Определение жесткости бетонной смеси

Удобоукладываемость бетонной смеси, между частицами которой имеется большая сила трения, характеризуется же­сткостью.

Жесткость бетонной сме­си обозначает время (с), не­обходимое для достижения ровной поверхности по зако­ну сообщающихся сосудов под влиянием вибрационных воздействий при испытании на стандартном приборе (рисунок 2.2).

 

 

 

Рисунок 2.2. Стандартный прибор для опреде­ления жесткости бетонной смеси: 1– цилиндрическое кольцо; 2 – конус; 3 – кольцо-держатель;

4 – воронка; 5 – штанга; 6 – направляющая втулка; 7 – шайба; 8 – диск;     9 –штатив; 10 – фик­сирующая втулка с зажимным винтом

 

Прибор состоит из цили­ндрического сосуда диамет­ром 300 мм, высотой 200 мм, внутри которого установлено цилиндрическое кольцо диаметром 215 мм, высотой 130 мм. Кольцо за­креплено с помощью планок так, чтобы расстояние между его нижней гранью и дном сосуда составляло 70 мм. Внутрь цилиндрического со­суда свободно устанавлива­ют стандартный конус со снятыми ручками. Штатив, прикрепленный к цилиндри­ческому сосуду, предназна­чен для направления движе­ния металлического диска массой 800-1000 г и толщиной 3 мм, который опускается на бетонный конус.

Для проведения испытаний прибор закрепляют на лаборатор­ном выбростоле (частота колебаний 3000 кол/мин, амплитуда колебаний 0,35 мм).

Затем внутрь цилиндрического кольца устанавливают метал­лический конус с воронкой. Конус заполняют до верха воронки бетонной смесью и штыкуют. Включением вибростола смесь уплотняют в течение 5-30 с до образования на поверхности цементного молока. Затем воронку снимают, излишек смеси срезают металлической линейкой и осторожно поднимают ме­таллический конус в вертикальном положении. После этого шта­тив прикрепляют к прибору и, освобождая винт, опускают метал­лический диск на бетонный конус. Включают вибростол и по мере распределения бетонной смеси в цилиндрическом сосуде металлический диск постепенно опускается вниз. Вибрацию пре­кращают тогда, когда риска на штанге диска будет находиться на одном уровне с верхней поверхностью направляющей головки штатива. Время от начала вибрации до этого момента, выражен­ное в секундах, характеризует жесткость бетонной смеси.

Вышеуказанным способом определяют жесткость бетонной смеси, приготовленной на основе щебня (гравия) с максималь­ным размером зерен до 40 мм. При максимальном размере зерен щебня (гравия) до 70 мм и жесткости смеси до 100 с применяют упрощенный способ (рисунок 2.3).

С этой целью на лабораторном вибростоле закрепляют ме­таллическую форму 2размерами 20х20х20 см, внутрь которой устанавливают стандартный металлический конус 1 со снятыми ручками и заполняют его через воронку бетонной смесью так, как это было указано выше (рисунок 2.3, а). Затем осторожно, строго вертикально снимают конус и включают вибростол 4 (рисунок 2.3, б). Вибрирование считается законченным, когда бетонная смесь за­полнит все углы металлической формы и поверхность уплотнен­ной смеси будет горизонтальна 3 (рисунок 2.3, в). Время от начала вибрации до этого момента, умноженное на поправочный коэф­фициент 1,5, выражает жесткость бетонной смеси. Определяют жесткость бетонной смеси с точностью до 5 с. Для одного и того же замеса жесткость смеси определяют два раза и вычисляют среднеарифметическое. При этом разница между значениями двух определений не должна превышать 20 %. В противном слу­чае опыт повторяют с использованием новой пробы бетонной смеси.

Результаты опытов заносят в таблицу 2.2.

 

 

 

Рисунок 2.3. Упрощенный способ определения жесткости

 бетонной смеси

 

Таблица 2.2.Результаты определения жесткости бетонной смеси

 

№ опыта	Наименование материала	Параметры вибрации	Время работы вибростола, с	Жесткость смеси, с	Среднее зна­чение, с

 

Если жесткость бетонной смеси более 100 с, опыт проводят с применением специального прибора НИИ-200. Прибор состоит из металлической формы, воронки, пуансона и грузиков. При максимальном размере зерен заполнителей до 30 мм длина гра­ни металлической формы составляет 100 мм, до 70 мм – 200 мм.

Посредством пуансона и грузиков на поверхности испы­туемой бетонной смеси можно создавать давление 4, 8 и 12 кПа.

Если жесткость бетонной смеси позволяет уплотнить ее до расчетной плотности без пригруза, во время опыта вместо груза применяют фиксатор, создающий давление 100 МПа.

Опыт проводят следующим образом. Прибор закрепляют на лабораторном вибростоле. Необходимое количество бетонной смеси определяют путем умножения объема формы на теорети­ческую плотность смеси. Форму прибора заполняют бетонной смесью и устанавливают на ней пуансон и груз для создания необходимого давления. Включением вибростола уплотняют бе­тонную смесь до тех пор, пока степень ее уплотнения не будет соответствовать теоретической плотности смеси. Подобное уп­лотнение достигается при сравнении нижнего уровня пуансона с верхней поверхностью формы.

Время вибрирования на вибростоле характеризует жесткость испытуемой бетонной смеси. Для выражения жесткости смеси, определенной по стандартной методике, полученный результат умножают на поправочный коэффициент, величина которого за­висит от жесткости смеси. В паспорте прибора указывают значе­ния поправочного коэффициента.

Бетонные смеси по показателям жесткости и подвижности группируют так, как это указано в ГОСТ 7473-2010.

По результатам испытаний, используя данные нормативных документов определяют показатели удобоукладываемости бетонной смеси.