1252

11

Показателем подвижности бетонной смеси является осадка бетонной смеси, освобожденной от стандартного конуса.

Стандартный конус из листовой стали высотой 300 мм, диаметром в нижнем основании 200 мм и верхнем 100 мм смачивается водой, устанавливается на боек и прижимается к дну его. Бетонную смесь укладывают в конус в три приема слоем по 10 см, при этом каждый слой 25 раз штыкуют стержнем диаметром 12 мм. Затем излишки бетона снимают с верхней горловины конуса. Конус осторожно поднимают вертикально вверх и устанавливают рядом с бетонной смесью.

Измеряют осадку конуса с точностью до 0.5 см (рис. 1)

Если осадка конуса окажется меньше требуемой. Добавляют в смесь определенный процент воды и цемента (5–10 % от первоначального содержания). Бетонную смесь вновь тщательно перемешивают и определяют осадку конуса. Цемент и воду добавляют до тех пор, пока осадка конуса не достигнет требуемого значения.

Если осадка конуса окажется больше требуемой, то это означает перерасход цемента. В бетонную смесь нужно добавлять песок и цемент и повторять эксперимент до достижения необходимой консистенции.

По техническим условиям бетон подразделяется четыре вида:

1) жесткий с осадкой конуса 0, идет на подготовку под полы, фундамен-

ты;

2)малоподвижный с осадкой конуса 1–3 см, идет на изготовление железобетонных конструкций с редко расположенной арматурой;

3)подвижный с осадкой конуса 4–15 см, идет на изготовление железобетонных конструкций среде и сильно насыщенных арматурой, тонкостенных конструкций;

4)литой с осадкой конуса свыше 15 см, идет на изготовление конструкций подводного бетонирования.

12

Рис. 1. Измерение осадки бетонной смеси 1 – стандартный конус; 2 – бетонная смесь; 3 – рейка; 4 – линейка; 5 – дно бочка

По окончании эксперимента необходимо классифицировать полученную бетонную смесь по ее подвижности и, в случае необходимости, уточнить производственный состав бетона и расход материалов.

Изготовление опытных образцов Укладку бетонной смеси в формы производят не позднее 45 мин с момен-

та затворения. Требуется изготовить 4 стандартных образца в виде куба с размером ребра 150 мм. Для этого стальные формы смазывают машинным малом и бетонную смесь насыпают в гнезда формы с некоторым избытком. Вибрируют до момента прекращения оседания смеси и появления на поверхности цементного молока. После чего верхнюю поверхность образца заглаживают вровень с краями формы и маркируют.

Образцы хранят в формах. Укрытых влажной тканью не менее одних суток, затем их вынимают из формы и помещают во влажную среду, где они находятся до испытания. Время хранения в общей сложности должно составить 28 суток.

13

Бетоны имеют широкий диапазон свойств в зависимости от производственного назначения. Бетоны разделяют на конструкционные - для изготовления бетонных и железобетонных внутренних и наружных конструкций промышленных и гражданских зданий и инженерных сооружений (колонны, балки, плиты и др.); гидротехнические – для строительства плотин, шлюзов, облицовки каналов и других гидротехнических сооружений; дорожные – для строительства дорожных и аэродромных оснований и покрытий; специальные – для использования при устройстве жароупорных покрытий, кислотоупорных изделий и т.п.

Каждой разновидности бетона присущи свои особенности: гидротехнический должен быть предельно плотным, водонепроницаемым, морозостойким, стойким против коррозии, тогда как бетон для жилищного строительства, тем более ограждающих конструкций (стен, перекрытий), должен быть малотеплопроводным, поддерживать и сохранять хорошую звукоизоляцию, а бетоны дорожные должны быть не только морозостойкими, но и устойчивыми к динамическим воздействиям транспортных нагрузок, к истираемости и износу под колесами автомобилей в сложных климатических условиях.

Требования к бетонам в процессе эксплуатации обуславливает точный расчет и дозировку всех составляющих бетонной смеси при изготовлении.

Контрольные вопросы

1.Классификация бетонов по объемной массе.

2.Классификация бетонов по назначению.

3.Ячеистые бетоны.

4.Специальные бетоны.

5.Область применения бетонов в строительстве.

6.Как определить подвижность бетонной смеси?

7.Классификация бетонов по осадке конуса.

8.Расскажите о ходе выполнения работы.

14

Лабораторная работа № 3

Тема «Испытание сложного строительного раствора» Цель работы: изготовление сложного строительного раствора с заранее

заданными физико-механическими свойствами.

Строительным раствором называют рационально подобранную смесь минерального вяжущего (цемента, извести, гипса и др.), песка и воды. В зависимости от вида используемого вяжущего различаются цементные, известковые, очень редко гипсовые, а наиболее часто сложные растворы. В сложных растворах вяжущим служит обычно цемент. Кроме него вводят либо известковое, либо глиняное тесто, но эти компоненты являются пластификаторами. По назначению строительные растворы подразделяются на растворы для каменной кладки и штукатурные (отделочные) растворы. Качество раствора характеризуется его маркой, морозостойкостью, подвижностью, водоудерживающей способность и удобоукладываемостью.

Методика выполнения работы

При выполнении многих строительных работ требуется применение растворов определенных марок. Чтобы получить раствор нужной марки необходимо знать требуемый состав его. Для наиболее часто употребляющихся в практике растворов невысоких марок (до 25) существуют таблицы их составов. Для растворов марок 25 и выше состав определяется расчетом.

Расчет состава сложного раствора

Сложные строительные растворы при сравнительно небольшом расходе цемента могут обладать высокой маркой, использоваться в помещениях с повышенной влажностью и в конструкциях, подвергающихся увлажнению.

Существует несколько методик расчета состава сложного раствора. В настоящей работе приводится одна из них, наиболее распространенная. По этой методике марка раствора (Rр) зависит от марки цемента (Rц) и расхода его (Ц) в тоннах на 1 м3 песка. Эмпирическая зависимость между этими факторами имеет вид

где k– коэффициент качества песка (для крупного – 1, средней крупности

– 0,8, мелкого – 0,6).

Из формулы 1, зная требуемую марку раствора, имеющуюся марку цемента и крупность песка, определим расход цемента в тоннах на 1 м3 песка.

где ρнп– насыпная масса песка в т/м3.

Добавляемые с ложные строительные растворы известковое или глиняное тесто являются пластификаторами. Пластификаторы придают растворной смеси требуемую технологией производства подвижность и удобоукладываемость, снижают расход цемента. Количество пластификатора (D) в т на 1 м3 песка рекомендуется определять по формуле

и в дальнейшем уточняется экспериментальным путем в зависимости от работ, для которых этот раствор предназначается. Состав строительного сложного раствора по весу определяется

Ц : D : П =1 : ЦD : ЦП

Изготовление сложного раствора

В дальнейшем для определения подвижности потребуется 5 л растворной смеси. Определим расход компонентов для этого количества раствора:

Здесь β=0,8-0,9 – коэффициент выхода раствора.

Экспериментальный замес сложного строительного раствора производится в следующем порядке. В растворный ящик высыпают навески песка и цемента. Тщательно их перемешивают. Навеску пластификатора растворяют в отмеренном количестве воды и, вливая небольшими порциями. Перемешивают цементно-песчаную смесь в течение 6-8 минут до получения однородной массы.

Определение подвижности растворной смеси

Подвижность растворной смеси определяют с помощью прибора СтройЦНИЛ. Приготовленный раствор уложить в сосуд до уровня на 1 см ниже края его. Проштыковать его 25 раз стрежнем диаметром 10 мм. Встряхнуть сосуд с раствором 5-6 раз легким постукиванием о стол. Поставить сосуд на подставку станины, подвести острие конуса к поверхности раствора и закрепить штангу зажимным винтом. Заметив отсчет по шкале. Ослабить зажимной винт. Штанга с конусом (общий вес 300 г) погрузится в раствор под собственным весом. По шкале определяется глубина погружения с точностью до 0,5 см. Опыт проделывается три раза. При этом необходимо менять место погружения конуса.

Величина подвижности растворной смеси принимается как среднее арифметическое из трех результатов.

По окончании эксперимента нужно сделать вывод о том. Для каких работ пригоден раствор. Вывод делают на основании следующих сведений.

Глубина погружения конуса для раствор, используемых при кладке:

– из обыкновенного кирпича и бетонных камней – 9-13 см;

17

–из пустотелого кирпича или керамических камней – 7-8 см;

–из бутового камня под заливку – 13-14 см;

–из бутового камня под лопатку – 8-10 см;

–из бутового камня с вибрированием – 1-3 см.

Глубина погружения конуса для штукатурных растворов

–при механизированном нанесении – 9-14 см;

–при ручном нанесении – 8-12 см.

Изготовление стандартных образцов

Приготовленным раствором заполняют гнезда металлической формы, заранее смазанной машинным маслом, слоем примерно 1 см. Форму закрепляют на виброплощадке и вибрируют в течение 2 мин, постепенно заполняя гнезда формы раствором. По истечении 3 мин от начала вибрирования форму снимают и маркируют образцы. Образцы выдерживают 24 час, после чего их извлекают из формы и хранят на воздухе еще 27 суток до момента испытания. Стандартные образцы – в виде куба с размером ребра 100 мм.

Контрольные вопросы

1.Что такое сложный строительный раствор?

2.Как рассчитать состав сложного строительного раствора?

3.Чем отличается простой раствор от сложного?

4.Как определить подвижность растворной смеси?

5.Что такое пластификатор и для чего используется?

6.Как связаны между собой подвижность раствора и его область применения?

7.Для чего изготавливаются стандартные образцы?

Лабораторная работа № 4

Тема «Определение марок строительных материалов»

18

Цель работы: с помощью специального оборудования определить марку материалов по образцам, изготовленным во время выполнения лабораторных работ № 2, № 3.

Для определения марок вышеназванных материалов следует определить через 28 суток после изготовления предел прочности на сжатие каждого образца по формуле

где Р – усилие в момент разрушения образца; F – площадь сечения образца.

Предел прочности определяется с точностью до 1 кг/см2.

При испытании бетона допускается применять образцы в виде куба с ребром 100 мм. В этом случае предел прочности необходимо привести к стандартному значению, умножив его на коэффициент размерности (к=0,85).

В случае необходимости определения пределов прочности не через 28 суток, а в более ранние или более поздние сроки, производят приведение к проч-

где п – возраст материала в сутках, но не менее 3;

Rn– предел прочности материала в возрасте п суток.

Таблица 1 Результаты исследований для каждого материала вносят в табл. 1

В заключение делается вывод о марке материалов. Существуют следующие стандартные значения марок:

19

для цемента – 300, 400, 500, 66; для тяжелого бетона – 50, 75, 100, 150, 200, 250, 300, 400, 500, 600.

строительных растворов – 4, 10, 25, 75, 100, 150, 200, 300.

Марка материала определяется из того условия, что отклонения от нее предела прочности у любого образца может быть только в сторону увеличения, но не более чем на 15 %.

В последнее время в технической литературе марка бетона заменяется на классы по прочности на сжатие и растяжение. Для бетонных и железобетонных конструкция следует предусматривать бетоны следующих классов и марок:

а) классов по прочности на сжатие В1; В1,2; В2; В2,5; В3,5; В5(М 75)*;

В7,5 (М100); В10; В15; В20(М250); В22.5; В25; В27,5(М350); В30(М400); В40(М500); В50(М650).

*в скобках указана соответствующая марка бетона.

б) классов по прочности на осевое растяжение: В0,8; В1,5; В1,6; В2; В2,4;

В2,8; В3,2.

в) марок по морозостойкости: F15; F25; F35; F50; F75; F100; F150; F200; F300;

F400; F500.

г) марок по водонепроницаемости: W2; W4; W6; W8; W10; W12. Контрольные вопросы

1.Что означает марка материала?

2.Перечислите марки бетона, раствора, цемента.

3.Как определить марку цемента?

4.Что такое предел прочности на сжатие?

5.Перечислите классы и марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости.

6.Как определить предел прочности на сжатие образца, возраст которого менее 28 суток?

20

Библиографический список

1. Использование современных строительных материалов в лесном комплексе [Текст] : рек. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений / С. И. Сушков, А. А. Арзуманов, В. Н. Макеев, А. С. Сушков; ВГЛТА. - Воронеж, 2014. - 136 с. - Электронная

версия в ЭБС ВГЛТА.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение……………………………………………………………………… 4

1.Лабораторная работа №1 «Испытание портландцемента……………6

2.Лабораторная работа №2 «Испытание тяжёлого бетона»………..……10

3.Лабораторная работа №3 «Испытание сложного строительного раство-

ра»………………………………………………………………………..14

4.Лабораторная работа №4 «Определение марок строительных материа-

лов…………………………………………………………………………18

5.Библиографический список…………...…………………………………20

6.Оглавление……………………………………..…………………………20

Арзуманов Арбен Андреевич

Методические указания по лабораторным работам дисциплины

«Использование современных строительных материалов в лесном комплексе»

наименование дисциплины

по направлению подготовки магистра 250700.68 – Технология лесозаготовительных и деревоперерабатывающих

производств

Воронежская государственная лесотехническая академия. РИО ВГЛТА. УОП ВГЛТА. 394613, Воронеж, ул. Тимирязева, 8