Тема « определение зернового состава заполнителей бетона» – 1 час

СОДЕРЖАНИЕ

 

Лабораторная работа № 9. Определение зернового состава заполнителей бетона......................................................................
Лабораторная работа № 10. Подбор состава тяжелого бетона
............ Лабораторная работа № 11. Сухие строительные смеси и растворы.....
Лабораторная работа № 12. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДРЕВЕСИНЫ
Лабораторная работа № 13.Полимерные строительные материалы.
Лабораторная работа №14.Оределение свойств вязкого нефтяного битума
Лабораторная работа № 15.Теплоизоляционные материалы ....
Приложения.................................................................................................

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 9

Определение зернового состава крупного заполнителя бетона – щебня

Материал: щебень.

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, стандартный набор сит с диаметром отверстий 5, 10, 20, 40, 70 мм.

Порядок проведения работы

Метод основан на рассевечерез набор стандартных сит предварительно высушенной пробы крупного заполнителя.
Перед просеиванием отвешивают высушенную пробу заполнителя массой 5 кг. Собирают набор сит в колонку, располагая сита с более крупными отверстиями над ситами с более мелкими отверстиями. Высыпают пробу заполнителя на сито с наибольшим диаметром отверстий 70 мм и проводят просеивание ручным или механическим способом, при этом толщина слоя заполнтителя на ситах не должна быть более 1/3 высоты борта сита.Пробу просеивают небольшими порциями (частями).Просеивание считают законченным,если при неоднократном встряхивании сита из него не выпадают зерна запонителя.Продолжительность просеивания не должна превышать 15 мин.
После просеивания взвешивают остатки на каждом сите, вычисляют в процентах частные (а₅, а₁₀, а₂₀, а₄₀) и полные (А₅, А₁₀, А₂₀, А₄₀) остатки, и устанавливают наибольшую и наименьшую крупность щебня.

Частные остатки, %: a_i= (m_i/m)·100,

где a_i – частный остаток, %; m_i – масса остатка на данном сите, кг; m – масса просеиваемой навески, кг.

По известным значениям частных остатков рассчитывают полные остатки, %, на каждом сите: А_i= а₇₀ +…+ a_i,

где а₇₀ +…+ a_i – частные остатки на всех ситах с большими размерами отверстий плюс остаток на данном сите, %. Результаты записывают в таблицу 1.

 

Таблица 1- Полные и частные остатки щебня на ситах

 

Остаток на сите	Размеры отверстий сит, мм
					Прошло через сито 5
Частный:
кг
%
Полный, %

За наибольшую крупность заполнителя (D_наиб) принимают размер отверстий того сита, на котором полный остаток не превышает 5 % просеиваемой пробы, а за наименьшую крупность (D_наим) – размер отверстия нижнего сита, полный остаток на котором составляет не менее 95 %. Кроме того, вычисляют значения 0,5(D_наим + D_наиб) и 1,25 D_наиб. Зерновой состав каждой фракции или смеси фракций должен находиться в пределах, указанных в таблице 2.

 

Таблица 2- Зерновой состав щебня

 

Размер контрольных сит	Dнаим	0,5(Dнаим + Dнаиб)	Dнаиб	1,25 Dнаиб
Полный остаток на ситах, % по массе	от 90 до 100	от 30 до 80	до 10	до 0,5

 

Рис. 1. График зернового состава щебня

 

Для оценки зернового состава щебня по результатам просеивания строят кривую просеивания и сравнивают ее со стандартной областью допустимых колебаний гранулометрического состава крупного заполнителя (рис. 1).

2. Определение содержания в щебне пластинчатых (лещадных) и игловатых зерен

Сущность метода заключается в ручном отборе зерен щебня, толщина или ширина которых меньше длины в три и более раз.

Содержание зерен пластинчатой и игловатой формы определяют для фракции щебня 10…20 мм. Для этого отбирают навеску массой 1 кг. От взятой навески отбирают зерна, у которых один размер (толщина и ширина) в три раза и более раза меньше двух других.

Взвешивают все отобранные пластинчатые и игловатые зерна, а также отдельно – все остальные зерна.

Содержание пластинчатых и игловатых зерен, %:

П=m/(m+m₁)×100,

где m – масса зерен пластинчатой и игловатой формы, г; m₁ – масса остальных зерен, г.

 

Щебень по форме зерен подразделяют на три группы (табл. 3)

.

Таблица 3- Допустимый показатель наличия в щебне зерен пластинчатой формы

 

Группа щебня по форме зерен	Максимальное содержание зерен пластинчатой и игловатой формы, % по массе, не более
Окатанная
Кубовидная
Улучшенная
Обычная

 

 

3. Определение зернового состава мелкого заполнителя бетона – песка

 

Материалы: природный или искусственный песок.

 

Приборы и приспособления: весы лабораторные технические, стандартный набор сит с диаметром отверстий 0,16; 0,315; 0,63; 1,25; 2,5 и 5 мм.

 

 

Порядок проведения работ

 

Из пробы песка, прошедшего через сито с отверстиями диаметром 2,5 мм, отбирают навеску 1000 г и просеивают ее ручным или механическим способом через комплект сит, последовательно расположенных по мере уменьшения размера отверстий в ситах 2,5; 1,25; 0,63; 0,315; 0,16. Просеивание считается законченным, если через сито на чистый лист бумаги за 1 мин проходит не более 0,1 % зерен песка от общей массы просеиваемой навески.

Остатки песка на каждом сите взвешивают и вычисляют частные остатки на каждом сите с точностью до 0,1 % по формуле:
a_i= (m_i/m)·100,

где a_i – частный остаток, %; m_i – масса остатка на данном сите, г; m – масса просеиваемой навески, г.

По известным значениям частных остатков рассчитывают полные остатки, %, на каждом сите:

А_i= а_2,5 +…+ a_i,
где а_2,5 +…+ a_i – частные остатки на всех ситах с большими размерами отверстий плюс остаток на данном сите, %.

Результаты рассева заносят в таблицу 4

 

Таблица 4- Полные и частные остатки песка на ситах

 

Остаток на сите	Размеры отверстий сит, мм
2,5	1,25	0,63	0,315	0,16	Прошло через сито0,16
Частный:
г
%
Полный, %

 

Рис. 2. График зернового состава песка

Для оценки зернового состава песка и его пригодности для приготовления бетона результаты просеивания (по полным остаткам) наносят на график (рис. 2). Если кривая, характеризующая зерновой состав испытуемого песка, располагается в заштрихованной части графика, то такой песок признают годным для приготовления бетона. Если кривая располагается выше заштрихованной части, то песок считается мелким, а если ниже – крупным. В песке для бетонов и растворов не допускается наличие зерен размером более 10 мм. Зерен размером от 5 до 10 мм не должно быть более 5 % по массе. Количество мелких частиц, прошедших через сито № 016, не должно превышать 10 %.
Вычисляют модуль крупности зернового состава песка с точностью до 0,1 по формуле: М_к=(А_2,5+А_1,25+А₀₆₃+А₀₃₁₅+А₀₁₄)/100,

 

где А_2,5, А_1,25, А₀₆₃, А₀₃₁₅, А₀₁₄ – полные остатки на ситах, %.

 

Пески для строительных работ (ГОСТ 8736-93) в зависимости от зернового состава подразделяют на следующие группы, представленные в табл. 5.

 

Таблица 5 - Классификация песка по зерновому составу

 

Группа песков	Мк	Полный остаток на сите № 063, % по массе	Водопотребность, %
Очень крупный Повышенной крупности Крупный Средний Мелкий Очень мелкий Тонкий Очень тонкий	Свыше 3,5 3,0…3,5 2,0…3,0 2,0…2,5 1,5…2,0 1,0…1,5 0,7…1,0 До 0,7	Свыше 75 65…75 45…65 30-45 10-30 до 10 не нормируется не нормируется	4…6 4…6 6…8 8…10 и более более 10

ВЫВОД:

 

 

Контрольные вопросы

1. Что называется крупным заполнителем бетона?

2. Чем отличается щебень от гравия?

3. Классификация крупных заполнителей.

4. Перечислите свойства щебня и охарактеризуйте их.

5. Как взаимосвязаны свойства крупного заполнителя и свойства бетона?

6. Дайте определение мелкого заполнителя бетонов.

7. Какие виды песков Вы знаете?

8. Чем характеризуется крупность песка?

9. От чего зависит пустотность песка?

 

 

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

Расчет состава бетона

Порядок проведения опыта

Исходные данные:
- проектируемая марка бетона (R₂₈);
- требуемая удобоукладываемость бетонной смеси (ОК или Ж);
- активность цемента (R_ц);
- качество заполнителей –А - (вид, крупность, пустотность, влажность);
- истинная плотность цемента – 3120 кг/м³;
- насыпная плотность цемента – 1340 кг/м³.

 

Рассчитывают состав тяжелого бетона в следующем порядке:

 

1 .Обеспечение требуемой прочности бетона. Зависимость прочности бетона через 28 сут твердения от его состава имеет вид: R_б=АR_ц(Ц/В±0,5).

При возможности выбора марки (активности) цемента рекомендуется, чтобы его марка была в 2-2,5 раза выше требуемой прочности бетона. Меньшая разница в этих показателях ведет к увеличению расхода цемента, при большей разнице необходимо в цемент вводить тонкомолотые минеральные добавки (молотые гранулированные шлаки, золы ТЭС, молотый известняк и т.п.).

Указанная формула позволяет определить соотношение воды и цемента В/Ц, которое при данном качестве заполнителей А и данной активности цемента R_ц обеспечивает получение требуемой прочности бетона:

В/Ц = АR_ц/(R₂₈ + 0,5АR_ц) – для пластичных смесей при В/Ц ≥ 0,4.

 

Коэффициенты А₁ и А₂, учитывающие качество материалов приведены в таблице 1.

 

Таблица 1– Значение коэффициентов А₁ и А₂

Характеристика заполнителей и цемента	А1	А2
Высококачественные	0,65	0,43
Рядовые	0,6	0,4
Пониженного качества	0,55	0,37

 

Примечание: 1. К высококачественным материалам относят щебень из плотных горных пород высокой прочности, песок оптимальной крупности и портландцемент высокой активности без добавок или с минимальным количеством гидравлической добавки; заполнители должны быть чистые и фракционированные. 2. К рядовым материалам относят заполнители среднего качества, в том числе гравий, портландцемент средней активности или высокомарочный шлакопортландцемент. 3. К материалам пониженного качества относят крупные заполнители низкой прочности, мелкие пески, цементы низкой активности.

 

А –для рядового щебня А=0,55, для гравия А=0,5.

 

2. Расход воды (В) определяют, исходя из заданной удобоукладываемости (подвижности или жесткости) бетонной смеси по графикам или справочным таблицам (табл. 2) и выражают в л (кг) на 1 м³ бетонной смеси.

 

Таблица 2 –Определение расхода воды на 1 м³ бетонной смеси^*

Подвижность, ОК, см	Жесткость, с	Расход воды, л/м3, при наибольшей крупности заполнителя, мм
Гравий	Щебень
9…12	-
6…8	-
3…5	-
1…2	-
-	30…50				-				-
-	60…80				-				-
-	90…120				-				-
-	150…200				-				-

* Примечание. Данные табл. 1 справедливы для бетонов с расходом цемента не выше 400 кг/м³. При использовании пуццолановых цементов расход воды увеличивается на 15…20 л. При использовании мелкого песка расход воды увеличивается на 10 л.

 

3. Расход цемента (Ц) на 1 м³ бетонной смеси, кг:

Ц = В/ (В/Ц)

 

4. Расход заполнителей (песка и крупного заполнителя) рассчитывают, решая совместно два уравнения, характеризующие строение бетонной смеси.

Объем 1 м³ (1000 дм³) плотно уложенной бетонной смеси слагается из абсолютных (без воздушных пустот) объемов цемента, воды, мелкого и крупного заполнителя:

 

Ц/ ρ_ц + В + П/ ρ_п + Щ/ ρ_щ = 1 (1),

 

где Ц, Щ, В – расходы соответственно цемента, щебня, воды; ρ_ц, ρ_щ, ρ_п – истинные плотности цемента, щебня, песка, кг/м³.

 

Пустоты между зернами крупного заполнителя должны быть заполнены растворной смесью с учетом некоторой раздвижки зерен, значение которой определяется коэффициентом раздвижки:

 

V_n×α×Щ/ρ_нас^щ = Ц/ ρ_ц + В + П/ρ_п (2),

 

где ρ_нас^щ - насыпная плотность щебня кг/м³; α – коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя устанавливается по табл. 3 для пластичных смесей, а для жестких принимают равным 1,05-1,15; V_n – пустотность крупного заполнителя, выраженная в долях единицы (берут из выполненной лаб. работы по определению пустотности, которая составила 0,39…0,42).

 

Таблица 3 –Коэффициент раздвижки зерен^*

 

Расход цемента, кг	Коэффициент раздвижки зерен при В/Ц
0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
	-	-	1,26	1,32	1,38
	-	1,30	1,36	1,42	-
	1,32	1,38	1,44	-	-
	1,40	1,46	-	-	-
	1,52	1,56	-	-	-

 

* Примечание. При других значениях В/Ц и расхода цемента коэффициент раздвижки зерен находят интерполяцией.

 

Решая совместно приведенные выше уравнения, получаем формулы для определения расхода материалов (в кг на м³ бетона):

расход щебня:

Щ=ρ_ис^щ / [1+ (ρ_ис^щ/ ρ_нас^щ)×α×V_n], где

ρ_ис^щ - истинная плотность щебня кг/м³;

расход песка, кг:

П = [1 – (Ц/ρ_ис^ц + Щ/ρ_ис^щ + В/ρ_в)]× ρ_ис^п, где

ρ_ис^ц_, ρ_ис^щ_, ρ_ис^п – истинные плотности цемента, щебня, песка, кг/м³.

Теоретическая средняя плотность бетонной смеси, кг/м³:

ρ_б.с.^теор = Ц + В + Щ + П

Поправка в расчетный состав бетонной смеси с учетом влажности щебня и песка, кг:

П'=П+П×W_п/100;

Щ'=Щ+Щ×W_щ/100;

В'=В-(П×W_n/100+ Щ×W_щ/100)

Результаты расчетов сводят в табл. 3

Таблица 3 –Расход компонентов на 1 м³ бетонной смеси,кг

 

Расчетный состав	Производственный состав
Ц	В	Щ	П	Ц	В	Щ	П

Коэффициент выхода бетонной смеси (b):

b = 1/ (Ц/ρ_нас^ц + Щ/ ρ_нас^щ + П/ρ_нас^п) или
b = 1/(V_ц + V_п + V_щ)

Расчет ведется на сухие составляющие. Этот коэффициент необходим для пересчета количества исходных компонентов на 1 замес 1000-литрового бетоносмесителя. Значение β обычно находится в пределах 0,55-0,75.

 

Порядок проведения опыта

Рассчитывают количество исходных материалов на 10 л бетонной смеси, кг:

Ц''=Ц×0,01;

В''=В×0,01;

Щ''=Щ×0,01;

П''=П×0,01

При этом заполнители (щебень и песок) должны быть высушены до постоянной массы при температуре не выше 80ºС и охлаждены до комнатной температуры.

Отвешивают необходимое количество (в соответствии с расчетом) цемента, щебня и песка и отмеряют необходимое количество воды. Дозирование производится с точностью до 1 %.

Из подготовленных материалов готовят пробный замес бетонной смеси. Перемешивание осуществляют либо механическим способом, либо вручную. Для этого:

- отвешенное количество песка смешивают с отдозированным количеством цемента до получения смеси однородного цвета (примерно минуту);

- добавляют щебень и перемешивают до тех пор, пока щебень не будет равномерно распределен в сухой смеси;

 

Рис. 2. Измерение осадки бетонного конуса: 1 – осевший конус бетонной смеси; 2, 3 – металлические линейки; 4 – форма-конус

 

- в середине сухой смеси делают воронку, куда вливают половину отмеренной воды, осторожно перемешивают смесь дп впитывания прилитой воды, и затем, добавляя оставшуюся воду, перемешивают до достижения полной однородной смеси. Продолжительность перемешивания должна составлять не менее 5 мин.
По окончании перемешивания проверяют подвижность бетонной смеси с помощью стандартного конуса СтройЦНИЛ (рис. 2) в следующей последоватеьности:

:- форму-конус, предварительно протертый влажной тканью, устанавливают на горизонтальную поверхность и наполняют бетонной смесью в три равных слоя с уплотнением каждого слоя 25-кратным штыкованием металлическим стержнем (штыковкой);
- после укладки и штыковки последнего слоя излишек бетонной смеси срезают лопаткой вровень с краями конуса, после чего форму-конус снимают, поднимая его вертикально вверх с образовавшегося бетонного конуса;
- освобожденная от формы бетонная смесь под действием собственного веса начинает оседать. После окончания осадки снятую форму-конус устанавливают рядом с осевшим бетоном;
- на верхнее основание формы-конуса укладывают линейку, от нижнего ребра которой измеряют осадку бетонной смеси с точностью до 1 см. Измерение проводят дважды во взаимно перпендикулярных направлениях и находят среднее арифметическое.
Если осадка конуса меньше заданной, то для увеличения подвижности бетонной смеси добавляют 3…5 % (от расчетного количества) цемента и воды, сохраняя В/Ц постоянным. Если больше – добавляют 3…5 % песка и щебня (от их массы), сохраняя при этом заданное по расчету их соотношение. Бетонную смесь тщательно перемешивают и вновь определяют подвижность. Корректировку состава бетонной смеси проводят до получения заданной подвижности и проводят перерасчет фактического расхода компонентов на 1 м³ бетонной смеси.
Из бетонной смеси заданной подвижности формуют контрольные образцы-кубы размерами 10х10х10 см в количестве трех штук. Для этого (если подвижность бетонной смеси менее 12 см) предварительно смазанную форму заполняют бетонной смесью с избытком, устанавливают на лабораторную виброплощадку и вибрируют до тех пор, пака смесь не выровняется и на ее поверхности не появится тонкий слой цементного молока; если подвижность бетонной смеси более 12 см – уплотнение ее проводят без применения вибрации.
Свежеотформованные образцы хранят в формах сутки, после чего вынимают из форм, маркируют, помещают в камеру нормально-влажностного твердения (температура 20±2ºС, относительная влажность воздуха 95-100 %), где выдерживают до момента испытаний 28 сут. Для ускорения твердения бетона образцы помещают в пропарочную камеру и пропаривают по режиму 3+6+2 часа при температуре 95°С и через сутки испытывают на прочность при сжатии.

Предел прочности при сжатии образцов материалов определяют на образцах–кубах, размеры которых принимают в соответствии с ГОСТ 10180–90 «Методы определения прочности по контрольным образцам». Испытание проводят на гидравлическом прессе.

Порядок проведения испытаний

Перед испытанием образцы подвергают визуальному осмотру, уста­навливая наличие дефектов в виде отколов ребер, раковин и инородных включений. Образцы, имеющие трещины, отколы ребер глубиной более 10 мм, раковины диаметром более 10 мм и глубиной более 5 мм (кроме бетона крупнопористой структуры), а также следы расслоения и недоуплотнения бетонной смеси, испытанию не подлежат. Наплывы бетона на ребрах опорных граней образца должны быть удалены напильником или абразивным камнем. Результаты осмотра записывают.

На образцах выбирают и отмечают грани, к которым должны быть приложены усилия в процессе нагружения.Опорные грани отформованных образцов-кубов, предназначенных для испытания на сжатие, выбирают так, чтобы сжимающая сила при испытании была направлена параллельно слоям укладки бетонной смеси в формы.Перед испытанием образцы взвешивают с целью определения их средней плотности.Перед установкой образца на пресс или испытательную машину удаляют частицы бетона, оставшиеся от предыдущего испытания на опор­ных плитах пресса.

Шкалу силоизмерителя испытательной машины, пресса или испы­тательной установки выбирают из условия, что ожидаемое значение разру­шающей нагрузки должно быть в интервале 20-80 % максимальной нагруз­ки, допускаемой выбранной шкалой.Нагружение образцов проводят непрерывно со скоростью, обес­печивающей повышение расчетного напряжения в образце до его полного разрушения в пределах (0,6±0,4) МПа/с при испытаниях на сжатие и в пре­делах (0,05±0,02) МПа/с при испытаниях на растяжение. При этом время нагружения одного образца должно быть не менее 30 с.

Максимальное усилие, достигнутое в процессе испытания, принима­ют за разрушающую нагрузку.

Разрушенный образец подвергают визуальному ос­мотру и отмечают характер разрушения; наличие крупных (объемом более 1 см³) раковин и каверн внутри образца; наличие зерен заполнителя размером более 1,5d_max, комков глины, следов расслоения.

Результаты испытаний образцов, имеющих перечисленные дефекты структуры, и характер разрушения, учитывать не следует.

Величину разрушающей образец нагрузки Р вносят в таблицу 4. Предел прочности образца при сжатии определяют по формуле:

 

,

где R – предел прочности при сжатии, ; Р – разрушающее усилие, кгс;

S – площадь образца, см².

Таблица 4. Результаты определения предела прочности образца бетона

Наимено-вание материала	Размеры образца, см	Масса образца, г	Разру-шающее усилие Р, кгс	Площадь образца S,	Объем,	Плот-ность,	Предел прочности при сжатии
	МПа
2 …

Примечание:

1. Марку бетона определяют на образцах размерами 15х15х15 см. Если испытывают образцы размерами 30х30х30 см или 20х20х20 см, или 10х10х10 см, или 7х7х7 см, то полученную прочность бетона на сжатие следует умножить на поправочные коэффициенты соответственно: 1,1 или 1,05, или 0,95, или 0,85.

Перед испытанием определяют среднюю плотность в соответствии с п. 2 лаб. работы «Определение истинной и средней плотности» методических указаний «Основные свойства строительных материалов».

Результаты работы по подбору состава тяжелого бетона представляют в виде табл. 4.

Таблица 4. Результаты работы по подбору состава тяжелого бетона

 

В/Ц	Удобоукла-дываемость	Средняя плотность, кг/м3	Расход компонентов, кг/м3	Коэффициент выхода смеси выхода смеси	Предел проч-ности при сжатии, МПа	Марка бетона
см	с	смеси	бетона	Ц	В	П	Щ

ВЫВОД:

Контрольные вопросы

 

1. Что называется бетоном?

2. Какие этапы включает расчетно-экспериментальный метод подбора тяжелого бетона и какова цель каждого из них?

3. Какие факторы оказывают влияние на марочную прочность бетона?

4. Как производят корректировку подвижности бетонной смеси?

5. Охарактеризуйте свойства бетонной смеси и их взаимосвязь со свойствами затвердевшего бетона.

 

 

Список литературы

1. Попов Л.Н., Попов Н.Л. Лабораторные работы по дисциплине «Строительные материалы и изделия»: Учеб. пособие. - М.: ИНФРА-М, 2003. – 219 с.

2. Попов К.Н., Каддо М.Б. Строительные материалы и изделия: Учеб. – М.: Высш. шк., 2002. – 367 с.

3. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение. – М: Высшая школа, 2003. – 700 с.

4. Микульский В.Г., Куприянов В.Н., Сахаров Г.П. и др. Строительные материалы. – М: Изд-во АСВ, 2000. – 536 с.

5. Строительные материалы: Учебно-справочное пособие. –Ростов-на-Д: Феникс, 2005.- 608 с.

6. ГОСТ 27006-86. Бетон тяжелый. Правила подбора состава.

7. СН 290-74. Инструкция по приготовлению и применению строительных растворов.- М.: Стройиздат, 1975.

8. ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ. Методы испытаний.

9. ГОСТ 8269-76. Щебень из естественного камня, гравий и щебень из гравия для строительных работ. Методы испытаний.

 

 

Контрольные вопросы:

1. Что собой представляют сухие строительные смеси?

2. В чем прогрессивность применения сухих смесей?

3. Как определяют подвижность растворной смеси.

4. Что собой представляет удобообрабатываемость свежеприготовленной растворной смеси?

5. Как определяют водоудерживающуюспособность растворной смеси?

6. Как определяют прочность на отрыв в склеенной системе и для чего?

 

 

Литература:

1. Козлов В.В. Сухие строительные смеси.- М.: ИАСВ, 2000.- 96 с.

2. Белов В.В., Петропавловская В.Г., Шлапаков Ю.А. Лабораторные определения свойств строительных материалов. - М.: ИАСВ, 2004

3. Попов Л.Н., Попов Н.Л. Лабораторные работы по дисциплине «Строительные материалы и изделия»: Учебное пособие. - М.: ИНФРА-М, 2005. – 219 с.: ил. – (Профессиональное образование)

EN 13279-1-2007 Вяжущие гипсовые и смеси сухие гипсовые. Часть 1. Определения и требования;

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 10

Назначение раствора

В зависимости от назначения раствора устанавливаются марки раствора и подвижности растворной смеси (табл. 37, 38)

 

Таблица 37

Марка строительного раствора в зависимости от назначения

 

№	Область применения раствора	Марка
	Кладка стен зданий (в зависимости от их этажности и влажности воздуха в помещениях)	4-150
	Кладка столбов, простенков, рядовых перемычек, карнизов	25-150
	Заполнение горизонтальных швов при монтаже стен из легких бетонных панелей, не ниже

 

Таблица 38

 

Подвижность растворной смеси на месте применения

в зависимости от назначения раствора

 

Основное назначение раствора	Глубина погружения конуса, см	Марка по подвижности Пк
А Кладочные: - для бутовой кладки: вибрированной невибрированной	1-3 4-6	Пк1 Пк2
- для кладки из пустотелого кирпича или керамических камней	7-8	Пк2
- для кладки из полнотелого кирпича; керамических камней; бетонных камней или камней из легких пород	8-12	Пк3
- для заливки пустот в кладке и подачи растворонасосом	13- 14	Пк4
- для устройства постели при монтаже стен из крупных бетонных блоков и панелей; расшивок горизонтальных и вертикальных швов в стенах из панелей и крупных бетонных блоков	5-7	Пк2
Б Облицовочные: - для крепления плит из природного камня и керамической плитки по готовой кирпичной стене	6-8	Пк2
- для крепления облицовочных изделий легкобетонных панелей и блоков в заводских условиях
В Штукатурные: - раствор для грунта	7-8	Пк2
раствор для набрызга: - при ручном нанесении - при механизированном способе нанесения	8-12 9-14	Пк3 Пк4
раствор для накрывки: - без применения гипса - с применением гипса	7-8 9-12	Пк2 Пк3

Выбор сырьевых материалов

Выбор вяжущих материалов при приготовлении растворов следует производить с учетом назначения и марки раствора, а также условий эксплуатации конструкции (табл. 39).

Таблица

Рекомендации к выбору вяжущих при приготовлении растворов

 

Рекомендуется к применению	Допускается к применению
1. Для наземных конструкций при относительной влажности воздуха помещений до 60 % и для фундаментов, возводимых в маловлажных грунтах Марка раствора 25 и выше Портландцемент Пуццолановый портландцемент Пластифицированный и гидрофобный Цемент для строительных растворов портландцемент Известково-шлаковые вяжущие Шлакопортландцемент   Марка раствора 10 Известь гидравлическая Известково-пуццолановые и Известково-шлаковые вяжущие известково-зольные вяжущие Цемент для строительных растворов
II. Для наземных конструкций при относительно влажности воздуха помещений свыше 60 % и для фундаментов, возводимых во влажных грунтах Марка раствора 25 и выше Портландцемент Цемент для строительных растворов Пластифицированный и гидрофобный Известково-шлаковые вяжущие Портландцемент Шлакопортландцемент Пуццолановый портландцемент
Марка раствора 10 и выше Цемент для строительных растворов Известково-пуццолановые и известково-зольные вяжущие Известково-шлаковые вяжущие Известь гидравлическая     III. Для фундаментов при агрессивных сульфатных водах (независимо от марки раствора) Сульфатостойкий портландцемент Пуццолановый портландцемент   IV. Для монтажа крупноблочных и крупнопанельных бетонных и каменных стен Марка раствора 25 и выше Портландцемент Шлакопортландцемент Пластифицированный и гидро- Пуццолановый портландцемент фобный портланцемент

 

Расход цемента на 1 м³ песка в растворах на цементном и цементосодержащих вяжущих должен быть не менее 100 кг, а для кладочных растворов в зависимости от вида конструкций и условий их эксплуатации — не менее указанного в табл. 40

 

Таблица 40

Минимальный расход цемента

 

При сухом и нормальном режимах помещения
При влажном режиме помещения
При мокром режиме помещения

 

Для улучшения свойств растворной смеси в нее вводят неорганические и органические пластифицирующие добавки. Из неорганических добавок наибольшее применение имеют известь, глина, зола ТЭЦ, молотый доменный шлак. К числу наиболее распространенных органических пластификаторов относят мылонафт, СДБ.

Качество применяемого песка должно удовлетворять требованиям ГОСТ. В качестве заполнителя следует применять: песок для строительных работ; золу-уноса; золошлаковый песок; пористые пески; пески из шлаков тепловых электростанций, черной и цветной металлургии

Наибольшая крупность зерен заполнителя должна быть, мм, не более:

- кладочные (кроме бутовой кладки)..........................................2,5

- бутовая кладка............................................................................ 5,0

- штукатурные (кроме накрывочного слоя)...............................2,5

- штукатурные накрывочного слоя............................................ 1,25

- отделочные................................................................................. 1,25

 

Определение марки раствора

Марку раствора определяют испытанием на сжатие кубов (3 шт) размером 70,7×70,7×70,7 мм в возрасте, установленном стандартом на данный вид раствора.

Образцы из растворной смеси подвижностью до 5 см изготовляют в формах со стальным дном. Форму заполняют раствором в два слоя. Уплотнение слоев производят 12 нажимами шпателя: 6 нажимов вдоль одной стороны и 6 - в перпендикулярном направлении. Образцы растворной смеси подвижностью 5 см и более изготовляют в формах без дна. Форму при этом устанавливают на керамический кирпич, покрытый влажной газетной бумагой. Формы заполняют растворной смесью в один прием и уплотняют 25 штыкованиями сталь­ного стержня по концентрической окружности от центра к краям.

Образцы раствора, предназначенного для эксплуатации в воздушно сухих условиях и приготовленные на воздушных вяжущих, твердеют на воздухе при температуре 20 ±2 °С и относительной влажности воздуха 65 ±10 %. Образцы раствора, приготовленные на гидравлических вяжущих, в течение первых 3 сут должны храниться в камере нормального твердения при относительной влажности воздуха 95…100 %. Дальнейшее твердение обусловлено условиями эксплуатации. Если это влажная среда то образцы хранятся в воде, если воздушная - в помещении при относительной влажности воздуха 65 ± 10 %.

За проектный возраст раствора, если иное не установлено в проектной документации, следует принимать, сут:

- для растворов, приготовленных без применения гидравлических вяжущих............................................................................................................7 сут;

- для растворов с применением гидравлических вяжущих …….28 сут.

 

Предел прочности раствора на сжатие определяется по формуле:

, (62)

где Р - разрушающая нагрузка, Н (кгс); А - площадь сечения образца, м² (см²).

Если требуемая марка не достигнута, то делается корректировка состава.

 

 

Приборы, инструменты, материалы: весы технические по ГОСТ 16474, весы торговые по ГОСТ 16474, мерный сосуд объемом 0,5 л, коническая чаша для перемешивания растворной смеси, конусное ведро емкостью 3 л, стандартный конус СтройЦНИЛа для определения подвижности растворной смеси, формы размером 70,7 &