2020-04-20
213
Проектная марка (класс бетона)
Удобоукладываемость бетонной смеси.
Характеристики цемента: наименование; активность (марка); плотность, г/см3; насыпная плотность, кг/ м3.
Характеристики заполнителя: наименование; предельная крупность, мм; средняя плотность каждой фракции (определенная с учетом водопоглощения в бетоне), кг/м3; насыпная плотность каждой фракции и смеси фракций в оптимальном соотношении уплотненной вибрацией и рыхлонасыпанной, кг/м3; оптимальное соотношение фракций заполнителя, в процентах по массе.
Аппаратура. Весы лабораторные по ГОСТ 24104. Цилиндры мерные для воды емкостью 500-1000 мл. Прибор для определения подвижности бетонной смеси по ГОСТ 10181 объемом 5,5 дм3. Форма-куб с размерами ребер 200 мм для упрощенного определения жесткости бетонной смеси или прибор Красного по ГОСТ 10181. Формы-кубы с размерами ребер 100 мм для изготовления опытных образцов по ГОСТ 22685. Металлические линейки длиной не менее 400 мм и 200 мм по ГОСТ 427. Штыковка-металлический стержень диаметром 16 мм, длиной 650 мм с закругленным концом. Кельмы типа КБ по ГОСТ 9533. Емкости для взвешивания компонентов, приготовления смеси фракций заполнителя и бетонной смеси. Виброплощадка лабораторная по ГОСТ 10181. Камера нормального твердения по ГОСТ 10180. Пресс по ГОСТ 28840. Кисть для нанесения смазки на формы типа КР-30. Цемент ГОСТ 10178. Пористый заполнитель, высушенный, фракций 0-5; 5-10; 10-20 мм по ГОСТ 9757. Смазка для форм (масло машинное).
|
|
|
Методика расчета. Для предварительного назначения ориентировочного расхода составляющих материалов на 1 м3 бетонной смеси для опытных замесов производятся следующие расчеты.
Назначается ориентировочный расход цемента в зависимости от требуемой прочности бетона, марки керамзита и средней плотности керамзитобетона в соответствии с таблицей 6.1
Таблица 7.1
Ориентировочный расход цемента М400 для керамзитобетона плотной структуры различных классов (жесткость бетонной смеси 6-7 с по ГОСТ 10181)
| Марка керамзита | Расход цемента, кг, для керамзитобетона класса | |||||
| В3,5 | В5 | В7,5 | В10 | В15 | В22,5 | |
| 350-400 | 220/950 | 230/950 | 270/1100 | |||
| 450-500 | 210/1050 | 220/1050 | 250/1100 | 270/1700 300/1400 | 340/1800 400/1500 | |
| 550-600 | 200/1150 | 210/1150 | 230/1200 | 250/1800 380/1400 | 320/1800 380/1500 | 470/1800 500/1700 |
| 700 | - | 200/1250 | 220/1250 | 240/1800 270/1400 | 310/1800 360/1500 | 440/1800 470/1700 |
| 800 | - | - | - | 230/1800 250/1500 | 300/1800 340/1500 | 480/1800 460/1600 |
Таблица 7.2
Ориентировочные зерновые составы смеси фракционированных заполнителей для легкого бетона на керамзитовом гравии
| Размер зерна, мм | Зерновой состав заполнителя, в процентах от суммы объемов отдельных фракций смеси для бетона | |||||
| конструкционно-теплоизоляционного
| конструкционного | |||||
| при наибольшей крупности зерен, мм | ||||||
| 10 | 20 | 40 | 10 | 20 | ||
| До 1,25 | 25 | 20 | 15 | 25 | 20 | |
| 1,25-2,5 | 15 | 15 | 10 | 20 | 15 | |
| 2,5-5 | 10 | 10 | 10 | 10 | 15 | |
| 5-10 | 50 | 25 | 15 | 45 | 20 | |
| 10-20 | 30 | 20 | 30 | |||
| 20-40 | 30 | |||||
Назначается ориентировочный расход воды в соответствии с заданным показателем удобоукладываемости смеси по таблице 7.3 в зависимости от вида песка и насыпной плотности керамзитового гравия.
Рассчитывается ориентировочный расход крупного и мелкого заполнителя в килограммах на 1 м3 бетонной смеси исходя из заданной средней плотности бетона в сухом состоянии по формуле:
З= ρ б – 1,15Ц (7.1)
где ρ б – заданная средняя плотность бетона в сухом состоянии, кг/м3;
1,15Ц – масса цементного камня с учетом химически связанной воды, кг;
Ц – расход цемента, назначенный по таблице 7.1, кг.
Таблица 7.3
Ориентировочный расход воды на приготовление керамзитобетонной смеси плотного строения
| Показатель удобоукладываемости смеси | Расход воды, л/м3 на керамзитобетона на песке | |||||
| кварцевом | керамзитовом | |||||
| осадка конуса, см | жесткость по ГОСТ 10181, с | при насыпной плотности гравия, кг/м3 | ||||
| 300 | 500 | 800 | 300 | 500 | ||
| - | 22-25 | 175-190 | 165-180 | 155-170 | 210-225 | 200-215 |
| - | 15-20 | 185-200 | 175-190 | 165-180 | 225-240 | 215-235 |
| - | 7-13 | 195-210 | 185-200 | 175-190 | 250-270 | 240-260 |
| - | 4-7 | 205-220 | 195-210 | 185-200 | 275-300 | 265-290 |
| 3-5 | - | 215-230 | 205-220 | 195-210 | 300-325 | 290-315 |
| 6-8 | - | 255-240 | 215-230 | 205-220 | 325-350 | 315-340 |
| 9-12 | - | 235-250 | 225-240 | 215-230 | 375-390 | 340-360 |
При этом расход крупного заполнителя по массе в килограммах на 1 м3 бетона равен:
К= З-П (7.2)
где П – расход мелкого заполнителя, кг.
Расход мелкого заполнителя определяется по формуле:
П=З r ρ п/(r ρ п+(1-r) ρ к) (7.3)
где ρ п, ρ к – насыпная плотность соответственно фракционированного песка и крупного заполнителя, кг/м3;
r – доля песка в смеси заполнителей выбирают (по данным в таблице 6.2 суммируя доли фракций 0-5 мм).
Определив расход материалов на 1 м3, рассчитывают расходы на опытные замесы, расход цемента в двух из них на ±(15-20) % отличаются от третьего полученного первоначально. Расходы компонентов на опытный замес определяются по формулам:
Ц1=ЦV/1000 В1=ВV/1000 К1=КV/1000 П1=ПV/1000 (7.4)
где Ц, В, К, П – расход материалов цемента, воды, крупного и мелкого заполнителя на 1 м3 бетона, кг;
Ц1, В1, К1, П1 – расход тех же компонентов на опытный замес, кг;
V– объем опытного замеса, дм3.
Проведение работы. По полученным данным готовят опытные замесы с сохранением заданной подвижности или жесткости бетонной смеси.
Фракции заполнителя дозируются по массе, перемешиваются насухо, затем добавляется цемент. В процессе перемешивания добавляется вода по расчету до получения однородной бетонной смеси. Смесь должна обладать связностью, иметь характерный блеск и комковаться при сжатии в руке. Отсутствие блеска и связности указывает на недостаток воды, а отделение цементного молока - на избыток.
Удобоукладываемость приготовленных смесей проверяется в соответствии с ГОСТ 10181 «Смеси бетонные. Методы определения удобоукладываемости». При необходимости определения оптимального количества воды действуют в соответствие с приложением 5.
Из бетонной смеси заданной удобоукладываемости для каждого расхода цемента изготавливается не менее двух образцов в серии.
При этом формование, хранение и испытание образцов бетона осуществляется в соответствии с ГОСТ 10180 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам».
В тетради фиксируется средняя плотность свежеуложенного бетона, значение которой используется для расчета фактических расходов материалов.
|
|
|
Обработка результатов. Данные испытания опытных образцов сводятся в таблицу (см. приложение 6). По этим данным строятся зависимости прочности и плотности бетона от расхода цемента Rб=f(Ц), ρ б=f(Ц), по ним определяется расход цемента для бетона заданной прочности и плотности. Расход заполнителя и воды определяется расчетным путем или путем интерполяции между значениями для двух смежных составов бетона, если он изменился в процессе корректировки и уплотнения смеси.
Осн. литература: 3[293 – 307]
Доп. литература: 5[224 – 286]
Контрольные вопросы:
1 Классификация легких бетонов на пористых заполнителях по назначению, строению и видам заполнителей
2 Пористые заполнители для легких бетонов и требования, предъявляемые к ним.
Лабораторная работа № 8
