Испытание заполнителя в бетоне

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Международная образовательная корпорация

КАЗАХСКАЯ ГОЛОВНАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

 

                                        

 

Технология бетона І

методические указания к лабораторным занятиям

для студентов специальности 5В073000-Производство строительных материалов, изделий и конструкций

Алматы 2016

 

 

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

Международная образовательная корпорация

КАЗАХСКАЯ ГОЛОВНАЯ АРХИТЕКТУРНО-СТРОИТЕЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ

 

Факультет строительных технологий,

инфраструктуры и менеджмента

 

Технология бетона І

методические указания к лабораторным занятиям

для студентов специальности 5В073000-Производство строительных материалов, изделий и конструкций

Алматы 2016

 

 

УДК 691(035.1)

 

Составители: Колесникова И.В., Реснянская Т.Ю.

Технология бетона І: Методические указанияк лабораторным занятиям для студентов специальности 5В073000 - Производство строительных материалов, изделий и конструкций. - Алматы: КазГАСА, 2016. – 108с.

 

 

© Казахская головная

                                                           архитектурно-строительная

                                        академия, 2016

 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение…………………………………………………………………….……..…5

Лабораторная работа № 1. Испытание заполнителя в бетоне……………..…......6

Лабораторная работа № 2. Определение реологических свойств бетонной смеси и влияния на них ее состава……………………………………………..……………...15

Лабораторная работа № 3. Проектирование состава тяжелого бетона расчетно-экспериментальным методом…………………………….………………………..24

Лабораторная работа № 4. Определение эффективности пластифицирующих добавок.………………………………..…………………………………….………35

Лабораторная работа № 5.Определение влияния добавок на кинетику твердения бетона………………………………………………………………………………..40

Лабораторная работа № 6 Влияние режимов виброуплотнения бетонной смеси на свойства бетона.……………………………………………………...………….42

Лабораторная работа № 7 Проектирование состава легкого бетона на пористых заполнителях и определение влияния объема и характеристик разных видов заполнителя на его свойства.…..…………………………………….…………...47

Лабораторная работа № 8 Проектирование состава высокопрочного легкого бетона на пористых заполнителях и определение некоторых факторов, влияющих на его свойства…………………………………………………………52

Лабораторная работа № 9 Проектирование состава поризованного легкого бетона на пористых заполнителях и определение некоторых факторов, влияющих на его свойства…………………………………………………………58

Лабораторная работа № 10 Проектирование состава силикатного бетона……..63

Лабораторная работа № 11 Проектирование состава и получение газогипса различными способами…………………………………………….………………69

Лабораторная работа № 12 Проектирование состава пенобетона, определение влияния способа получения и активного минерального наполнителя на свойства бетонной смеси и бетона.………………………………………..…………………74

Лабораторная работа № 13 Проектирование состава и получение мелкозернистого (самоуплотняющегося) бетона…………….………………….86

 

Приложение 1……………………………………………………………………….97

Приложение 2…………………………………………………………..………….105

Приложение 3……………………………………………………………………...108

Приложение 4………………...……………………………………………………113

Приложение 5……………………………………………………………………...115

Приложение 6………………………………………….…………………………..117

Приложение 7……………………………………………………………………...118

Приложение 8……………………………………………………………………...119

Список литературы………………………………………………………………..120

 

 

         

Лабораторная работа № 1

Испытание заполнителя в бетоне

Цель работы: Освоение методик определения основных характеристик заполнителя в бетоне: удельной поверхности, модуля эффективности мелкого заполнителя, водопотребности плотных и пористых заполнителей различных зерновых составов. Определение влияния удельной поверхности мелкого заполнителя на его водопотребность.

В лабораторной работе используют пески с различным модулем крупности и крупный заполнитель с различной величиной наибольшего диаметра зерен.

Проводят лабораторные испытания пористого и плотных песков.

Обработка результатов.

По результатам просеивания вычисляют: частный остаток на каждом сите (а _i) в процентах по формуле

                                            , %.                                   (1.3)

где т_i - масса остатка на данном сите, г;

т - масса просеиваемой навески, г;

Полный остаток на каждом сите (А _i) в процентах по формуле

                          , %.                                        (1.4)

где a _2,5, a _1,25,... a_i - частные остатки на соответствующих ситах;

Модуль крупности песка (М _к) без зерен размером крупнее 5 мм по формуле

                   .                             (1.5)

где А _2,5, А _1,25, А ₀₆₃, А ₀₃₁₅, А ₀₁₆ - полные остатки на сите с круглыми отверстиями диаметром 2,5 мм и на ситах с сетками № 1,25; 063; 0315, 016, %.

Результат определения зернового состава песка оформляют в соответствии с таблицы 1.1 или изображают графически в виде кривой просеивания в соответствии с рисунком 1.1.

 

 

Рисунок 1.1.Кривая просеивания

 

Таблица1.1

Зерновой состав песка

 

Наименование остатка	Остатки, % по массе, на ситах					Проход через сито с сеткой № 016(014), % по массе
	2,5	1,25	0,63	0,315	0,16 (0,14)
Частный	а 2,5	а 1,25	а 063	а 0315	а 016(014)	а 016(014)
Полный	А 2,5	А 1,25	А 063	А 0315	А 016(014)

Таблица 1.2

Характеристика песков

 

Песок	Остатки в % на ситах с размером отверстий в мм						Проход через сито 0,16 мм	Объемный вес в уплотненном состоянии в т/м^3	Удельный вес песка в т/м^3
	5,0	2,5	1,25	0,63	0,315	0,16
№ 1
№ 2

 

По результатам просеивания песка вычисляют его удельную поверхность S, м²/кг, по формуле А. С. Ладинского:

 

                                       (1.6)

 

где к – коэффициент, обозначающий соотношение истинной поверхности к условной поверхности песка с шаровидными зер­нами. Значения к принимают: для горного песка - 2,0; для реч­ных и морских песков средней крупности - 1,65; для мелких речных и морских песков - 1,3;

  а, б, в, г, д, е - частные остатки на ситах с размерами ячеек от 5 до 0,16 мм, %;

  ж - проход через, сито с размером ячейки 0,16 мм, %.

Показателем качества песка может являться также модуль эффективности-количество цементного теста, дм³, необходи­мое для заполнения объема пустот песка. Доля пустотности в песке подсчитывается по формуле:

                                                                        (1.7)

 

где -истинная плотность песка, т/м³;

- средняя плотность песка в уплотненном состоянии, т/м³.

Лабораторная работа № 2

Проведение испытания.

Лабораторная работа № 3

Лабораторная работа № 4

Лабораторная работа № 5

Лабораторная работа № 6

 Влияние режимов виброуплотнения бетонной смеси на свойства бетона.

Цель работы. Овладение методикой расчета продолжительностивиброуплотнения бетонной смеси с различными технологическими параметрами при различных режимах вибровоздействия. Ознакомление с процессом виброуплотнения бетонной смеси и исследование влияния водосодержания (В/Ц) бетонной смеси на длительность ее виброуплотнения.

Общие сведения. Вибрирование–эффективный и наиболее широко применяемыйв строительной практике способ формования и уплотнения бетонной смеси. Вызываемые им процессы тиксотропии цементного геля и перегруппировки зерен заполнителя способствуют созданию системы с компактным взаимным расположением частиц твердой фазы, обеспечивают более равномерное распределение жидкости в объеме смеси, сопровождаются ростом плотности и прочности бетона.

Одной из задач технолога является определение рациональной продолжительности вибрирования в каждом конкретном случае, так как чрезмерная продолжительность вибровоздействия ведет к росту энергозатрат и может вызвать расслаивание бетонной смеси, недоуплотнение же смеси снижает качество бетона.

Точный расчет продолжительности вибрирования t _в определяется по формулам:

 

                                (6.1)                     

 

при частоте вибрирования f = 50 Гц и амплитуде А = 0,5 мм и  

 

                                (6.2)                     

 

при частоте f = 200 Гц и амплитуде А = 0,1 мм,

 

где τ₀ – предельное напряжение сдвига бетонной смеси;

  U_рс – относительный объем растворной составляющей в бетоне;      

  ρ_б.с – средняя плотность бетонной смеси, т/м³.

 

В формулах (5.1) и (5.2) предельное напряжение сдвига бетонной смеси, т/м²,

 

           (6.3)

                     

где Х – относительное водосодержание цементного геля в бетонной смеси, принятое в расчете состава (доли единицы);

     r – доля песка в объеме заполнителей;

  ρ_см – плотность зерен смеси заполнителей, определяется при расчете состава бетона (для гранитного крупного заполнителя и кварцевого песка ρ_см = 2,62-2,65 т/м³);

  ρ_цг – средняя плотность цементного геля в бетоне, ρ_цг=2,1…2,3 т/м³;

  U´_п, U´_щ – относительные объемные расходы песка и крупного заполнителя на 1 м³ бетона (измеряются в долях единицы);

  m_п, m_щ – пустотность песка и крупного заполнителя в виброуплотненном состоянии, измеряются в долях единицы;

  U´_цг – относительный объем цементного геля в бетоне, определенный в расчете его состава (измеряется в долях единицы);

       S_см – суммарная поверхность песка и крупного заполнителя, определяемая при расчете состава бетона, м².

В формулах (6.1)–(6.3):

относительный объем растворной составляющей в бетоне (в долях единицы)

 

         U´_рс = U´_пг + U´_п(1-m_п),                               (6.4)                     

 

доля песка в объеме заполнителей

 

                                            (6.5)                     

 

рассчитываются по данным подбора состава бетона.

Процесс вибрирования характеризуется: разрушением структурных связей цементного геля, определяемых предельным напряжением сдвига; понижением его структурной вязкости; пространственной перегруппировкой зерен заполнителя в разжиженном цементном геле; коагуляционным уплотнением цементного геля.

Бетонная смесь (особенно жесткая), рыхлая после перемешивания, характеризуется наличием сухого внутреннего трения и неустойчивостью структуры, существенно меняющейся даже при относительно слабых динамических воздействиях.

На первой стадии виброуплотнения неустойчивая структура скелета составляющих смеси разрушается, зерна заполнителя под действием собственной массы занимают наиболее оптимальное положение в конкретных условиях и образуют новую устойчивую структуру. Продолжительность переукладки зерен заполнителя даже для наиболее жестких смесей не превышает 20-30 с и происходит наиболее интенсивно при низких частотах возмущающих колебаний.

В процессе дальнейшей вибрации происходит явление тиксотропного разжижения системы, обусловленное переходом молекул диффузионной (слабо связанной) воды цементного геля в свободное состояние. Зерна заполнителя, находящиеся на данной стадии как бы во взвешенном состоянии, приобретают некоторую свободу перемешивания, создавая еще более плотный, окончательно сложившийся скелет.

Тиксотропия цементного геля с малым водосодержанием достигается с увеличением частоты возмущающих колебаний и продолжительности их воздействия.

Таким образом, прочность, плотность и другие свойства бетона определяются в значительной мере научно обоснованным в каждом конкретном случае выбором режима виброуплотнения – длительностью, частотой и амплитудой колебаний.

Выполнение работы.

Задание 1. Выявить зависимость продолжительности вибрирования t_в от величины относительного водосодержания Х и объема цементного геля Определение времени вибрационного воздействия производят в следующем порядке.

Из произведенного расчета состава бетона выделяют данные, приведенные в таблице 6.1.

 

Таблица 6.1

Исходные данные для расчета

 

Вариант	Данные расчета состава бетона
	U´щ	U´п	ρсм, т/м³	Sсм, м^2	mп	mщ	Х	U´рс	ρцг, т/м³

 

На основании этих данных рассчитывают производные величины U´_рс и r.

Устанавливают опытным путем среднюю плотность цементного геля или принимают ее величину в указанных ранее пределах.

Находят значение τ₀ по формуле (6.3).

Определяют продолжительность вибровоздействия по формуле (6.1) или (5.2) в зависимости от параметров вибрирования.

Производят анализ формул с целью выявления зависимости времени виброуплотнения от важнейших характеристик, определяющих консистенцию бетонной смеси, например Х и U´_цг.

Для этого:

а) после определения t_в по данным расчетного состава бетона определяют t_в для значений Х от 0,9 до 2,0 (с интервалом 0,2);

б) затем для значений U´_цг от 0,15 до 0,45 с интервалом 0,1.

В последнем случае учитывают, что при прочих равных условиях с увеличением U´_цг на 0,1 на столько же следует уменьшить U´_п.

На основании  полученных данных строят графические зависимости продолжительности вибрирования t_в от величины относительного водосодержания Х и объема цементного геля U´_цг в бетонной смеси.

Завершают работу анализом и выводами по результатам расчета.

Задание 2. Определить зависимость прочности бетона от длительности вибрирования и плотности бетонных смесей.

Для определения зависимости рассчитывают составы бетона с расходом цемента около 1 кг на 1 м³ с водоцементным отношением цементного геля 0,35; 0,55 и 0,75. Результаты заносят в таблицу 6.2.

 

Таблица 6.2

Составы бетона

 

Номер состава	В/Ц теста	Расход составляющих, кг, на объем замеса
		цемент		песок		щебень		вода
		1000	10	1000	10	1000	10	1000	10
I	0,35
II	0,55
III	0,75

 

Смесь укладывают в 3 предварительно взвешенные и замаркированные двухсекционные формы (10×10×10) см и уплотняют на виброплощадке. По истечении времени вибрирования, ориентировочно равного рекомендуемому в таблице 5.3, форму снимают с виброплощадки и после заглаживания верхней поверхности взвешивают.

Рассчитывают объемную массу бетонной смеси, кг/м³, косвенно характеризующую плотность бетона:

 

                                          (6.5)

 

где m_фсм – масса формы со смесью, кг;

m_ф – масса пустой формы, кг;

V_ф – объем формы, м³.

 

Результат заносят в таблицу 6.4.

 

 

 

 

Таблица 6.3

Время вибрирования бетонной смеси различного водосодержания

 

Номер формы			Длительность вибрации, с, смеси с В/Ц, г
			0,35	0,55	0,75
1	4	7
2	5	8
3	6	9

 

Таблица 6.4

Объемная масса бетонной смеси

 

Номер состава	Номер формы	mфсм, кг	mф, кг	Vф, м³	ρ, кг/м^3	Среднее значение
1

 

После твердения бетона в течение 7, 14 либо 28 суток в нормально влажностных условиях определяют прочность кубов размером 10×10×10 см. Результаты заносятся в таблицу 6.5. Прочность кубов, МПа,

 

                                            (6.6)

 

где P – разрушающая нагрузка, кгс;

  F – площадь сечения образца, см².

 

Таблица 6.5

Прочность бетона

 

Номер состава	Номер формы	Размеры образца, см		F, см²	P, кгс	Rсж, МПа	Среднее значение
		1	2
	1
	2
	3

 

Составляют сводную таблицу 6.6 изменения параметров смеси и бетона в зависимости от длительности вибрирования в абсолютных значениях, а также в относительных, задавшись характеристиками при минимальном времени уплотнения, принимаемыми за 100 %.

Строят графики зависимости абсолютной (относительной) прочности и плотности бетона от длительности вибрирования бетонной смеси.

 

Таблица 6.6

Влияние длительности вибрирования на плотность и прочность бетона

 

В/Ц	Подвижность, (жесткость) смеси, см(с)	Длительность вибрирования, с	Прочность бетона		Объемная масса
			МПа	%	кг/см³	%

 

Производят анализ полученных результатов, делают заключение о влиянии водосодержания бетонной смеси на длительность виброуплотнения смеси с целью получения изделий высокого качества при максимальном использовании потенциальных возможностей цемента.

Осн. литература: 3[410 – 421]

Доп. литература: 6[24 – 86]

Контрольные вопросы:

1 Физико-механическая сущность виброуплотнения бетонной смеси.

2 Как определяется относительный объем растворной составляющей в бетоне?

3 Как осуществляется расчет продолжительности вибрирования (при разных частотах вибрирования и амплитудах?

Лабораторная работа № 7

Исходные данные для проектирования состава бетона с пористыми заполнителями

Проектная марка (класс бетона)

Удобоукладываемость бетонной смеси.

Характеристики цемента: наименование; активность (марка); плотность, г/см³; насыпная плотность, кг/ м³.

Характеристики заполнителя: наименование; предельная крупность, мм; средняя плотность каждой фракции (определенная с учетом водопоглощения в бетоне), кг/м³; насыпная плотность каждой фракции и смеси фракций в оптимальном соотношении уплотненной вибрацией и рыхлонасыпанной, кг/м³; оптимальное соотношение фракций заполнителя, в процентах по массе.

Аппаратура. Весы лабораторные по ГОСТ 24104. Цилиндры мерные для воды емкостью 500-1000 мл. Прибор для определения подвижности бетонной смеси по ГОСТ 10181 объемом 5,5 дм³. Форма-куб с размерами ребер 200 мм для упрощенного определения жесткости бетонной смеси или прибор Красного по ГОСТ 10181. Формы-кубы с размерами ребер 100 мм для изготовления опытных образцов по ГОСТ 22685. Металлические линейки длиной не менее 400 мм и 200 мм по ГОСТ 427. Штыковка-металлический стержень диаметром 16 мм, длиной 650 мм с закругленным концом. Кельмы типа КБ по ГОСТ 9533. Емкости для взвешивания компонентов, приготовления смеси фракций заполнителя и бетонной смеси. Виброплощадка лабораторная по ГОСТ 10181. Камера нормального твердения по ГОСТ 10180. Пресс по ГОСТ 28840. Кисть для нанесения смазки на формы типа КР-30. Цемент ГОСТ 10178. Пористый заполнитель, высушенный, фракций 0-5; 5-10; 10-20 мм по ГОСТ 9757. Смазка для форм (масло машинное).

Методика расчета. Для предварительного назначения ориентировочного расхода составляющих материалов на 1 м³ бетонной смеси для опытных замесов производятся следующие расчеты.

Назначается ориентировочный расход цемента в зависимости от требуемой прочности бетона, марки керамзита и средней плотности керамзитобетона в соответствии с таблицей 6.1

 

Таблица 7.1

Ориентировочный расход цемента М400 для керамзитобетона плотной структуры различных классов (жесткость бетонной смеси 6-7 с по ГОСТ 10181)

 

Марка керамзита	Расход цемента, кг, для керамзитобетона класса
	В3,5	В5	В7,5	В10	В15	В22,5
350-400	220/950	230/950	270/1100
450-500	210/1050	220/1050	250/1100	270/1700 300/1400	340/1800 400/1500
550-600	200/1150	210/1150	230/1200	250/1800 380/1400	320/1800 380/1500	470/1800 500/1700
700	-	200/1250	220/1250	240/1800 270/1400	310/1800 360/1500	440/1800 470/1700
800	-	-	-	230/1800 250/1500	300/1800 340/1500	480/1800 460/1600

 

Таблица 7.2

Ориентировочные зерновые составы смеси фракционированных заполнителей для легкого бетона на керамзитовом гравии

 

Размер зерна, мм	Зерновой состав заполнителя, в процентах от суммы объемов отдельных фракций смеси для бетона
	конструкционно-теплоизоляционного			конструкционного
	при наибольшей крупности зерен, мм
	10	20	40	10	20
До 1,25	25	20	15	25	20
1,25-2,5	15	15	10	20	15
2,5-5	10	10	10	10	15
5-10	50	25	15	45	20
10-20		30	20		30
20-40			30

 

Назначается ориентировочный расход воды в соответствии с заданным показателем удобоукладываемости смеси по таблице 7.3 в зависимости от вида песка и насыпной плотности керамзитового гравия.

Рассчитывается ориентировочный расход крупного и мелкого заполнителя в килограммах на 1 м³ бетонной смеси исходя из заданной средней плотности бетона в сухом состоянии по формуле:

 

                                             З= ρ _б – 1,15Ц                                          (7.1)

 

где ρ _б – заданная средняя плотность бетона в сухом состоянии, кг/м³;

1,15Ц – масса цементного камня с учетом химически связанной воды, кг;

  Ц – расход цемента, назначенный по таблице 7.1, кг.

 

Таблица 7.3

Ориентировочный расход воды на приготовление керамзитобетонной смеси плотного строения

 

Показатель удобоукладываемости смеси		Расход воды, л/м^3 на керамзитобетона на песке
		кварцевом			керамзитовом
осадка конуса, см	жесткость по ГОСТ 10181, с	при насыпной плотности гравия, кг/м^3
		300	500	800	300	500
-	22-25	175-190	165-180	155-170	210-225	200-215
-	15-20	185-200	175-190	165-180	225-240	215-235
-	7-13	195-210	185-200	175-190	250-270	240-260
-	4-7	205-220	195-210	185-200	275-300	265-290
3-5	-	215-230	205-220	195-210	300-325	290-315
6-8	-	255-240	215-230	205-220	325-350	315-340
9-12	-	235-250	225-240	215-230	375-390	340-360

 

При этом расход крупного заполнителя по массе в килограммах на 1 м³ бетона равен:

                                                    К= З-П                                             (7.2)

 

где П – расход мелкого заполнителя, кг.

Расход мелкого заполнителя определяется по формуле:

 

                                              П=З r ρ _п/(r ρ _п+(1-r) ρ _к)                            (7.3)

 

где ρ _п, ρ _к – насыпная плотность соответственно фракционированного песка и крупного заполнителя, кг/м³;

   r – доля песка в смеси заполнителей выбирают (по данным в таблице 6.2 суммируя доли фракций 0-5 мм).

Определив расход материалов на 1 м³, рассчитывают расходы на опытные замесы, расход цемента в двух из них на ±(15-20) % отличаются от третьего полученного первоначально. Расходы компонентов на опытный замес определяются по формулам:

 

     Ц¹=ЦV/1000 В¹=ВV/1000 К¹=КV/1000 П¹=ПV/1000      (7.4)

 

где Ц, В, К, П – расход материалов цемента, воды, крупного и мелкого заполнителя на 1 м³ бетона, кг;

  Ц¹, В¹, К¹, П¹ – расход тех же компонентов на опытный замес, кг;

  V– объем опытного замеса, дм³.

Проведение работы. По полученным данным готовят опытные замесы с сохранением заданной подвижности или жесткости бетонной смеси.

Фракции заполнителя дозируются по массе, перемешиваются насухо, затем добавляется цемент. В процессе перемешивания добавляется вода по расчету до получения однородной бетонной смеси. Смесь должна обладать связностью, иметь характерный блеск и комковаться при сжатии в руке. Отсутствие блеска и связности указывает на недостаток воды, а отделение цементного молока - на избыток.

Удобоукладываемость приготовленных смесей проверяется в соответствии с ГОСТ 10181 «Смеси бетонные. Методы определения удобоукладываемости». При необходимости определения оптимального количества воды действуют в соответствие с приложением 5.

Из бетонной смеси заданной удобоукладываемости для каждого расхода цемента изготавливается не менее двух образцов в серии.

При этом формование, хранение и испытание образцов бетона осуществляется в соответствии с ГОСТ 10180 «Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам».

В тетради фиксируется средняя плотность свежеуложенного бетона, значение которой используется для расчета фактических расходов материалов.

Обработка результатов. Данные испытания опытных образцов сводятся в таблицу (см. приложение 6). По этим данным строятся зависимости прочности и плотности бетона от расхода цемента R_б=f(Ц), ρ _б=f(Ц), по ним определяется расход цемента для бетона заданной прочности и плотности. Расход заполнителя и воды определяется расчетным путем или путем интерполяции между значениями для двух смежных составов бетона, если он изменился в процессе корректировки и уплотнения смеси.

Осн. литература: 3[293 – 307]

Доп. литература: 5[224 – 286]

Контрольные вопросы:

1 Классификация легких бетонов на пористых заполнителях по назначению, строению и видам заполнителей

2 Пористые заполнители для легких бетонов и требования, предъявляемые к ним.

 

Лабораторная работа № 8

Исходные данные.

Марка бетона.

Удобоукладываемость смеси.

Характеристики цемента: наименование; активность (марка); плотность, г/см³; насыпная плотность, кг/м³.

Характеристики крупного заполнителя: наименование; предельная крупность, мм; средняя плотность смеси фракций, кг/м³, определенная непосредственно в бетоне.

Характеристики мелкого заполнителя: средняя плотность, кг/м³, определенная непосредственно в цементном тесте; насыпная плотность кг/м³; водопотребность песка (определяется в соответствие с приложением Ж).

Аппаратура.

Весы лабораторные по ГОСТ 24104. Цилиндры мерные для воды емкостью 500-1000 мл. Прибор для определения подвижности бетонной смеси по ГОСТ 10181 объемом 5,5 дм³. Форма куб с размерами ребер 200 мм для упрощенного определения жесткости бетонной смеси или прибор Красного по ГОСТ 10181. Формы-кубы с размерами ребер 100 мм для изготовления опытных образцов по ГОСТ 22685. Металлические линейки длиной не менее 400 мм и 200 мм по ГОСТ 427. Штыковка-металлический стержень диаметром 16 мм, длиной 650 мм с закругленным концом. Кельмы типа КБ по ГОСТ 9533. Емкости для взвешивания компонентов, приготовления смеси фракций заполнителя и бетонной смеси. Виброплощадка лабораторная по ГОСТ 10181. Камера нормального твердения по ГОСТ 10180. Пресс по ГОСТ 28840. Кисть для нанесения смазки на формы типа КР-30. Цемент ГОСТ 10178. Пористый заполнитель высушенный фракций 0-5; 5-10; 10-20 мм по ГОСТ 9757. Смазка для форм (масло машинное).

Методика расчета. Проектирование состава конструкционных легких бетонов производится экспериментально-расчетным путем с построением зависимости R_б=f(Ц), ρ _б=f(Ц)для конкретных условий по аналогии с      лабораторной работой № 7.

Для получения составов с минимальным расходом цемента необходимо правильно выбрать материалы для бетона. Марку цемента рекомендуется назначать в зависимости от класса бетона в соответствие с таблицей 8.1. Минимальная прочность крупного заполнителя должна быть не менее, чем указано в таблице 8.2, а насыпная плотность не более, чем указано в         таблице 8.3.

 

Таблица 8.1

Марки цементов применяемых для приготовления легких бетонов

 

Класс легкого бетона	Марки цементов
	рекомендуемые	допускаемые
В22,5	500	400, 600
В27,5	500	400, 600
В30	500	400, 600
В40	600	500

 

Таблица 8.2

Минимальная прочность крупных пористых заполнителей в зависимости от заданной марки бетона

 

Заданная марка бетона по прочности на сжатие	Марка крупного заполнителя по прочности на сжатие	Прочность на сжатие заполнителей при сдавливании в цилиндре по ГОСТ 9758
		пористого гравия	пористого щебня, за исключением аглопоритового	аглопоритового щебня
150	75	15	10	6
200	100	20	12	7
250	125	25	15	8
300	150	35	18	10
350	200	45	22	12
400	250	55	27	14
500	300	65	33	16

 

Таблица 8.3

Максимальная марка по объемной насыпной массе крупных заполнителей в зависимости от заданной объемной массы бетона (кг/м³)

 

Заданная объемная масса бетона в высушенном состоянии, кг/м^3	Пористый гравий	Пористый щебень
1600	700	600
1700	800	700
1800	900	800

 

Предварительный состав бетона устанавливают в следующем порядке. Назначают расход цемента в зависимости от заданной прочности бетона марки цемента и крупного заполнителя (таблицы 8.4, 8.5).

 

Таблица 8.4

Ориентировочный расход цемента для расчета состава бетона на пористых заполнителях с предельной крупностью 20 мм и плотном песке с жесткостью бетонной смеси 5-6 с

 

Марка бетона	Рекомендуемая марка цемента	Марка пористого заполнителя по прочности зерна
		150	200	250	300
300	500	420	390	360	330
350	500	-	450	410	380
400	500	-	-	480	450
500	600	-	-	570	540

 

Таблица 8.5

Коэффициент изменения расходов цемента при изменении его марки, вида песка, предельной крупности заполнителя и удобоукладываемости бетонной смеси

 

Характеристики материалов	Класс бетона
	В22,5	В27,5		В30	В40
Цемент марки
400	1,15	1,2		1,25	-
500	1,00	1,00		1,00	1,00
600	0,9	0,88		0,85	1,00
Песок