, 4—5, и тогда график строится не по 5 точкам, а по 20—25, что несравненно более точно определит зависимость г —2 3.

Замесы для определения оптимальных г делаются только на сухих заполнителях. Для того, чтобы выдер­

жать постоянство

гранулометрического состава

запол­

нителей, который

может нарушиться в результате рас­

слоения,

крупный

заполнитель берется

рассеянным

на две фракции (например, 5—15 и 15—30 мм).

Их со­

отношение

в замесе

должно соответствовать

соотноше­

нию в данном крупном заполнителе. Желательно разде­ лять на две фракции и песок.

Экспериментальное определение оптимальных вели­ чин г довольно трудоемкая работа, хотя и не сложная. Ее проведение имеет смысл, если песок по модулю круп­ ности отличается от Мкр = 2,0 —2,4. Но для бетона пе­ сок с меньшим модулем применять не следует, так как это вызовет перерасход цемента, а пески с большими

3*

33


модулями крайне редки. Когда песок по модулю, а крупный заполнитель по объему пустот соответствует случаям, для которых построены графики на рис. 17, ими можно смело пользоваться. Консистенция бетона при их построении была принята в среднем 3—5 см, такая, какая встречается на большинстве заводов. Но даже в тех случаях, когда бетонная смесь приготовляет­ ся других консистенций, (например, 0—1 см или 10—12 см) графиками можно пользоваться, так как влияние консистенции на оптимальные г не велико.

у5. Примеры определения составов бетона

^ экспериментальным методом

Эти примеры позволяют уяснить весь процесс эк­ спериментального определения состава бетона. Все они

взяты из практики Чебоксарского завода ЖБК № 9.

Пример 1.

 

 

 

 

 

Материалы:

 

 

 

 

 

Цемент: портланд. «500» Алексеевского завода.

 

Заполнители: песок

из

Камской

песчано-гравийной

смеси

модуль крупности

— Мкр = 2,3;

объемный

вес зерен — f 06. п. = 2,62 г/см3;

щебень гранитный Исетского карьера;

объемный

вес Тоб. щ.=

2,67 г/см3,

объем

пустот

Vn = 0,45.

 

марок

«300»

Требуется определить

составы бетона

и «400». После пропаривания бетон должен иметь проч­

ность 70% от проектной.

Консистенция бетонной смеси

по конусу ОК = 3—4 см.

 

 

 

Для этого сделано

5 замесов по составам:

 

1.1:2;

г =

0,26;

1:0,52:1,48;

 

 

2.

1 : 3;

г =

0,32;

1 : 0,96 : 2,04;

 

 

3.

1:4;

г =

0,36;

1 : 1,44:2,56;

 

 

4 . 1:5;

г = 0,38;

1:1,90:3,10;

 

 

5 . 1:7;

г = 0,40;

1:2,80:4,20.

 

 

Величины г

приняты

по графику

(рис. 17),

объем

замеса принят 6,0 л.

Количество цемента, необходимое

на замесы,

определено

умножением

расходов

цемен­

та кг/л, найденное по графику (рис. 18), на 6,0 л; коли­

чество песка и щебня — умножением

количества цемен­

та на число частей песка и щебня

в составе бетона.

В замесах постепенным добавлением воды консистенция

36


бетонной смеси каждого состава доводилась до 3—4 см; количество воды замерялось. Были подсчитаны для каждого замеса В/Ц, расчетом, как сумма абсолютных объемов, определены выходы бетонных смесей, расходы цемента на 1 м3 бетона.

Замес 1. Состав 1:2; г = 0,26; 1 : 0,52 : 1,48:

цемент = 0,73 X 6,0 = 4,40 кг;

песок = 4,4 X 0,52 = 2,29 кг;

щебень = 4,4 X 1,48 = 6,51 кг; вода = 1,40 л;

1.40 В/Ц = 4.40

Выход =

4.40

3,1

0,318; Ц/В 3,14.

+ 1,40 + 2,292,62 + 6,512,67

= 1,42 + 1,40 + 0,88 + 2,44 = 6,14 л/

где: 3,1 г/см3— удельный вес портландцемента.

Расход цемента РЦ

 

6,144,40

X 1000 = 717 кг/м3.

Замес 2.

Состав

1:3;

г =

0,32;

1: 0,96 : 2,04:

 

цемент = 0,57 X 6,0 =

3,40

кг;

 

 

песок

= 3,4 X 0,96 =

3,26

кг;

 

 

щебень = 3,4 X 2,04 =

6,94

кг;

 

 

вода

= 1,24

л;

 

 

 

 

 

 

В/Ц =

 

= °’365;

 

Ц/В = 2’74'

 

Выход = ~y t ~ +

1,24 +

3,26

6,94

 

2,62 +

2,67

 

= 1,097 + 1,240 +

1,244 +

1,599 = 6,180 л.

Расход цемента РЦ =

 

X 1000 = 550 кг/м3.

Замес 3.

Состав

1:4;

г =

0,36;

1

: 1,44 : 2,56:

цемент = 0,46 X 6,0 = 2,80 кг;

песок

—2,80 X 1,44 = 4,03 кг;

 

щебень = 2,80 X 2,56 = 7,17 кг;

 

вода

=

1,156 л;

 

 

В /Ц — $

г -

0 , т

Ц/В = 2,42.

Выход = 4 т " +

1.156 +

4,03

7,17

2,62 +

2,67

= 0,903 +

1,156

+ 1,538 + 2,685 =

6,282 л.

37