ТехЛиб СПБ УВТ

Библиотека Санкт-Петербургского университета высоких технологий

Экспериментальная проверка расчетного состава бетона

Определение подвижности бетонной смеси

Состав бетона, полученный расчетом, является ориентировочным. Для его уточнения готовят пробный замес объемом 10-50 литров, сохраняя весовое соотношение исходных материалов. Все компоненты тщательно перемешивают и проверяют подвижность бетонной смеси. Подвижность, характеризуемую осадкой конуса в см, определяют с помощью стандартного конуса.

Внутреннюю поверхность конуса смачивают водой, конус устанавливают на гладкую площадку и укладывают в него последовательно тремя слоями бетонную смесь. Каждый слой уплотняют 25 раз штыкованием металлическим стержнем диаметром 16 мм. Излишек бетона срезают. Затем конус осторожно снимают вертикально вверх и ставят рядом с конусом бетонной смеси.

Стандартный конус для определения подвижности бетонной смеси

Для измерения осадки бетонного конуса металлическую линейку укладывают ребром на верх формы и измеряют с точностью до 0,5 см расстояние от нижней грани линейки до верха бетонной смеси. Осадка конуса вычисляется как среднее арифметическое двух определений. Если удобоукладываемость соответствует заданию, то смесь не требует корректировки. Если удобоукладываемость меньше требуемой, в расчет состава вносят поправки – увеличивают количество воды и цемента, без изменения В/Ц (5-10% начального содержания). Если удобоукладываемость больше требуемой, добавляют порциями (5-10%) песок и крупный заполнитель, добиваясь заданного показателя.

Изготовление образцов для определения прочности бетона и их испытание

Из бетонной смеси, имеющей подвижность или жесткость, отвечающую заданию, формуют кубы по 1 серии (3 образца) на каждый срок испытания. Минимальные размеры кубов принимают в зависимости от наибольшей крупности зерен заполнителя Днаиб.:

Днаиб = 20 мм – размеры образца не менее 100х100х100

    Днаиб = 40 мм – размеры образца не менее 150х150х150

Днаиб = 70 мм – размеры образца не менее 200х200х200

Форму, предварительно взвешенную, заполняют бетонной смесью с некоторым избытком и вибрируют на виброплощадке, избыток бетонной смеси срезают и тщательно заглаживают поверхность образцов. Формы с образцами взвешивают и определяют среднюю плотность бетонной смеси:

,

где m – масса пустой формы, кг;

m1 – масса формы с уплотненной бетонной смесью, кг;

    V – объем формы, л;

Ρ0 бет – средняя плотность бетонной смеси;

Средняя плотность определяется по значениям плотности трех образцов. Фактическая плотность бетонной смеси должна совпадать с расчетной, допускаемое отклонение ±2%.

Хранят образцы в формах, покрытых влажной тканью, не менее суток, затем вынимают из формы и помещают в камеру нормального твердения, в которой поддерживают температуру 20±2ºС и относительную влажность воздуха не менее 90%. Образцы испытывают в возрасте 28 суток на гидравлическом прессе и определяют предел прочности на сжатие, МПа, по формуле:

,

где Pраз – разрушающая нагрузка, кН;

Sобр – площадь поперечного сечения образца см2;

Прочность выражают в кгс/см2 (1 кгс/см2 = 0,1 МПа) и устанавливают марку бетона. Стандартные образцы для определения марки бетона 150х150х150мм; при определении марки на образцах другого размера, полученные результаты необходимо умножать на переводной коэффициент согласно.

Переводные коэффициенты к эталонной кубиковой прочности бетона

Размеры образца, в мм

Коэффициент

200х200х200

1,05

150х150х150

1,00

100х100х100

0,95

70,7х70,7х70,7

0,85

По условиям организации учебного процесса образцы обычно испытывают в возрасте 7 или 14 суток. Для приведения результатов испытания к стандартным 28 суточным используется формула:

,

где R28 – предел прочности при сжатии в возрасте 28 суток;

Rn – предел прочности при сжатии в возрасте n суток;

N – возраст образца в сутках при испытании.

Для приблизительных расчетов можно пользоваться коэффициентами:

для 7-суточных образцов – 1,5;

для 14 – суточных образцов – 1,28.

Результаты испытаний

Состав

Размеры образцов, см

Возраст образцов, сут.

Площадь поперечного сечения, см2

Показания манометра

Разрушающая нагрузка

Предел прочности на сжатие, кгс/см2

Поправочный коэффициент на размеры образца

Предел прочности при сжатии образцов 15х15х15 см

Поправочный коэффициент на сроки испытания

Средний предел прочности в возрасте 28 суток, кгс/см2

Отдельных образцов

Средний для трех образцов

Состав бетона признается соответствующим заданию если бетонная смесь обеспечивает получение бетона требуемой прочности с допускаемым отклонением 10 – 15%. Превышение заданной прочности свыше 15% не допускается, так как оно ведет к перерасходу цемента. В случае больших отклонений состав бетона корректируют, изменяя расход цемента, и снова проводят расчеты и испытания.

По результатам испытаний образцов трех составов бетона строят график Rб=f(В/Ц)

График Rб=f(В/Ц)

По графику выбирают минимальное значение В/Ц для получения требуемой по заданию прочности Rб. При необходимости производят пересчет расхода материалов в связи с найденной величиной В/Ц и повторяют подбор. По марке бетона, полученной при подборе, устанавливают класс бетона В, используя соотношение между классами и маркой бетона по прочности при нормативном коэффициенте вариации υ=13,5%: R=В/0,778.

Литература

  1. Способы определения состава бетона различных видов. Баженов Ю.М. 1975