(3.11)

затем определяем плотность цементно-песчаной бетонной смеси рб.см. Для этого берем мерный цилиндр, наполняем его цементно-песчаной бетонной смесью и уплотняем на вибростоле, а затем рб.см. определяем по формуле:

, (3.12)

По фактической плотности цементно-песчаной смеси корректируем расход песка. Для этого определяем отношение теоретической и фактической плотности по формуле:

,(3.13)

Расход песка корректируем по формуле:

,(3.14)

Для второго и третьего пробных замесов берем расход цемента и . Определяем В/Ц отношения для второго и третьего пробного замеса . Затем приготовляем второй и третий пробные замесы, определяем фактическую плотность бетонной смеси в обоих замесах и корректируем расход песка, как было указано выше.

Приготовление пробного замеса производится вручную. Для этого берут сферическую чашку, протирают ее влажной тканью, помещают в нее отдозированные песок и цемент и тщательно перемешивают в сухом состоянии. Затем в сухой смеси делают лунку и приливают необходимое для данного замеса количество воды и снова тщательно перемешивают.

Пример расчета состава мелкозернистого цементно-песчаного бетона. Марка бетона М 400. цемент М 400 с истинной плотностью рц=3,15 г/см³; песок крупный с водопотребностью 6%, истинная плотность рп=2,6 г/см³, удобоукладываемость бетонной смеси 30 с.

Определяем значение В/Ц

По рисунке 3.1 для песка с водопотребностью 7% п=1:1,3. Для используемого песка с водопотребностью % п=(1,3+0,1·3,3)=1:3,63. Принимаем 1:3,6.

Определяем расход цемента



В=0,45х465=210л/м³; П=465х3,6=1674 кг/м³.

При опытной проверке удобоукладываемости водопотребность бетонной смеси оказалась равной 230 л/м³.

Соответственно корректируем

Ц1=230/0,45=510 кг/м³;

Ц2=510х0,8=408 кг/м³;

Ц3=510х1,2=612 кг/м³.

Определяем плотность бетонной смеси теоретическую

Ссм=510+230+510х3,6=2576 кг/м³

Корректируем замесы и определяем фактическую плотность бетонной смеси.

Она оказалась равной 2350 кг/м³. Корректируем расход материалов на 1 м³ бетонной смеси

2576/2350=1,1

Ц=510/1,1=467 кг/м3; В=230/1,1=210 кг/м³;

П=2350-467-210=1670 кг/м³.

Определяем для каждого замеса В/Ц

В/Ц=210/467=0,45 кг/м3; В/Ц=210/408=0,51; В/Ц=210/612=0,34.

Изготовляем из каждого пробного замеса образцы-балочки, испытываем и строим зависимость прочности от водоцементного отношение для данной марки бетона и по нему расход материалов на 1 м³ бетонной смеси.

3.5 Определение подвижности и удобоукладываемости бетонной смеси

Подвижность (пластичность) мелкозернистой цементно-песчаной бетонной смеси определяют по расплыву стандартного конуса на встряхивающем столике. Стекло и внутреннюю поверхность стандартного конуса и насадки протирают влажной тканью. Конус с насадкой устанавливают на встряхивающий столик, заполняют его бетонной смесью в два приема равным по высоте слоями и уплотняют металлической штыковой: нижний слой 15 раз, верхний 10 раз. Во время уплотнения бетона конус прижимают рукой к стеклянному диску.

После уплотнения насадку снимают, излишек бетона убирают, и поверхность конуса заглаживают вровень с его краями. Конус снимают медленно, строго вертикально и встряхивают 30 раз в течении 30 с. Расплыв конуса измеряют в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Среднее арифметическое этих измерений дает расплыв конуса.

Удобоукладываемость (жесткость) определяют с помощью малого конуса диаметром 10 см у основания. Его устанавливают в форму куба 10х10х10 см, а куб помещают на лабораторную виброплощадку. Наполняют конус бетонной смесью в два приема, примерно равными по высоте слоями, уплотняют штыкованием стандартной штыковой (d=20 мм, l=250 мм) нижний слой 15 раз, верхний 10 раз. Затем конус заглаживают, снимают и включают виброплощадку и секундомер. Когда бетонная смесь займет горизонтальное положение и на ее поверхности появится цементное молоко, выключают секундомер и виброплощадку. Время вибрирования является удобоукладываемостью (жесткостью) бетонной смеси.

3.6 Изготовление хранение и испытание образцов-балочек

Форму балочек, тщательно очищенную и смазанную устанавливают на виброплощадку, надевают на нее насадку и закрепляют. В форму укладывают бетонную смесь с некоторым избытком. Уплотнение пластичных смесей до 30 с. Жесткая смесь вибрируется время равное удобоукладываемости плюс 30 с.

С формованные образцы вместе с формой хранятся 242 часа, в нормальных условиях твердения до истечения 28 суток с момента формования.

Испытание образцов-балочек сначала производят на изгиб на машине МИИ-100. Образец устанавливают на опоры машины так, чтобы нагрузка прикладывалась параллельно слоям укладки бетона. Предел прочности на изгиб бетона определяют как среднеарифметическое значение 3 определений.

Полученные после испытания на изгиб шесть половинок балочек подвергают испытанию на сжатие на гидравлическом прессе с предельной нагрузкой 10 т. для этого половинку балочки помещают между двумя стандартными пластинами (4х6,25) с площадью 25 см² таким образом, чтобы нагрузка прикладывалась параллельно слоям укладки бетона, а упоры пластинок прилегали к гладкой торцевой стенке половинки образца-балочки. Половина балочки вместе с пластинками устанавливается в центре плиты пресса. Затем половинку балочки зажимают между плитами пресса и включают пресс. Предел прочности на сжатие каждой половинки балочки определяют по формуле:

,(3.15)

где Рраз-разрушающая нагрузка, кгс;

F-площадь пластин, см².

Средняя скорость нарастания нагрузки при сжатии вычисляют как среднее арифметическое значение четырех наибольших результатов испытания шести половинок образцов-балочек по формуле:

,(3.16)

Таблица 3.1 Результаты испытаний пробных образцов

№ пробного замеса	№ образца	Расход материалов	Плотность бетона фактич. кг/м3	Предел прочности на изгиб	Предел прочности на сжатие	Средний предел прочности на сжатие МПа

По результатам таблицы 3.1 строим график зависимости прочности на сжатие от расхода цемента.

По графику находят фактический расход цемента.

Контрольные вопросы

1. Получение мелкозернистых бетонов с заданными свойствами;

2. Назначение мелкозернистых бетонов;

3. Основы технологии получения мелкозернистого бетона.

Контрольные задания для СРС

1. Виды песков;

2. Прочность мелкозернистых бетонов.

4. Лабораторная работа №4. Проектирование состава поризованного и легкого бетона на пористых заполнителях и исследование основных факторов, влияющих на его свойства.

4.1 Общие сведения

Подбор состава легкого бетона осуществляется на основе расчетно-экспериментального метода, но в этом подборе не возможно, пользоваться формулами для расчета прочности, так как вследствие значительного разнообразия свойств и характеристик пористых заполнителей (даже в пределах одного и того же вида), необходимо учитывать особенности свойств легких бетонов и влияние на них качества заполнителей.

В основу проектирования состава легкого бетона положено экспериментальное построение зависимостей Rб=f(Ц), б=f(Ц) для данных конкретных условий (исходные материалы, активность цемента, подвижность смеси и др.). Для построения этих зависимостей готовят три опытных замеса равноподвижных бетонных смесей с различными расходами цемента.

Проектирование состава легкого бетона состоит из трех последовательно выполняемых этапов: предварительно назначается (рассчитывается) ориентировочный расход составляющих материалов на 1 м3 и на приготовления опытных замесов объемов V (л) для трех составов бетона, отличающихся расходом цемента: в процессе приготовления пробных замесов уточняются составы бетона, изготовляются контрольные образцы, по которым и определяют показатели прочности и средней плотности, а также водопотребности бетонной смеси от расхода цемента и по ним определяют искомый состав бетона.

Для улучшения теплофизических свойств легкого бетона на пористом заполнителе применяют поризацию растворной части бетона или заменяют ее поризованным цементным камнем, т.е. готовят легкий бетон на крупном пористом заполнителе без песка. К поризованным легким бетонам относят бетоны, содержащие более 800 л/м³ легкого крупного заполнителя, у которых объем воздушных пор составляет 5-25%. Поризацию таких бетонов осуществляют либо предварительно приготовленной пеной, либо за счет введения газообразующих или воздухововлекающих добавок. Пеной поризуют только беспесчаные смеси, воздухововлекающими добавками -только смеси с песком, газообразующими добавками - смеси с песком и без песка. В зависимости от используемого заполнителя и способа поризации бетоны получают название: керамзитопенобетон, керамзитогазобетон, ке-рамзитобетон с воздухововлекающей добавкой.

По сравнению с легким бетоном плотной структуры поризованный бетон имеет пониженные плотность и коэффициент теплопроводности. В нем можно использовать крупный заполнитель прерывистого зернового состава, уменьшить или полностью исключить расход пористого песка, применить более тяжелый пористый заполнитель (без увеличения плотности бетона).

По сравнению с неавтоклавным ячеистым бетоном поризованный легкий бетон отличается значительно меньшим расходом вяжущего вещества, повышенным модулем деформации и долговечностью, меньшей усадкой. Поризованные легкобетонные смеси отличаются хорошей связанностью и удобоукладываемостью, и их применение значительно упрощает формование изделий, позволяет отказаться от пригруза при уплотнении смеси в процессе ее укладки вибрированием.

Прочность поризованного бетона может быть 5-10 МПа, а плотность - 700-1400 кг/м³. Прочность и плотность бетона зависят от его структуры. Как правило, обжиговые пористые материалы (керамзит и др.) при одной и той же плотности имеют более высокую прочность, чем пористый раствор. Поэтому максимальное насыщение поризованного легкого бетона керамзитом (0,9-1,15 м³/м³) способствует повышению его прочности или понижению расхода цемента.

Для поризованного легкого бетона рационально применять цемент М400 и выше, так как это способствует уменьшению его расхода и тем самым понижению плотности бетона (цемент-наиболее тяжелая составляющая бетона). Выбор марки керамзита по плотности и виду песка можно ориентировочно сделать на основе табл. 4.1, в которой показана зависимость плотности керамзитобетона от вида керамзита, песка и требуемой прочности бетона: чем выше требуемая прочность, тем больше расход цемента и соответственно выше плотность керамзитобетона. Подбор состава легкого бетона, поризованного воздухововлекающими добавками, производят расчетно-экспериментальным путем с проведением опытных замесов. Расход цемента для опытных замесов определяют по таблице 4.1, а ориентировочный расход воды по таблице 4.2. При использовании более легкого и пористого керамзита принимают повышенный расход воды.

Расход керамзитового гравия для подвижных смесей с учетом раздвижки его зерен для обеспечения необходимой подвижности бетонной смеси принимают 0,9-0,95 м³, для малоподвижных и умеренно жестких смесей на керамзитовом песке - 0,9-1,05 м³, для жестких смесей на кварцевом песке- 1,05-1,15 м³ (большие значения относятся к керамзитовому гравию меньшей прочности).

4.2 Определение ориентировочного состава бетона на 1 м³ бетонной смеси

По таблице 4.1 находим ориентировочный расход цемента в зависимости от требуемой прочности легкого бетона, от марки керамзита, средней плотности керамзитобетона и строения различных классов (жесткость бетонной смеси Ж=5...10 с по ГОСТ (10181.1-81).

По таблице 4.2 в зависимости от вида песка, от насыпной плотности керамзитового гравия и пластичности или жесткости бетонной смеси определяем ориентировочный расход воды.

Таблица 4.1 Расход цемента (М 400) для плотного керамзитобетона

Марка керамзита	Расход цемента кг/м3 для керамзитобетона класса
	В3,5	В5	В7,5	В10	В15	В22,5
350...400
450...500
550...600
Марка керамзита	Расход цемента кг/м3 для керамзитобетона класса
	В3,5	В5	В7,5	В10	В15	В22,5
700
800

Примечание: При использовании цемента марки 300 норма его расхода увеличивается соответственно на каждый класс на 5, 7, 10, 15 и 20%.

При увеличении подвижности до 2,5 см. и 8 см. расход цемента повышается на 15% и 20%, а при повышении жесткости смеси более 31 с. расход цемента снижается на 10%

Таблица 4.2 Ориентировочный расход воды на приготовление керамзитобетонной смеси плотной структуры

Показатель удобоукладываемости смеси	Расход воды, л/м3, керамзитобетона на песке
	кварцевом	керамзитовом
	при насыпной плотности керамзитового гравия
Осадка конуса, см.	жесткость см.	300	500	800	300	500
-	7…13	195…210	185…200	175…190	250…270	240…260
-	4…7	205…220	195…210	185…200	275…300	265…290
3…5		215…230	205…220	195…210	300…325	290…315
6…8		225…240	215…230	205…220	325…350	315…340
9…12		235…250	225…240	215…230	350…375	340…360

Рассчитывается ориентировочный расход крупного и мелкого заполнителя в кг на 1 м³ бетонной смеси, исходя из заданной средней плотности бетона в сухом состоянии по формуле:

Зо=б-1,15Ц,(4.1)

гдеб-заданная плотность сухого бетона, кг/м³;

1,15 Ц-масса цементного камня в бетоне с учетом химически связанной воды в нем, кг.

Затем определяют расход песка по массе на 1 м3 по формуле:

П=,(4.2)

где ,-насыпная плотность соответственно песка и гравия;

-доля песка и смеси заполнителей, которая выбирается по таблице 4.3.

Таблица 4.3 Ориентировочные зерновые составы смеси фракционированных заполнителей для легкого бетона на керамзитовом гравии

Размер зерна, мм.	Зерновой состав заполнителя, % от суммы объемов отдельных фракций смеси
	конструктивно-теплоизоляционного	конструктивного
	при наибольшей крупности зерен, мм.
До 1,25	25	20	15	25	20
1,25…2,5	15	15	10	20	15
2,5…5	10	10	10	10	15
5…10	50	25	15	45	20
10…20	-	30	20	-	-
20…40	-	-	30	-	-

Примечание: При переходе от гравия к щебню содержание песчаных фракций увеличивается на 5-7% и соответственно уменьшается содержание фракций крупного заполнителя.

Расход керамзитового гравия по массе определяем по формуле:

Г=Зо- П(4.3)

Зная общий расход песка и гравия, можно рассчитать их расход по отдельным фракциям, пользуясь рекомендациями зерновых составов смеси заполнителей в соответствии с табл.3.

Для расчета расхода каждой фракции заполнителей по массе вначале необходимо определить соотношение фракций по массе. Для этого перемножают объемные доли соотношений фракций заполнителей из таблицы 3 на значение соответствующей насыпной плотности каждой фракции, определенную до начала расчета. Затем рассчитывают расход каждой фракции заполнителей на 1 м3 бетонной смеси по массе (кг), исходя из найденных выше расходов песка и гравия по формулам (2) и (3).

Аналогично рассчитывают расходы материалов для двух других составов при расходе цемента (20-25%) и их приготовление.

4.3 Расчет расхода материалов на пробные замесы

Расчет состава пробных замесов производят на основании формул:

Цо=; По=; Го=; Во=;(4.4)

Объем пробного замеса выбирают таким, чтобы хватило отформовать три образца-куба размером 10х10х10 см., т.е.V=4 л.

После расчета расходов материалов на пробный замес их приготовляют с корректировкой содержания воды в каждом из них до получения заданной удобоукладываемости бетонной смеси. Удобоукладываемость бетонной смеси определяется путем сжатия ее в руке.

При этом она должна комковаться, а цементное тесто не прилипает к руке.Для каждого замеса определяется средняя плотность бетонной смеси в уплотненном состоянии. Для этого взвешивают металлический мерный цилиндр емкостью 1 л, наполняют его бетонной смесью и уплотняют на лабораторной виброплощадке и взвешивают мерный цилиндр с бетонной смесью. Средняя плотность бетонной смеси определяется по формуле:

б.см.=, кг/л (дм³) (4.5)

где m1-масса металлического цилиндра с бетонной смесью, кг;

m-масса пустого металлического цилиндра, кг;

V-1л-объем металлического цилиндра.

Исходя из полученной средней плотности бетонной смеси в уплотненном состоянии, определяют фактический расход материалов на 1 м3 для пробных замесов. По сумме масс материалов, израсходованных на пробный замес и средней плотности бетонной смеси определяют фактический объем пробного замеса по формуле:

Vпзф=,(5.6)

=Цпз+Ппз +Гпз+Впз

где

- сумма масс материалов, идущих на пробный замес, кг;

бсм - средняя плотность бетонной смеси пробного замеса, кг/л (дм³).

Фактический расход материалов на 1 м³ уплотненной смеси определяется по формуле:

Цф=·1000;Пф=·1000,(5.7)

Гф=·1000;Вф=·1000,(5.8)

4.4 Изготовление и хранение образцов-кубов

Из бетонной смеси каждого пробного замеса изготовляют образцы-кубы 10х10х10 см с их последующим твердением в нормальных условиях t=203^оС, W=95 100%) в течении 28 суток.После истечения 28 суток образцы испытывают на сжатие и испытанные образцы высушивают. Прочность на сжатие и среднюю плотность высушенных образцов определяют по формуле:R28=кгс/м² (Мпа), (4.9)

кг/м³,(4.10)

где F-разрушающая нагрузка, кг;

m1-площадь образца-куба, см²;

m-масса испытанного и высушенного образца, кг;

V-объем образца-куба, м³

Результаты расчетов и испытаний каждой бригады заносятся в таблицу 4.4

Таблица 4.4 Результаты проектирования состава керамзитобетона

№ замеса	Заданная прочность бетона, МПа	Заданная плотность бетона	Жесткость бетонной смеси	Фактически сред. плотность бетона, кг/м3	Факт. расход материалов, кг/м3	Прочность при сжатии, МПа
				Бетонной смеси	бетона

На основании полученных результатов испытаний (таблицы 4.4) производят построение зависимостей прочности от расхода цемента, средней плотности от расхода цемента и расхода воды от расхода цемента. Назначение искомого состава проводится на основе полученных зависимостей Rб=f(Ц),=f(Ц), В=f(Ц) методом графической интерполяции. Сначала из кривой RГ=f(Ц) определяют расход цемента, обеспечивающий заданную прочность бетона: по найденному расходу цемента из кривой б=f (Ц) находят соответствующую ему среднюю плотность бетона в сухом состоянии, и затем из кривой В=f(Ц) уточняют содержание воды в бетонной смеси.

Контрольные вопросы

1. Получение легких бетонов с заданными свойствами;

2. Назначение легких бетонов;

3. Основы технологии получения легкого бетона.

Контрольные задания для СРС

1. Виды пористых заполнителей;

2. Особенности испытания легких бетонов.

5. Лабораторная работа №5. Исследование факторов, влияющих на свойства бетонной смеси

5.1 Общие сведения

Изготовление бетонных и железобетонных изделий включает следующие основные процессы: приемка и хранение вяжущих веществ, заполнителей и арматуры; приготовление бетонной смеси, включая и подготовку составляющих, изготовление различных арматурных элементов; формование изделий; укрупни тельная сборка и укомплектование строительных деталей и конструкций с целью повышения степени их заводской готовности.

Основными технологическими переделами процесса изготовления бетонных и железобетонных изделий являются, приготовление бетонной смеси, формование, тепловая обработка, а также отделка лицевых поверхностей.

Эти технологические переделы в основном отражение в данном разделе лабораторного практикума так, лабораторная работа № 6 исследованию режимов виброуплотнения бетонной смеси.

Цель работы

Исследовать сравнительную эффективность перемешивания бетонных смесей (подвижных и жестких) на плотных (пористых) заполнителях в разных видах смесителей.

5.2 Содержание лабораторной работы

В работе исследуется сравнительная эффективность перемешивания подвижных или жестких бетонных (на плотных и пористых заполнителях) и растворных смесей в различных смесителях. При проведении работы рекомендуется студентов разделить на три бригады. Каждая бригада выполняет одно из указанных ниже зданий. Работа рассчитана на 3 ч.

Задание 5.1.1 Бригада 1, состоящая из двух звеньев, проводит опыты с использованием растворных смесей. Состав раствора 1:3 по массе. Материалы портландцемент M 400; кварцевый песок с Мкр=2,0 Подвижность растворной смеси, определенная стандартным способом, равна соответственно 8-10 и 1.2 см при выполнении работы звеньями 1 и 2.

Задание 5.1.2 Бригада 2 проводит те же опыты, но с использованием в опытах бетонной смеси на плотном заполнителем-известняковом щебне с Dнаиб= 20 мм. Остальные материалы те же. Подвижность бетонной смеси равна 5-6 см (при выполнении работы звеном 1). Жесткость бетонной смеси равна 5-7 с (при выполнении работы звеном 2).

Задание 5.1.3 Бригада 3 проводит те же опыты, но с использованием в опытах бетонной смеси на пористом заполнителе. Материалы: портландцемент М 400, керамзит с D наиб =20 мм, песок керамзитовый. Звено 1 использует бетонную смесь с подвижностью 5 см, а 2-е - с жесткостью 7 с. Средняя плотность бетона в сухом состоянии 1000 кг/м³.

5.3 Указания по проведению лабораторной работы

Рассчитывается расход материалов для приготовления замесов (растворная смесь рассчитывается исходя из принятой средней плотности и пористых заполнителях расчетно-экспериментальным методом). Контрольный (эталонный) замес объемом 2 л перемешивается вручную. Объемы замесов для перемешивания смеси в лопастном смесителе, в бегунах и в вибросмесителе соответственно равны 5,3 и 5 л.

Каждое звено приготовляет замесы.

На контрольном замесе уточняют необходимое содержание воды для обеспечения заданной подвижности или жесткости.

Перемешивают материалы. Контрольный замес перемешивают вручную, а другие замесы - в лопастном смесителе, в бегунах и в вибросмесителе. Во всех замесах расход воды принимают постоянным. Время перемешивания смеси в каждом смесителе одинаковое 3-5 мин.

Рисунок 5.1 Изменение средней плотности в зависимости от способа перемешивания

I-растворной: II-на плотных заполнителях; III-на пористых заполнителя

1-перемешивание вручную; 2-то же, в лопастном смесителе; 3-то же, в бегунах, 4-виброперемешивание, а) результаты опытов звена 1,

б) то же, звена 2.

Рисунок 5.2 Изменение прочности при сжатии в зависимости от способа перемешивания смеси I-растворной; II-на плотных заполнителях; III-на пористых заполнителях; 1-перемешивание вручную;

2-то же, в лопастном смесителе; 3-то же, в бегунах, 4-иброперемешивание:

а) результаты опытов звена 1; б) то же, звена 2.

При каждом способе перемешивания определяют среднюю растворной (бетонной) смеси, коэффициент выхода, фактический расход составляющих на 1 м³ раствора (бетона) по методикам. Из каждого замеса готовят стандартным способом образцы в количестве не менее 3 шт. Образцы подвергаются тепловой обработке (по одинаковому для всех бригад режиму) или твердеют в нормальных условиях в течение 14 сут.

После испытания образцов определяют прочность бетона при сжатии (МПа) и коэффициент использования цемента:

Кисп.д=R/Ц,(5.1)

где Ц-фактический расход цемента на 1 м³ бетона, кг.

Полученные коэффициенты сравнивают с Кисп.и для контрольного замеса.

В случае, когда число образцов-близнецов, испытанных одновременно (в одном возрасте), больше трех можно выявить влияние способа перемешивание на однородность прочности раствора. Это является косвенным подтверждением того, что растворная (бетонная) смесь хорошо перемешана. Все данные испытаний и опытов заносят в таблицу 5.1. По результатам опытов строят графики эффективности использования смесителей при приготовлении растворной (бетонной) смеси (рисунок 5.1 и 5.2).

Таблица 5.1 Результаты опытов

Показатели

Способы перемешивания составляющих

ручное

в лопастном смесителе

в бегунах

вибросмешивание

№ бригады

№ бригады

№ бригады

№ бригады

I

II

III

I

II

Ш

I

II

Ш

I

II

III

Коэффициент выхода

Средняя плотность смеси, кг/м3

Фактический расход цемента на 1 м3 бетона, кг

Прочность бетона при сжатии, МПа: Rб после пропаривания Rб после 14 сут. нормального твердения

Эффективность использования цемента

Примечание. Каждый показатель над чертой указывается для смеси, изготовленной звеном 1, под чертой-звеном 2.

В отчете, составленном индивидуально каждым студентом, должны быть приведены частные и общие выводы по результатам экспериментальных исследований всех бригад с обоснованием выбора способа перемешивания в зависимости от вида и характеристик растворной (бетонной смеси).

Контрольные вопросы

1. Виды бетоносмесителей для перемешивания бетонной смеси.

2. Какие бетонные смеси приготавливают в бетоносмесителях принудительного действия;

3. Какие бетонные смеси приготавливают в бетоносмесителях гравитационного действия.

Контрольные задания для СРС

1. Повышение активности и однородности местных материалов и отходов промышленности;

2. Способы механохимической активации вяжущих и активных минеральных добавок.

6. Лабораторная работа №6. Исследование режимов виброуплотнения бетонной смеси

6.1 Общие сведения

Бетонные смеси, применяемые для изготовления изделий, в большинстве случаев подвергаются уплотнению. Частицы бетонной смеси в процессе уплотнения находятся под влиянием силового поля, слагаемого из сил тяжести частиц и внешнего силового воздействия (давления, встряхивания, колебательные движения), оказываемого на эти частицы. Кроме того, частицы находятся под воздействием внутренних сил в системе (силы вязкого сухого трения, межмолекулярного сцепления, капиллярного давления и др.), величины которых определяет физико-механические свойства бетонной смеси и ее реологические характеристики.

Основным способом механического воздействия на бетонную смесь, с целью ее уплотнения является вибрирование. Качество уплотнения бетонной смеси определяется выбранным режимом виброобработки, ее интенсивностью и продолжительностью, а также соответствием выбранных параметров режима вибрирования свойствами бетонной смеси.

Эффективность вибрирования при формовании изделий оценивается достижением в оптимальные сроки хорошего и равномерного уплотнения. Она косвенно может быть оценена прочностью затвердевшего бетона, которая, как известно, является функцией его плотности.

Изготовление бетонных и железобетонных изделий включает следующие основные процессы: приемка и хранение вяжущих веществ, заполнителей и арматуры; приготовление бетонной смеси, включая и подготовку составляющих; изготовление различных арматурных элементов; формование изделий; укрупнительная сборка и укомплектование строительных деталей и конструкций с целью повышения степени их заводской готовности.

Основными технологическими переделами процесса изготовления бетонных и железобетонных изделий являются, приготовление бетонной смеси, формование, тепловая обработка, а также отделка лицевых поверхностей.

Цель работы

Изучить способы определения интенсивности вибрирования бетонной смеси при ее уплотнении и определить влияние интенсивности вибрирования на свойства бетонной смеси.

6.2 Содержание лабораторной работы

При проведении работы рекомендуется студентов разделить на 3 бригады.

Работа включает несколько заданий, решаемых расчетным и экспериментальным путем. Работа рассчитана на 4 часа.

Задание 6.1.1. Рассчитать по известным конструктивным параметрам лабораторные виброплощадки. Величину ее, амплитуду и частоту собственных колебаний в зависимости от массы формуемого бетона.

Задание 6.1.2. Определить интенсивность вибрирования формуемой смеси. Проверить в натуре амплитуду колебаний виброплощадки, равномерность ее распределения по контуру вибрирующей рамы (вибростола) при разном объеме (массе) формуемого бетона или при изменении кинематического момента дебалансов. Замерить с помощью тахометра частоту вращения вала вибратора, соответствующую частоте вынужденных колебаний виброплощадки. На основании выполненных замеров определить критерии интенсивности колебаний:

по наибольшей скорости (см-с1)

8(6.1)

по наибольшему ускорению, сообщаемому частицами смеси (см-с²)

(6.2)

интенсивности вибрирования (см² с-3)

(6.3)

где А-амплитуда, см;

-угловая скорость с-1;

f-частота колебаний, Гц.

Задание 6.1.3. Определить влияние интенсивности вибрирования на водопотребность бетонной смеси.

6.3 Указание по проведению лабораторной работы

В задании 6.2.1 для определения величины амплитуды нужных колебаний системы с одной степенью свободы можно воспользоваться эмпирической формулой:

,(6.4)

Где

Q-возмущающая сила, Н;

F-коэффициент сопротивления;

М-вибрируемая масса (включая массу формы и бетонной смеси), Н см¹/с²;

-угловая скорость с1;

Е-суммарная жесткость пружин виброплощадки, Н/см1.

Возмущающая сила:

,(6.5)

где Ре-кинетический момент дебалансов виброплощадки, Н/см;

g-ускорение силы тяжести, см/с².

Коэффициент сопротивления F зависит от колеблющейся массы и частоты колебаний устанавливается опытом. Для виброплощадок небольшой грузоподъемности (100-200 кг) коэффициент сопротивления

F=KM,(6.6)

где К=2,1-f/10000, f - число колебаний в минуту.

Таблица 6.1 Основные параметры виброплощадки

№ бригады	Масса формуемого образца, кг	Кинетический момент виброплощадки, Ре, Н/см	Амплитуда колебаний видроплощадки, см	Частота собственных колебаний виброплощадки, fo, кол/мин
			расчетная	опытная

Определение собственных колебаний виброплощадки

(6.7)

Результаты произведенных расчетов заносят в таблицу 6.1.

В задании 6.2.1 определение фактической амплитуды колебаний виброплощадки проводят с помощью вибрографа ВР-1. Каждый замер осуществляют дважды с определением среднего значения из двух измерений. Результаты замера амплитуды заносят в таблицу 6.1.

В задании 6.2.3 используют портландцемент М400, песок с Мкр=2, щебень (гравий) Dнаиб =20 мм. расход воды подбирают опытным путем для получения заданной удобоукладываемости, указанной в таблице 6.2.

Таблица 6.2 Расход материалов на замес объемом 7 л и заданная удобоукладываемость

№ бригады	Расход материалов, кг	Удобоукладываемость по
	цемент	песок	щебень (гравий)	ГОСТ 10181.1-81.С
1	2,15	5,25	8	5...10
2	2,15	5,25	8	15...20
3	2,15	5,25	8	25...30

Результаты опытов заносят в таблицу 6.3.

Таблица 6.3 Результаты опытов по определению водопотребности

№ бригады	№ замеса	Амплитуда, см	Частота кол/мин	Интенсивность вибрации, см2/с3	Удобоукладываемость, с (опытная)	Водопотребность, л
						на замес	на 1 м3 смеси
1	1	0,03	3000
	2	0,06	3000
	3	0,09	3000

По результатам опытов трех бригад строят график зависимости водопотребности бетонной смеси от интенсивности вибрирования (рисунок 6.1).

В отчете, составленном индивидуально каждым студентом, следует полностью привести проделанные расчеты, результаты экспериментальных исследований и выводы по ним.



Рисунок 6.1 Зависимость водопотребности бетонной смеси от интенсивности вибрирования

1, 2, 3 - удобоукладываемость, результаты опытов звена 1

Контрольные вопросы

1. Как оценивается интенсивность и эффективность виброуплотнения?

2. С какой целью осуществляется повторное вибрирование?

Контрольные задания для СРС

1. Особенности комбинированных способов уплотнения;

2. Схемы укладки бетонных смесей в формы;

3. Основные виды виброплощадок.

7. Лабораторная работа №7. Исследование факторов влияющих на эффективность тепловой обработки бетона

7.1 Общие сведения

При производстве сборного железобетона с целью ускорения процессов твердения и повышения эффективности производства применяют различные виды тепловой обработки. Наряду с положительным эффектом ускорения твердения бетона тепловая обработка оказывает и некоторое отрицательное влияние на свойства бетона, что обусловлено главным образом нарушением структуры бетона. Причинами деструкции бетона являются: возникающие при подъёме температуры внутреннее давление в слабом бетоне вследствие разницы в коэффициентах теплового расширения влаги, воздуха и твёрдых составляющих; неизбежные перепады температуры в бетоне по сечению; миграция влаги в бетоне и др. Всё это вызывает дефекты в структуре - повышение общей пористости, создание направленной капиллярной пористости и др. Поэтому основной задачей тепловой обработки является не только получение более высокой прочности в наиболее короткие сроки, но и выбор таких режимов, при которых снижение показателей физико-механических свойств бетона при его тепловой обработке было бы минимальным.

Изготовление бетонных и железобетонных изделий включает следующие основные процессы: приёмка и хранение вяжущих веществ, заполнителей и арматуры; приготовление бетонной смеси, включая и подготовку составляющих; изготовление различных арматурных элементов; формование изделий; укрупнительная сборка и укомплектование строительных деталей и конструкций с целью повышения степени их заводской готовности.

Основными технологическими переделами процесса изготовления бетонных и железобетонных изделий являются, приготовление бетонной смеси, формование, тепловая обработка, а также отделка лицевых поверхностей.

Цель работы

Исследовать влияние вида вяжущего и состава бетона, вида и режима тепловой обработки и других факторов на прочность бетона и эффективность тепловой обработки.

7.2 Содержание лабораторной работы

Работа состоит из нескольких заданий, каждое из которых выполняет звено из 2-3 студентов. Задания отличаются составом или видом цемента, составом бетона. С целью исследования влияния большого количества факторов, каждое звено использует один состав бетона, из которого изготовляются образцы для двух режимов (или двух видов тепловой обработки) и для нормального твердения. Режимы тепловой обработки могут отличаться длительностью отдельных периодов и температурой прогрева.

Задание 1. Исследовать, как влияет режим тепловой обработки на её эффективность. Режим тепловой обработки: первый-2+3+2 час, второй-2+2+3+2 час, температура прогрева 80°С. Прочность бетона 20 МПа. Подвижность бетонной смеси 5-6 см. Материалы: портландцемент малоалюминатный М 400; содержание песка г = 0,35; щебень с Dнаиб = 20 мм. Прочность бетона при сжатии определяется через 4 час. и 27 сут. после тепловлажностной обработки и 28 сут. нормального твердения.

Задания 2, 3, Они аналогичны заданию 1, но в задании 2 следует применить высокоалюминатный портландцемент, а в задании 3 шлакопортландцемент, БТЦ или портландцемент с введением химической добавки, ускоряющей твердение.

Задания 4, 5, 6 Они аналогичны заданиям 1, 2, 3, но следует использовать жёсткие бетонные смеси с жёсткостью 10-20 с. по ГОСТ 10181.1-81.

7.3 Указание по проведению лабораторной работы

Каждое звено подбирает состав бетонной смеси расчётно-экспериментальным способом согласно указаниям, приведённым в лабораторной работе №5. Затем рассчитывают расход материала на один замес объёмом 7 л. (если изготовлять образцы-кубы размером ребра 70,7 мм.) или объёмом 17 л. при изготовлении образцов-кубов с размером ребра 100 мм.

При изготовлении замеса корректируют подвижность или жёсткость бетонной смеси при этом подвижность смеси для 1-3-го звеньев и жёсткость смеси для 4 ... 6-го звеньев должны быть одинаковые.

Из каждого замеса изготовляются 15 образцов-кубов. Определяют среднюю плотность бетонной смеси. По шесть образцов из каждого замеса помещают в пропарочные камеры для тепловой обработки по различным режимам. Три оставшиеся образца каждого замеса твердеют в нормальных влажностных условиях.

Три образца после тепловой обработки взвешивают для определения средней плотности бетона и испытывают для определения прочности бетона при сжатии.

Три других образца после тепловой обработки хранят в нормальных влажностных условиях и испытывают, как и образцы нормального хранения (контрольные) в возрасте 14 или 28 суток.

Расчёты, выполненные каждым звеном, приводятся в индивидуальном отчёте. Результаты испытаний заносятся в таблицу 7.1, составляемую согласно заданию.

Таблица 7.1 Влияние режимов тепловой обработки на физико-механические свойства бетона

Переменный фактор	Подвижность бетонной смеси ОК, см.	Режим тепловой обработки, ч.	Средняя плотность кг/м3	Предел прочности при сжатии, МПа, после
			бетонной смеси	бетона через	Тепловой обработки через	Нормального влажностного твердения через 28 сут.
				4 ч.	28 с.	4 ч.	28 с.
Низкоалюминатный портландцемент		2+3+2
		2+2+3+2
		Нормальное твердение

На основании полученных результатов каждое звено строит график влияния режима тепловлажностной обработки на предел прочности бетона при сжатии (см. рисунок 7.1). По результатам испытаний всех звеньев составляется сводная таблица по аналогии с таблицей 7.1.

Рисунок 7.1 Влияние режима тепловлажностной обработки на прочность бетона при сжатии

1-(2+4+2 час.); 2-(2+2+4+2 час.);

3-через 28 сут. твердения в нормальных влажных условиях

Контрольные вопросы

1. Как подбирает состав бетонной смеси;

2. Как определяют подвижность и жёсткость бетонной смеси;

3. Как определяют среднюю плотность бетонной смеси.

Контрольные задания для СРС

1. Влияние режима тепловлажностной обработки на прочность бетона;

2. Виды тепловой обработки;

3. Влияние режимов тепловой обработки на физико-механические свойства бетона.

8. Лабораторная работа №8. Ускоренный метод оценки качества цемента в бетоне и назначение его состава

8.1 Общие сведения

Ускоренный способ оценки качества цемента в бетоне и назначение состава бетона рекомендуется применять в заводских условиях при отсутствии данных об активности цемента.

Для ускорения оценки качества цемента в бетоне и одновременного назначения состава бетона требуемой прочности используется линейная зависимость прочности бетона от цементно-водного отношения Rб=f /(Ц/В).

Для этого достаточно изготовить бетонные смеси с тремя водоцементными (0.7-0.36) или соответственно с цементно-водным (1.43-2.8) отношениями. Из этих смесей изготовить образцы, которые следует или пропарить, или выдержатъ в условиях нормальной температуры и влажности и испытать на сжатие в суточном или ином возрасте. По полученным данным строят зависимость Rg = /(Ц/В). Использование накопленных данных и графиков позволяет установить цементно-водное отношение для получения требуемой прочности бетона в заданное время, на основе которого и определяется состав бетона.

Цель работы

Освоить методику ускоренного способа оценки качества цемента в бетоне и назначения состава бетона требуемой прочности.

8.2 Содержание лабораторной работы

Работа состоит из нескольких заданий, каждое из которых выполняется одной бригадой. Бригада подбирает состав бетона и определяет активность цемента, используя для этих целей ускоренный способ оценки качества цемента в бетоне и назначения состава бетона требуемой прочности.

8.3 Необходимые приборы/оборудование и материалы

1. Противень.

2. Лопаты штыковые.

3. Мастерки.

4. Весы торговые с разновесами.

5. Стандартные конуса с насадками.

6. Прибор для определения жесткости бетона.

7. Металлические линейки.

8. Стеклянные мерные цилиндры.

9. Вибростол лабораторный.

10. Формы кубов 10x10x10 см.

11. Штыковки стандартные металлические.

12. Стандартные металлические однолитровые мерные цилиндры.

13. Камера нормального твердения.

14. Цемент, песок и щебень.

Задание 8.3.1 Подобрать состав тяжелого бетона с прочностью 20 МПа если после пропаривания прочность бетона при сжатии должна быть равна 70% от заданной прочности.

Подвижность бетонной смеси 5 см.

Материалы: портлагдцемент с неизвестной активностью (ее следует определить); песок кварцевый Мкр=2; щебень известняковый Dнаиб=20 мм, водологлощение 1,5%.

Задание 8.3.2 Подобрать состав тяжелого бетона с прочностью 20 МПа после твердения в нормальных условиях.

Подвижность бетонной смеси 5 см. Образцы испытать в возрасте 28 сут. Материалы те же, что и в задании 8.3.1.

Задание 8.3.3 Подобрать состав тяжелого бетона с прочностью 30 МПа, если после пропаривания прочность бетона при сжатии должна быть равна 70% от заданной прочности.

Жесткость бетонной смеси 10 с по ГОСТ 10181.1-81. Материалы: портландцемент с неизвестной активностью (ее следует определить); песок кварцевый-Мкр=3; щебень гранитный-Dнаиб=20 мм, водопоглощение-1%.

8.4 Указания по проведению лабораторной работы

Каждая бригада, состоящая из трех бригад, изготовляет три состава бетонной смеси с цементно-водным отношением соответственно 1,43 и 2,8.

Расход материалов на замес, из которого может быть отформовано три серии образцов по три образца с размером ребра 100 мм каждого состава бетонной смеси, приведен в таблице 8.1.

Таблица 8.1 Расход материалов на замес

Состав бетонной смеси	Ц/В В/Ц	Расход материалов на замес, кг.
		цемента	песка	крупного заполнителя	воды	воды на поглощение заполнителем
1	1,43 0,7	2,5	8,3	13,5	1,74	13,5 100	Wщ
2	2 0,5	3,6	7,5	12,3	1,8	12,3 100 Wщ
3	2,8 0,36	7,7	4,5	10,6	2,73	10,6 100 Wщ

Примечание:

1. Расход материалов на замес дан с некоторым избытком.

2. Для образцов-кубов с ребром 150 мм, расход каждого материала следует умножить на 3,4.

Каждая бригада изготовляет замес и определяет среднюю плотность бетонной смеси, подвижность (см) или жесткость (с).

Из каждого состава бетонной смеси формуют девять образцов. Смесь уплотняют на виброллощадке до полного прекращения ее оседания, выравнивания и появления на всей поверхности цементного раствора.

После выдерживания в течение 2 час. шесть образцов каждого состава подвергают тепловой обработке при атмосферном давлении по следующему режиму. Если бетонная смесь изготовлена на портландцементе, то 3 час. подъем, 6 час. выдерживание при температуре изотермического прогрева 90-95⁰С и 2 час. охлаждение; если использован шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент, то 3 час. подъем. 8выдерживание при температуре изотермического прогрева 90-95 X и 2 час. охлаждение, оставшиеся три образца каждого состава выдерживают в течение 1 сут. в формах при комнатной температуре.

Через 12 час. с момента отключения пара образцы извлекают из форм.

Три образца испытывают для определения прочности на сжатие по ГОСТ 10180-78. Три пропаренных образца и три образца, не подвергавшихся пропариванию, каждого состава извлекаются из форм и помещают в камеру нормального твердения для определения прочности бетона при сжатий а возрасте 28 сут.

По результатам испытания образцов на сжатие определяют среднюю прочность бетона каждого состава, которая переводится к прочности кубов с ребром 150 мм с помощью переводных коэффициентов.

Для построения зависимости Rб=f/(Ц/В) (где Re - прочность бетона при сжатии) по горизонтальной оси откладывают значения цементно-водного отношения, а по вертикальной-прочность бетона при сжатии (МПа). На рисунке 8.1 прямая R1 выражает зависимость R1=f/(Ц/В), где R1-прочность бетона при сжатии, испытанного через 12 ч после тепловой обработки.

В случае если прямая не проходит через три точки и какая-нибудь из них по ординате отклоняется от проводимой прямой с той же абсциссой более чем на 10%, то опыт необходимо повторить. Пример построения функции R1 = f (Ц/В) приведен на рисунке 8.1. Для выбора цементно - водного отношения и для получения бетона заданной прочности на заводе достаточно построить функцию R1 = f(Ц/В). При этом если по остывании бетона требуется получить, например, прочность бетона при сжатии, равную 70%-ной заданной прочности 20 МПа, т.е. необходимо найти цементно-водное отношение для прочности 14 МПа, то через точку, соответствующую этой прочности, на оси ординат надо провести прямую, параллельную оси абсцисс до пересечения с прямой R1. Точка на абсциссе дает искомую величину Ц/В = 1,6. Если же требуется получить заданную прочность сразу после остывания, линию, параллельную оси абсцисс, следует провести через точку ординаты, соответствующую 20 МПа. В этом случае Ц/В = 2.

Рисунок 8.1. Прочность бетона при сжатии в зависимости от цементно-водного отношения

где R1-испытанного через 12 час. после пропаривания;

R2-то же, через 28 сут. последующего нормального твердения;

R3-нормального твердения возрасте 28 сут.

Когда требуемая прочность должна быть обеспечена к возрасту 28 сут, необходимо построить функцию R3 = /(Ц/В), где Ra-прочность бетона при сжатии нормального твердения в возрасте 28 сут (рисунок 8.1). Если необходимо иметь прочность пропаренного бетона через 27 сут, последующего твердения в нормальных условиях, нужно построить функцию R2 = /(Ц/В), где Ri-прочность пропаренного бетона при сжатии, испытанного через 27 сут, последующего нормального твердения (рисунок 8.1).

Для построения функций R3 = /(Ц/В) и R2 = /(Ц/В) можно воспользоваться значениями М, приведенными в таблице 8.2, и вычислить соответственно R1 и R2 при двух других значениях цементно-водного отношения, например 1,43 и 2,8.

Таблица 8.2 Показатели прочности бетона в зависимости от цементно-водного отношения

Ц/В	R2=f(R1)	R3=f(R1)	R1=f(Rц)	R2=f(Rц)	R1=f(R3)	R1=f(R3)
	М	S	Cv	М	S	Cv	М	S	Cv	М	S	Cv	М	S	Cv	М	S	Cv
1,43	177	44	25	158	37	23	27	10	37	44	16	36	67	14	21	116	18	15
2	148	23	16	131	22	17	54	10	20	71	12	20	78	11	15	115	17	15
2,5	138	24	17	123	20	17	72	12	17	96	19	20	81	13	16	112	16	14
2,8	135	22	17	120	28	18	85	16	15	110	20	18	83	14	17	110	16	14
	R2=R1М/100	R3=R1М/100	R1=RцМ/100 Rц=R1100/М	R2=RцМ/100 Rц=R2100/М	R1=R3М/100	R2=R3М/100

Примечания:

1. М-среднее значение коэффициента прочности; %

S-среднеквадратическое отклонение, %;

Сv-коэффициент вариация; %

2. R1 и R2 соответственно прочность пропаренного бетона испытанного через 12 час. После отключения пара и через 27 сут. Последующего твердения в нормальных условиях;

R3-прочность бетона нормального твердения в возрасте 28 суток.

Для построения функций R3= f Ц/В и R2= f Ц/В можно воспользоваться значениями М, приведенными в таблице 8.1, и вычислить соответственно R3 и R2 при двух значениях цементно-водного отношения, например 1,43 и 2,8.

Ниже приводится пример расчета и построения этих зависимостей.

Пример. Пусть прочность бетона после пропаривания при Ц/В = 1,43 равна 11,5 МПа, а при Ц/В = 2,8 - 31 МПа.

Тогда, используя, данные таблице 8.2 получим:

а) для R3:

при Ц/В = 1,43 R3 = R1 M/100 =11,5 158/100 =18,2 МПа;

при Ц/В = 2,8 R3 = R1 M/100 = 31 120/100137,2 МПа.

На рисунке 8.1 прямая R3=f(R1)

б) для R2:

при Ц/В = 1,43 R2 = R1 M/100111,5 177/100 = 20,4 МПа;

при Ц/В = 2,8 R2 = R1 M/100 = 31 135/100142 МПа.

На рисунке 8.1 прямая R2 = f (R1)

Приведенные расчеты, выполненные с привлечением данных таблицы 8.1, проверяют при испытании образцов, выдержанных после пропаривания 27 сут. в нормальных условиях, и образцов, не подвергшихся пропариванию, выдержанных в нормальных условиях, 28 сут.

Для определения активности применяемого для бетона цемента используется зависимость R1 = f(Rц) (см. таблицу 8.1).

R1 как функция Rц может быть установлена при различных значения Ц/В.

Поэтому необходимо принять то цементно-водное отношение, которому соответствует наименьшая величина коэффициента вариации (Cv). Из таблицы 8.2 видно, что наименьшей величиной Cv является 15%.

Тогда Rц определяют по формуле, приведенной в таблице 8.1:

Rц = R1100/M,(8.1)

где М=85% (см. таблицу 8.1)

При Ц/В = 2,8 (см. таблицу 8.1 и рисунок 8.1) R1 = 31 МПа.

Тогда Rц = 31 100/85 = 36,5 МПа.

Установив значение цементно-водного отношения для бетона заданной прочности в установленные сроки после пропаривания или нормального твердения образцов производится расчет состава бетона на 1 м³.

Для этого по таблице 8.1 принимается расход воды (л/м³). Затем определяют расход цемента.

Зная фактическую среднюю плотность бетонной смеси, расход воды и цемента, определяют расход заполнителей в бетоне (кг/м³):

щ +П = р - Ц - В. (8.2)

Приняв значение по таблице 8.2, рассчитывают содержание в бетоне (кг/м³):

песка П = (Щ + П) г,(8.3)

щебня Щ = (Щ + П) - П.(8.4)

Расход цемента в бетоне, кг/м3	Бетон на гравии	Бетон на щебне
	Наибольшая крупность заполнителей, мм
	10	20	40	70	10	20	40	70
200	0,42
300	0,4
400	0,38
500	0,36

В результат получается состав бетонной смеси уплотненном состоянии на 1 м³. Затем изготовляется проверочный замес. После изготовления замеса определяют подвижность (жесткость) смеси. Если при двукратном определении получается требуемая по заданию осадка конуса (см) или жесткость (с), состав подобран правильно. Если подвижность (жесткость) смеси отличается от заданной, необходимо откорректировать состав бетонной смеси. Одновременно проверяют плотность уплотненной бетонной смеси. Если она отличается от расчетной более чем на 1%. состав бетона следует пересчитать по уточненной средней плотности бетонной смеси. Далее, используя полученный состав бетона, определяется производственный состав бетона с учетом влажности песка и крупного заполнителя.

При подборе состава бетона в лабораторных условиях используются сухие материалы. При выдаче состава бетона на производство необходимо полученный в лабораторных условиях состав бетона пересчитать на производственный состав, т.е. с учетом влаги, содержащейся в заполнителях. Ниже приведем пример определения производственного состава тяжелого бетона и; расчета материалов на замес бетоносмесителя.

Пример. 1. Расход компонентов на 1 и бетона (кг): цемент - 336, песок -736. щебень 11232, вода - 150 Суммарная масса материалов 2454 кг. Состав по массе равен: 1:2,19: 3,07 при В/Ц 0,47.

Предположим, что в производственных условиях щебень и песок имеют соответственно влажность 1 и 4% по массе. В этом случае на 1 м³

И необходимо взять влажного щебня (1232x1,01) = 1244 кг, а песка - 736х1,04) = 765 кг В таком количестве влажных заполнителей содержится 41 л. воды. На эту величину и следует уменьшить объем воды, указанный в вышеприведенном составе

3. Производственный состав тяжелого бетона равен (кг/м3): цемент - 336, щебень - 1244, песок - 765, вода - 109.

Суммарная масса материалов та же (2454 кг), а производственный состав по массе равен: 1: 2,28 :3,7 при В/Ц = 0,47.

Расчет количества материалов на замес бетоносмесителя производится следующим образом. Необходимо учесть, что в новых моделях смесителей вместимость барабана указывается в литрах готового замеса бетонной смеси (Vзам), например 330, 800, 1600 л.

Для расчета расхода каждого материала на замес бетоносмесителя следует количество каждого компонента из производственного состава пересчитать по формулам:

Цзам = ЦVзам/1000, (8.5)

Пзам = ПVзам/1000 и т.д.(8.6)

где: Ц. П и т. д - производственный расход материалов на 1 м3 бетона, кг.

При использовании старых моделей бетоносмесителей, когда вместимость смесителя указывается по суммарному объему загрузки сухих материалов, расход материалов на замес можно определить используя коэффициент выхода бетонной смеси:

в = 1000 /(), (8.7)

где - насыпная масса цемента, песка и щебня. Для рассматриваемого примера

в = 1000 /(336V1,1+73671,56+1232/1,5).(9.8)

Зная р, определяют объем бетона на замес. Например, при вместимости бетоносмесителя 500 л объем бетона в замесе будет равен: 0,500 р (t). Умножая массу каждого компонента производственного состава на объем бетона одного замеса, получается расход материалов на замес бетоносмесителя, а именно:

Ц = Цпроиз 0,500 в;(8.9)

П = Ппроиз 0,500в и т.д.(8.10)

Для рассматриваемого примера:

Ц = 336 0,500 0,627 = 105 кг,

П = 765 0,5000,627 = 238 кг и т.д.

Контрольные вопросы

1. Какие требования предъявляются при подборе состава в лабораторных условиях?

2. Какие ускорения оценки качества цемента в бетоне и одновременного назначения состава бетона требуемой прочности?

3. Как осуществляется методика расчета состава опытного образца?

Контрольные задания для СРС

1. Методы оценки качества цемента

2. Виды и свойства бетонной смеси

3. Способы испытания образцов

4. Основы расчета бетонной смеси.