Пробный замес бетона в лаборатории
Обновлено: 22.04.2024
Спросил у прораба, как проверить качество привезенного бетона до заливки фундамента? Именно до заливки
Вопрос качества бетонной смеси в наши дни является очень даже актуальным. Если производя ручной замес, мы уверены, что все пропорции и качество компонентов соблюдены, то с привозным бетоном дело обстоит совершенно по-другому.
Бетон готовился не на наших глазах и без нашего контроля, а верить нам предлагается только паспорту бетонной смеси. Даже если завод честный и производит качественный бетон, то нам никто не гарантирует, что водитель привезет именно заказанную позицию. Вполне может быть совершен обман и на стройплощадку будет доставлен бетон низкого класса (марки).
Обычно, все проверки бетона (включая лабораторные исследования) выполняются постфактум, после твердения смеси. И, даже если окажется, что бетон был некачественный, то что делать? Разрушать фундамент, перекрытие? Поезд то уже ушел.
Поэтому, чтобы избежать обмана, заказчик очень часто посещает завод лично и при нём осуществляется отпуск смеси (замес и загрузка в грушу автобетоносмесителя). Но, что делать, если этот процесс не проконтролирован?
Безусловно, класс (марку) бетона в жидком состоянии точно определить невозможно и ни один даже опытный строитель не скажет, что именно этот бетон - В10, а тот - В15 или В20. Но, прораб мне ответил как можно определить, что бетон точно не является низкомарочным, для чего есть два очень хороших маркера.
1. Цвет. Цементный клинкер всегда имеет серый цвет (возможен синий отлив). Не бывает ни желтого, ни красного, ни фиолетового клинкера. Поэтому, если смесь имеет бежевый, светло-коричневый, рыжий, желтый цвета, то однозначно привезенный бетон плохого качества. Такой цвет указывает на большой объем песка и грязные немытые компоненты. Такая смесь имеет марку бетона ниже М100 (В7,5). Большое количество песка или грязный заполнитель очень сильно снижают марочную прочность бетона.
2. Подвижность. Есть такое понятие как осадка конуса. В лабораторных условиях проверка подвижности смеси определяется заполнением бетоном формы усеченного конуса размерами 305х203х102 мм.
Приготовление пробного замеса, испытание бетонной смеси, корректировка состава и формование образцов
Материалы: портландцемент, щебень, песок, вода.
Приборы и приспособления: весы технические, открытая емкость и лопатки для перемешивания бетонной смеси, стандартный конус СтройЦНИЛ, штыковка, мерные емкости, 2 линейки, стальные формы 10х10х10 см, ванна с гидравлическим затвором, пресс гидравлический, развивающий усилие 50 тс.
Порядок проведения опыта
Рассчитывают количество исходных материалов на 10 л бетонной смеси, кг:
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 м 3 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 см 3 ) раковин и каверн внутри образца; наличие зерен заполнителя размером более 1,5dmax, 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 … |
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/м 3 | Расход компонентов, кг/м 3 | Коэффициент выхода смеси выхода смеси | Предел проч-ности при сжатии, МПа | Марка бетона | |
| см | с | смеси | бетона | Ц | В | П | Щ |
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
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Подбор состава обычного тяжёлого бетона , страница 3
Ц, В, П, Щ – расход цемента, воды, песка, крупного заполнителя в кг на 1 м 3 бетона.
Состав бетона по объёму:
, где
VЦ, VП, VЩ, - объём цемента, песка и крупного заполнителя.
, где
rН.Ц., rН.П., rН.Щ. – насыпная плотность цемента, песка, крупного заполнителя.
При выражении состава бетона по объёму В/Ц указывается отдельно по массе.
6. Полученный состав бетона называется лабораторным, так как в расчёте берутся заполнители в сухом состоянии. На производстве фактически все заполнители содержат наибольшее количество воды. Поэтому при назначении производственного состава бетона учитывают влагу, содержащуюся в заполнителях, и их расход больше на величину влажности, а расход воды соответственно меньше.
7. При изготовлении бетонной смеси её объём будет меньше суммарного объёма исходных компонентов на величину уплотнения смеси при перемешивании. Уменьшение объёма бетонной смеси учитывается коэффициентом выхода бетона b:
Коэффициент выхода бетона в зависимости от пустотности заполнителей и состава бетона находится в пределах 0,60-0,75.
Зная коэффициент выхода бетона и расход материалов, определяют дозировку материалов на один замес бетономешалки ёмкостью V по формулам:
,где
ЦV, ПV, ВV, ЗV – количество цемента, песка, воды и крупного заполнителя на один замес бетономешалки ёмкостью V, кг.
Пример расчёта состава бетона
Рассчитать состав бетона марки 200 (300) в возрасте 28 суток нормального твердения, предназначенного для изготовления плит покрытия промзданий. Условия эксплуатации плит нормальные. Осадка конуса бетонной смеси 2см, метод уплотнения – вибрационный.
2.2. Уточнение состава пробными замесами
После выполнения расчета состава бетона готовят пробный замес бетонной смеси объемом 30—50 л и определяют ее подвижность или жесткость. Методика определения подвижности и жесткости бетонной смеси приведена ниже. Если бетонная смесь получилась менее подвижной, чем требуется, то увеличивают количество цемента порциями по 10 % от первоначального и добавляют соответствующее цементно-водному отношению количество воды. В том случае, когда подвижность смеси получалась больше требуемой, добавляют небольшими порциями песок и крупный заполнитель, сохраняя отношение их постоянным. Таким путем добиваются заданной подвижности бетонной смеси
Объем замеса бетонной смеси, полученной после корректирования состава ее по подвижности, может быть определен делением общей массы израсходованных материалов на среднюю плотность бетонной смеси:
, (9)
где VЗ объем замеса бетонной смеси, м 3 ; ЦЗ, ВЗ, ПЗ и Щ(Г)З – соответственно масса цемента, воды, песка и щебня (гравия), израсходованных на замес, кг; ρб.см средняя плотность бетонной смеси, кг/м 3 .
Далее, зная объем бетонной смеси и расход материалов для получения этого объема, можно рассчитать расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси:
; ;;. (10)
Помимо данного замеса для уточнения состава бетона рекомендуется готовить еще два пробных замеса того же объема, что и первый, но в одном водоцементное отношение принимается больше на 20 %, а в другом меньше на 20 %, чем у основного замеса. Для двух дополнительных составов бетона определяют расход воды, цемента, крупного заполнителя и песка аналогично приведенному выше расчету.
Из бетонной смеси каждого замеса изготовляют контрольные образцы кубы (прил. 7), которые испытывают на сжатие через 28 суток нормального твердения. По результатам испытаний строят график Rб = f(В/Ц), по которому выбирают водоцементное отношение, обеспечивающее получение бетона требуемой прочности.
Методика приготовления пробного замеса в условиях строительной лаборатории состоит в следующем. Цемент тщательно перемешивают и просеивают через сито с сеткой № 1,25, остаток на сите удаляют. Заполнители высушивают до постоянной массы при температуре не выше 80 °С. Компоненты дозируют по массе с точностью взвешивания ±0,1%. Составляющие бетонной смеси перемешивают вручную или механическим способом. Объем бетонной смеси одного замеса при ручном перемешивании (лопатами) не должен превышать 50 л.
На металлическую форму размером в плане 1х2 м сначала высыпают отвешенное количество песка, после чего добавляют требуемое количество цемента и перемешивают до получения смеси однородного цвета; затем добавляют крупный заполнитель и всю смесь перемешивают до тех пор, пока щебень (гравий) не будет равномерно распределен в сухой смеси; в середине перемешанной смеси делают углубление, куда вливают половину отвешенной воды, осторожно перемешав, coбирают материалы в кучу и добавляют остальную часть воды. После этого энергично перелопачивают бетонную смесь до достижения ею однородности; длительность перемешивания (от момента приливания воды) должна составлять при объеме замеса до 30 л 5 мин, а до 50 л 10 мин.
При механическом перемешивании материалы в бетоносмеситель загружают в следующей последовательности: песок, цемент, крупный заполнитель, вода; длительность перемешивания должна составлять 2 мин с момента окончания загрузки всех материалов.
На пробных замесах проверяют подвижность или жесткость бетонной смеси, а также определяют объемную массу, которая должна совпадать с расчетной.
По результатам пробных замесов и испытаний контрольных образцов вносят коррективы в расчетный состав бетона. При этом учитывают фактическую влажность заполнителей и пересчитывают номинальный состав бетонной смеси на производственный. При таком пересчете количество влажных заполнителей увеличивают на столько, чтобы содержание в них сухого материала равнялось расчетному, а количество вводимой в замес воды уменьшают на значение, равное содержанию воды в заполнителях.
Объемную массу уплотненной бетонной смеси можно определить при изготовлении контрольных образцов, взвешивая пустую форму и форму с уплотненной в ей бетонной смесью.
Производственный (полевой) состав бетона по массе вычисляют путем деления расхода каждого компонента бетонной смеси на расход цемента:
, (11)
по объему состав бетона выражают следующим образом:
, (12)
где Ц, П, Щ(Г) расход материалов на 1 м 3 бетона по массе, кг; Vц, Vп, Vщ(г) расход материалов на 1 м 3 бетона по объему, м 3 .
Расчет дозировки составляющих бетонной смеси на один замес бетоносмесителя определенного объема с счетом найденного коэффициента выхода бетона β выполняют по следующим формулам (кг на 1 м 3 ):
;;;, (13)
где Цv, Bv, Пv, Щ(Г)v соответственно масса цемента, воды, песка, щебня (гравия), кг, требуемая на замес бетоносмесителя с барабаном объемом V, м 3 ; Ц, В, П, Щ(Г) расход материалов с естественной влажностью на 1 м 3 бетона смеси, кг.
При проведении данной лабораторной работы подгруппу студентов разделяют на бригады по три-четыре человека и каждой бригаде поручают запроектировать бетон определенной требуемой прочности, но одинаковой подвижности. Каждая бригада выполняет самостоятельно расчет состава бетона, приготовляют пробные замесы, корректируют состав бетонной смеси по подвижности, изготовляют контрольные образцы и испытывают их в заданные сроки.
Затем студенты совместно с преподавателем на основании полученных каждой бригадой данных строят график зависимости прочности бетона от В/Ц, по которому определяют действительное водоцементное отношение бетона требуемой прочности. В сводную таблицу журнала для лабораторных работ учащиеся заносят результаты всех определений и устанавливают действительный состав бетонной смеси, обеспечивающий получение бетона требуемой прочности.
6.3 Приготовление пробного замеса и корректировка состава
Рассчитанный состав бетона проверяют и при необходимости корректируют в лаборатории на пробных замесах. Корректировка может проводиться по подвижности, количеству песка и прочности. Для этого приготовляют пробные замесы бетона объемом 10 л или более в зависимости от крупности заполнителя и размера имеющихся форм, в которые будет укладываться смесь. Стандартными считаются формы 150x150x150 мм (допускаются формы 200x200x200 и 100x100x100 мм). Из пробного замеса готовят не менее трех образцов-кубов.
Для приготовления пробного замеса отвешивают рассчитанные для требуемого объема бетона количества цемента, песка и крупного заполнителя с погрешностью не более 0,1 %. Песок и цемент помещают в корытообразную форму-боек размерами 1x2x0,25 м и перемешивают лопатой до однородной массы. Затем добавляют крупный заполнитель и смесь вновь перемешивают. Далее в середине сухой смеси делают углубление, куда вливают половину отмеренной воды, и осторожно перемешивают. После этого вливают остальную воду и снова, уже энергично, перемешивают. Общая продолжительность перемешивания при объеме замеса до 30 л - около 5 мин, до 50 л — 10 мин.
Бетонную смесь можно приготовить и в передвижном бетоносмесителе с барабаном небольшой вместимости (рисунок 6.1). Грушевидный барабан 3 бетоносмесителя с лопастями 4, укрепленными на внутренней поверхности, вращается с помощью электропривода / на раме 2. Отвешенные материалы загружают во вращающийся барабан в той же последовательности, что и при перемешивании вручную.
Рисунок 6.1 – Передвижной бетоносмеситель:
1 – электропривод; 2 – рама; 3 – барабан; 4 - лопасть
Готовый замес выгружают на металлический лист путем поворота барабана горловиной вниз.
Определяют удобоукладываемость приготовленной бетонной смеси. Если удобоукладываемость получилась меньше требуемой, то в пробный замес добавляют 5. 10 % цемента и воды от расчетного количества, не изменяя при этом отношение В/Ц. Если удобоукладываемость выше требуемой, то в замес добавляют песок и крупный заполнитель: 5. 10 % от расчетного количества в принятом соотношении. Путем нескольких попыток добиваются требуемой удобоукладываемости бетонной смеси.
В некоторых случаях проводят корректировку по В/Ц, изменяя его на ± 0,05 от расчетного, и по расходу песка, изменяя коэффициент раздвижки зерен на ± 0,1. В этих случаях делают три пробных замеса с различными В/Ц или α. После определения прочности затвердевшего бетона выбирают оптимальный состав.
Во время корректировки состава бетонной смеси расчетное соотношение между ее компонентами нарушается. Фактический состав полученной бетонной смеси определяют в следующем порядке:
1. Экспериментально определяют среднюю плотность бетонной смеси ρт (кг/м 3 ) по формуле (6.15) (п. 6.4).
2. Вычисляют фактический объем Vп (м 3 ) пробного замеса Vп = ∑m/ρm, где ∑m — суммарная масса материалов, затраченных на приготовление пробного замеса (с учетом добавок при корректировании), кг.
3. Определяют фактический состав бетона по массе в виде расхода материалов Ц0, В0, П0, К0 (кг) на 1 м 3 бетона:
цемента Ц0 = Цп/Vп;
воды В0 = Вп/Vп;
крупного заполнителя К0 = Пп/Vп, (6.10)
где Цп, Вп, Пп и Кп — расходы соответственно цемента, воды, песка и крупного заполнителя с учетом добавок на пробный замес, кг; Vп — объем пробного замеса, м 3 .
4. Вычисляют расход сухих составляющих Vц, Vп, Vк (м 3 ) на 1 м 3 бетонной смеси по объему:
цемента Vц = Цо/;
песка Vп = По/;
крупного заполнителя Vк = Цо/. (6.11)
5. Состав бетона может быть выражен в частях по отношению к массе цемента (состав по массе) (1:В/Ц:П/Ц:К/Ц) или по отношению к объему цемента (состав по объему) (1:Vп/Vц:Vк/Vц). При этом В/Ц записывают отдельно (всегда по массе).
6. Рассчитывают коэффициент выхода бетона. При перемешивании компонентов бетона песок занимает пустоты между крупным заполнителем, а цементное тесто - пустоты между частицами песка. Поэтому объем получающейся бетонной смеси всегда меньше суммы объемов сухих компонентов. Степень уменьшения объема бетонной смеси по сравнению с объемом исходных материалов, называемая коэффициентом выхода бетона β, вычисляют по формуле
где 1 — объем бетонной смеси, равный 1 м 3 ; Vц, Vп, Vк – насыпные объемы соответственно цемента, песка и крупного заполнителя, затраченных на получение 1 м 3 бетона, м 3 .
Коэффициент выхода бетонной смеси, который обычно равен 0,6. 0,7, необходимо знать для расчета загрузки бетоносмесителей, вместимость которых задается по объему загрузки, т.е. по сумме объемов сухих материалов, идущих на один замес. Поэтому для расчета объема бетона, получаемого за один замес, вместимость бетоносмесителя умножают на коэффициент выхода β этого бетона.
Пробный замес бетона в лаборатории
ПРАВИЛА ПОДБОРА СОСТАВА
Сoncretes. Rules for mix proportioning
МКС 91.100.30
ОКП 58 7000
Дата введения 1987-01-01
Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 25 марта 1986 N 31 дата введения установлена 01.01.87
ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2006 г.
Настоящий стандарт распространяется на конструкционные тяжелый, легкий, ячеистый и плотный силикатный бетоны по ГОСТ 25192-82 и устанавливает правила подбора, назначения и выдачи в производство состава бетона на предприятиях и строительных организациях при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций и бетонной смеси для монолитных конструкций и сооружений (далее - конструкции), а также при обосновании производственно-технических норм расхода материалов.
Устанавливаемые настоящим стандартом правила могут применяться также для подбора состава специальных бетонов различных видов при условии обеспечения всех предъявляемых к этим бетонам требований.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Подбор состава бетона следует производить в соответствии с требованиями настоящего стандарта с целью получения бетона в конструкциях с прочностью и другими показателями качества, установленными государственными стандартами, техническими условиями или проектной документацией на эти конструкции, при минимальном расходе цемента или другого вяжущего.
1.2. Подбор состава бетона включает в себя определение номинального состава, расчет и корректировку рабочего состава, расчет и передачу в производство рабочих дозировок.
1.3. Подбор номинального состава бетона производят при организации производства новых видов конструкций, изменении нормируемых показателей качества бетона или бетонной смеси, технологии производства, поставщиков, вида или марок применяемых материалов, а также при разработке и пересмотре производственных норм расхода материалов.
1.4. Рабочие составы бетона назначают при переходе на новый номинальный состав и далее при поступлении новых партий материалов тех же видов и марок, которые принимались при подборе номинального состава, с учетом их фактического качества. При назначении рабочих составов их проверяют в лабораторных или производственных условиях.
В дальнейшем по результатам операционного контроля качества материалов данных партий и получаемой из них бетонной смеси, а также приемочного контроля качества бетона производят корректировку рабочих составов.
1.5. Рабочую дозировку назначают по рабочему составу бетонной смеси с учетом объема приготовляемого замеса.
1.6. Подбор состава бетона должен выполняться лабораторией предприятия - изготовителя бетонной смеси по утвержденному заданию, разработанному технологической службой этого предприятия.
Допускается производить подбор состава бетона в центральных лабораториях, трестах "Оргтехстрой", научно-исследовательских лабораториях и других организациях по утвержденному заданию на подбор состава бетона.
1.7. Результаты подбора номинального состава бетона, отвечающего требованиям утвержденного задания, должны быть оформлены в журнале подбора состава бетона и утверждены главным инженером предприятия - изготовителя бетонной смеси. Рабочие составы и дозировки подписываются начальником лаборатории или другим лицом, ответственным за подбор состава бетона.
1.8. Задание, журнал подбора номинального состава бетона, ведомости рабочих составов и листы рабочих дозировок вместе с дубликатами документов о качестве на соответствующие партии бетонной смеси или конструкций должны храниться на предприятии-изготовителе согласно требованиям, установленным ГОСТ 13015.3-81 для документа о качестве.
2. ЗАДАНИЕ НА ПОДБОР СОСТАВА БЕТОНА
2.1. Задание на подбор состава бетона должно быть составлено для конструкций конкретной номенклатуры, изготовляемых из бетона одного вида и качества по определенной технологии.
2.2. Задание должно содержать:
нормируемые показатели качества бетона в соответствии с техническими требованиями стандартов, технических условий или проектной документации на конструкции конкретных видов, для которых предназначен бетон;
показатели качества бетонной смеси, длительность и режимы твердения бетона и другие условия производства, принимаемые по технологической документации, разработанной в соответствии с действующими стандартами, нормами и правилами;
показатели однородности прочности бетона всех видов и плотности легких и ячеистых бетонов, а также соответствующий им средний уровень прочности и плотности, планируемые на предстоящий период;
ограничения по составу бетона и применению материалов для его приготовления, установленные нормативно-технической и технологической документацией.
2.3. Состав бетона следует подбирать исходя из среднего уровня прочности, а для легкого и ячеистого - и плотности бетона.
Значения среднего уровня прочности и плотности для подбора состава бетона принимают по ГОСТ 18105-86 и ГОСТ 27005-86 с учетом фактической однородности бетона и планируемых мероприятий по ее повышению.
Для случаев, когда отсутствуют данные о фактической однородности бетона, средний уровень прочности при подборе его состава принимают равным требуемой прочности по ГОСТ 18105-86 для бетона данного класса или марки при коэффициенте вариации, равном 13,5% для тяжелого и легкого бетонов, 14% - для плотного силикатного бетона и 17% - для ячеистого, а также бетона массивных гидротехнических конструкций. Средний уровень плотности в этих случаях принимают равным марке бетона по плотности.
3. ПОДБОР НОМИНАЛЬНОГО СОСТАВА БЕТОНА
3.1. Подбор номинального состава бетона производят по следующим этапам:
выбор и определение характеристик исходных материалов для бетона;
расчет начального состава;
расчет дополнительных составов бетона с параметрами составов, отличающихся от принятых в начальном составе в большую и меньшую сторону;
изготовление пробных замесов начального и дополнительных составов, отбор проб, испытание бетонной смеси, изготовление образцов и их испытание по всем нормируемым показателям качества;
обработка полученных результатов с установлением зависимостей, отражающих влияние параметров состава на нормируемые показатели качества бетонной смеси и бетона и предназначенных для назначения номинального, а также назначения и корректировки рабочих составов бетона;
назначение номинального состава бетона, обеспечивающего получение бетонной смеси и бетона требуемого качества при минимальном расходе вяжущего.
3.2. Подбор номинального состава производят:
для вяжущего каждого вида и марки каждого предприятия-изготовителя;
для крупного заполнителя каждого карьера с одинаковой максимальной крупностью;
для крупного пористого заполнителя каждой марки по насыпной плотности и прочности каждого предприятия-изготовителя;
для песков каждого карьера;
для химических добавок каждого вида.
3.3. Выбор материалов, применяемых для изготовления бетона, следует производить на основе их паспортных характеристик в соответствии с требованиями стандартов и технических условий.
При выборе материалов следует учитывать необходимость наиболее полного использования промышленных отходов (зол, шлаков и золошлаковых смесей ТЭС и др.).
3.4. Материалы, применяемые для подбора состава, должны соответствовать требованиям стандартов или технических условий на эти материалы. До начала работы по расчетам состава бетона и приготовлению опытных замесов следует провести испытания материалов по соответствующим стандартам для определения показателей их качества, необходимых для проведения расчетов.
Активность цемента (или прочностные характеристики другого вяжущего, если их невозможно определить стандартными методами) для расчета начального и дополнительных составов следует принимать в зависимости от его фактической прочности в бетоне постоянного состава, который является наиболее массовым для предприятия - изготовителя бетонной смеси, либо другими экспресс-методами, проверенными на практике.
Указанные данные о фактической прочности цемента, примененные при подборе номинального состава, используются в дальнейшем для назначения рабочих составов бетона.
Допускается активность цемента для расчета состава бетона принимать равной его гарантированной марке. В этом случае при получении новой партии цемента в целях его использования в соответствии с фактической активностью рабочий состав бетона (в части расхода цемента) подбирают аналогично номинальному.
3.5. Пробы материалов отбирают в объеме, необходимом для подбора состава бетона.
Отобранные пробы заполнителей следует высушить до постоянной массы и просеять с отсевом от мелкого заполнителя зерен крупнее 5 мм, а от крупного заполнителя - мельче 5 мм и с разделением крупных заполнителей на отдельные фракции.
3.6. Начальный состав бетона рассчитывают по фактическим характеристикам исходных материалов в соответствии с методиками, пособиями и рекомендациями научно-исследовательских институтов, утвержденных в установленном порядке.
3.7. В качестве варьируемых параметров состава принимают параметры, оказывающие влияние на свойства бетонной смеси и нормируемые показатели качества бетона в зависимости от вида бетона и принятой методики расчета. Например, для тяжелого бетона в общем случае это цементно-водное отношение, доля песка в смеси заполнителей и расход добавки. При этом для каждого вида бетона устанавливают основной параметр, в большей мере влияющий на его прочность (например, для тяжелого бетона - цементно-водное отношение).
3.8. Дополнительные составы рассчитывают аналогично начальному при значениях варьируемых параметров состава, отличающихся от принятых при расчете начального состава в меньшую и большую сторону на 15-30%. Количество дополнительных составов по каждому из этих параметров должно быть не менее двух.
3.9. Опытные замесы по начальному и дополнительным составам следует приготовлять на заполнителях и вяжущем, характеристики которых были приняты при расчете составов. Материалы должны иметь положительную температуру.
Объем каждого опытного замеса должен не менее чем на 10% превышать суммарный объем изготовляемых из него образцов и проб, используемых для контроля свойств бетонной смеси и бетона.
3.10. Материалы следует дозировать по массе с погрешностью не более 1,0%.
Дозирование пористых заполнителей допускается производить по объему с обязательным контролем насыпной плотности.
Воду, водные растворы добавок и синтетические смолы дозируют по массе или объему. Плотность водного раствора рабочего состава добавки должна быть предварительно определена.
3.11. Приготовление опытных замесов производят в лабораторном смесителе принудительного или гравитационного действия. Приготовление опытных замесов объемом до 15 л при подборе состава тяжелого бетона и легкого бетона без структурообразующих добавок допускается производить вручную на предварительно увлажненном противне с перемешиванием в течение 3-5 мин.
3.12. Приготовление опытных замесов начинают с перемешивания сухих материалов, а затем постепенно добавляют в замес назначенное по расчету количество воды, раствора добавки или синтетической смолы.
Допускается на основе визуального контроля удобоукладываемости и структуры бетонной смеси вносить изменения в количество отдозированной воды, а для конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов - в количество воздухововлекающей добавки или пены.
3.13. После окончания перемешивания отбирают пробы по ГОСТ 10181-2000 для проверки удобоукладываемости и других свойств бетонной смеси, предусмотренных в техническом задании на подбор состава бетона. При этом определение удобоукладываемости начинают не ранее 15 мин после начала перемешивания смеси с водой.
Если свойства бетонной смеси не соответствуют каким-либо требованиям задания на подбор состава бетона, следует произвести корректировку составов до получения в замесе каждого состава смеси с заданными свойствами.
Бетонную смесь, которая не удовлетворяет требованиям задания по удобоукладываемости, допускается корректировать при вторичном перемешивании с добавлением воды, цемента, заполнителей и добавок в необходимых количествах. При подборе состава жестких смесей и смесей со структурообразующими добавками, а также бетонных смесей, свойства которых нормируются не только непосредственно после приготовления, но и через определенное время после их перемешивания, вторичное перемешивание опытных проб бетонных смесей не допускается и замес повторяют с измененными расходами материалов.
3.14. После получения бетонной смеси с заданными свойствами определяют ее плотность по ГОСТ 10181-2000 (за исключением ячеистого бетона) и для каждого состава рассчитывают фактический расход материалов на 1 м бетона по формулам:
где , , и - расход соответственно цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды, кг/м бетона;
, , , - масса соответственно цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды в замесе, кг;
- плотность бетонной смеси, кг/м;
- суммарная масса всех материалов в замесе, кг
3.15. Из общего числа составов бетона, рассчитанных по п.3.14 для каждого из принятых в расчете значений основного параметра, выбирают составы с минимальной водопотребностью или расходом вяжущего, изготовляют контрольные образцы бетона этих составов и определяют прочность бетона по ГОСТ 10180-90.
Пробный замес бетона в лаборатории
РУКОВОДСТВО
ПО ПОДБОРУ СОСТАВОВ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА
Рекомендовано к изданию решением секции заводской технологии бетона и железобетона НТС НИИЖБ Госстроя СССР.
Руководство содержит основные положения и рекомендации по подбору составов тяжелого бетона различного назначения как для изготовления сборных конструкций, так и для монолитного строительства.
Изложены требования к материалам, приведены справочные данные о предельных значениях водоцементного отношения и расхода цемента, даны вспомогательные таблицы, графики и номограммы. Приведены четыре метода и даны примеры подбора составов бетона и их корректирования.
Предназначено для инженерно-технических работников заводов железобетонных изделий, строительных и проектных организаций.
Настоящее Руководство составлено к пп.4.10 и 4.11 главы СНиП III-15-76* "Бетонные и железобетонные конструкции монолитные" и содержит рекомендации по выбору материалов и подбору составов тяжелого бетона различных назначения и марок, включая высокопрочный, особотяжелый и напрягающий, по прочности, самонапряжению, морозостойкости, долговечности и подвижности бетонной смеси.
* На территории Российской Федерации действуют СНиП 3.03.01-87, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
В Руководстве приведены четыре метода (в том числе ускоренный метод оценки активности цемента в бетоне и назначение его состава, а также математико-статистический метод), позволяющие решить задачу подбора рационального состава бетона для заводов сборного железобетона и монолитного строительства как при наличии подробных данных о составляющих материалах, так и при отсутствии их, в частности при отсутствии сведений об активности цемента.
Использование одного из изложенных методов позволяет подобрать состав бетона для проверки его опытным затворением с последующей корректировкой подвижности смеси, содержания песка, прочности и других свойств бетона. Четвертый метод подбора состава бетона с применением математико-статистических методов применяется для решения задачи подбора ряда составов бетонов нескольких марок по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и др. при различной подвижности смеси.
Настоящее Руководство разработано НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук Л.А.Малинина, кандидаты техн. наук В.М.Медведев и В.П.Сизов при участии д-ра техн. наук, проф. В.В.Михайлова, кандидатов техн. наук М.И.Бруссера, И.М.Красного, A.В.Лагойды, О.Е.Королевой, С.Л.Литвера, Э.Г.Соркина, B.П.Петрова, В.Г.Довжика, Л.И.Будогянца, инженеров В.Ф.Хардиной и В.А.Загурского).
В Руководстве использованы материалы НИИЖБ Госстроя СССР (доктора техн. наук С.А.Миронов и И.М.Френкель), МИСИ им. В.В.Куйбышева Министерства высшего и среднего образования СССР (доктора техн. наук, профессора Ю.М.Баженов и Г.И.Горчаков, кандидаты техн. наук Л.А.Алимов и В.В.Воронин), Союздорнии Минтрансстроя СССР (канд. техн. наук А.М.Шейнин), ВНИИГ им. Б.Е.Веденеева Минэнерго СССР (кандидаты техн. наук Ц.Г.Гинзбург и В.Б.Судаков).
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Руководство устанавливает порядок выбора материалов (составляющих) для бетона и методы подбора составов тяжелого бетона различных марок по прочности на сжатие, водонепроницаемости, морозостойкости и другим свойствам бетонов, приготовляемых на цементах различных видов и марок и тяжелых заполнителях, применяемых для изготовления сборных конструкций и возведения монолитных сооружений.
1.2. Методика, изложенная в Руководстве, обеспечивает получение бетонной смеси требуемой подвижности или жесткости и бетона с заданными свойствами.
1.3. Подбор составов бетона производится с учетом исходных данных раздела 3 настоящего Руководства одним из трех методов:
а) расчетно-экспериментальным - по формулам и графикам или таблицам, когда имеются данные об активности цемента и качестве заполнителей (раздел 4);
б) ускоренным, когда отсутствуют данные об активности цемента и качестве заполнителей (раздел 5);
в) по таблицам, графикам и номограммам, когда имеются подробные данные по качеству составляющих бетон материалов (раздел 6).
Три метода позволяют решить задачу по подбору номинального (лабораторного) состава бетона для пробных замесов на сухих материалах.
1.4. Подобранные (расчетные) составы бетона корректируются на опытных замесах по подвижности смеси и оптимальному количеству песка в смеси заполнителей, проверяются на прочность и другие свойства бетона в соответствии с техническим заданием и после уточнения их передаются на производство.
1.5. Производственные составы бетона рассчитываются с учетом фактической влажности заполнителей, применяемых при приготовлении бетона, путем корректировки количества воды затворения и влажных заполнителей.
1.6. В разделе 9 изложены принципы подбора и корректирования состава бетонов с применением математико-статистических методов, позволяющих решить задачу подбора составов бетонов ряда марок по прочности, морозостойкости, водонепроницаемости и др. при различной подвижности (жесткости) смесей.
1.7. Составы особых видов бетонов должны подбираться с учетом рекомендаций, приведенных в прил. 2 настоящего Руководства.
2. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОНА
2.1. Материалы для приготовления бетона должны отвечать всем требованиям, изложенным в государственных и отраслевых стандартах на эти материалы.
При несоответствии отдельных составляющих бетон материалов требованиям ГОСТ и ТУ необходимо провести их испытание в бетонах и дать технико-экономические обоснования целесообразности их применения.
** На территории Российской Федерации действует ГОСТ 22266-94, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.
Рациональные марки цементов для бетона различных марок приведены в табл.1.
Читайте также: