Лабараторные работы(практикум)

У

Б

Т

Рис. 7.6. Форма для образцов-балочек (а) и насадка кНней (б)

другой

Перед изготовлением образцов внутреннюю поверхность стенок

ли

форм и поддона слегка смазывают машинным маслом. Стыки на-

ружных стенок друг с другом

поддоном формы необходимо про-

мазывать тонким слоем солидола

густой смазки. На со-

бранную форму устанавливают насадку.

Подготовленную форму зак епляют на виброплощадке с частотой

колебаний 0,35 мм, нап лняют

аство ом приблизительно на 1 см по

т

высоте и включают вибр плрщадку, а затем в течение 2 мин вибра-

ции все три

секции

ф рмы равн мерно, небольшими порциями окон-

чательно заполняют расвором. По истечении 3 мин от начала вибра-

з

ции образцов ее заканч вают, форму снимают с виброплощадки, сре-

зают смоченным водой ножом излишек раствора, зачищают поверх-

ность обра цов вровень с краями формы и маркируют их.

Обра цы в формах хранят 24 2 ч в ванне с гидравлическим за-

п

истечении времени хранения образцы осторожно рас-

тв р м.

е

ф рм вывают и укладывают в ванну с водой в горизонтальном по-

ложПонии таким образом, чтобы они не соприкасались друг с другом,

Р

и хранят так до испытания.

3. Определение предела прочности при изгибе.

Перед испытанием образцы должны быть вынуты из воды и не

позднее чем через 30 мин подвергнуты испытанию. Непосредствен-

но перед испытанием образцы следует вытереть насухо.

Испытание образцов-балочек производится на приборе МИИ-100,

который автоматически вычисляет величину Rизг

для стандартных

У

образцов.

Установку образцов на опорные элементы прибора производят

так, чтобы грани, которые при изготовлении были горизонтальны-

ми, находились в вертикальном положении, а поверхность с марки-

Н

ровкой была обращена к испытателю. Схема расположения образца

на опорных элементах показана на рис. 5.2 (лаб. раб. № 5). Средняя

скорость приложения усилия к образцу должна быть (50±10)

Т/с.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифмети-

ческое значение из двух наибольших результатов испытания трех

й

образцов. Результаты испытания заносятся в табл. 7.8.

4. Испытание образцов на сжатие.

Бполовинок образ-

Полученные после испытания на

изгиб

шесть

цов-балочек сразу подвергают испытан ю на сжатие.

р

Каждую половинку балочки помещают между двумя специаль-

ными нажимными пластинками так, чтобы боковые грани, которые

обы

при изготовлении прилегали в п одольным стенкам формы, нахо-

дились на плоскостях пластин к, заглаженная поверхность с марки-

т

ровкой была обращена к испытателю, а упоры пластинок плотно

прилегали к гладкой орц в й с енке образца (рис. 7.3). Пластинки

применяются для того, ч

знать площадь поперечного сечения

половинки

образца

-балочки, подвергаемой нагружению.

Требуемая скорость увел чения нагрузки (2,0 0,5) МПа/с устанав-

опытным

путем.

F

ливается

Предел пр чнстипри сжатии отдельного образца в (МПа) вы-

по

числяют

ф рмуле

где

Rcж

,

(7.7)

Р

А

F – разрушающая нагрузка, Н;

У

Результаты определения прочности при изгибе и сжатии образ-

цов-балочек заносят в табл. 7.8.

Т

Т а б л и ц а 7.8

Результаты испытаний для определения марки цемента

Предел прочности, МПа

Б

Марка портландце-

при изгибе

при сжатии

мента по ГОСТ

Н

й

10178-85

1

4

-

2

5

и

-

3

6

-

среднее из двух

среднее

М

з четырех

наибольших ре-

наибольш х езуль-

зультатов

но

татов

т

Ориентировочно марку п ртландцемента можно определить в

более раннем возрас е,

не менее 3-х суток, по логарифмической

зависимости прочнос

цементного раствора от времени его твер-

дения:

з

о

и R

28

R

n

g28

, МПа,

(7.8)

п

gn

где

R28

– предел прочности цементного раствора при изгибе или

Р

сжатии в возрасте 28 суток твердения, МПа;

Контрольные вопросы для защиты лабораторной работы

1.

Как определить среднюю (насыпную) плотность ПЦ?

У

2.

От чего зависит насыпная плотность ПЦ?

3.

Какие периоды твердения ПЦ характеризуют время начала и

конца схватывания?

Н

4.

Что называется началом и концом схватывания цементного

теста?

5.

Какие требования предъявляет ГОСТ к ПЦ по срокам схватыТ-

вания?

6.

Последовательность действий при определении сроков схва-

тывания.

й

7.

Какова роль добавки СаСl2?

и

8.

Что называется нормальной густотой цементногоБтеста?

9.

С какой целью ее определяют?

10.

р

Как определить нормальную густоту цементного теста? На

каком приборе и в каких единицах ее оп еделяют?

11.

опред

Как определяется равноме ность изменения объема цемента?

12.

При каких условиях цемент не может считаться выдержав-

т

шим испытание на равномерн сть изменения его объема?

13. Каковы причины неравн мерн го изменения объема цемента?

14.

На смеси какого сос ава

еляют марку цемента?

15.

з

Какой реж м вердения используют при определении марки

цемента?

16.

такое

Что

цементный раствор?

17.

Какие требванияпредъявляются к стандартному песку?

18.

Как

пределяется нормальная густота цементных растворов

заданн й к нсистенции?

19.

Как изготавливают контрольные образцы-балочки?

20. Основные правила хранения образцов до испытания на проч-

Р

ностьп.

21.

Что такое марка и активность ПЦ?

е22. Как Вы понимаете выражение: марка ПЦ 400, 500?

174

1.

Роль заполнителей в бетонах и растворах.

У

2.

По какому граничному размеру зерен производится разделе-

ние заполнителей на мелкий и крупный?

3.

Где и как добывают мелкий заполнитель для обычных тяже-

лых бетонов?

Н

4.

Что дает применение в бетонах фракционированного песка с

раздельным дозированием двух фракций?

Т

5.

Как разделяют (классифицируют) природные пески в зависи-

мости от места залегания?

й

6.

Какие размеры отверстий имеют стандартные сита для опре-

деления зернового состава песка?

изуется

7. Почему и когда целесообразно применять дробленыйБпесок?

8.

Какие примеси в песке отрицательно вл

яют на качество бе-

тона?

р

9.

Какая примесь гравия допускается в песке?

о

зерновой состав песка?

10. Какими показателями ха акте

11. Какой песок лучше для бет на – однофракционный или мно-

т

гофракционный и почему?

8.2. Задан я к лабораторной работе

Задание 1. Определен е содержания в песке пылевидных и гли-

о

нистых частиц.

Задание 2. Определение содержания органических примесей.

Задание 3.зОпределение влажности песка.

Задание 4. Определение зернового состава песка.

Задание 5. Определение насыпной плотности песка.

Р

Задание 6. Определение средней плотности зерен песка.

Заданиеп7. Петрографическое определение минералогического

состава песка.

еЗадание 8. Общее заключение о качестве песка.

176

Бетон представляет собой искусственный каменный материал,

получаемый в результате затвердевания рационально подобранной

бетонной смеси, состоящей из вяжущего вещества (цемента), воды

и заполнителей.

Заполнители занимают в бетоне до 80 % объема и, следова-

Н

тельно, позволяют резко сократить расход цемента – наиболееУдо-

рогого компонента бетона. Суть не только в экономии цемента. Без

заполнителей вообще нельзя получить бетон из-за того,Тчто пре-

вращение цементного теста в цементный камень, его последующее

твердение и высыхание сопровождаются большими усадочными

й

деформациями. Если получать бетон без заполнителей, при тверде-

нии он неминуемо потрескается.

мации

В правильно подобранной бетонной смесиБцементное тесто схва-

тывается и твердеет не в макрообъеме, а в тонких пленках, обвола-

р

кивающих поверхность зерен заполн теля, и в микрообъемах меж-

ду этими зернами. Поэтому нет услов й для сложения усадочных

го

, и возникающие в микро-

микродеформаций в мак одефо

объемах усадочные напряжения восп инимаются зернами заполни-

т

теля. В результате наблюдается усадка бетона приблизительно в 10

раз меньше

цемен н

камня.

усадки

грает значительную роль в структурообра-

Заполн тель

акже

з

форм

ровании его свойств.

зовании бетона

По

ра мерам

ерен

заполнители

для бетона подразделяют на

олее

мелкий и крупный. Мелкий заполнитель – это песок с размером

зерен до 5 мм, крупный – щебень или гравий с размером зерен бо-

лее 5 мм (5…10 мм, 10…20 мм и т. д.).

Р ль мелк го заполнителя в структурообразовании обычного бе-

е

значительна, чем крупного. Без крупных заполнителей

тона б

Р

можно

олучать бетоны, называемые мелкозернистыми, без мелко-

пго обычный плотный бетон получить нельзя.

177

8.3.2. Виды мелкого заполнителя

В качестве мелкого заполнителя в тяжелых бетонах применяют

пески природные и дробленые.

Пески природные – это неорганический сыпучий материал (оса-

дочная порода) с крупностью зерен до 5 мм, образовавшийся в ре-

У

зультате естественного разрушения скальных горных пород и полу-

чаемый при разработке песчаных и песчано-гравийных месторожде-

ний без использования специального обогатительного оборудования.

По условиям образования пески различают: 1) речные; 2) мор-

ские; 3) овражные (горные).

Н

В окрестностях Минска пески залегают обычно в составе песча-

но-гравийных смесей (ПГС). После сортировки последних получаТ-

ют фракционированный гравий и песок.

Образование песков, как и других обломочных осадочных пород,

й

происходило в природе при постепенном разрушении каменных

пород, преимущественно гранитных. Содержащиеся в гранитах по-

и

левые шпаты, разлагаясь под воздействием воды иБуглекислого газа,

дали начало образованию глинистых пород. При этом остатки гра-

р

вместе с

нитных пород, в том числе более стойк е зерна кварца,

обломками полевых шпатов и д уг х м нералов образовали залежи

ойких

песка. Пески за длительные геологические периоды переносились

ледниками и водными п т ками, что соп овождалось истиранием,

т

измельчением зерен, промывк й и с ртировкой их по крупности.

Добываемые в карьерах прир дные пески состоят, как правило,

класса нек т р йпримесиболее крупных зерен – не более 5…20 %

из прочных зерен на более с

минералов и горных пород, хо-

з

тя в них бывают нежела ельные примеси (глинистые).

Песок содерж т ерна разной крупности – от мелких пылинок до

В зависимости от зернового состава, согласно ГОСТ 8736, пески

зерен размером 5 мм. Допускается наличие в природном песке I и II

при

эт м содержание зерен крупнее 10 мм не должно пре-

по массе,

вышать 0,5 … 5 % (в зависимости от класса и группы песка).

е

подразд ляются на группы (табл. 8.1) и подлежат определению в

Р

задании 4 настоящей лабораторной работы.

178

Полный остаток на

Группа песка

Модуль крупности

сите с размером

Мк

отверстий 0,63 мм,

% по массе

Очень крупный

св. 3,5

Т

св. 75

Повышенной крупности

св. 3,0 до 3,5

св. 65 до 75

Крупный

св. 2,5 до 3,0

Н

св. 45 до 65У

Средний

св. 2,0 до 2,5

св. 30 до 45

Мелкий

св. 1,5 до 2,0

Б

св. 10 до 30

Очень мелкий

св. 1,0 до 1,5

до 10

Тонкий

св. 0,7 до 1,0

не нормируется

Очень тонкий

й

-"-

до 0,7

полнителя

По крупности зерен (модулю крупности) песок подразделяют на

два класса: I и II. Помимо обычного пр родного песка, стандартами

предусмотрена поставка

потреб

фракционированного песка в

телям

виде двух его фракций.

чному

, которые проходят через

Фракцией считаются зе на за

более крупные и

остаются

на

лее мелком из двух сит, находящих-

ся рядом в стандар н м наб

,

. . выделяемые этими двумя сита-

заполни

еля. Фракционирование производится разде-

ми из пробы

лением песка по гран

зерну, соответствующему размерам

отверстий какого-л бо

з двух контрольных сит: 1,25 или 0,63 мм.

Крупная (1,25…2,5 мм) и мелкая (0,63…1,25 мм) фракции песка

должны поставляться, храниться и дозироваться при приготовлении

бет нн й смеси раздельно. Этим обеспечивается более рациональ-

п

ный с ставзбетонной смеси и более высокая однородность бетона.

е

Если качество песка по зерновому составу или наличию приме-

с йоне с ответствует требованиям к заполнителям для бетона, песок

Р

одлежит обогащению. Обогащение состоит в промывке песка,

Дробленый песок получают дроблением каменных горных пород

и гравия в тех районах, где отсутствуют природные пески удовле-

творительного качества. Целесообразно также получать и использо-

вать дробленые пески из отсевов, остающихся при производстве

каменного щебня. Преимуществом дробленого песка перед природ-

ным является лучшее сцепление с ним цементного камня в бетоне.

У

8.3.3. Требования к мелкому заполнителю для бетона

ГОСТ 26633-91 «Бетоны тяжелые мелкозернистые. Технические

Н

требования к заполнителям» предъявляет к мелкому заполнителю

ряд требований по зерновому составу, ограничению вредных при-

месей и др.

Б

Т

Зерновой состав песка для бетонов большинства видов строи-

тельных конструкций регламентирован требованиями, приведен-

й

ными в табл. 8.2. К пескам для бетонов отдельных видов конструк-

ций предъявляются повышенные требования.

и

Т а б л и ц а 8.2

р

Требования к зерновому составу песка для бетона

Размеры отверстий

о

Полные остатки

т

на к нтрольных ситах, % по массе

контрольных сит, мм

2,5

0…20

1,25

и

5…45

0,63

20…70

0,315

35…90

0,16

90…100

прох д через сито 0,16 мм

0…10

п

1,5…3,25

м дульзкрупности

ске

Оч ньомелкие пески с модулем крупности от 1,0 до 1,5 допуска-

ются

рименению в бетонах класса по прочности до В 30.

Р

Сод ржание пылевидных

и глинистых частиц в природном

п

, согласно ГОСТ 8736, допускается не более 3 % по массе для

песков I класса и не более 10 % для песков II класса (тонких и

очень тонких).

180