6078

20

-металлическая форма для изготовления трёх стандартных образцов с размерами 70,7 × 70,7 × 70,7 мм – 12 шт.;

-металлический таз – 3 шт.;

-пластмассовый таз – 6 шт.;

-лопатка для перемешивания бетонной смеси – 3 шт.;

-совок для бетонно смеси (3 шт.);

-совок для сухих материалов – 3 шт.;

-кельма или нож для заглаживания – 3 шт.

4.2 Рекомендуемый объём лабораторного замеса Vз = 3,5 л. Предвари-

тельно на этот объём следует пересчитать расходы всех материалов по фор-

муле

где Мзi – расход i-го материала (цемента, воды, заполнителя) на замес, кг;

Мi – расход i-го материала на 1 м³ бетонной смеси, кг.

4.3 Твёрдые компоненты взвешивают на весах, воду рекомендуется от-

меривать по объёму в стеклянном мерном цилиндре.

Перед приготовлением замеса металлический таз и лопатку протирают влажной тканью. В таз высыпают взвешенный песок, в него высыпают це-

мент и перемешивают лопаткой до получения однородной по цвету смеси.

Затем в неё высыпают взвешенный крупный заполнитель и снова перемеши-

вают. Затем в середине смеси делают углубление, выливают в него примерно половину отмеренной воды и через 30 с тщательно перемешивают смесь, по-

степенно добавляя в неё оставшуюся воду. Продолжительность перемешива-

ния должна быть не менее 5 мин.

4.4 При помощи учебного конуса студенты определяют подвижность

(осадку конуса) бетонной смеси по стандартной методике, но заполнение ко-

нуса и штыкование можно производить не в три, а в два слоя. Полученное

21

значение округляется до 0,5 см. Если осадка окажется меньше заданной, то в бетонную смесь добавляют примерно по (5 – 10) % цемента и воды, не меняя их соотношение. Корректирование повторяют до тех пор, пока не получится заданная подвижность.

Если осадка конуса окажется больше заданной, то в бетонную смесь добавляют по (5 – 10) % песка и щебня до тех пор, пока не получится задан-

ная подвижность.

После каждого добавления материалов бетонная смесь должна быть тщательно перемешана в корыте.

Все корректирующие добавки материалов должны быть записаны в журнал.

4.5 Бетонной смесью заполняют предварительно смоченный водой стальной мерный цилиндр. В процессе заполнения рекомендуется уплотнять смесь штыкованием лопаткой.

Цилиндр с бетонной смесью ставят на виброплощадку и уплотняют при помощи вибрации в течение (15 – 30) с, добавляя при необходимости смесь.

По окончании вибрирования поверхность смеси тщательно заглажи-

вают ножом вровень с краями циндра, очищают его от подтёков смеси и взве-

шивают на весах.

Фактическую плотность бетонной смеси рассчитывают по формуле

– масса цилиндра с бетонной смесью, кг; mц – масса пустого цилиндра, кг;

Vцил – объём цилиндра, м³.

Полученное значение округляют до 10 кг/м³.

М1зi – расход материала на замес с учётом корректирующих добавок, кг.

22

4.6 Бетонную смесь из мерного цилиндра выгружают снова в таз, тща-

тельно перемешивают и заполняют ею две стальные формы, которые должны быть предварительно смазаны тонким слоем минерального масла (смазки).

Не допускаются подтёки смазки, так как они могут ухудшить качество бе-

тона образцов!

Бетонную смесь в форме уплотняют на виброплощадке аналогично ци-

линдру. Рекомендуется формы прикреплять к виброплощадке специальными зажимами.

По окончании вибрирования поверхность смеси тщательно заглажи-

вают ножом вровень с краями формы, очищаютеё от подтёков смеси.

На каждый образец студенты должны положить бумажные этикетки размерами (5 – 6) × (5 – 6) см. На этикетках должно быть написано ручкой или карандашом:

-номер группы;

-номер подгруппы;

-номер звена;

-номер замеса (состава бетона);

-условия твердения:

-«НТ» – нормальные условия твердения;

-«ТО» – пропаривание + 27 сут твердения в нормальных условия.

Образцы с маркировкой «НТ» оставляются в лаборатории, с маркиров-

кой «ТО» – укладываются в лабораторную пропарочную камеру.

При этом не допускается применение гелевой и цветной (красной или зелёной) пасты.

Распалубливание образцов и их хранение в заданных условиях тверде-

ния осуществляет лаборант кафедры строительных материалов.

4.7 Студенты выполняют пересчёт расхода материалов на 1 м³ бетон-

ной смеси с учётом введения корректирующих добавок и фактической плот-

ности бетонной смеси).

23

Для этого вычисляется масса замеса mз как сумма расходов всех мате-

риалов на замес, включая корректирующие добавки. Затем вычисляется фак-

тический объём замеса

Результат рекомендуется округлять до пятого знака после запятой.

После этого рассчитывается расход каждого компонента на 1 м³ бетона по общей формуле

5 Испытание контрольных образцов

5.1 Для испытания бетона на прочность необходима следующая аппа-

ратура:

-линейка измерительная длиной не менее 100 мм или штангенциркуль любого типа;

-пресс (машина испытательная), обеспечивающая нагружение образ-

цов со скоростью (0,4 − 0,8) МПа/с (что составляет для образцов – кубов с ребром 70,7 мм (2 − 4) кН/с) и погрешность измерения не более 1 %. Шкалу пресса выбирают так, чтобы предполагаемая разрушающая нагрузка находи-

лась в пределах (20 − 80) % шкалы.

24

5.2 Испытание всех образцов производится в возрасте 28 сут после из-

готовления.

Образцы перед испытанием должны быть очищены щёткой от опилок.

В учебной работе допускается не взвешивать образцы перед испыта-

нием.

Образцы, имеющие дефекты (недоуплотнение, сколы более 10 мм, ино-

родные включения, трещины), отбраковывают и не испытывают.

5.3 У каждого образца непосредственно перед испытанием измеряют линейкой или штангенциркулем размеры сечения. Рекомендуется измерять длину и ширину каждой опорной грани по середине и вычислять среднее арифметическое значение. Опорными должны служить любые две противо-

положные боковые грани образца, чтобы сжимающая сила при испытании была направлена параллельно слоям укладки бетонной смеси в формы.

В учебной работе при применении качественных форм допускается принимать номинальные размеры и площадь сечения образцов.

5.4 Образец устанавливается одной из опорных граней в центр нижней плиты пресса. Испытание проводит лаборант или преподаватель. Образец доводят до разрушения, поддерживая скорость в пределах (0,4 – 0,8) МПа/с.

При этом нагружение должно длиться не менее 30 с. Студенты записывают

вжурналы максимальную (разрушающую) нагрузку для каждого образца.

5.5Прочность каждого образца вычисляется по формуле

где Fр – разрушающая нагрузка, Н;

А – площадь сечения образца, мм²;

25

αм – масштабный коэффициент для перехода к прочности стандарт-

ного образца-куба с ребром 150 мм. Для образцов-кубов с ребром 70,7 мм αм

= 0,85.

5.6 Прочность бетона в серии из трёх образцов определяется как сред-

нее арифметическое из двух наибольших значений прочности. Результат округляют до десятых.

5.7 По полученным результатам испытаний каждое звено студентов строит в журнале графики зависимости прочности бетона от Ц/В (один гра-

фик для образцов нормального твердения, второй – для пропаренных).

Если проектируется бетон для изделия заводского изготовления, то дальнейшие расчёты ведутся по второму графику, если проектируется бетон для монолитной конструкции, то – по первому.

На вертикальной оси рисунка (Rб) откладывается значение требуемой прочности Rт, проводится горизонтальная линия до пересечения с графиком.

Из точки пересечения опускается перпендикуляр на ось абсцисс, и в точке их пересечения определяется требуемое значение Ц/В. В некоторых случаях це-

ментно-водное отношение ограничивается [5]. В таких случаях в окончатель-

ном составе бетона принимается большее из Ц/В – расчётное или по норма-

тивному документу.

Определяется искомый состав бетона.

Теоретически расход воды не зависит от проектной прочности бетона.

Однако фактически он увеличивается с ростом расхода цемента, особенно,

начиная с 400 кг/м³. Если фактические расходы воды в двух замесах у звена оказались разными, то за окончательный (В) можно принять среднее ариф-

метическое значение из них.

Полученный расход цемента сравнивается с минимально допустимым Цmin, который определяется по таблице 5.1. Если Цmin Ц, то для дальнейших расчётов принимается Цmin.

26

Таблица 5.1 – Минимально допустимые расходы цемента в бетонах,

эксплуатируемых в неагрессивных средах [3]

Аналогично определяются окончательное значение средней плотности бетонной смеси – ρ и расход крупного заполнителя − Щ.

Рассчитывается требуемый расход цемента по формуле (3.2).

Рассчитывается требуемый расход песка:

Окончательный состав бетона записывается в журнал.

27

Литература

1.ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия.

2.ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности.

3.ГОСТ 26633-2015 Бетоны тяжёлые и мелкозернистые. Технические условия.

4.ГОСТ 30744-2001 Цементы. Методы испытаний с использованием полифракционного песка.

5.ГОСТ 31384-2008 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования

6.Руководство по подбору составов тяжёлого бетона/ НИИЖБ Госстроя СССР. - М.: Стройиздат, 1979. - 103 с.

28

Исаев Андрей Владимирович

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ ТЯЖЁЛОГО БЕТОНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЗАВИСИМОСТИ ПРОЧНОСТИ ОТ В/Ц

Учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ для обучающихся по дисциплине

«Технологии бетона, строительных изделий и конструкций железобетона» по направлению подготовки 08.03.01 Строительство, профиль «Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций»

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

603950, Нижний Новгород, ул. Ильинская, 65. http://www. nngasu.ru, srec@nngasu.ru