Лабараторные работы(практикум)

Дробимость является косвенной характеристикой средней

прочности крупных заполнителей. Она определяется путем сдавли-

вания (сжатия) гравия в стандартном цилиндре. Марка гравия по

дробимости означает допустимые величины потерь при отсеивании

на контрольном сите.

Т

Показатель дробимости в процентах определяется по формуле

Др

m m

100 ,

Н

У

1

(9.8)

m

Б

где m – масса пробы заполнителя, г;

m1 – масса остатка на сите после отсеивания раздробившихся

частиц, г.

Приборы

материалы

ра

1. Пресс гидравлический с макс мальнымйусилием 500 кН.

2. Цилиндры стальные с внут енн м д аметром 75 и 150 мм со

съемным дном и плунже .

ат

и

3. Весы настольные лаб

ные.

т

4. Сита из стандар н го наб .

и

5. Сито с сеткой № 2,25.

6. Шкаф суш льныйом.

з

7. Сосуд для насыщения щебня (гравия).

п

Методика испытаний

В стальн й цилиндр с внутренним диаметром и высотой 150 мм с

выс ты 50 мм засыпают пробу заполнителя так, чтобы верхний его

е

уровеньоримерно на 15 мм не доходил до верхнего края цилиндра.

Р

Зат м в цилиндр вставляют пуансон и на гидравлическом прессе пе-

р дают заполнителю через

пуансон

сжимающее

усилие 200 кН

Результаты испытаний

У

Результаты испытаний заносят в лабораторный журнал по фор-

ме, приведенной в табл. 9.8.

Т

Т а б л и ц а 9.8

Н

Результаты испытаний на дробимость крупных заполнителей

Б

Определения

Гравий

д

Щебень

Фракция, мм

Размер отверстий кон-

ный

трольного сита, мм

приро

Усилие на пуансон, кН

Масса пробы, г

Масса остатка на кон-

р

трольном сите, г

о

Масса отсеянных зерен, г

Показатель дроб

, %

т

Масса гравия, щебня

Соответствующая марке

мости

прочн сть при сжатии гор-

ной

р дыз, МПа

По даннымотабл. 9.1 устанавливают марку по дробимости гравия

и

нтировочную прочность горных пород, слагающих его зерна;

п

орие

Р

80…100 МПа показатель дробимости гравия (табл. 9.1) 8…12 %,

щебня (табл. 9.2) 20…25 %, потому что показатель дробимости

зависит не только от прочности испытуемого материала, но и от

формы его зерен (для шаровидных зерен при той же нагрузке дро-

бимость меньше, для угловатых больше). Если обратиться к бето-

У

нам, аналогичные условия работы заполнителя имеют место только

в крупнопористом бетоне, а в плотных бетонах при расположении

зерен крупного заполнителя в сплошной среде растворной состав-

ляющей нагрузка передается равномерно распределенной, а не со-

средоточенной в точках контакта, как при испытании на дроби-

Н

мость. Поэтому заполнитель, показавший при стандартном испыта-

нии большую дробимость,

не обязательно будет хуже в бетоне с

точки зрения формировании его прочности.

Б

Т

Заключение

й

Сравнить показатели дробимости гравия природного и щебня

и

гранитного и объяснить результаты.

пр

Задание 5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ ПОРИСТЫХ

ЗАПОЛНИТЕЛЕЙ

Прочность порист

го

зап лнителя является величиной условной,

т

чности и определяется при испыта-

характеризует его марку по

нии на сдавливание в цилиндре по стандартной методике.

Предел прочнос

при сдавливании в цилиндре, МПа, вычисля-

з

ют по формуле

о

и

Rц

F

2

п

,

(9.9)

где

A

F – нагрузка при погружении пуансона до верхней риски, Н;

Р

А – лощадь поперечного сечения цилиндра, равная 0,0177 м .

гласно вышеприведенной формуле, не на действительную площадь

сжатия зерен в контактах, а на всю площадь цилиндра, включая пус-

тоты между зернами, мы сильно занижаем действительную проч-

ность заполнителя и получаем лишь ее относительную характеристи-

ку. Исследования показали, что прочность керамзитового гравия в

бетоне превышает показатель прочности при сдавливании в цилинд-

У

ре в среднем в 4,5 раза, а прочность аглопоритового щебня – в 30 раз.

Этими данными можно пользоваться для ориентировочной расчет-

Т

ной оценки прочности R расч названных пористых заполнителей по

результатам стандартных испытаний в цилиндре:

Rрасч = Кσц,

Б

(9.10)

где К – коэффициент пропорциональности, принимаемый равным

4,5 для керамзитового гравия; 30 для аглопоритового щебня.

Еще одна возможность для предварительной ориентировочнойН

оценки прочности керамических пористых заполнителей (к кото-

рым относятся керамзит и аглопорит) состоит в использовании эм-

где ρз – плотность зерен, г/см3.

плотности

:

пирической зависимости прочности от

R асч

15 2з ,

й

(9.11)

т

Приб рыри материалы

и

1. Пресс гидравл ческ йос максимальным усилием 500 кН.

2. Цилиндры стальные с внутренним диаметром 150 мм со съем-

ным дном и плунжером.

3. Щебень аглопоритовый; гравий керамзитовый.

п

зМетодика испытаний

е

Ис ытаниеопроводится по методике ГОСТ 9758. В стальной ци-

линдр диаметром 150 мм засыпают заполнитель на высоту 100 мм,

Р

сдавливают через пуансон сжимающей нагрузкой и фиксируют на-

грузку в тот момент, когда верхняя риска погружающегося в ци-

линдр пуансона окажется на уровне верхнего края цилиндра. Рас-

стояние между рисками пуансона – 20 мм, таким образом, испыта-

ние предусматривает сдавливание заполнителя на 1/5 его высоты

(или 1/5 первоначального объема).

Полученные результаты испытания керамзитового гравия следу-

ет сравнить со стандартными требованиями (см. табл. 3.3 для дан-

Т

ной марки по насыпной плотности (задание 1)) и установить, соот-

ветствует ли данный керамзитовый гравий требованиям стандарта и

Н

по какой категории качества. То же проделать по результатам испыУ-

тания аглопоритового щебня (см. табл. 9.4).

Б

Результаты испытаний

й

Прочность испытанных заполнителей вычисляют по формуле

(9.9); результаты заносят в табл. 9.9.

и

Т а б л и ц а 9.9

р

Прочность по стых заполнителей

о

Гравий

Щебень

т

Определения

керамзитовый

аглопоритовый

Нагрузка при сдавливании запол-

при

нителя на 1/5 объема, Н

Прочность

сдавл вании в ци-

линдре, МПа

по

Марка

насыпной плотности

Треб вания стандартов по проч-

н сти

з

Катег рия качества

е

Ориентировочная оценка расчет-

Р

ной рочности заполнителя:

писходя из результатов испытания

на сдавливание в цилиндре

исходя из плотности зерен

215

1.

И ц к о в и ч С.М. Заполн тели для бетона. – Мн.: Выш.

школа, 1983. – 214 с.

р

2.

ГОСТ 8267-93. Щебень г ав ййз плотных горных пород для

строительных работ. Техническ е услов я.

3.

го

ГОСТ 8269.0. Щебень и гавийиз плотных горных пород и

отходов промышленн п изводства для строительных работ.

Методы физико-механических испытаний.

4.

и

ГОСТ 9758. Зап лни ели п ристые неорганические для строи-

тельных работ. Ме оды испытаний.

5.

з

СТБ 1217-2000.тГравий, щебень и песок искусственные порис-

тые. Техническ е условия.

п

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 1 0

е

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА

оИ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ

Р

БЕТОННОЙ СМЕСИ

Цель работы

1.

Освоить методику проектирования рационального состава тя-

желого бетона расчетно-экспериментальным методом.

217

1.

Что представляют собой бетон и бетонная смесь?

Н

У

2.

Классификация бетона по средней плотности.

Т

3.

Какие компоненты входят в бетон?

4.

Что является крупным заполнителем в тяжелых бетонах?

5.

Какие значения имеет вода в бетонной смеси?

6.

й

Какую роль в бетоне выполняют крупные заполнители?

7.

Какими показателями характеризуется удобоукладываемость

бетонной смеси?

и

Б

8.

От каких факторов зависит удобоукладываемость бетонной

смеси?

р

9.

Какие исходные показатели необход мо знать для проектиро-

о

вания состава тяжелого бетона?

10. Какие способы упл тнения бетонной смеси применяют?

т

10.2. Задания к лаб раторной работе

з

Задание 1. Расчет предвари ельного (ориентировочного) состава

тяжелого бетона.

о

е пробных замесов и определение удобо-

Задание 2. И готовлен

укладываем сти бетоннойисмеси.

п

Задание 3. Определение средней плотности бетонной смеси. Из-

готовление к нтр льных бетонных образцов и расчет фактического

е

расхода с ставляющих бетона.

Р

218

Бетон – это искусственный камень, получаемый в результате

твердения рационально подобранной, тщательно перемешенной и

уплотненной смеси, состоящей из минерального вяжущего вещест-

ва, воды, мелкого и крупного заполнителей. Минеральные вяжущие

вещества и вода – активные составляющие в бетоне, мелкий и

крупный заполнитель – инертные.

Н

Бетонная смесь – это смесь составляющих бетона до началаУза-

твердевания. Смесь сухих компонентов (без воды) называется сухой

бетонной смесью. При добавлении воды в эту смесь происходитТгид-

ратация минеральноговяжущего, твердениеи превращениееев бетон.

Цементное тесто, образующееся при затворении цемента водой,

й

обволакивает зерна песка (мелкого заполнителя), щебня или гравия

(крупных заполнителей). Оно

играет роль своеобразной смазки,

при

придающей бетонной смеси необходимую подвижностьБ.

Зерна заполнителей, надежно связанные цементным камнем, об-

р

разуют жесткий скелет бетона, уменьшая его усадку, возникающую

в результате усадки цементного камня

твердении.

обеспечивать

Подбор состава тяжелого (обычного) бетона состоит в определе-

нии наиболее раци нальн го с

тношения между материалами, со-

ставляющими бе он, цемент м, водой, песком, щебнем или грави-

ем. Соотношение указанных материалов должно при наименьшем

н стью в сантиметрахпрочности или жесткостью в секундах (ГОСТ 10181.1).

расходе цемента

получение бетонной смеси требуе-

мой

подв жнос

(жес кости),

а также

бетона заданной марки

(класса) по

в установленные сроки.

которых

еск

е свойства бетонной смеси оценивают подвиж-

Технолог

п

По

движнзсти и жесткости различают бетонные смеси: сверхже-

сткие, жесткие, низкопластичные, пластичные и литые, характери-

е

приведена в табл. 10.1.

стика

Р

219

Т а б л и ц а 10.1

Характеристика бетонных смесей

Наименование

Марка по удобо-

Подвиж-

Жест-

бетонной смеси

укладываемости

ность

кость,

У

ОК, см

Ж, сек

Сверхжесткие

СЖ3

-

более 100

СЖ2

-

Т

51…100

СЖ1

-

41…500

Жесткие

Ж-4

-

31…40

Ж-3

-

21…30

Ж-2

-

11…20

Ж-1

-

Б

5…10

Низкопластичные

П1

1…4

4 и менее

Н

П2

5…9

-

П4

й

-

16…20

Литые

П5

и

-

21 и бо-

лее

растяжении

Контрольными характеристиками качества бетона по прочности

являются классы и марки.

Основной

ха актеристикой бетона явля-

ется класс бетона по пр чности на сжатие и, при необходимости,

Марка бетона по прочности на сжатие характеризуется сред-

при осевом растяжении или

при изгибе.

Класс бетона по

чн с и на сжатие характеризуется пре-

при

и с гарантированной обеспеченностью

делом прочности

сжа

з

(не менее 0,95).

о

ним значением предела прочности бетона без учета коэффициента

вариации (и менчивости).

10.3.2. Устан вление требований к бетону и бетонной смеси

Класс бетона, отпускная прочность и другие специальные требо-

Р

ванияп(морозостойкость, химическая

стойкость,

истираемость

и т. д.) определяются условиями эксплуатации конструкции и ука-

езываются в рабочих чертежах и нормативной документации на дан-