Практическое задание: Технология бетонных и железобетонных изделий

Заданная прочность бетона 30 МПа. Подвижность бетонной смеси 5 см. Материалы: портландцементы с содержанием С3А= 5-7% (для 1-го звена) и более 10% (для 2-го звена); песок с Мкр=2,5; водопотребность-7%, доля песка в смеси заполнителей r=0,35; щебень с Днаиб=20 мм, фракционированный. Изделия твердеют в нормальных температурно-влажностных условиях.

Задание 9.4. Определить оптимальное содержание пластифицирующей добавки СДБ для бетона прочностью 30 МПа в железобетонных ненапрягаемых конструкциях и определить получаемую при этом экономию портландцемента. Материалы для приготовления бетонной смеси и условия проведения эксперимента те же, что и в задании 9.1 портландцемент содержанием С3А= 5-7%.

Из откорректированных составов бетонной смеси изготовляют образцы, которые твердеют в нормальных температурно-влажностных условиях.

Предположим, что в результате испытания образцов и пересчета составов бетона получены следующие данные. Анализ приведенных в таблице результатов показывает, что оптимальным количеством добавки СДБ является 0,2% от массы цемента. В этом случае обеспечивается получение бетона с заданной прочностью 30 МПа при экономии цемента около 10%. Полученная экономия цемента удовлетворяет ориентировочным данным по уменьшению расхода цемента за счет введения добавки.

Контрольные вопросы:

. Какие виды химических добавок вы знаете?

. Какие виды пластифицирующих добавок вы знаете?

. Что такое суперпластификатор, и его свойства?

. Что такое подвижность, и какое влияние она оказывает на бетонную смесь?

. От чего зависит эффективность применения добавок в бетонах?

Контрольные вопросы для задания СРС

. Общие требования ко всем бетонам и бетонным смесям;

. Требования к цементам;

. Виды химических добавок;

. Свойства добавок.

10. Лабораторная работа №10. Влияние различных факторов на удобоукладываемость бетонной смеси

.1 Общие сведения

Важнейшим свойством бетонной смеси является ее удобоукладываемость - способность укладываться в форму, обеспечивая при этом получение бетона максимальной плотности. Удобоукладываемость бетонной смеси определяется ее подвижностью или жесткостью.

Важнейшим фактором, влияющим на удобоукладываемость бетонной смеси, является ее водосодержание. Кроме того, удобоукладываемость зависит от расхода цемента. С увеличением расхода цемента при одинаковом водосодержании, удобоукладываемость ухудшается.

Цель работы

1.      Определить зависимость удобоукладываемости бетонной смеси от водосодержания.

2.      Определить зависимость удобоукладываемости бетонной смеси от расхода цемента.

10.2 Задание

Определение зависимости удобоукладываемости бетонной смеси от водосодержания. Для установления зависимости удобоукладываемости бетонной смеси от водосодержания при постоянном расходе цемента приготовляют опытные замесы с расходами материалов, приведенными в таблицу 10.1.

Таблица 10.1. Расходы материалов на опытные замесы

После приготовления замеса определяют удобоукладываемость.

Для этого бетонную смесь укладывают в форму куба размером 20х20х20 см и помещают его на вибростол. Включают вибростол и секундомер и наблюдают, когда бетонная смесь заполнит форму и примет горизонтальное положение и фиксируют время. Если бетонная смесь пластичная по удобоукладываемости фиксируют осадкой конуса.

Результаты определений заносят в таблицу 10.2.

Таблица 10.2. Результаты определения удобоукладываемости

По данным таблиц 10.2 строится график зависимости удобоукладываемости бетонной смеси от ее водосодержания (рисунок 10.1), на основе которого делаются выводы.

Рисунок 10.1 Зависимость удобоукладываемости бетонной смеси от ее водосодержания

.3 Определение зависимости удобоукладываемости бетонной смеси от расхода цемента

Для определения зависимости удобоукладываемости бетонной смеси от расхода цемента при постоянном водосодержании приготовляют пробные замесы с расходами материалов, указанных в таблице 10.3.

Таблица 10.3 Расход материалов на опытные замесы

После приготовления опытного замеса определяют удобоукладываемость (как было указано выше) и результаты определений заносят в таблицу 10.4

Таблица 10.4 Результаты определения удобоукладываемости

По результатам таблицы 10.4 строится график зависимости удобоукладываемости бетонной смеси от расхода цемента при постоянном водосодержании (рисунок 10.2). На основании этого графика делаются выводы.

Рисунок 10.2 Зависимость удобоукладываемости от расхода цемента

Контрольные вопросы

.        Что называется удобоукладываемостью?

.        Как подразделяются бетонные смеси по удобоукладываемости?

.        Марки бетонов по пластичности;

.        Марки бетона по жесткости;

.        От каких факторов зависит удобоукладываемость?

.        Как определяется осадка конуса?

Контрольные задания для СРС

.        Как определяется жесткость бетонной смеси?

2.      Как определяется удобоукладываемость на опытном замесе?

.        Как приготовляется опытный замес?

.        Как строится график зависимости удобоукладываемости от расхода воды?

.        Как строится график зависимости удобоукладываемости от расхода цемента?

.        Какие выводы можно сделать по графикам?

11. Лабораторная работа №11. Проектирование состава ячеистого бетона (автоклавного и неавтоклавного твердения) и исследование основных факторов, влияющих на их свойства

.1 Общие сведения

Ячеистыми бетонами называют искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания поризованного вяжущего и имеющие ячеистую пористость наряду с капиллярной и гелевой микропористостью.

Ячеистые бетоны разделяют:

1. По назначению: на теплоизоляционные со средней плотностью 500 кг/м³ и менее; теплоизоляционно-конструктивные - 500-900 кг/м³; конструктивные - 900-1200 кг/м³.

. По виду вяжущего-на цементные (газобетоны, пенобетоны); на извести (газосиликаты, пеносиликаты); на смешанном цементно-известковом вяжущем (газобетоны или газосиликаты в зависимости от соотношения цемента и извести); на гипсе (газогипс, пеногипс).

. По характеру твердения-естественного твердения; твердения при атмосферном давлении (в камерах пропаривания, в термореактивных формах, в камерах с инфракрасным излучением); твердения при высоком давлении (в автоклавах).

Ячеистые бетоны относятся к хрупким материалам. Теплопроводность их зависит от средней плотности и содержания влаги в материале.

11.2 Общие требования к методам испытаний

Механические и физические показатели ячеистого бетона определяют испытанием серии контрольных образцов. Количество образцов одного размера в серии должно быть не менее трех.

Контрольные образцы выпиливают или высверливают из контрольных неармированных блоков или же из готовых изделий после их остывания. Образцы выпиливают из верхней, средней и нижней части изделия. При толщине изделий горизонтального формования менее 25 см образцы выпиливают только из их средней части.

Выпиливание производят, отступив от граней изделия или блока не мене, чем на 2 см. при этом не допускается увлажнение изделий или блоков.

11.3 Определение плотности ячеистого бетона

Плотность ячеистого бетона определяют испытанием образцов в состоянии естественной влажности или нормированном влажностном состоянии: в сухом, воздушно- сухом, нормальном, водонасыщенном.

Объем образцов правильной формы вычисляют по их геометрическим размерам. Размеры образцов определяют линейкой или штангенциркулем с погрешностью не более 1 мм. Объем образцов не правильной формы определяют с помощью объемометра или гидростатическим взвешиванием. Массу образцов определяют взвешиванием с погрешностью не более 0,1 %.

Плотность бетона образца rw вычисляют с погрешностью до 1 кг/м3 по формуле:

rw = (m/V) 1000(11.1)

где m - масса образца, г;- объем образца, см³.

Плотность бетона серии образцов определяют как среднеарифметическое значение результатов испытания всех образцов серии.

Плотность бетона при нормированном влажном состоянии rн в кг/м³ вычисляют по формуле:

rн = rw((1+ Wн /100)/(1+ Wм /100))(11.2)

где rw-плотность бетона при влажности Wм, кг/м³н-нормированная влажность бетона, %, принимается 8-12%м-влажность бетона в момент испытания, %.

11.4 Определение влажности ячеистого бетона

Влажность бетона определяют испытанием образцов или проб, полученных дроблением образцов после их испытания на прочность или извлеченных из готовых изделий. Наибольшая крупность кусков ячеистого бетона должна быть не более 5 мм. Из раздробленного материала отбирают пробу массой не менее 100 г. Дробят и взвешивают образцы или пробы сразу же после отбора и хранят в паронепроницаемой упаковке или герметичной таре.

Подготовленные пробы или образцы взвешивают с погрешностью 0,01 г, ставят в сушильный шкаф и высушивают до постоянной массы при температуре 105±5°С.

Влажность бетона пробы (образца) по массе в процентах вычисляют с погрешностью до 0,1% по формуле:

Wм= ((mв -mс)/ mс)·100% (11.3)

где mв-масса пробы (образца) до сушки, г;с-масса пробы (образца) после сушки, г.

Влажность бетона пробы (образца) по объему Wо в процентах вычисляют по формуле:

о = Wм rО/rв(11.4)

где: rО-плотность сухого бетона, г/см3;

rв-плотность воды, принимаемая 1 г/см3.

Влажность бетона серии проб определяют как среднее арифметическое результатов определения влажности отдельных проб (образцов) бетона.

11.4 Определение водопоглащения ячеистого бетона

Водопоглощение ячеистого бетона определяют испытанием образцов. Поверхность образцов очищают от пыли, грязи и следов смазки с помощью проволочной щетки или абразивного камня. Испытание образцов производят в состоянии естественной влажности или высушенных до постоянной массы.

Образцы взвешивают с точностью до 0,01 г, затем помещают в емкость, наполненную водой с таким расчетом, чтобы уровень воды в емкости был выше верхнего уровня уложенных образцов примерно на 50 мм. Образцы укладывают на прокладки. Температура воды в емкости должна быть 20…22 оС. образцы взвешивают через каждые 24 часа. Испытание проводят до тех пор, пока результаты двух последовательных взвешиваний будут отличаться не более, чем на 0,1%. Образцы испытанные в состоянии естественной влажности, после окончания процесса водонасыщения высушивают до постоянной массы.

Водопоглощение бетона отдельного образца по массе Wм в процентах определяют с погрешностью до 0,1% по формуле:

м = ((mв - mс)/mс) * 100(11.5)

Гдев-масса водонасыщенного образца, г;с-масса высушенного образца, г.

Водопоглощение бетона отдельного образца по объему Wо в процентах определяют с погрешностью до 0,1% по формуле:

о = (Wм * rо)/rв(11.6)

гдеrо - плотность сухого бетона, г/см³;

rв - плотность воды, принимаемая равной, 1 г/см³.

Водопоглощение бетона серии образцов определяют как среднее арифметическое значение результатов испытаний отдельных образцов в серии.

.5 Определение прочности на сжатие ячеистого бетона и коэффициента размягчения

.5.1 Определение прочности на сжатие ячеистого бетона

Прочность ячеистого бетона определяют испытанием до разрушения специально изготовленных образцов имеющих следующую форму и номинальные размеры:

а) кубы с ребрами 70, 100, 150, 200, 300, мм.

б) цилиндры с длиной ребра и диаметром 70, 100, 150, 200, 300, мм.

В качестве базовых применяют образцы-кубы с размером ребра 150 мм. При испытании других образцов полученные результаты пересчитывают с применением масштабных коэффициентов (таблица 11.1.)

Прочность бетона на сжатие каждого образца, кгс/см² определяют по формуле:

сж = (F/S)·α·Κв (11.7)

гдеF-разрушающая нагрузка, кгс;площадь поперечного сечения образца, см²;

α-масштабный коэффициент, определяемый по таблице 11.1.

Кв-коэффициент учитывающий влажность бетона, определяемый по таблице 11.2.

По результатам определения прочности отдельных образцов определяют среднюю прочность бетона в серии.

.5.2 Определение коэффициента размягчения

Для определения коэффициента размягчения производится испытание на сжатие образцов ячеистого бетона в высушенном и водонасыщенном состоянии. Коэффициент размягчения определяется по формуле: