Материал: Доманская. Строительные материалы и изделия. Учебное пособие

17. Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ

Укладку и уплотнение в формах бетонной смеси в зависимости от ее подвижности и жесткости производят следующим образом.

1. При изготовлении образцов из бетонной смеси с жесткостью менее 60 с или подвижностью, характеризуемой осадкой конуса ОК менее 12 см, форму, заполненную бетонной смесью с некоторым избытком, устанавливают и жестко закрепляют на виброплощадке и подвергают вибрации до полного уплотнения, характеризуемого прекращением оседания бетонной смеси, выравниванием ее поверхности и появлением на ней тонкого слоя цементного теста. Поверхность образца заглаживается кельмой.

2. При изготовлении образцов из бетонной смеси с жесткостью более 60 с перед укладкой смеси на форме закрепляют насадку высотой, равной высоте формы. Форму с насадкой жестко закрепляют на виброплощадке и заполняют бетонной смесью (примерно до половины высоты насадки), устанавливают сверху на поверхность смеси пригруз, обеспечивающий давление 4×10–4 МПа, и вибрируют смесь, находящуюся в форме, до прекращения оседания пригруза и появления цементного теста в зазорах между насадкой и формой. После этого снимают пригруз и насадку, срезают избыток смеси в форме и заглаживают поверхность. Заглаживание поверхности производят кельмой или ножом.

3. При изготовлении образцов из подвижной бетонной смеси с осадкой конуса ОК>12 см ее уплотнение производят путем штыкования стальным стержнем, без применения вибрации. Количество штыкований принимается из расчета: один нажим на 10 см 2 поверхности образца (при форме размером 10×10×10 см число штыкований таким образом будет равно 10).

Заполнение форм высотой 20 см и более бетонной смесью производят в два слоя. Каждый слой уплотняется штыкованием из расчета одного нажима стержня на 10 см 2 поверхности образца.

169

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

После окончания уплотнения производят заглаживание поверхности образцов. Затем формы нумеруют, взвешивают и записывают полученную массу.

Для определения марки бетона образцы после их изготовления хранят одни сутки в формах, покрытых влажной тканью,

впомещении с температурой воздуха (+20±2) °C, после чего их вынимают из формы, маркируют и выдерживают до момента испытания в камере нормального твердения при температуре (+20±2) °C и относительной влажности воздуха 95–100 %.

Образцы бетона, которые по условиям задания должны быть подвергнуты тепловлажностной обработке, после изготовления подвергаются пропариванию в формах по указанному в задании режиму. Распалубку образцов, подвергнутых тепловой обработке, производят после ее окончания.

Испытание образцов производится в два срока: 7 и 28 суток. В учебной лаборатории обычно испытание образцов ведут

ввозрасте 7 суток, а затем делают пересчет прочности при сжатии на 28 суток.

Определение выхода бетона. Для определения выхода бетона необходимо предварительно определить плотность бетонной смеси, уложенной в формы. Зная массу пустых форм и форм, заполненных бетонной смесью, вычисляют среднюю плотность бетонной смеси γб по формуле:

где m1 — масса формы с бетонной смесью, кг; m2 — масса пустой формы, кг;

Vф — объем формы, л.

Фактически полученный из пробного замеса объем бетона в литрах определяют путем деления суммарного расхода взятых на замес материалов в килограммах (цемент + вода + песок + + крупный заполнитель + добавки) на плотность бетонной смеси, выраженную в кг/л.

170

17. Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ

где Vб — фактический объем бетона, л; γб — плотность бетонной смеси, кг/л.

Определение фактического расхода материалов на 1 м 3 бе тона. Фактический расход материалов может быть определен из пропорции, составленной следующим образом. На полученный из пробного замеса объем бетона Vб фактически пошло цемента Ц кг, а на 1000 л бетона должно пойти цемента x кг. Решая аналогичным способом пропорции, можно фактический расход материалов на 1 м 3 бетона подсчитать по следующим формулам.

Количество воды, кг/м 3:

где Вф — фактический расход воды на пробный замес бетона, кг. Количество цемента, кг/м 3:

где Цф — фактический расход цемента на пробный замес бетона, кг.

Количество песка, кг/м 3:

где Пф — фактический расход песка на пробный замес, кг. Количество крупного заполнителя, кг/м 3:

где Кзф — фактический расход крупного заполнителя на пробный замес, кг.

Определение коэффициента выхода бетонной смеси. Материалы, предназначенные для изготовления бетона, до перемешивания занимают объем, равный сумме их объемов в отдельности. Обозначим эту сумму (только сухих компонентов без воды) через Σ, объем полученной смеси через Vб.

171

СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ

В процессе перемешивания бетонная смесь уплотняется, т. е. пустоты в крупном заполнителе заполняются песком, а пустоты в песке — цементным тестом. Полученный объем бетонной смеси будет всегда меньше суммы объемов первоначально загруженных материалов:

что можно заменить равенством

где β — коэффициент выхода бетона.

Эта величина всегда меньше единицы, она находится в пределах 0,55–0,75 в зависимости от объема пустот в заполнителях.

Из предыдущей формулы получим:

где (Ц/γц), (Зкр/γкр), (П/γп) — фактические расходы цемента, крупного заполнителя, песка на 1 м 3 бетона, л.

Перерасчет состава бетона на заданную марку. Перерасчет состава бетона на заданную марку производится следующим образом.

Определяют истинную активность цемента в бетоне по формуле:

172

17. Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ

где коэффициент А и знак (+) или (–) берутся в соответствии с той формулой, по которой определялось Ц/В при расчете состава бетона;

Rб28 — прочность бетона пробного замеса, приведенная к стандартной в возрасте 28 суток;

Ц/В — цементно-водное отношение полученного состава бетонной смеси;

Rц — искомая активность цемента. Определяют Ц/В по формуле:

где Rб — заданная марка бетона;

Rц — активность цемента, найденная из предыдущего определения.

Определяют расход цемента путем умножения вычисленного значения Ц/В на величину расхода воды в литрах, полученную при опытном подборе состава бетона.

В результате произведенного перерасчета назначается состав бетона, в котором изменяется расход цемента, а расходы остальных материалов (воды, песка, крупного заполнителя) принимаются такими, как в подобранном составе бетона.

17.8. Железобетон

Бетон имеет недостаток, присущий всем каменным как природным, так и искусственным материалам, — он хорошо работает на сжатие, но плохо сопротивляется изгибу и растяжению. Прочность бетона на растяжение составляет всего около

173