Влияние зернового состава заполнителей на водопотребность бетонной смеси

Цель работы: изучить влияние зернового состава песка и предельного размера крупного заполнителя на водопотребность бетонной смеси, а значит, и расход цемента.

ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ

Крупность (удельная поверхность) песка значительно влияет на водопотребность бетонной смеси. Увеличение удельной поверхности песка, при сравнительно низкой его пустотности, ведет к значительному росту водопотребности смеси, а следовательно, и повышению расхода цемента. Водопотребность и расход цемента растут также с уменьшением предельного размера крупного заполнителя.

МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТА

Определение удельной поверхности песка.

Удельная поверхность зерен песка может быть ориентировочно подсчитана по формуле Л.С.Ладипского или определена экспериментальным путем на пневматическом поверхностномере. Для подсчета удельной поверхности зерен песка каждая бригада производит рассев 1000 г рядового песка через соответствующие сита. Удельная поверхность песка S (м²/кг) подсчитывается по формуле:

S = , (3)

где К - коэффициент, представляющий собой отношение истинной поверхности песка к его условной поверхности, рассчитанной для зерен шаровой формы. Значение коэффициента для горного песка К=2; для речного и морского окатанного песков К=1.66; для мелкого морского и речного песков К=1.8.

б, в, г, д, е- остатки (% по массе) на стандартных ситах с размером отверстий от 2.5 до 0.14 мм.

х - остатки (% по массе) на поддоне при проходе через сито 0.14 мм.

Определение пустотности песка

Пустотность песка рассчитывается на основании предварительно опеделенных значений объемной насыпной массы песка в уплотненном состоянии и его плотности. Пустотность песка (%) вычисляется по объему с точностью до 0.5% по формуле:

V_пуст = , (4)

где γ_о.н.- объемная насыпная масса песка в уплотненном состоянии, кг/л;

ρ - плотность песка, кг/л.

Определение объемной массы песка

Объемная насыпная масса песка в уплотненном состоянии определяется следующим образом. Предварительно взвешенный мерный сосуд емкостью 1 л устанавливают и закрепляют на виброплощадке. В сосуд насыпают высушенный до постоянного веса песок и вибрируют 1.5-2 мин. В случае необходимости песок добавляют и вибрируют до тех пор, чтобы он был вровень с краями сосуда. После этого сосуд взвешивают, от веса сосуда с песком вычитают вес пусто сосуда и определяют объемную насыпную массу в уплотненном состоянии.

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

Задание № 1

Установить зависимость между удельной поверхностью песка и водопотребностью бетонной смеси.

Оборудование, инструменты и материалы: набор сит, применяемых для определения зернового состава и модуля крупности песка; посуда мерная металлическая для отмеривания сыпучих материалов в объеме 1, 2, 3, 4 и 5 л; конус СтройЦНИЛа для определения подвижности растворов, конус стандартный для определения подвижности бетонной смеси; цемент марки 400 или 500; песок четырех видов по крупности; щебень известняк с тремя размерами предельной крупности.

Работа проводится в следующей последовательности

1. Произвести рассев песка и определить его удельную поверхность по формуле 3.

2. Определить объемную насыпную массу песка и рассчитать пустотность песка по формуле 4.

3. Для установления влияния удельной поверхности песка на водопотребность бетонной смеси необходимо приготовить опытный замес, принимая расход материалов по табл. 12.

Таблица 12

Расход материалов для опытных замесов

4. В опытных замесах расход воды подобрать с учетом получения значений удобоукладываемости, указанных в табл. 13.

Таблица 13

Значения заданной удобоукладываемости бетонной смеси

5. Обработать результаты определения водопотребности бетонной смеси в зависимости от удельной поверхности песка и произвести запись в таблицу.

6. Построить графическую зависимость водопотребности бетонной смеси от удельной поверхности песка.

Задание № 2

Установить зависимость водопотребности бетонной смеси от предельного размера крупного заполнителя.

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

Дополнительно материалы: крупный заполнитель: рядовой- просеянный через сито 40 мм; №1- фракция 5-10 мм; №2- фракция 10-20 мм; №3- фракция 20-40 мм. Мелкий заполнитель- рядовой песок, просеянный через сито 5 мм.

Работа выполняется в следующей последовательности.

1. Произвести опытный замес бетонной смеси с расходом материалов по табл. 14.

Таблица 14

Расход материалов для опытных замесов

2. Расход воды подобрать опытным путем, исходя из значений удобоукладываемости по табл. 15.

Таблица 15

Удобоукладываемость бетонной смеси

3. Записать результаты опыта в таблицу.

4. Построить графическую зависимость между водопотребностью бетонной смеси и предельным размером крупного заполнителя.

ОБРАБОТКА РЕЗУЛЬТАТОВ ЭКСПЕРИМЕНТА

По заданию № 1

1. Результаты рассева и определения удельной поверхности песка записать по форме табл. 16.

Таблица 16

2. Результаты определения насыпной плотности песка в уплотненном состоянии записать по форме табл. 17.

Таблица 17

3. Результаты определения пустотности песка записать по форме

табл. 18.

Таблица 18

4. Результаты определения водопотребности бетонной смеси в зависимости от удельной поверхности песка записать по форме табл. 19.

Таблица 19

5. По результатам опыта строим графическую зависимость водопотребности бетонной смеси (В, л/м³) от удельной поверхности песка (рис. 6).

Рис. 6. Зависимость водопотребности бетонной смеси от удельной поверхности песка

По заданию № 2

Результаты определения водопотребности бетонной смеси в зависимости от предельного размера крупного заполнителя занести в табл.20.

Таблица 20

2. По результатам эксперимента устанавливаем графическую зависимость между водопотребностью бетонной смеси и предельным размером крупного заполнителя (рис. 7).

Рис. 7. Зависимость водопотребности бетонной смеси от предельного размера крупного заполнителя.

ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ

1. Как определяется удельная поверхность и пустотность песка?

2. Какова графическая зависимость водопотребности бетонной смеси от удельной поверхности песка?

3. Назовите основные показатели качества бетонной смеси.