Файл: Руководство по новым методам исследования морфологических и влагоемкостных характеристик бетона и других пористых материалов. Р 165-74.pdf

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.11.2024

Просмотров: 23

Скачиваний: 0

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

менее 0,14 т должны быть отнесены к вяжущему с соответствующей корректировкой содержания цемента.

1 .4 .2 . Расчетные уравнения характеристик бетона (расчеты дают удовлетворительные результаты при пористости заполнителя не более Ъ%) приведены в следующих формулах:

объемная масса скелета бетона, кг/м3

Q = дл (1+0,26тКи,) + я'+Щ ;

(27)

пористость геля, об.$>,

 

0,6/6 т Хц

(28)

nrr= O t t8 i-K t

• ^А

капиллярная пористость, о<5.%;

(29)

седиментационная пористость (в составе капиллярной), об.%

(30)

пористость воздухововлечения, о б .$ .

(3D

общая пористость бетона, об.% .

(32)

объемная концентрация теста в бетонной смеси, об.$.

(33)

14

В формулах (27)-(33) приняты обозначения:

 

Д, П, Щ-

расход цемента,

мелкого

и крупного

заполнителя

в кг/м3 бетона,

уточненные по выходу смеси, П

=

П - М3 (где

М3 - фракция мелкого заполнителя с зернами менее 0,14 мм);

&a = U+ M V9 / ъ ■ г

4 Гц +

#сю

. у ,, _ 4

* ц

Ег1 " ъ>

 

—

>г! сн ’

1 .5 . БЛАГОЕМКОСТНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ И БЕТОНА

1 .5 .1 . Для прогнозирования свойств бетона целесообразно различать имеющуюся в порах бетона физически связанную (испа­ ряемую) влагу в адсорбционной, микро- и макрокапиллярной фор­

мах связи [б] .

 

 

 

 

 

1 .5

.2 .

Адсорбционная

влага

покрывает поверхность твердо-

го тела

пленкой толщиной

около

7

О

Основная ее

масса сосре­

А .

доточена

в

порах цементного геля,

что

определяет

ширину рас -

крытия этих пор 14-24 А.

 

 

 

 

 

1 .5 .3 .

В результате повышенной энергии связи

адсорбционная

влага не превращается в лед ( не замерзает) при самом глубо­ ком охлаждении, а также не может обеспечить полного цикла гид­ ратации минералов цементного клинкера и в этом смысле является химически неактивной [б] •

1 .5 .4 . Молекулы адсорбционно связанной воды под воздейст­ вием силового поля поверхности твердого тела могут совершать трансляционные скачки в эквипотенциальных плоскостях вдоль по­ верхности твердого тела, вследствие чего поры цементного геля не зарастают новообразованиями, а служат транспортной артери­ ей для перемещения продуктов гидратации к местам, где имеется

несвязанная

адсорбционными связями влага,и где они завершают

гидратацию,

выпадая из раствора в осадок.

1 .5 .5 .

Микрокапиллярная влага размеща§тся поверх пленки

адсорбционной влаги на расстояние до 1000 А. Ее свойства во многом отличаются от свойств воды в объеме. В частности, для бетона важным является свойство микрокапиллярной влаги замер­ зать по мере охлаждения постепенно в диапазоне температур

15

от О "до -50°С с соответствующим уменьшением толщины пленки не

О

замерзшей воды. При толщине пленки свыше 20-30 А микрокапил - лярная влага может обеспечить полный цинл гидратационного твер­ дения и является химически активной.

1

.5 .6 .

Макрокапиллярна я влага

по своим свойствам мало чем

отличается от воды в объеме, она замерзает при небольших отри­

цательных температурах с некоторым переохлаждением,

которое

при быстром охлаждении может достигать до -7°С и ниже.

 

 

1

.5 .7 .

Максимальную влагоемкость

бетона

рассчитывают

по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

W f a*=

Ц г 6 +,1и5 + П^^

 

вес. 2

 

 

(34)

 

 

 

 

Гед

 

 

 

 

1

.5 .8 .

 

 

 

влагоемкость

бетона

опре­

Максимальную капиллярную

деляют

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

таи

Пы^+Лгё

 

„

 

 

 

 

 

 

 

Ks

---- Bec'fo*

 

 

 

 

(35)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

.5 .9 .

Максимальную влагоемкость

цементного

камня

находят

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

та)1_

Пг +Пк +П(,

 

ъес.%.

 

 

 

 

(36)

 

 

W,оя

Гея

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 .5 .1 0 .

 

Максимальную капиллярную влагоемкость

цементног

камня

рассчитывают по

формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

wПК^ J l U

k

юо

Ги, В/ц

га-Я'и,

вес.% .(37)

 

 

Гея

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассчитанные

по уравнению (36) значения максимальной

ка­

пиллярной влагоемкоети при различных значениях В/Ц и степени гидратации приведены в приложении 6.

1 .5 .11. Степень заполнения пор влагой определяют путем деления влажности на максимальную влагоемкость. Степень запол­ нения капилляров влагой получают делением весовой влажности на максимальную капиллярную влагоемкость.

1 .5 .1 2 . Адсорбционную влагоемкость в равновесном состоянии рассчитывают по уравнению С.Ф.Бугрима [9] :

16

к

= 0,001 Fa (100 - t

) ( — - L —

)

вес.5Ь,

(38)

 

 

7 ~-Ctl J

 

 

где F„ - удельная поверхность,

определенная

по адсорбции

вла­

ги,

м ^/г;

 

 

 

 

t - температура системы, °С;

Y - относительная влажность среды в долях единицы. При контактировании с жидкостью г = 1„0.

Для ориентировочных расчетов адсорбционной вдагоемкости цементного камня удельная поверхность может быть рассчитана как

Fq ~ F art' т+

где F - удельная поверхность при полной гидратации цемент­ ного камня, которая с тэчностью 1 10% может быть принята для нормальных условий твердения 200 м2/ г , пропаивания - 160 м2/г и автоклавирования -

Уравнение (38) для расчета адсорбционной вдагоемкости цементного камня имеет вид:

Wz« = °fi0iF4rL

У )

' (39)

Удельная поверхность бетона пропорциональна весовой кон­ центрации в нем цементного камня, так как удельная поверхность других ингредиентов бетона ничтожно мала. Адсорбционную влагоемкость бетона рассчитывают по формуле

В ft'

«4МТА ■

I?

2. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ И ВЛАГОЕМКОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЦЕМЕНТНОГО КАМНЯ, РАСТВОРА И БЕТОНА ПЛОТНОГО СТРОЕНИЯ

2 .1 . ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2 . I . I . Рекомендуемые методы предназначены для определе - ния следующих морфологических и влагоемкостных характеристик твердеющих цементного камня, строительного раствора и бетона на плотных заполнителях (при пористости заполнителя не бо -

лее 3%), плотного строения (без воздухововлечения

или по.ри -

зации):

 

 

 

условной

прочности;

 

удельной

поверхности;

 

плотности (удельного веса);

 

объемной массы в сухом состоянии;

 

общей пористости;

 

 

капиллярной пористости;

 

пористости цементного геля;

 

пористость внутри сфероидов геля;

 

средней ширины пор цементного геля;

 

размера и формы ячеек;

 

адсорбционной максимальной влагоемкости;

 

сорбционной максимальной влагоемкости;

 

микрокапиллярной

влагоемкости;

 

макрокапиллярной

влагоемкости;

 

максимальной капиллярной влагоемкости;

 

максимальной общей влагоемкости.

 

 

Аппаратура и реактивы

 

Пикнометры стеклянные на 50 мл ..............................

2

Бюксы стеклянные ...........................................................

4 ч

Стаканы химические на 250 мл ..................................

2

Ступка

фарфоровая ..........................................................

I

Чашки фарфоровые ............................................................

I

Эксикаторы лабораторные ..............................................

3

Термостат воздушный на 35 -1°С ..................................

I

Сушильный шкаф на 40 ^1°С .....................................

I

18

Сушильный шкаф на ЮЗ-Ю5°С ................................

 

I

Весы аналитические П кл..............................................

 

I

Микрометр ........................................

 

I

Вакуумная лабораторная установка ......................

 

I

Набор инструментов и приспособлений

I

 

для испытаний цемента по ГОСТ 310-60...........

 

Рекомендуемые методы дают удовлетворительные результаты

при определении характеристик твердеющего цементного

камня,

раствора и бетона в возрасте не менее 7 суток при нормальных условиях твердения, достигших не менее 30% марочной прочности при тепловой обработке.

2 .1 .2 . Применяемый при исследованиях цемент следует испы­ тать по методике ГОСТ 310-60. Кроме того, необходимо иметь сведения о виде и количестве минеральной добавки в цементе.

В качестве эталонных заполнителей рекомендуется использовать нормальный Вольский песок (ГОСТ 6139-52) и гранитный щебень фракции 10-20 мм, отмытые от пылеватых и глинистых частиц по методике ГОСТ 8735-65. Подготовленные таким образом заполните­ ли должны быть испытаны по методике ГОСТ 8735-65 и 8269-64.

2 .1 .3 . Стеклянные пикнометры подвергают предварительной тарировке для определения их объема при 35°С. Тщательно вымы­ тые, высушенные и взвешенные пикнометры заполняют дистиллиро­ ванной водой несколько выше метки и устанавливают в воздушный термостат при температуре 35°С. После того как в пикнометре

будет 35°С (что достигается обычно за 4-6 ч )9жгутом

фильтро­

вальной бумаги доводят мениск в пикнометре до метки,

а затем

охлаждают до комнатной температуры и взвешивают.

 

 

Объем пикнометра вычисляют по формуле

 

 

 

2Г = 1,007100 { Рг -Р1

)

см3,

 

(41)

где Р

- масса сухого

пикнометра,

г;

 

 

 

/°г - масса пикнометра с жидкостью, г;

 

 

1007100 - удельный объем воды при 35°С

в см3/ г .

 

 

2 .1 .4 . Эксикатор,

предназначенный

для охлаждения

проб до

комнатных температур,

заполняют прокаленным при 300-350°С це­

олитом

или хлористым кальцием, или обезвоженным

ангидроном.

Пробы для охлаждения следует

выдерживать в

эксикаторе в

бюксах с закрытыми крышками.

 

 

 

19

 

 

 

 

 

 

 

2 .1 .5 . Эксикатор,

предназначенный

для выдерживания в сре­

де

при температуре

t

= 35

*1°С и относительной влажности

f

= 0,3 ^0,02,

заполняется

раствором

серной кислоты, концент­

рацией з3,38% (

J3

= 1,429

при 20°С).

Эксикатор должен быть

оборудован мешалкой для перемешивания серной кислоты не реже

одного

раза

в

сутки.

2

.1 .6 .

Эксикатор, предназначенный для выдерживания над

зеркалом

воды,

заполняют дистиллированной водой. Термостат

должен обеспечивать температуру в 35 -1°С.

2 .1

.7 .

Один сушильный шкаф должен быть отрегулирован на

температуру 40

-1°С, а другой - на Ю3-105°С.

2 .1

.8 .

Пробы высушивают до постоянной массы до тех пор,.

пок8 разница массы пробы между последующими взвешиваниями

будет не более 0,1% при

времени между взвешиванием не менее 3 ч

2 .1 .9 . Температура

помещения, в котором приготовляют

об­

разцы и проводят эксперименты, должна находиться в пределах

20 ±2°С.

 

 

 

2 .2 . ИЗГОТОВЛЕНИЕ И ПОДГОТОВКА ОБРАЗЦОВ К ЭКСПЕРИМЕНТУ

 

2 .2 .1 . В зависимости от

поставленной задачи образцы

можно

выпиливать или выкалывать из

представительного блока,или

спе­

циально изготавливать.

Для исследования твердеющего цементного камня рекоменду­ ется изготавливать образцы в виде кубиков размером 2x2x2 см по 12 образцов на пробу.

2 .2 .2 . Исходные материалы должны быть испытаны стандарт­ ными методами с определением плотности (удельного веса) и вы­ держаны в помещении до комнатной температуры. Дозировку ком­ понентов следует выполнять по массе с предохранением от высы­ хания.

2 .2 .3 . Для приготовления цементного теста отвешивают 400 г цемента, высыпают в сферическую чашку, которую предва­ рительно протирают влажной тканью, делают в цементе углубле­ ние, в которое вливают за один прием воду в количестве, обус­ ловленном заданным водоцементным отношением. После того как вода залита, углубление звсыпают цементом, и через 30 с после этого цемент с водой сначала осторожно перемешивают, а затем

20

Смотрите также файлы