Изучение факторов, влияющих на удобоукладываемость бетонной смеси

Цель работы: изучить влияние водосодержания бетонной смеси на ее удобоукладываемость, а также проверить известное правило постоянства водосодержания смеси при различных, сравнительно близких расходах цемента и отклонение от этого правила.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Основным свойством бетонной смеси является удобоукладываемость, определяемая для подвижных бетонных смесей величиной осадки конуса (см), а для жестких смесей – временем вибрации (сек), которое затрачено для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в техническом вискозиметре. Определение подвижности и жесткости бетонных смесей на тяжелых и пористых заполнителях производится согласно ГОСТ 10181.1.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Подвижность бетонной смеси определяют с помощью стандартного конуса (h=300 мм, d_в=100 мм, d_н=200 мм) в следующей последователь-ности: на металлический лист размером не менее 700×700 мм устанавливают предварительно очищенный и протертый влажной тканью конус и заполняют его бетонной смесью через ворон­ку в три слоя одинаковой высоты. Каждый слой уплотняют штыковани­ем гладким металлическим стержнем (диаметр 16 мм, длина 600 мм) 25 раз. Конус во время наполнения и штыкования должен быть плотно прижат к листу. После уплотнения бетонной смеси в конусе, воронку снимают, а избыток смеси срезают кельмой вровень с верхними края­ми конуса. Затем конус плавно снимают с отформованной бетонной смеси, поднимая его вертикально вверх, и устанавливают рядом с ней. Время, затраченное на съем конуса, должно составлять 3-7 с. Общее время с начала наполнения конуса до момента измерения осадки бетонной смеси не должно превышать 2,5 мин. Осадку конуса бетонной смеси определяют, укладывая металлическую линейку (l=700 мм) ребром на верх конуса и измеряют расстояние от нижней грани линейки до верха бетонной смеси с погрешностью до 0,5 см. Если после сня­тия конуса бетонная смесь разваливается и приобретает форму, затрудняющую определение ее осадки, измерение не выполняют и испыта­ние повторяют на новой пробе бетонной смеси.

Осадку конуса бетонной смеси вычисляют с округлением до 1 см, как среднее арифметическое результатов двух определений осадки конуса из одной пробы, отличающихся между собой не более чем на 1 см при ОК≤4 см; на 2 см при ОК=5-9 см; на 3 см при ОК>10см. При большем расхождении результатов определение повторяют на но­вой пробе. Если ОК бетонной смеси будет равна нулю, смесь признают не обладающей подвижностью, и она должна характе-ризоваться жесткостью.

Жесткость бетонкой смеси «Ж» с наибольшей крупностью зерен заполнителя до 40 мм включительно определяют на лабораторной виброплощадке с использованием технического вискозиметра. Виброплощадка с установленным на ней прибором без бетонной смеси должна обеспечивать вертикально направленные колебания с частотой 2800-3000 Гц и амплитудой 0,5 мм.

Жесткость бетонной смеси определяют в следующей последовательности. Перед испытанием прибор должен быть жестко закреплен на виброплощадке и протерт влажной тканью. Заполнение конуса прибора бетонной смесью, уплотнение ее, снятие конуса с отформованной смеси, производят в полном соответствии с ГОСТом, как и для определения подвижности бетонной смеси. После снятия конуса диск прибора уста­навливают над отформованной бетонной смесью и плавно опускают его на поверхность конуса смеси. Затем одновременно включают виброплощадку и секундомер и наблюдают за выравниванием и уплотнением бетонной смеси. Вибрирование производят до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из любых двух отверстий диска. В этот момент включают секундомер и виброплощадку. Полученное время (в секундах) характеризует жесткость бетонной снеси. Жесткость бетонной смеси вычисляют с округлением до 1с, как среднее арифметическое результатов двух определений жесткости из одной пробы смеси, отличающихся между собой не более чем на 20%. При большем расхождении результатов определения повторяет на новой пробе.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОТНОСТИ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Плотность бетонной смеси, характеризуемая отношением массы уплотненной бетонной смеси к её объему, определяется в соответст­вии с ГОСТ 10181.2-81 в цилиндрическом сосуде емкостью 5 дм³ (диа­метр 186 мм, высота 186 мм). Перед испытанием мерный сосуд пред­варительно взвешивают с погрешностью не более 0,1%. Укладку и уп­лотнение бетонной смеси в сосуде производят в соответствии с ре­комендациями, приведенными в работе № 2. После уплотнения избыток смеси срезают стальной линейкой, и поверхность тщательно выравни­вают вровень с краями мерного сосуда. Затем сосуд с бетонной смесью взвешивают с погрешностью не более 0,1%.

Плотность бетонной смеси р_см в кг/м³ вычисляют по формуле:

ρ_см = , (2)

где m - масса мерного сосуда с бетонной смесью, г;

m₁- масса мерного сосуда без смеси, г;

V- объем мерного сосуда, дм³.

Плотность бетонной смеси определяют дважды для каждой пробы бетонной смеси и вычисляют с округлением до 10 кг/м³ как среднее арифметическое значение результатов двух определений плотности смеси из одной пробы, отличающихся между собой не более чем на 5% от меньшего значения. При большем расхождении результатов опреде­ление повторяют на новой пробе бетонной смеси.

Результаты испытания должны быть занесены в журнал, в котором указывают:

дату и время испытания;

место отбора пробы;

марку и вид батона, изготовляемого на испытуемой смеси; результаты частных определений;

среднеарифметический результат.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Задание № 1

Установить зависимость удобоукладываемости бетонной смеси от водосодержания при постоянном расходе цемента.

Оборудование, инструменты и материалы: пресс гидравлический – ГОСТ 16474; комплект гирь от 100 г до 10 кг; комплект мерной металлической посуды; конус стандартный для определения подвижности бетонной смеси; вискозиметр технический; формы для изготовления бетонных образцов – ГОСТ 22685; виброплощадка лабораторная; бочек для приготовления бетонной смеси; кельмы; щебень, песок кварцевый, цемент.

1. Каждая бригада производит опыты с одной, заданной ей, удобоукладываемостью бетонной смеси и наблюдает ее изменение при росте водосодержания. В этой серии опытов расход цемента постоянный.

2. Расход материалов на опытные замесы принять по табл. 8.

Таблица 8

Расход материалов для опытных замесов

Примечание: 1. Расход воды подобрать опытом для получения заданных значений удобоукладываемости.

2. Установив водосодержание бетонной смеси в первом опытном замесе с заданной (по табл. 8) удобоукладываемостью, добавить в этот же замес такое количество воды, чтобы водосодержание ее находилось в пределах 1.1, 1.2 и 1.3 от первоначального расхода воды. Затем также определить удобоукладываемость бетонной смеси при каждой дополнительной порции воды.

4. Результаты эксперимента обработать и установить графическую зависимость удобоукладываемости бетонной смеси от ее водосодержания при постоянном расходе цемента.

Задание № 2

Установить зависимость удобоукладываемости бетонной смеси от расхода цемента при постоянном водосодержании бетонной смеси.

Оборудование и материалы: то же, что и для задания № 1.

Работа проводится в следующей последовательности:

1. Каждая бригада работает с постоянным водосодержанием (В), полученным в работе № 1 для заданной удобоукладываемости бетонной смеси и наблюдает за изменением последней при увеличении расхода цемента.

2. Расход материалов на опытный замес принимают по табл. 9.

Таблица 9

Расход материалов для опытных замесов

3. По результатам опыта построить график зависимости удобоукладываемости бетонной смеси от расхода цемента при постоянном водосодержании.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

По заданию № 1

1. Запись результатов опыта производят по форме табл. 10.

Таблица 10

Определение удобоукладываемости бетонной смеси при увеличении водосодержания

Примечание: удобоукладываемость для первого замеса определяется по табл. 8.

2. Затем строим график зависимости между удобоукладываемостью бетонной смеси и ее водосодержанием при постоянном расходе цемента (рис. 4).

Рис. 4.

По заданию № 2

1. Результаты опыта заносим в табл. 11.

Таблица 11

Определение удобоукладываемости бетонной смеси при увеличении расхода цемента

Примечание: 1. Расход воды для каждого из четырех замесов получают в результате выполнения задания № 1 по первому опытному замесу.

2. Затем строим графическую зависимость между удобоукладываемостью бетонной смеси и расходом цемента при постоянном водосодержании (рис. 5).

Рис. 5.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Как определяется удобоукладываемость подвижных и жестких бетонных смесей?

2. Как определяется плотность бетонной смеси?

3. Какова зависимость удобоукладываемости бетонной смеси от водосодержания при постоянном расходе цемента?