Строительные материалы (лекции за 2-й курс) (стр. 3 из 9)
Кроме частных остатков находят полные остатки А, которые определяют как сумму всех частных остатков в % на вышележащих ситах + частный остаток на данном сите:
По результатам просеивания песка определяют его модуль крупности:
где А – полные остатки на ситах, %.
По модулю крупности различают песок крупный (Мк>2,5), средний (Мк=2,5…2,0), мелкий (Мк=2,0…1,5), очень мелкий (Мк=1,5…1,0) .
Путём нанесения кривой просеивания песка на график допускаемого зернового состава определяют пригодность песка для изготовления бетонной смеси.1- кривая лабораторного просеивания соответственно для песка и крупного заполнителя.
Большое значения в подборе песка для бетонной смеси имеет его межзерновая пустотность Vп(%), которую определяют по формуле:
ρн.п – насыпная плотность песка, г/см3;
ρ – истинная плотность песка, г/см3;
В хороших песках межзерновая пустотность составляет 30…38%, в разнозернистых – 40…42%.
Крупный заполнитель. В качестве крупного заполнителя бетонной смеси применяют природный или искусственный щебень либо гравий с крупностью зёрен от 5 до 70мм.
Чтобы обеспечить оптимальный зерновой состав крупный заполнитель делят на фракции в зависимости от наибольшей крупности зёрен Днаиб.; При Днаиб=20мм крупный заполнитель имеет две фракции: от 5 до 10 мм и от 10 до 20 мм;
При Днаиб=40мм – три фракции: от 5 до 10 мм; от 10 до 20 мм и от 20 до 40 мм;
При Днаиб=70мм – четыре фракции: от 5 до 10 мм; от 10 до 20 мм; от 20 до 40 мм; от 40 до 70 мм. Большое влияние на расход цемента при приготовлении бетонной смеси имеет показатель межзерновой пустотности крупного заполнителя Vп.кр(%), которую определяют с точностью до 0,01% по формуле:
ρн.кр – средняя насыпная плотность крупного заполнителя.
ρк.кус – средняя плотность крупного заполнителя в куске.
Показатель межзерновой пустотности должен быть минимальным. Меньшим его значение можно получить путём подбора оптимального зернового состава крупного заполнителя.
Зерновой состав крупного заполнителя устанавливают в результате просеивания просушенного крупного заполнителя набором сит с отверстиями размером 70; 40; 20; 10; 5 мм с учётом его максимальной Днаиб и минимальной Днаим крупности.
Щебень – обычно искусственный рыхлый материал с неокатанными шероховатыми зёрнами, получаемый путём дробления горных пород, крупного природного гравия или искусственных камней. Для определения пригодности щебня необходимо знать: истинную плотность горной породы, среднюю плотность щебня, среднюю насыпную плотность щебня, относительную межзерновую пустотность и влажность щебня
Гравий – рыхлый природный материал с окатанными, гладкими зёрнами, образовавшийся в процессе физического выветривания горных пород. К гравию предъявляют те же требования что и к щебню.
Добавки. Введение добавок в цемент, растворную или бетонную смесь является простым и удобным способом повышения качества цемента, растворного камня и бетона. Позволяющим значительно улучшить не только их свойства но и технические, эксплуатационные показатели. Добавки используют при производстве вяжущих веществ, приготовлении строительных растворов и бетонных смесей. Они позволяют изменить качество бетонной смеси и самого бетона; воздействуя на удобоукладываемость, механическую прочность, морозостойкость, трещиностойкость, водостойкость, водонепроницаемость, теплопроводность, стойкость к окружающей среде.
К основным свойствам бетонной смеси относят связность (способность сохранять её однородность, не расслаиваясь при транспортировке, выгрузке), однородность, водоудерживающую способность (значительную роль играет в образовании структуры бетона, приобретении им прочности, водонепроницаемости и морозостойкости), удобоукладываемость (способность её быстро с минимальной затратой энергии приобретать необходимую конфигурацию и плотность, обеспечивая получение бетона высокой плотности).
Свежеприготовленная бетонная смесь должна быть хорошо перемешана (однородна), пригодна к транспортировке на место укладки с учётом погодных условий, при этом сопротивляться водоотделению и расслоению.
-
В задачу проектирования и подбора состава бетонной смеси входит выбор необходимых материалов (вяжущего вещества и др. компонентов) и установление их оптимального количественного соотношения. На основе этого получают бетонную смесь с заданными технологическими свойствами, а также максимально экономичный и долговечный бетон, отвечающий проектным и эксплуатационным требованиям при минимально возможном расходе цемента. Следовательно, бетонная смесь запроектированного состава должна обладать нерасслаивоемостью, необходимой удобоукладываемостью, связностью, а бетон, изготовленный из этой смеси – требуемыми свойствами: плотностью, прочностью, морозостойкостью, водонепроницаемостью.
Наиболее простой способ проектирования состава бетонной смеси – расчёт по абсолютным объёмам, в основе которого принято, что приготовленная, уложенная и уплотнённая бетонная смесь не должна иметь пустот.
Проектирование состава выполняют с использованием действующих рекомендаций и нормативных документов в такой последовательности:
1. Назначают для заданной марки бетона Rб рациональную марку цемента Rц.
2. Определяют водоцементное отношение В/Ц , для обычного бетона с В/Ц ≥0,4: В/Ц=А·Rц/(Rб+0,5А·Rц); где Rц – марка цемента; Rб – марка бетона; А – коэффициент учитывающий качество используемых компонентов.
3. Назначают ориентировочный расход воды на 1м3 бетонной смеси. Расход воды, необходимый для получения бетонной смеси заданной подвижности, зависит не только от вида и наибольшей крупности заполнителя, но и от формы и шероховатости зёрен.
4. Рассчитывают расход цемента (кг на 1м3 бетона) по найденному отношению В/Ц и принятому ориентировочному расходу воды:
;5. Вычисляют расход заполнителей исходя из условия, чтобы сумма абсолютных объёмов всех составляющих материалов бетона была равно 1м3 уложенной и уплотнённой бетонной смеси:
Ц, В, П, Кр – расходы цемента, воды, песка, крупного заполнителя на 1м3 смеси, кг.
ρц, ρв, ρп, ρкр – плотность этих материалов, кг/м3;
- их абсолютные объёмы, м3.Формулы для определения расхода заполнителей (кг на 1м3 бетона):
крупного заполнителя:
r – коэф. раздвижки зёрен крупного заполнителя, принимается ориентировочно (табличные данные)
Пкр – пустотность крупного заполнителя.
Ρн.кр – насыпная плотность крупного заполнителя.
мелкого заполнителя (песка):
6. Вычисляют расчётную среднюю плотность бетонной смеси:
и коэффициент выхода бетона:
Коэффициент выхода бетона β должен быть в пределах 0,55…0,75.
Запроектированный состав бетонной смеси уточняют на пробных замесах. На них же проверяют подвижность бетонной смеси. Если подвижность бетонной смеси окажется больше требуемой, то в замес небольшими порциями добавляют воду и цемент, сохраняя при этом постоянным отношение В/Ц до тех пор, пока подвижность бетонной смеси станет равной заданной. Если подвижность окажется больше заданной то в неё добавляют песок и крупный заполнитель (порциями по 5% первоначального количества), сохраняя выбранное отношение В/Ц. По результатам пробных замесов вносят коррективы в запроектированный состав бетонной смеси, учитывая что в производственных условиях используемые песок и крупный заполнитель находятся во влажном состоянии, а крупный заполнитель имеет некоторое водопоглащение, расход (л) требуемой воды на приготовление 1м3 бетонной смеси уточняют по формуле: