ПОДБОР СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО ЦЕМЕНТНОГО БЕТОНА И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЕГО ПРОЧНОСТИ

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

к выполнению лабораторных работ

дисциплины вариативной части профессионального цикла Б.3

«Технология бетона, строительных изделий и конструкций»

направления подготовки бакалавров 270800 Строительство

(первая редакция)

Инженерно-строительный факультет

Кафедра производства строительных

изделий и конструкций

Тверь 2006

Изложены основные требования и порядок выполнения лабораторных работ.

Предназначены для студентов 3 курса направления «Строительство» профиля 290600 “Производство строительных материалов, изделий и конструкций” при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Технология бетона, строительных изделий и конструкций».

Методические указания к выполнению лабораторных работ соответствуют Федеральному государственному образовательному стандарту в части требований к результатам освоения основных образовательных программ в предметной области дисциплины для указанного направления подготовки бакалавров, примерной программе дисциплины «Технология бетона, строительных изделий и конструкций», рекомендованной Министерством образования и науки Российской Федерации и учебному плану.

Методические указания рассмотрены и одобрены на заседании кафедры “Производство строительных изделий и конструкций” протокол №7 от 2 июля 2006г. ______________________________________________________

Разработчик методических указаний _______________В.И.Трофимов

Зав.кафедрой _______В.В.Белов

Лабораторная работа № 1

Таблица I

Классификация бетонной смеси по удобоукладываемости

Подвижность (ОК) и жесткость (Ж) бетонной смеси определяют по методике ГОСТ 10181.1-81 "Метода определения подвижности и жесткости бетонной смеси".

Технологические свойства бетонной смеси устанавливают в зависи­мости от способа формования, степени армирования и толщины изделия в соответствии со строительными нормами и правилами (СНиП). Под­вижность (жесткость) бетонной смеси назначают в зависимости от раз­меров конструкции, густоты армирования, способов укладки и уплотнения (табл.2). В таблице 2 указаны жесткость и подвижность бетонной смеси по стандарту (ГОСТ 10181-81) применительно к некоторым видам изделий и способам их изготовления.

Таблица 2

Рекомендуемая подвижность или жесткость бетонной смеси

Для различных изделий и конструкций

При проектировании состава бетона, а также в рабочих чертежах конструкций или стандартах на изделия обычно указываются требования к прочности бетона - класс или его марка.

Марка тяжелого бетона определяется пределом прочности (в МПа) при сжатии стандартных бетонных кубов 15 х 15 х 15 (см.), изготовлен­ных из рабочей бетонной смеси в металлических формах и испытанных в возрасте 28 суток после твердения в нормальных условиях (температура 15-20°С, относительная влажность окружающего воздуха 90-100%). В отдельных случаях допускается изготовление образцов – цилиндров (например, из асфальтобетона).

Строительными нормами и правилами для тяжелых бетонов установлены следующие марки: М50; М75; И100; М150; М2Ш; М250;, МЗОО; М350; М400; М450; М500; М600 и выше (через М100). На производстве необходимо обеспечить заданную марку бетона. Превышение заданной марки допускается не более чем на 15%, т.к. это ведет к перерасходу цемента.

Кубы размером 15х15х15 см применяют в том случае, когда наибольшая крупность зерен заполнителя 40 мм.

При другой крупности заполнителя можно использовать кубы иных размеров, однако, размер ребра контрольного бетонного образца должен быть примерно в 3 раза больше максимальной крупности зерен заполнителя. Для определения марки бетона на кубах с размерами, отличными от 15х15х15 см (кубовая прочность), вводят следующие переходные коэффициенты, на которые умножается полученная в опытах прочность бетона:

Таблица 3

Переводные коэффициенты от прочности образцов различных размеров

К кубовой прочности

На практика наблюдаются значительные отклонения от приведенных выше коэффициентов, т.к. их значение зависит от жесткости опорных плит пресса, марки бетона и других факторов. Для получения более достоверных результатов необходимо, чтобы толщина опорных плит пресса была не менее половины величины ребра испытываемого куба. В этом случае действительные переходные коэффициенты могут оказаться выше рекомендованных, и проектирование бетона с использованием последних повышает запас прочности конструкции.

В случае испытания образцов, хранящихся в нормальных условиях не 28 суток, а n суток, рекомендуется переход к стандартному возрасту с использованием зависимости:

R28=Rn*(Lg28/Lgn).

Марку легкого бетона определяют также при сжатии кубов 15х15х15 см. При испытании кубов других размеров переходный коэффициент не вводится.

Для легких батонов установлены марки: М25; М35; М50; М75; М100; М150; М200; И250; МЗОО; М350; М400.

При изготовлении сборных железобетонных конструкций, а также при срочных работах, когда используют быстротвердеющие цементы или применяют различные способы ускорения твердения бетона, прочность его определяют в более короткий срок твердения, например, в возрасте 1, 3 и 7 суток. Наоборот, бетоны на медленнотвердеющих цементах, применяемые в монолитных массивных сооружениях, могут иметь расчетные сроки твердения, превышающие 28 сут. (60, 90 и 180 сут.). Увеличение расчетного срока твердения бетона ведет к экономии цемента. Назначенные сроки твердения должны быть технически и экономически обоснованны.

Качество бетона достаточно полно можно оценить по его средней прочности или марке. На практике всегда наблюдаются отклонения от этой величины. Колебания активности цемента, свойств заполнителей, дозировки материалов и других факторов приводят к определенной неоднородности структуры бетона и к колебанию его свойств. Более полное суждение о качестве бетона можно сделать при одновременном учете средней прочности бетона и его однородности, определяемой на основе статистического анализа коэффициента вариации прочности (V), который равен отношению среднего квадратичного отклонения отдельных результатов испытаний прочности бетона к его средней прочности. Чем выше однородность бетона, тем с большей надежностью получают заданную прочность бетона.

Коэффициент вариации V прочности бетона колеблется от 0,05 до 0,2. На предприятиях с хорошо налаженной технологией значение V не превышает 10%. Соответственно, снижение коэффициента вариации обеспечивает экономию цемента.

При проектировании конструкций прочность бетона характеризуется классами. Класс батона определяется величиной гарантированной прочности на сжатие с обеспеченностью 0, 95 (ГОСТ 18105-86, ГОСТ 10180-90).

Бетон подразделяют на классы: В; В1.5; В2; В2.5; В3,5; В5; В7.5; В10; В12,5; В15; В20- В25; ВЗО;.В35; В40; В50; В55; В60.

На производстве контролируют среднюю прочность или марку бетона. Между классом бетона и его средней прочностью имеется зависимость:

В=Rср(1-tV), где

В - класс бетона по прочности, МПа;

Rср - средняя прочность, которую следует обеспечить при производстве конструкций, МПа;

t - коэффициент, характеризующий принятую при проектировании обеспеченность класса бетона (показатель надежности);

V -коэффициент вариации прочности бетона (коэффи­циент изменчивости).

Опытные исследования, проведенные на заводах сборного железобетона, показали, что для тяжелых бетонов и бетонов на пористых заполнителях коэффициент вариации V=0.135, который и принят в нормах.

В математической статистике с помощью tV оценивается вероятность повторения значений прочности, меньших В. Если принять t =1,64, то повторение значений и должно быть не менее чем у 95% испытанных образцов. При этом достигается нормативная обеспеченность не менее 0,95. Тогда В = R^б_ср(1-1,64* 0,35) или B=R^б_ср*0,778.

Для перехода от класса бетона В к средней прочности – марке бетона (Rср, МПа), контролируемой на производстве для образцов 15х15х15 см (при нормативном коэффициенте вариации 0,135 и t =1,64), следует принять формулу:

Rср = (В / 0,778).

Расчет состава бетона ведут по методу "абсолютных объемов", разработанному профессором Скрамтаевым Б. Г. и его школой.

В основу этого метода положено условие, что тяжелый бетон, уплотненный в свежем состоянии, приближается к абсолютной плотности, т.е. сумма абсолютных объемов исходных материалов в 1 м³ равна объему уплотненной бетонной смеси:

(Ц/ρц)+(В/ρв)+(П/ρп)+Щ(г)/ ρщ(г) = 1

где Ц, В, П, Щ(Г) - содержание цемента, воды, песка и щебня (гравия), кг в м^3;

ρц, ρв, ρп, ρщ(г) – истинная плотность этих материалов, кг/м³.

Неточность, допущенную в расчете, исправляют опытным путем, уточняя состав бетона по фактической объемной массе пробного замеса.

Исходными данными для расчета состава бетона являются:

- заданная марка бетона (задается с учетом применения);

- характеристика бетонной смеси по степени подвижности или жесткости,

а также характеристики исходных материалов (задаются с учетом используемого оборудования в принятой технологии):

- активность Rц, истинная плотность и насыпная плотность цемента;

- насыпная масса и истинная плотность песка и щебня (или гравия) и пустотность щебня или гравия.

В задании в зависимости от условий, в которых будет находиться бетон в сооружении или конструкции, к бетону могут предъявлять также и другие требования, например, степень морозостойкости, стойкости к воздействию агрессивных вод, водонепроницаемость.

Состав, бетона рассчитывают в следующем порядке:

- определяют цементно-водное (водо-цементное) отношение, обеспечивающее получение бетона заданной прочности;

- определяют расход вода;

- рассчитывают потребный расход цемента, а затем щебня (гравия) и песка;

- проверяют заданную удобоукладываемость -подвижность (жесткость) бетонной смеси. При отклонении этих показателей от проектных состав бетонной смеси корректируют и получают номинальный (лабораторный) состав материалов на 1м бетона;

- приготовляют лабораторные образцы для определения прочности и испыты­вают их в заданные сроки. Если прочность бетона окажется выше или ниже требуемой, то весь расчет и подбор состава бетона повторяют с В/Ц больше или соответственно меньше принятого на 0,5;

- пересчитывают номинальный состав бетонной смеси на производственный с учетом влажности заполнителей.

Определение водо-цементного или цементно-водного отношения по формуле:

а) для обычных бетонов с Ц/В≤2,5(В/Ц≥0,4), Rб=АRц(Ц/В-0,5), (1)

б) для высокопрочных бетонов с Ц/В>2,5 (В/Ц<0,4), Rб=А1Rц(Ц/В+0,5), (2)

вычисляют цементно-водное отношение, равное:

Ц/В=(Rб/(А*Rц))+0,5 при Ц/В<2,5

или

Ц/В=(Rб/(А *Rц))-0,5 при Ц/В>2,5

Формулу (1) следует применять, если Rб=2АRц, в других случаях надо пользоваться формулой (2).

Значение коэффициентов А и А , выбирают в зависимости от качества крупного заполнителя в соответствии с таблицей 4.

Таблица 4

Таблица 5

Ориентировочный расход воды на 1м бетона

Содержание щебня (Щ) и песка (П) в одном кубическом метре (1000л) бетонной смеси определяют из двух условий:

- сумма абсолютных объемов щебня, песка, цемента и воды должна рав­няться 1000 литров (для плотного бетона);

- растворная составляющая бетонной смеси должна заполнять межзерновое пространство в щебне с некоторым избытком, чтобы уменьшить
трение между крупными зернами.

Эти условия описываются формулами:

Щ/ρщ+П/ρп+Ц/ρц+В=1000 (3)

П/ρп+Ц/ρц+В=Vn*(Щ/ρнщ)*αр (4)

Решая совместно уравнения (3) и (4) относительно Щ и П,
получаем:

Щ = 1000/(αр Vn/ρнщ+1/ρщ); (кг) (5)

П = ρn (1000-(Ц/ρц+ Щ/ρщ+В); (кг) (6)

где Ш, П, В и Ц -расход щебня, песка, воды и цемента в кг на 1 м³

бетонной смеси; ρц, ρщ, ρn, ρв -истинная плотность щебня, песка, воды и цемента; Vn - объем пустот щебня в долях единицы; ρнщ - насыпная плотность щебня; αр - коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя цементно-песчаным раствором: принимают для жестких смесей равным 1,05 - 1,15; Для подвижных смесей - по табл.6.

Таблица 6

Оптимальные значения αр для подвижной бетонной смеси на песке средней крупности

Примечание. Дня применения мелкого песка с водопотребностью более 7% коэффициент уменьшается на 0,03 на каждый процент уве­личения водопотребности песка; при применении

песка с водопотребностью нинже 7% коэффициент увеличивается на 0,03 на каждый процент уменьшается водопотребности песка.

Контрольные вопросы

1.Какие компоненты входят в состав бетонной смеси.

2.Какие показатели характеризуют удобоукладываемость бетонной смеси.

3.Классификация бетонной смеси по показателю удобоукладываемости.

4.Как определить среднюю плотность бетонной смеси.

5.Когда используют марку бетона, а когда класс бетона по прочности.

6.Как определить подвижность или жесткость бетонной смеси, единица измерения.

Лабораторная работа №2

Таблица 7

Таблица 8

Таблица 9

Таблица 10

Аппаратура и оборудование

Весы торговые, весы технические, объемомер Ле-Шателье, мерная металлическая посуда емкостью 1,2,3 и 5 литров, стандартный конус, технический вискозиметр, бетономешалка емкостью 25 л, формы кубов 100 х 100 х 100 мм, лабораторная виброплощадка, стенд для хра­нения образцов, гидравлический пресс мощностью 500 kN, измери­тельный инструмент (металлические линейки).

Методика выполнения работы

Работа выполняется шестью бригадами по 3-4 человека. Расчетные характеристики цемента и заполнителей определяются один раз каж­дой бригадой и сопоставляются с данными других бригад. Для окончательного расчета выбираются усредненные данные всех шести бригад.

Таблица 11

Таблица I2

Содержание сульфатно-спиртовой барды в растворах и их плотность

Задание на проектирование состава бетона выдается преподавателем. В нем указываются проектируемая марка бетона, вид бетонного (железобетонного) изделия, условия его формования, характеристики исходных материалов, условия твердения бетона, условия его эксплуатации, а в некоторых случаях – специальные требования к бетону: морозостойкость, водонепроницаемость и т.д. Для сокращения времени проведения экспериментальных работ заданием предусматривается выдача данных по активности цемента.

Каждая бригада рассчитывает состав бетонной смеси для последующего опреде­ления марки бетона и сравнением с заданием. Состав смеси корректирует по технологическим требованиям и из этой смеси формуют образцы.

После 7-28-дневного хранения в стандартных условиях образцы испытывают и определяют окончательные данные по расходу мате­риалов на I м бетонной смеси. Данные всех бригад обобщаются и для конкретных материалов строят зависимость прочности бетона от величины водоцементного (цементно-водного) отношения.

Этапы работы:

1- экспериментальное определение расчетных характеристик компонентов бетонной смеси;

2- расчет весового количества составляющих бетонной смеси по методу "абсолютных объемов";

3- корректированне состава бетонной смеси для обеспечения ее технологических свойств;

4- определение фактической прочности бетона;

5- обобщение материалов.

1й этап. Экспериментальное определение расчетных характеристик компонентов бетонной смеси.

Цемент. Учитывая, что методика определения активности (марки) це­мента освоена студентом в курсах "Строительные материалы" и "Ми­неральные вяжущие вещества", а также то обстоятельство, что эти испытания занимают много времени для расчета состава бетонной смеси, марка цемента (активность) выдается в задании.

Истинную плотность цемента каждая бригада определяет по методики, изложенной в лабораторном практикуме по курсу "Строительные материалы ". Для испытаний используется объемомер Ле-Шателье. Испытания про­водят в инертной по отношению к цементу жидкости - керосине.

Щебень. Наибольшую крупность щебня определяют, пропуская через стандартный набор сит навеску щебня, равную 10 кг. За наибольшую крупность при­нимают тот размер отверстий в сите, где полный остаток составляет 3-5% от выбранной навески.

Насыпную плотность щебня ρощ определяют с помощью мерного металлического цилиндра емкостью 5-10 л (в зависимости от круп­ности щебня). Щебень в этом объеме насыпают без встряхивания с высоты 10 см до полного заполнения сосуда. Насыпную плотность определяют как частное от деления массы щебня па объем полностью заполненного мерного сосуда.

Истинную плотность (в куске) ρщ определяют на насыщенных водой зернах щебня по методика, принятой для определения средней плотности тела неправильной формы без мероприятии, предотвращающих попа­дание воды в поры испытываемого тела, т. е. без покрытия зерна щеб­ня парафином.

Навеску щебня 100-200 г засыпают в стеклянный мерный сосуд с делениями, предварительно заполненный водой примерно наполовину. Диаметр мерного сосуда должен быть больше размера зерен щебня, отобранного для испытаний.

Навеска щебня назначается такой, чтобы все зерна оказались пол­ностью погруженными в воду. Объем навески определяют как разницу между объемом воды с погруженными в нее зернами и объемом воды, на­литой в мерный сосуд до испытаний. Истинную плотность щебня (в куске) определяют по формуле:

ρщ = m/(v - v ), г/ см

где m - масса пробы щебня, v - объем воды с погруженной в нее пробой щебня, см , v - объем водs, налитой в мерный цилиндр до испытаний, см . Пустотность щебня Vn-вычисляют по формуле:

Vn = 1 - (ρощ / ρщ),

где ρощ и ρщ – насыпная плотность щебня и истинная плотность щебня, определенные в предыдущих испытаниях.

Влажность щебня определяют путем высушивания предварительно взвешенной навески щебня 500-1000 г с последующим взвешиванием вы­сушенной навески щебня. Влажность щебня определяют как отношение потерянной массы к массе высушенной навески. Высушивание производят либо прокаливанием, либо обработкой инфракрасными лучами влагомера.

Песок. Истинную плотность песка ρп определяют по методике, описанной в лабораторном практикуме по курсу "Строительные материалы".

Модуль крупности песка Мк определяют путем просева навески пес­ка 1-2 кг через сито с отверстиями диаметром 0,63 мм с определе­нием полного остатка на этом сите в процентах от навески. Модуль крупности можно в первом приближении определить, пользуясь данными таблицы 13.

Таблица 13

Классификация песка

Стандарты разрешают применять для бетонов крупные и средние пески с Мк = 2,0-2,35.

Влажность песка Wn определяют по той же методике, по которой определяют влажность щебня. Величина отобранной навески может быть уменьшена до 300 -500 грамм.

2й этап. Предварительный расчет весового количества составляющих бетонной смеси.

Предварительный расчет состава бетонной смеси выполняют в следующем порядке.

По заданным значениям Rб и Rц по формуле вычисляют значе­ние В/Ц (Ц/В). Выбор величины коэффициента А (см табл. 4) зависит от вида и качества крупного заполнителя и является функцией Vn. Если по­лученное значение В/Ц оказывается меньшим 0,4, то его пересчиты­вают по формуле.

Исходя из данных задания по виду бетонного изделия и способу его формования, по таблице назначают технологические свойства бе­тонной смеси (удобоукладываемость), характеризуемые марками по жесткости или подвижности. По таблице выбирают необходимое количес­тво воды (В) для получения смеси заданной подвижности (жесткости) на выбранном крупном заполнителе.

В случае применения мелкого песка (М_к = 1,5 - 2,0) расход вода на I м бетонной смеси увеличивают на 10 литров. Установив пред­полагаемый расход воды, по формуле вычисляют расход цемента (Ц).

Используя результаты экспериментальных данных по определению Vn, ρщ, ρц, ρn, и HHРР ρощ, по формулам рассчитывают соответственно расход щебня Щ и песка П на I м бетонной смеси.

Количество цементного теста вычисляют по формуле:

Vцт = (Ц/ρц)+В (7)

Результатом предварительного расчета состава бетонной смеси являются данные по расходу на 1 м бетонной смеси воды (В), цемента (Ц), щебня (Щ) и песка (П). Этот состав принято считать лабораторным, т.к. в нем не учитывается содержание воды в реальном песке и щебне.

Для того чтобы перейти от лабораторного состава к полевому (производственному), рас­считанный состав несколько видоизменяется с учетом естественной влажности материалов:

Цn = Цл (8)

Вп = Вл-(Wщ*Щ+Wn*П) (9)

Пп = Пл(1+Wn) (10)

Щn = Щл(1+Wщ), (11)

где Wщ и Wn - соответственно влажность песка и щебня, выраженная в долях единицы.

3й этап. Корректирование состава бетонной смеси.

Выбранное водосодержание бетонной смеси опирается на данные табл.5, полученные в результате обработки многочисленных экспери­ментов на усредненных материалах, и может не соответствовать дан­ным конкретных материалов. Для установления правомерности исполь­зования данных табл.5 необходимо провести проверку удобоукладываемости бетонной смеси на пробном замесе.

Величина пробного замеса устанавливается в 15 литрах. Количество исходных компонентов бетонной смеси на 15 литров вычисляется
по формулам:

Ц15 = (Цn*15)/1000, (12)

В15 = (Вn*15)/1000, (13)

П15 = (Пn*15)/1000, (14)

Щ15 = (Щn*15)/1000. (15)

Компоненты бетонной смеси взвешивают c точностью ±1% для воды и цемента и ± 2% - для песка и щебня.

Взвешенные компоненты загружают в бетономешалку гравитационно­го действия емкостью 25 л (по выходу) и перемешивают в течение 180 с. После окончания перемешивания смесь выгружают в металличес­кий поддон, откуда берут пробу в 6 - 8 литров из разных мест для определения фактической удобоукладываемости смеси. Удобоукладываемость смеси определяют измерением либо осадки стандартного ко­нуса, либо жесткости на техническом вискозиметре.

Если удобоукладывавмость смеси не соответствует заданной, необ­ходимо выполнить корректировку состава бетонной смеси.

В случае получения более жесткой смеси, чем предполагалось, необходимо разжижать ее введением некоторого количества воды dВ. Одновременно в целях сохранения водоцементного отношения вводится соответствующее количество цемента dЦ, обеспечивающее сохранение рассчитанного по формулам водоцементного отношения.
В случае получения более пластичной смеси, чем предполагалось, необходимо увеличить ее жесткость введением некоторого количества сухих компонентов (песка dП и щебня dЩ), сохраняя их расчетное со­отношение, т.е.:

ΔП/ΔЩ = П15/Щ15.

Смесь после введения добавок перемешивают вручную в течение 3-5 минут и снова измеряют ее удобоукладываемость. Эта работа выпол­няется до тех пор, пока удобоукладываемость бетонной смеси не ста­нет равной заданной.

Материалы для изготовления бетона до перемешивания занимают объем, равный сумме их объемов в отдельности. При перемешивании происходит уплотнение бетонной смеси, так как пустоты в щебне будут заполнены, в основном, песком, пустоты в песке – цементным тестом. Объем бетонной смеси Vб.см будет всегда меньше суммы объемов составляющих его сухих материалов, что можно выразить неравенством:

1000 ≠ Vц+Vп+Vщ.

Это неравенство можно заменить равенством, введя коэффициент:

1000= (Vц+Vп+Vщ),

где - коэффициент выхода бетона, колеблющийся в пределах 0,55-0,75 в зависимости от объема пустот в заполнителях, Vц,Vп,Vщ – объем цемента, песка, щебня в литрах. Коэффициент выхода бетона позволяет не только определить объем бетонной смеси, но и вести расчет материалов на заданную емкость бетоносмесителя.

Учитывая, что после введения добавок объем приготовленной бетонной смеси изменяется, необходимо установить фактическую величину замеса. Для этого, измеряют плотность бетонной смеси ρсм в мерном сосуде объемом 1-2 литра путем загружения его смесью и уплотнения смеси на стандартной виброплощадке до появления на по­верхности смеси цементного молока. Объем замеса вычисляют по фор­муле:

Vб см=ΣР/ρсм=(Ц+ΔЦ+В+ΔВ+П+ΔП+Щ+ΔЩ)/ ρсм (16)

Подсчитывают коэффициент выхода бетонной смеси:

=1000/((Ц+ΔЦ/ ρощ)+ (В+ΔВ/ ρощ)+ (П+ΔП/ ρощ)+ (Щ+ΔЩ/ ρощ)). (17)

Расход цемента, вода, песка и щебня на 1 м³ бетонной смеси:

Ц=((Ц15+ΔЦ)/Vб см)*1000

В=((В15+ΔВ)/Vб см)*1000

П=((П15+ΔП)/Vб см)*1000

Щ=((Щ15+ΔЩ)/Vб см)*1000.

Учитывая изменяемость влажности материалов во времени, расход материалов для получения бетона с заранее заданными свойствами рекомендуется устанавливать в предположении, что влажность их равна нулю, т.е.

Ц=Цп

В=Вп+(Wщ*Щ+Wп*П)

П=Пп/(1+Wп)

Щ=Щп/(1+Wщ).

4 этап. Определение фактической прочности бетона (ГОСТ 10180-90)

Основное назначение тяжелого бетона – воспринимать без разрушения определенные сжимающие нагрузки, которые действуют на конструкцию в процессе эксплуатации сооружения. Предел прочности является интегральным показателем и зависит в, основном, от прочности цементного камня, водоцементного отношения, заполнителя и контактного слоя.

Округленное значение прочности на сжатие в кгс/см бетона, твердевшего в нормальных условиях (температура 20+2 С, влажность 95-98%), является его маркой. Марка бетона по прочности – показатель необходимый при расчете состава бетона, им пользуются в лабораториях на заводах по изготовлению сборных бетонных и железобетонных конструкций.

Предел прочности при сжатии бетона R в МПа рассчитывают по формуле:

R = F/A,

где F – разрушающая нагрузка, А – площадь поперечного сечения образца.

Из приготовленного замеса формуют серию образцов - кубов с реб­рами, равными 10 см, в количестве не менее трех. Формование осущест­вляют на стандартной лабораторной виброплощадке с частотой коле­баний 3000 в минуту и амплитудой, равной 0,3-0,5 мм. Время формования устанавливают в зависимости от степени подвижности бе­тонной смеси. Критерием достаточного уплотнения является появление на поверхности уплотняемого бетона равномерного слоя цементного молока.

Отформованные изделия не менее трех суток хранятся в формах при темпе­ратуре 20 ± 2 С, затем распалубливаются. Дальнейшее хранение образ­цов бетона осуществляют при той же температуре в поддоне с водой в течение суток.

Перед испытаниями образцы обтирают, осматривают, измеряют и взвешивают. Испы­тания проводят до разрушения на гидравлическом прессе. Нагрузка при испытании должна возрастать непрерывно и равномерно со скоростью 2-3 кг/см в секунду.

Предел прочности при сжатии бетона вычисляют с точностью до 1 кг/см как среднее арифметическое результатов испытания трех образцов при условии, что наименьший и наибольший результаты не отличаются от среднего более чем на 15%. Если действительная прочность бетона отличается от заданной более чем на 15%, вводят опять коррективы в номинальный состав бетона.

Переход от прочности образцов размером 10 х 10 х 10 см, хранив­шихся до испытаний n-дней, осуществляется с учетом поправочного коэффициента, равного 0,91 и формулы (I). Результаты испытаний записывают в таблицу 14.

5 этап. Обобщение материалов.

Результатом этого этапа является обобщение результатов всех бри­гад, подбирающих составы бетонных смесей для бетонов разных марок при одинаковых технологических свойствах бетона.

Таблица 14.

Результаты испытаний

№

В/Ц

Рас- ход це­мента на I м3 Ц

Размеры образцов, см

Объем образ­цаV, см

Масса образца m, г

Плотность образца , кг/м3

Результаты испытаний

деление мано­мет­ра

Разрушающая нагрузкаF, кгс

Rn10 кг/см2

R2815 кг/см2

а

в

с

I

Средние значения

На основании этих результатов строится график Rб = f(В/Ц)при ОК(Ж)=сonst, а также график Rб = f(Ц). Все материалы по всем бригадам обобщаются в таблице 15.

Таблица 15.

Сводная таблица результатов испытаний

№ бригады	В/Ц	Ц, кг	, кг/м3	R2815 кг/см2.

По результатам испытаний и по таблице 16 определяют марку, класс, вид бетона и делают вывод о рациональной области его использования.

Таблица 16.

Лабораторная работа № 3

Таблица 17.

Сводная таблица

№ бригады	Ц, кг/ м3	В/Ц	, кг/м3	кг/ см2	кг/ см2	Примечание

По данным табл.17 строят график Rб = f(Ц) при постоянной подвиж­ности бетонной смеси ОК = сonst. Графику дают условное поясне­ние.

Контрольные вопросы

1.Основные факторы, влияющие на прочность бетона.

2.За сч

Что делать, если нет взаимности? А теперь спустимся с небес на землю. Приземлились? Продолжаем разговор...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: