Визначення марки цементу.

3.5.1.Виготовлення цементно-пісчаного розчину нормальної консистенції.

Для виготовлення трьох зразків-балочок з цементно-пісчаного розчину зважують 500 грамів цементу, марку якого необхідно визначити та 1500 грамів стандартного піску. Цемент з піском перемішують 1 хвилину, робимо поглиблення у сухої суміші та додаємо воду, кількість необхідної води нам необхідно визначити дослідним шляхом.

Для визначення консистенції цементного розчину викори­стовують струшуючий столик і металеву форму-конус. Нормальною густиною розчиненої суміші називають таку консистенцію, при якій розплив конуса на струшуючому столику складає 106 - 115 мм.

Зразки-балочки формують у трьох гніздових металевих фор­мах. Форму збирають, внутрішню поверхню стінок і піддону злегка змащують машинним мастилом. На зібрану форму одягають металеву насадку і густим мастиль­ним матеріалом промащують зовні стик між формою і насадкою.

Для визначення нормальної крутості цементного роз­чину відважують 1 500 г піску і 500 г цементу, висипають їх у сферичну чашку і перемішують лопаткою на протязі 1 хв. У цент­рі сухої суміші роблять ямку і вливають у неї не менше 200 г во­ди (В/Ц==0,4). Через 0,5 хв після того, як вода вбереться, ще раз перемішують суміш протягом 1 хв. Розчин переносять у мі­шалку, де його перемішують 2,5 хвилин (20 обертів чаші мішалки) механічно або вручну.

Перед укладанням суміші внутрішню поверхню конуса і скля­ний диск зволожують. Розчинові суміш укладають у форму-ко­нус двома шарами рівної товщини. Кожний шар ущільнюють металевим штикуванням. Нижній шар штикують 15, а верхній - 10 разів. Під час укладання й ущільнення розчину конус притис­кують рукою до скляного диска. Надлишок розчину зрізають но­жем і форму-конус повільно піднімають. Далі, повертаючи руко­ятку маховика, струшують столик 30 разів протягом (30±5) с, при цьому конус цементного розчину розпливається. Штанген­циркулем або стальною лінійкою вимірюють розплив конуса по нижній основі у двох взаємно перпендикулярних напрямках. Консистенцію розчину вважають нормальною, якщо розплив конуса 115мм. При меншому розпливу конуса розчин при­готовляють заново, дещо збільшуючи кількість води для замішування. Якщо розплив конуса виявиться понад 115 мм, кількість води зменшують для одержання розпливу конуса 113...115 мм. Водопотребу розчину виражають у водоцементному відношенні, його значення записують до журналу і надалі використовують, при готуючи розчин для виготовлення зразків-балочок.

При визначенні марки цементу цементний розчин нормаль­ної консистенції виготовляють так само, як і для визначення нор­мальної крутості розчину. Для випробування виготовляють три зразки-балочки.

Для ущільнення розчину підготовлену форму з насадкою за­кріпляють на стандартній віброплощадці, яка створює верти­кальні коливання амплітудою 0,35 мм і частотою 2 800...3 000 ко­ливань на 1 хв.

Готовий розчин укладають у гнізда форми шаром приблизно 1 см і вмикають віброплощадку. На протязі 2 хв вібрації всі три гнізда форми рівномірно невеликими порціями заповнюють разом. Через 3 хв від початку вібрації віброплощадку вимика­ють і з неї знімають форму. Змоченим ножем зрізають надлишок розчину, зачищають поверхню зразків по вінця з краями форми і маркірують зразки.

Готові зразки у формах витримують у ванні з гідравлічним за­твором протягом (24±1) годин або в шафі, що забез­печує відносну вологість повітря не менше 90 %. Потім зразки розформовують і вкладають у горизонтальному положенні у ван­ну, де зберігають до моменту випробування. Зразки у воді не повинні прилягати один до одного. Вода повинна покрити зразки не менше ніж на 2 см, а її об'єм в посудині для зберігання має бути в 4 рази більшим об'єму зразків. Температуру води підтри­мують (20±2)° С (заміряють щоденно і з вносять до журналу). Воду, в якій зберігають зразки, рекомендується міняти через кожних 14 днів. Зразки випробовують не пізніше ніж через 30 хвилин після того, як виймуть із води.

Зразки віком 28 діб з моменту їх виготовлення випробовують на згин, а потім кожну з одержаних половинок — на стиск.

3.5.2.Визначення активності (марки) цементу:

Випробування на згин проводять на машині «МИИ-100» або важільному приладі «Михазлиса» з пристроєм для.визначення границі міцності при згині. Границю міцності при згині цементного розчину обчислюють як середнє арифметичне з двох найбільших результатів випробуван­ня трьох зразків-балочок. Половинки балочок випробовують на стиск. Границю міцності при стиску зразків із цементного розчину обчислюють як середнє арифметичне чотирьох найбільших результатів з шести випробу­ваних зразків.

Випробування зразків-балочок на згин і їх половинок на стиск проводять через 28, 7 або 14 діб. Для переведення 7- або 14-дібної міцності зразків у 28-дібну користуються орієнтовними перевідними коефіцієнтами: для 7-дібної міцності – 1,25.

Розрахунок:

Висновок:

Курсант:

Викладач:

Лабораторна робота № 4

Підбір складу тяжкого бетону.

Мета роботи – навчитися підбирати співвідношення складових (цементу, води, піску, щебеню чи гравію) для отримання бетонної суміші заданої рухомості та бетону заданої міцності (марка, клас бетону).

Зміст роботи:

4.1. Виконати розрахунок складу бетону;

4.2. Приготувати пробний заміс, відформувати бетонні зразки-куби для випробовування бетону;

4.3. Провести випробовування бетону, визначити клас бетону.

Необхідне обладнання:

1. Технічні терези.

2. Сита стандартного набору для іспиту гранулометричного складу.

3. Мірний посуд.

4. Совок, кельма.

5. Стандартний конус.

6. Технічний віскозиметр.

7. Піддон, корито чи лабораторна мішалка.

8. Лабораторний вібростіл.

9. Гідравлічний прес.

10. Морозильна камера.

11. Форми для виготовлення бетонних зразків.

12. Розрахункова машина.

13. Комп’ютер з програмою по розрахунку складу бетону..

14. Матеріали, з яких проектується склад бетону: цемент – 50 кг, щебінь – 100 кг, пісок - 50 кг, вода, домішки до бетонних сумішей.

Література та навчальні посібники

До виконання лабораторної роботи курсант допускається після опанування попередніми темами та виконанню лабораторних робіт №№ 1, 2, 3.

1. К.Н. Попов, М.Б. Каддо. Строительные материалы и изделия. Москва. «Высшая школа». 2002 г. гл. 12.

2. П.В. Крищенко та ін. Матеріалознавство для будівельників. Київ. “Техніка”. 1998 р. гл. 6.

3. Лекції викладача Л.Г. Мірченко.

4. В.П. Сизов. Проектирование составов тяжелого бетона.

5. Н.Ф. Афанасьев, М.К. Целуйко. Добавки в бетоны и растворы.

6. Комп’ютерна програма по розрахунку складу бетону, розроблена викладачами Поліщук О.Д., Мірченко Л.Г.

Що потрібно знати і уміти перед тим, як приступити до роботи

Курсанта знайомлять з правилами техніки безпеки в лабораторії на робочому місці та розписуються в відповідному журналі, з необхідним обладнанням, яке приведене вище, правилами безпечного користування ними.

Не існує визначених норм витрат складових тяжкого бетону. Підбір складу тяжкого бетону складається із вхідного контролю якості складових бетону, розрахунку і підбору бетонної суміші яка має ціль установити найбільш раціональні співвідношення між складовими матеріалами (цементом, водою, піском, крупним заповнювачем і домішками) котрі забезпечують необхідну міцність бетону, при певному економічному ефекті, легкоукладаємість бетонної суміші. В кожному випадку підбір складу бетону проводиться в три етапи.

Перший етап: проводять вхідний контроль якості складових бетону. В окремих випадках допускається користуватися значенням паспортів на якість поступаючи матеріалів.

Другий етап: розрахунок складу бетону. Існує багато методів розрахунків. Ми приводимо розрахунок складу бетону по методу абсолютних об’ємів за професором Баламєя О.А. Формули в розрахунку отримані дослідним шляхом.

Третій етап: отриманий склад бетону перевіряється – готується в лабораторії пробний заміс, випробовуються легкоукладаємость суміші: якщо бетонна суміш забагато жорстка, то додають в суміш воду і цемент, не змінюючи водоцементне відношення. Якщо суміш занадто пластична, то додають заповнювачі. Із відкоректованої бетонної суміші готують зразки для випробування бетону. В проектному віці нормального зберігання (температура +20° С, вологість 90 %, на 28 добу для звичайних бетонів і на 180 добу, якщо бетон гідротехнічний) проводимо випробовування бетону на міцність (клас) та інші властивості які вимагаються замовником до бетону. Тільки після випробовування та техніко-економічного розрахунку підбір складу бетону завершено.

Перший етап

Визначення властивостей і оцінки якостей цементу

Промисловість випускає багато різновидів цементу – різних за мінералогічним складом, за основними властивостями: термінами тужавлення, швидкістю твердіння, міцністю, а також за спеціальними властивостями. Вид цементу повинен відповідати виду бетону та умова виготовлення та його твердіння. Марка цементу повинна перевішувати марку (клас) бетону. Згідно ДСТУ Б В.2.7-66-98 цемент випробовується на:

● стандартна міцність при стиску (28 діб, мПа) R_Ц;

● рання міцність при стиску (1, 2, 3, 7 діб, мПа) R_ЦР;

● строки тужавлення, години, хвилини;

● речовинний склад в % за масою;

● міцність при вигині (1, 2, 3, 7, 28 діб, мПа);

● тонкість помелу (ступінь дисперсності), за залишком на ситі, в % за масою або питомою поверхнею, м²/кг;

● вміст у клінкері вільних (Mg і CaO) в % за масою;

● гідрофобність, хв.;

● екзотерія, кДж/кг;

● лінійне розширення, %;

● само напруження, Мпа;

● густина цементного тіста, кг/м³;

● час загуснення, хв.;

● водонепроникність;

● вогнетривкість, ^оС;

● група з ефективності пропарювання;

● рівномірність зміни об’єму, візуально або мм;

● гарантований строк зберігання, діб;

● умови зберігання;

● показники естетичності: ступінь білості, %;

● колір;

● маса однієї упаковки, кг/г;

● температура цементу, що відвантажується, ^оС;

● сумарна питома активність природних радіонуклідів у цементі, Бк/кг;

● відповідність стандартам СНД і Європейського союзу.

Визначення властивостей і оцінка якостей заповнювачів

Пісок

Пісок для бетонів класифікують за ознаками, що наведені у ДСТУ Б.В.2.7-29:

Пісок повинен характеризуватись такими показниками якості:

· зерновим складом;

· вмістом пилуватих і глинистих часток, в тому числі глини у грудках;

· вмістом органічних домішок;

· міцністю (для подрібнених пісків);

· значення сумарної питомої активності природних радіонуклідів.

Підприємство-виробник повинно надавати споживачеві на його вимогу такі характеристики:

· густину зерен піску;

· насипну густину та порожність;

· мінералого-петрографічний склад піску, а для піску із відсівів подрібнення петрографічну характеристику вихідної гірської породи;

· хімічний склад;

· показник потенційно-реакційної здатності піску який визначається хімічним методом;

· форму та характер зерен піску;

· питому поверхню зерен піску;

· коефіцієнт фільтрації.

Піски для бетонів повинні мати густину зерен 2,0 – 2,8 г/см³, насипна густина повинна бути не менше 1100 кг/м³.

Як дрібний заповнювач для бетонів можуть використовуватись піски з модулем крупнисті (Мк) від 1,0-4,0. Доцільність використання пісків з Мк 3.25 - 4, визначається після проведення технологічних випробовувань і техніко-економічного обґрунтування.

Наявність зерен розміром від 5,0 мм до 10,0 мм у пісках для бетонів не повинна перевищувати, у відсотках за масою:

· у рядовому піску – 10;

· у піску з відсівів подрібнення - 15;

· у збагачених пісках - 5.

Вміст зерен розміром більш 10,0 мм у пісках всіх видів не повинен перевищувати 0,5 % за масою.

Вміст у піску зерен, що проходять крізь сито № 016, не повинен перевищувати, у відсотках за масою:

· у пісках рядовому та із відсівів подрібнення – 15;

· у збагачених пісках – 100.

· Пісок всіх видів не повинен вміщувати сторонні домішки, що засмічують його, деревину, каміння, шматки металу, глину у вигляді грудок та глиб.

· Пісок за величиною сумарної питомої радіоактивності (А_сум) природних радіонуклідів раддію-226, торію-232 і калію-40, яка вимірюється у бекерелях на кілограм (Бкк•кг^-1), поділяється на класи згідно з РБН-356 і застосовується в залежності від класу.

· Підприємство – виробник зобов’язане супроводжувати кожну партію піску, що поставляється, документом про якість піску (паспортом), в якому повинні бути наведені:

- найменування підприємства-виробника та його адреса;

- номер і дата видачі документа;

- номер партії і кількість піску;

- група за густиною, походженням та вид піску;

- модуль крупнисті;

- вміст пилуватих і глинистих часток, вміст глини у грудках;

- сумарна питома активність природних радіонуклідів;

- позначення цього стандарту.

Крупний заповнювач (щебінь чи гравій) повинен відповідати вимогам:

· За формою зерен бувають шаруватої форми, кутастої, кубоводної лещатної чи голчатої форми зерен. Вміст зерен голчатої та лещадної форми зерен погіршують якість бетону.

· Повинен бути фракціонований - фракції: 5-10 мм, 10-20 мм, 20-40 мм, 40-70 мм,

· 70 – 120 (150) мм для гідротехнічного та інших масивних допускається застосовувати щебінь і гравій фракцій більшої, чим 120 – 150 мм.

· За узгодженням виробника із споживачем допускається виготовлення суміші фракції.

· Зерновий (гранулометричний) склад щебеню повинен бути в межах:

· Марка заповнювача за міцністю повинна перевищувати проектуєму міцність бетону в 2 рази;

· Вміст пилуватих і глинистих частин повинен не перевищувати 1%;

· Морозостійкість крупного заповнювача повинна відповідати морозостійкості проектує мого бетону.

Інші показники якості крупного заповнювача повинні відповідати вимогам ДСТУ, вони аналогічні вимогам, які пред’являються до піску.

Другий етап