Результаты испытаний на изгиб

Предел прочности при изгибе, МПа, для образцов			Среднее значение из двух наибольших
1	2	3

Таблица 3.6

Результаты испытаний на сжатие

Показатели, размерность	Образцы						Среднее значение из четырех наибольших
	1	2	3	4	5	6
Разрушающее усилие, кН
Предел прочности при сжатии, МПа

Переход к 28-суточной прочности после n суток твердения осуществляется по формуле:

.

Предел прочности при изгибе _________ МПа.

Предел прочности при сжатии _________ МПа.

Марка цемента по результатам испытаний _____________________________.

4. Тяжелый цементный бетон

4.1. Задание. Исходные данные. Характеристика материалов

Задание. Рассчитать начальный состав бетона класса ______ (марки _____ ).

4.1.1. Исходные данные

Вид конструкции ____________________________________________________

Условия эксплуатации _____________________________________________________

Уплотнение бетона _____________________________________________________

Требуемая по условиям работ удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется осадкой конуса ____________ см или жесткостью ________ с.

Допускаемое В/Ц (с учетом агрессивности среды) _____________________________

Условия твердения ____________________________________________________

4.1.2. Характеристика материалов

Вяжущее: вид _______________; марка ____________;

насыпная плотность ρ_н.ц = __________ кг/м³;

истинная плотность ρ_ц = __________ кг/м³.

Песок: насыпная плотность в сухом состоянии ρ _н.п. = __________ кг/м³;

истинная плотность ρ_п = __________ кг/м³;

модуль крупности _________;

водопотребность (см. табл. 2.1) В_п = __________ %.

Таблица 4.1

Классификация песков по зерновому составу

Группа песка	Модуль крупности	Полный остаток на сите № 063, % по массе	Водопотребность песка, %
Повышенной крупности	Св. 3,0 до 3,5	Св. 65 до 75	5 … 4
Крупный	Св. 2,5 до 3,0	Св. 45 до 65	6 … 5
Средний	Св. 2,0 до 2,5	Св. 30 до 45	8 … 6
Мелкий	Св. 1,5 до 2,0	Св. 10 до 30	10 … 8
Очень мелкий	Св. 1,0 до 1,5	До 10	Более 10

Крупный заполнитель: вид _______________________;

насыпная плотность в сухом состоянии ρ _н.щ(г) = ______ кг/м³;

истинная плотность (плотность в куске) ρ_щ(г) = _______ кг/м³;

пустотность α = _________;

наибольшая крупность D = _________ мм.

4.2. Определение расхода материалов на 1 м³ плотноуложенной бетонной смеси

4.2.1. Водоцементное отношение

Из формулы прочности бетона:

при допускаемом В/Ц ≥ 0,4: R₂₈ = A R_ц(Ц/В – 0,5);

при допускаемом В/Ц < 0,4: R₂₈ = A₁ R_ц(Ц/В + 0,5).

Ц/В = __________________________________________________________________;

В/Ц = __________________________________________________________________.

Значения коэффициентов А и А₁ по табл. 2.2

Таблица 4.2

_{Значение коэффициентов А и А1}

Характеристика заполнителей и цемента	А	А1
Высококачественные	0,65	0,43
Рядовые	0,60	0,40
Пониженного качества	0,55	0,37

Примечания:

1. К высококачественным материал относят щебень из плотных горных пород высокой прочности, песок оптимальной крупности и портландцемент высокой активности без добавок или с минимальным количеством гидравлической добавки в его составе; заполнители должны быть чистые и фракционированные.

2. К рядовым материалам относят заполнители среднего качества, в том числе гравий, портландцемент средней активности или высокомарочный шлакопортландцемент.

3. К материалам пониженного качества относят крупные заполнители низкой прочности, мелкие пески, цементы низкой активности.

Принято В/Ц = _______________.

4.2.2. Водопотребность бетонной смеси

Расход воды (табл. 4.3) В_табл = __________ кг.

Таблица 4.3

Водопотребность бетонной смеси

Удобоукладываемость бетонной смеси		Расход воды, кг/м3, при наибольшей крупности заполнителя, мм
Осадка конуса, см	Жесткость, с	гравия			щебня
		10	20	40	10	20	40
0	150-200	145	130	120	155	140	130
0	90-120	150	135	125	160	145	135
0	60-80	160	145	130	170	155	145
0	30-50	165	150	135	175	160	150
0	15-30	175	160	145	185	170	155
1-2	-	185	170	155	195	180	165
3-4	-	195	180	165	205	190	175
5-6	-	200	185	170	210	195	180
7-8	-	205	190	175	215	200	185
9-10	-	215	200	185	225	210	195

Примечание: 1. Расход воды приведен для смеси на портландцементе с НГТЦ, равным 26–28% и на песке средней крупности с М_кр = 2.

2. При применении пуццоланового портландцемента расход воды увеличивают на 20 кг/м³; при использовании мелкого песка взамен среднего расход воды также увеличивают на 10 кг/м³, а при использовании крупного песка – уменьшают на 10 кг/м³.

С учетом поправки на водопотребность песка: В = В_табл + (В_п – 7)·5 = ____ кг.

4.2.3. Расход цемента

Ц = В·(Ц/В) = _____________________ кг.

Минимально допускаемый расход цемента по нормам:

(см. табл. 4.4) ________________ кг;

(см. табл. 4.5) ________________ кг;

(см. табл. 4.6) ________________ кг.

Принято Ц = ______ кг, В = _______ кг.

Таблица 4.4

Наименьший допустимый расход цемента

Класс бетона по прочности на сжатие	Базовые нормы расхода цемента марки 400 для тяжелого бетона при твердении, кг/м3
	в естественных условиях	в условиях тепловой обработки при отпускной прочности, %
		55–60	100
В7,5	180	180	240
В10	200	200	260
В12,5	225	225	285
В15	255	255	315
В20	305	310	380
В22,5	335	340	420
В25	365	370	450
В30	415	430	520
В35	480	500	570
В40	550	570	630
В45	620	640	680

Примечание: При использовании цемента марки 300 и 500 необходимо учитывать коэф. перехода

Условия твердения	Проектный класс бетона по прочности на сжатие	Коэффициент перехода от цемента марки 400 к цементу марки
		300	500
Естественные при положительной температуре	В15 и менее От В20 до В30 В35 и более	1,13  	0,85 0,90 0,92
Тепловая обработка	В15 и менее В20 В22,5 и более	1,14  	0,87 0,87-0,90 0,92

Таблица 4.5

Минимально допустимое количество цемента в бетоне

в зависимости от условий работы конструкций

Условия работы конструкций	Расход цемента, кг/м3, при уплотнении
	вибрацией	без вибрации
Бетон, находящийся в соприкосновении с водой, подверженный частому замораживанию и оттаиванию	240	265
Бетон, не защищенный от атмосферных воздействий	220	250
Бетон, защищенный от атмосферных воздействий	200	220

Таблица 4.6

Минимально допустимое количество цемента в бетоне

в зависимости от подвижности смеси

Бетонная смесь	Ж, с ОК, см	Расход цемента, кг/м3, при НКЩ, мм
		10	20	40	70
Особо жесткая	12 ––	160	150	140	130
Жесткая	5–12 ––	180	160	150	140
Малоподвижная	–– 2–4	200	180	160	150
Подвижная	–– 4–12	220	200	180	160
Литая	–– 12 и более	250	220	200	180

4.2.4. Расход заполнителей

Для пластичных бетонных смесей коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя цементно-песчаным раствором α назначают в зависимости от расхода цемента (табл. 4.7)

Таблица 4.7

Значение коэффициента α для пластичных бетонных смесей

Расход цемента, кг/м3	Коэффициент α при В/Ц
	0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
250				1,26	1,32	1,38
300			1,3	1,36	1,42
350		1,32	1,38	1,44
400	1,31	1,4	1,46
500	1,44	1,52	1,56
600	1,52	1,56

Примечания: 1. При других значениях расхода цемента и В/Ц коэффициент α находится с помощью интерполяции.

2. При использовании мелкого песка с водопотребностью более 7% коэффициент α уменьшают на 0,03 в случае повышения каждого процента его водопотребности, если применяют крупный песок с водопотребностью менее 7% коэффициент α увеличивают на 0,03 на каждый процент уменьшения водопотребности песка.

3. Для мелких песков коэффициент α принимают менее 1,05.

Табличное значение коэффициента раздвижки α` = ________.

С учетом водопотребности песка принимаем:

α = α`+(7 – В_п)·0,03 = ________________________ = ______ .

Расход крупного заполнителя:

= = _________ кг.

Расход песка:

= = _________ кг.

4.2.5. Расчетный состав бетона

Ц = _________; В = ___________; П ___________; К __________.

Расчетная средняя плотность бетонной смеси:

= ______________кг/м³

4.3. Приготовление бетонной смеси и определение ее удобоукладываемости

Задание. Изготовить бетонную смесь с заданной удобоукладываемостью и отформовать из смеси образцы для контроля прочности бетона.

Расход материалов на ________м³ бетонной смеси, кг:

песка ______________________________

цемента ____________________________

крупного заполнителя ________________

воды _______________________________

Способ перемешивания ____________________.

Продолжительность перемешивания _________.

Удобоукладываемость бетонной смеси, приготовленной по расчетному составу _____см.

С хема проведения испытания по определению подвижности бетонной смеси

Размеры изготовленных образцов, см: ________________________________

Дата изготовления __________________, метка _________________________

Условия твердения _________________________________________________

Определение средней плотности бетонной смеси в металлическом мерном цилиндре объемом 5 л:

Опыт 1:

Масса формы, кг: пустой ________; с бетонной смесью ________.

Средняя плотность бетонной смеси, кг/м³: __________.

Опыт 2:

Масса формы, кг: пустой ________; с бетонной смесью ________.

Средняя плотность бетонной смеси, кг/м³: __________.

Средние значение фактической средней плотности бетонной смеси = _____ кг/м³.

Коэффициент уплотнения = ______________ = ______________.

4.4. Испытание образцов

Задание. Определить прочность бетона и установить ее соответствие заданным требованиям.

Методика _______________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

Дата изготовления _____________, дата испытания ________________.

Продолжительность твердения ___________ сут.

С хема испытания:

Расчетная формула ______________________________________,

где _____________________________________________________________________

Таблица 4.8

Результаты испытания образцов на сжатие.

Показатели	Образец			Среднее значение
	1	2	3
Масса, кг
Объем, дм3
Средняя плотность, кг/м3
Площадь поперечного сечения, см2
Разрушающее усилие, кН
Предел прочности при сжатии, кН/см2, через _______ сут.
То же, МПа
Предел прочности, МПа, через 28 сут. по формуле

Прочность бетона при сжатии в стандартных образцах с учетом масштабного коэффициента (табл. 4.9):

Таблица 4.9

Соотношение размеров образца, крупности заполнителя и масштабного коэффициента

Размер образца-куба, мм	Масштабный коэффициент	Максимальный размер заполнителя, мм
100100100	0,95	20
150150150	1,00	40
200200200	1,05	70
300300300	1,10	100

= ______________________ = ___________________________ МПа

Заключение по результатам испытаний:______________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

________________________________________________________________________

Соотношение между классами бетона по прочности на сжатие и марками

Класс бетона по прочности на сжатие	Средняя прочность бетона данного класса, кгС/см2, при коэффициенте вариации 13,5%	Ближайшая марка бетона по прочности	Отклонение ближайшей марки бетона от средней прочности класса
В2	26,2	М25	-4,6
В2,5	32,7	М35	+7,0
В3,5	45,8	М50	+9,1
В5	65,5	М75	+14,5
В7,5	98,2	М100	+1,8
В10	131,0	М150	+14,5
В12,5	163,7	М150	-8,4
В15	196,5	М200	+1,8
В20	261,9	М250	-4,5
В22,5	294,4	М300	+1,9
В25	327,4	М350	+6,9
В30	392,9	М400	+1,8
В35	458,4	М450	-1,8
В40	523,9	М500	-4,8
В45	589,4	М600	+1,8
В 50	654,8	М700	+6,9
В55	720,3	М700	-2,8
В60	785,8	М800	+1,8