Определение марки бетона по истираемости

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное учреждение высшего профессионального образования

«Томский государственный архитектурно-строительный университет»

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАРКИ БЕТОНА

ПО ИСТИРАЕМОСТИ

Методические указания к лабораторной работе

Составитель Н.П. Душенин

Томск 2015

Определение марки бетона по истираемости: методические указания к лабораторной работе / Сост. Н.П. Душенин. – Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2015. – 14 с.

Рецензент к.т.н., доцент Г.Г. Петров

Редактор к.т.н., доцент Т.В. Савченкова

Методические указания к лабораторной работе по дисциплине Б3.В5 «Технология бетона, строительных изделий и конструкций» и Б2.ДВ1.2 «Механические методы испытаний», для студентов, обучающихся по направлению подготовки бакалавров 270800 «Строительство» и профилю подготовки «Производство строительных материалов и конструкций», очной формы обучения.

Печатаются по решению методического семинара кафедры строительных материалов и технологий, протокол № 10 от 26.12.14 г.

с 01.02.2015 до 01.02.2020

Оригинал-макет подготовлен автором.

Подписано в печать 14.01.15 г. Формат 60×84. Бумага офсет. Гарнитура Таймс.

Уч.-изд. л. 0,74. Тираж 40 экз. Заказ №

Изд-во ТГАСУ, 634003, г. Томск, пл. Соляная, 2. Отпечатано с оригинал-макета в ООП ТГАСУ.

634003, г. Томск, ул. Партизанская, 15.

2

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1. Цель работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

2. Оборудование и материалы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

3. Общие требования и методы отбора образцов для испытаний . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7

4. Подготовка к испытанию. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

5. Проведение испытания . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9

6. Обработка результатов. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 7. Вопросы для самоконтроля . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

ПРИЛОЖЕНИЕ 1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

ПРИЛОЖЕНИЕ 2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 13

Список рекомендуемой литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

3

ВВЕДЕНИЕ Истираемость – способность материала изменяться в объ-

ѐме и массе под действием истирающих усилий.

Истираемость зависит от твердости материала: чем выше твердость, тем меньше истираемость.

Истираемость материалов и изделий важна во многих областях жизнедеятельности человека, таких, как строительство, создание контактных пар для электроустановок, определение качества таблеток в фармации и др.

Встроительстве, например, для дорожных и аэродромных бетонных плит истираемость определяют при освоении производства, изменении состава бетона, технологии, вида и качества материалов, но не реже одного раза в 6 месяцев.

Имитировать практические условия истирания бетона в реальных конструкциях нелегко, и главная трудность испытаний на истираемость состоит в том, чтобы с уверенностью можно было считать результаты испытания соответствующими истинному сопротивлению бетона.

Сопротивление бетона истиранию можно определять различными методами, каждый из которых основан на воспроизведении истирания бетона в практических условиях. При всех испытаниях показателем истирания является уменьшение веса образца.

ВРоссии базовым методом определения истираемости для бетонов всех видов (для дорожных конструкций, полов, лестниц

идругих конструкций) является методика определения истираемости на круге истирания типов ЛКИ-2 и ЛКИ-3, которые и представлены в данном методическом указании.

Целями освоения дисциплины «Механические методы испытаний» является приобретение знаний и экспериментальных навыков исследования состава, структуры и свойств строительных материалов и определения качественных характеристик строительных изделий и конструкций.

4

Компетенции обучающегося, формируемые в результате освоения дисциплины:

ОК-1 Владение культурой мышления; способность к обобщению, анализу, восприятию информации, постановке цели и выбору путей ее достижения

ПК-5 Владение основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыками работы с компьютером как средством управления информацией

ПК-17 Знание научно-технической информации, отечественного и зарубежного опыта по профилю деятельности

ПК-19 Способность составлять отчеты по выполненным работам, участвовать во внедрении результатов исследований и практических разработок

В результате освоения дисциплины студенты должны

Знать:

–состав материала, основные понятия, термины и опреде-

ления;

–назначение и области применения механических методов испытания строительных материалов, изделий и конструкций;

–особенности подготовки образцов для проведения испы-

таний;

–методы и приборы по экспериментальным исследованиям строительных материалов.

Уметь:

–организовать производственный контроль качества на всех этапах технологического процесса производства строительных материалов, изделий и конструкций;

–обобщать опыт внедрения разработанных технических решений и научных исследований;

–пользоваться специальной литературой, справочниками, стандартами, нормативными и другими руководящими документами;

5

–делать выводы по проведенной работе.

Владеть

–инженерной терминологией в области строительных материалов и технологий их производства;

–методами определения физико-механических, технологических и эксплуатационных свойств строительных материалов, изделий и конструкций.

1. ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Изучение и практическое освоение методики определения истираемости бетонов сухим абразивом на круге истирания ЛКИ-3.

2. ОБОРУДОВАНИЕ И МАТЕРИАЛЫ

Круг истирания типа ЛКИ-3 (рис. 1). Весы технические по ГОСТ 24104-80. Штангенциркуль по ГОСТ 166-80.

Стальные линейки по ГОСТ 427-75.

Шлифзерно №16 по ГОСТ 3647-80 или нормальный вольский песок по ГОСТ 6139-78.

Рис.1. Круг истирания типа ЛКИ-3

1 - истирающий диск; 2 - испытываемые образцы; 3 - нагружающее устройство; 4 - счетчик оборотов

6

Круг истирания должен иметь съемный вращающийся в горизонтальной плоскости истирающий диск, изготовленный из серого чугуна твердостью 185–215 кН/см2. На поверхности истирающего диска не допускаются выбоины и углубления шириной более 5 мм и глубиной более 0,5 мм. Скорость вращения истирающего диска под нагрузкой должна быть (30±1) об/мин.

3. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ И МЕТОДЫ ОТБОРА ОБРАЗЦОВ ДЛЯ ИСПЫТАНИЙ

3.1. Требования к бетону по истираемости указываются в технической документации на сборные бетонные и железобетонные изделия.

3.2. Истираемость бетона определяют при подборе состава бетона для изделий или конструкций, к которым предъявляются требования по истираемости, а также при каждом изменении вида крупного заполнителя или его содержания в бетоне более чем на 100 кг/м3, но не реже одного раза в 6 месяцев.

3.3. Отбор проб бетона для изготовления контрольных образцов следует производить:

при подборе или проверке состава бетона - из лабораторного замеса;

на заводах сборного железобетона - в процессе производства бетонных и железобетонных изделий;

на посту формования бетонных и железобетонных изде-

лий;

на заводах товарного бетона - у места погрузки бетонной смеси в транспортную емкость.

3.4. Определение истираемости бетона следует производить в возрасте, соответствующем достижению бетоном проектной марки по прочности, если в нормативных документах на изделия или конструкции не предусмотрен другой возраст бетона для определения истираемости.

3.5. Образцы для испытаний на круге истирания должны иметь форму куба с ребром длиной 70 мм или цилиндра диаметром и высотой 70 мм.

7

3.6. При определении истираемости бетона с зернами заполнителя крупностью до 20 мм образцы изготавливают в металлических формах.

3.7. При определении истираемости бетонов с зернами заполнителя крупностью более 20 мм образцы для испытаний должны выпиливаться или выбуриваться из изделий или бетонных образцов большего размера.

3.8. Образцы испытывают сериями. Число образцов в серии должно быть не менее трех.

3.9. Массу образцов и их размеры определяют с погрешностью не более 0,2 %.

3.10. Температура воздуха в помещении, где проводят испытания, должна быть (25±10) °С, а относительная влажность

(50±20) %.

4. ПОДГОТОВКА К ИСПЫТАНИЮ

4.1. Испытание бетона на круге истирания проводят на воздушно-сухих образцах, предварительно выдержанных не менее 2 суток в помещении с температурно-влажностными условиями по п. 1.12, либо на образцах, предварительно насыщенных водой по ГОСТ 12730.3.

4.2. Истиранию подвергают нижнюю грань образца. Перед испытанием образцы взвешивают и штангенциркулем измеряют площадь истираемой грани.

4.3. Неплоскостность поверхности истираемой грани образцов не должна превышать 0,05 мм на 100 мм длины.

4.4. Боковые грани образцов-кубов, перпендикулярные истираемой грани, перед испытанием нумеруют цифрами 1, 2, 3, 4 и в последовательности этой нумерации образец поворачивают при проведении испытаний, предусмотренных разделом 5.

8

5.ПРОВЕДЕНИЕ ИСПЫТАНИЯ

5.1.Образцы устанавливают в специальные гнезда круга истирания. После установки проверяют возможность свободного перемещения образцов в гнездах в вертикальной плоскости.

5.2.К каждому образцу (по центру) прикладывают сосредоточенную вертикальную нагрузку величиной (300±5) Н, что соответствует давлению (60±1) кПа. Нагрузка обеспечивается набором грузов (См. поз. 3, Рис. 1) навешиваемых на рычаг. Масса грузов составляет 2,9 кг.

5.3.На истирающий диск равномерным слоем насыпают первую порцию шлифзерна №16. Масса навески 20 г.

5.4.После установки образцов и нанесения на истирающий диск абразива включают привод круга и производят истирание. Через каждые 30 м пути истирания, пройденного образцами или 28 оборотов истирающего диска, истирающий диск останавливают. С него удаляют остатки абразивного материала и истертого в порошок бетона и насыпают на него новую порцию абразива по п. 5.3. и снова включают привод истирающего диска. Указанную операцию повторяют 5 раз, что составляет 1 цикл испытаний (150 м пути испытания).

5.5.После каждого цикла испытаний образец (образцы) вынимают из гнезда, поворачивают на 90° в горизонтальной плоскости (вокруг вертикальной оси согласно ранее нанесенной нумерации) и проводят следующий цикл испытаний по п. 5.4.

5.6.Всего проводят 4 цикла испытаний для каждого образца (общий путь истирания равен 600 м).

5.6.После 4 циклов испытания образцы вынимают из гнезд, обтирают сухой тканью и взвешивают.

9

6. ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ

6.1. Истираемость бетона (G1 в г/см2), характеризуемую потерей массы образца, определяют с погрешностью до 0,1 г/см2

где т1 - масса образца до испытания, г; т2 - масса образца после 4 циклов испытания, г;

F - площадь истираемой грани образца, см2.

6.2. Истираемость бетона серии образцов Gc определяют с погрешностью до 0,1 г/см2 как среднее арифметическое значение результатов определения истираемости отдельных образцов серии по формуле

n

Gi

c n

где n - число образцов в серии.

При вычислении средней истираемости серии образцов следует производить проверку выпадающих результатов. (ПРИЛОЖЕНИе 2).

Результаты испытаний заносят в табл. 1

10