Удобоукладываемость бетонной смеси, между частицами которой имеется большая сила трения, характеризуется жесткостью.
Жесткость бетонной смеси обозначает время (с), необходимое для достижения ровной поверхности по закону сообщающихся сосудов под влиянием вибрационных воздействий при испытании на стандартном приборе (рисунок 2.2).
Рисунок 2.2. Стандартный прибор для определения жесткости бетонной смеси: 1– цилиндрическое кольцо; 2 – конус; 3 – кольцо-держатель;
4 – воронка; 5 – штанга; 6 – направляющая втулка; 7 – шайба; 8 – диск; 9 –штатив; 10 – фиксирующая втулка с зажимным винтом
Прибор состоит из цилиндрического сосуда диаметром 300 мм, высотой 200 мм, внутри которого установлено цилиндрическое кольцо диаметром 215 мм, высотой 130 мм. Кольцо закреплено с помощью планок так, чтобы расстояние между его нижней гранью и дном сосуда составляло 70 мм. Внутрь цилиндрического сосуда свободно устанавливают стандартный конус со снятыми ручками. Штатив, прикрепленный к цилиндрическому сосуду, предназначен для направления движения металлического диска массой 800-1000 г и толщиной 3 мм, который опускается на бетонный конус.
|
|
Для проведения испытаний прибор закрепляют на лабораторном выбростоле (частота колебаний 3000 кол/мин, амплитуда колебаний 0,35 мм).
Затем внутрь цилиндрического кольца устанавливают металлический конус с воронкой. Конус заполняют до верха воронки бетонной смесью и штыкуют. Включением вибростола смесь уплотняют в течение 5-30 с до образования на поверхности цементного молока. Затем воронку снимают, излишек смеси срезают металлической линейкой и осторожно поднимают металлический конус в вертикальном положении. После этого штатив прикрепляют к прибору и, освобождая винт, опускают металлический диск на бетонный конус. Включают вибростол и по мере распределения бетонной смеси в цилиндрическом сосуде металлический диск постепенно опускается вниз. Вибрацию прекращают тогда, когда риска на штанге диска будет находиться на одном уровне с верхней поверхностью направляющей головки штатива. Время от начала вибрации до этого момента, выраженное в секундах, характеризует жесткость бетонной смеси.
Вышеуказанным способом определяют жесткость бетонной смеси, приготовленной на основе щебня (гравия) с максимальным размером зерен до 40 мм. При максимальном размере зерен щебня (гравия) до 70 мм и жесткости смеси до 100 с применяют упрощенный способ (рисунок 2.3).
С этой целью на лабораторном вибростоле закрепляют металлическую форму 2размерами 20х20х20 см, внутрь которой устанавливают стандартный металлический конус 1 со снятыми ручками и заполняют его через воронку бетонной смесью так, как это было указано выше (рисунок 2.3, а). Затем осторожно, строго вертикально снимают конус и включают вибростол 4 (рисунок 2.3, б). Вибрирование считается законченным, когда бетонная смесь заполнит все углы металлической формы и поверхность уплотненной смеси будет горизонтальна 3 (рисунок 2.3, в). Время от начала вибрации до этого момента, умноженное на поправочный коэффициент 1,5, выражает жесткость бетонной смеси. Определяют жесткость бетонной смеси с точностью до 5 с. Для одного и того же замеса жесткость смеси определяют два раза и вычисляют среднеарифметическое. При этом разница между значениями двух определений не должна превышать 20 %. В противном случае опыт повторяют с использованием новой пробы бетонной смеси.
|
|
Результаты опытов заносят в таблицу 2.2.
Рисунок 2.3. Упрощенный способ определения жесткости
бетонной смеси
Таблица 2.2.Результаты определения жесткости бетонной смеси
№ опыта | Наименование материала | Параметры вибрации | Время работы вибростола, с | Жесткость смеси, с | Среднее значение, с |
Если жесткость бетонной смеси более 100 с, опыт проводят с применением специального прибора НИИ-200. Прибор состоит из металлической формы, воронки, пуансона и грузиков. При максимальном размере зерен заполнителей до 30 мм длина грани металлической формы составляет 100 мм, до 70 мм – 200 мм.
Посредством пуансона и грузиков на поверхности испытуемой бетонной смеси можно создавать давление 4, 8 и 12 кПа.
Если жесткость бетонной смеси позволяет уплотнить ее до расчетной плотности без пригруза, во время опыта вместо груза применяют фиксатор, создающий давление 100 МПа.
Опыт проводят следующим образом. Прибор закрепляют на лабораторном вибростоле. Необходимое количество бетонной смеси определяют путем умножения объема формы на теоретическую плотность смеси. Форму прибора заполняют бетонной смесью и устанавливают на ней пуансон и груз для создания необходимого давления. Включением вибростола уплотняют бетонную смесь до тех пор, пока степень ее уплотнения не будет соответствовать теоретической плотности смеси. Подобное уплотнение достигается при сравнении нижнего уровня пуансона с верхней поверхностью формы.
Время вибрирования на вибростоле характеризует жесткость испытуемой бетонной смеси. Для выражения жесткости смеси, определенной по стандартной методике, полученный результат умножают на поправочный коэффициент, величина которого зависит от жесткости смеси. В паспорте прибора указывают значения поправочного коэффициента.
Бетонные смеси по показателям жесткости и подвижности группируют так, как это указано в ГОСТ 7473-2010.
По результатам испытаний, используя данные нормативных документов определяют показатели удобоукладываемости бетонной смеси.