Фізичні властивості будівельних матеріалів (стр. 10 из 22)
Завдання 6: вибрати оптимальне співвідношення фракцій щебеню з умови його мінімальної порожнистості.
Завдання виконують за наведеною вище методикою, вихідні дані та результати випробувань для кожного матеріалу заносять в журнал за наступною формою:
Вибір оптимального співвідношення фракцій щебеню
| Вміст фракції _ _ _ _ _ мм | Вміст фракції _ _ _ _ _ мм | Насипна густина суміші, кг/м3 |
Висновок _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Контрольні запитання
1. Дати стисле означення піску, щебеню, гравію, вказавши крупність зерен у мм.
2. Навести класифікацію піску за утворенням, за умовами залягання і крупністю зерен.
3. Вказати відмінність між щебенем і гравієм і дати порівняльний аналіз їх впливу на властивості бетону і бетонної суміші.
4. Вказати вимоги стандартів до наявності наступних шкідливих домішок у піску і щебеню та причину їх обмеження:
органічних домішок; відмулюваних частинок; сірчистих і сірчанокислих сполук.5.
Викласти методики визначення: зернового складу заповнювачів; вмісту органічних домішок; вмісту відмулюваних домішок.6. Що є критерієм крупності піску?
7. Як визначають придатність заповнювача за зерновим складом ?
8. За якими даними і для чого будується крива просіювання ?
5. БЕТОНИ
Л А Б О Р А Т О Р Н А Р О Б О Т А № 6
Проектування складу важкого бетону
В п р а в а 1 . Розрахунково-експериментальний метод визначення складу важкого бетону нормального твердіння
Для розрахунку складу важкого бетону необхідно мати наступні дані: задану середню міцність бетону на стиск (марку бетону) Rб, необхідну легкоукладальність бетонної суміші, яку характеризують осадкою конуса (ОК, см), або жорсткістю (Ж, с), а також характеристику вихідних матеріалів: вид і активність цементу Rц, насипну густину складових нц, нп, нщ (кг/м3) та їх дійсну густину ц, п, щ (кг/м3), пустотність щебеню або гравію Vп.щ., найбільшу крупність їх зерен та вологість заповнювачів Wп, Wщ (%).Склад бетону для пробних замісів розраховують у такій послідовності: обчислюють водоцементне відношення, витрату води, витрату цементу, після чого визначають витрату крупного та дрібного заповнювачів на 1 м3 бетонної суміші.
Водоцементне відношення (В/Ц) обчислюють, виходячи з вимог до міцності бетону і з урахуванням активності цементу, виду та якості складових за наступними формулами:
для бетонів з водоцементним відношенням В/Ц > 0.4 
Rб А Rц Ц В 0,5 ; (5.1) для бетонів з водоцементним відношенням В/Ц < 0.4: 
Rб А1 Rц Ц В 0,5 ; (5.2)
де Rб – міцність бетону, МПа; Rц – активність цементу, МПа;
А , А1 – коефіцієнти, які враховують якість матеріалів (таблиця 5.1.)
5.1. Коефіцієнти, які враховують якість матеріалів для бетону
| Якість заповнювачів і цементу | А | A1 |
| Висока | 0.65 | 0.43 |
| Рядова | 0.6 | 0.4 |
| Понижена | 0.55 | 0.37 |
До високоякісних матеріалів відносять щебінь зі щільних гірських порід високої міцності, пісок оптимальної крупності і портландцемент високої активності без добавок або з мінімальною кількістю гідравлічної добавки в його складі, заповнювачі повинні бути чисті і фракційні. до рядових матеріалів відносять заповнювачі середньої якості, у тому числі гравій, портландцемент середньої активності, або високомарочний шлакопортландцемент.
До матеріалів пониженої якості відносять крупні заповнювачі низької міцності і дрібні піски, цементи низької активності.
Після розв’язання відносно В/Ц наведені вище формули (5.1…5.2) матимуть вигляд
0,4 ; (5.3)0,4 . (5.4)
Для гідротехнічного бетону водоцементне відношення визначають не тільки з умови міцності, а й з умови забезпечення необхідної довговічності. Для цього значення В/Ц повинне не перевищувати величини, наведені в таблиці 5.2.
Витрату води (водопотребу бетонної суміші), л/м3, орієнтовно визначають, виходячи з даної легкоукладальності бетонної суміші за таблицею 5.3., яка складена з урахуванням виду та крупності зерен заповнювача.
Витрату цементу на 1м3 бетонної суміші обчислюють за вже відомими водоцементним відношенням та витратою води.
В
Ц. (5.5)В Ц
5.2. Максимально допустимі значення В/Ц для гідротехнічного бетону
| Умова служби | Немасивні залізобетонні конструкції | Зовнішня зона масивних конструкцій | ||
| Вода | ||||
| морська | прісна | морська | прісна | |
| Надводний бетон, який епізодично омивається водою | 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,65 |
| Підводний бетон: - в напірних спорудах - в безнапірних спорудах | 0,55 0,5 | 0,58 0,62 | 0,56 0,62 | 0,58 0,62 |
| Бетони зони змінного рівня води -в особливо суворих кліматичних умовах -в сурових умовах -в помірних умовах | 0,42 0,45 0,5 | 0,47 0,5 0,55 | 0,45 0,47 0,55 | 0,48 0,52 0,53 |
5.3. Орієнтовна витрата води на 1м3 бетонної суміші *
| Марка суміші | Жорсткість за ГОСТ 1 0181.1-81, с | Рухливість, см | Витрата води, л3/м при крупності, мм | |||||||
| Гравію | Щебеню | |||||||||
| 10 | 20 | 40 | 70 | 10 | 20 | 40 | 70 | |||
| Ж0 |  31 | — | 150 | 135 | 125 | 120 | 120 | 160 | 150 | 135 |
| Ж1 | 30…21 | — | 160 | 145 | 130 | 125 | 170 | 165 | 160 | 140 |
| Ж2 | 20…11 | — | 165 | 150 | 135 | 130 | 175 | 165 | 150 | 155 |
| Ж3 | 10…5 | — | 175 | 160 | 145 | 140 | 185 | 175 | 160 | 155 |
| П1 | — | 1…4 | 190 | 175 | 160 | 155 | 200 | 190 | 175 | 170 |
| П2 | — | 5…9 | 200 | 185 | 170 | 165 | 210 | 200 | 185 | 180 |
| П3 | — | 10…15 | 215 | 205 | 190 | 180 | 225 | 215 | 200 | 190 |
| П4 | — | 12…16 | 225 | 220 | 205 | 195 | 235 | 230 | 215 | 205 |
П р и м і т к а : * – суміші на цементі з нормальною густиною тіста 26…28% та піску з Мкр=2. При зміні нормальної густини цементного тіста на кожний відсоток в меншу сторону витрату води треба зменшувати на 3…5 л/м3, у більшу - збільшувати на те ж значення. У випадку зміни модуля крупності піску у меншу сторону на кожні 0,5 його значення необхідно збільшувати, а в більшу сторону - зменшувати витрату води на 3…5 л/м3. У випадку застосування при отриманні бетону пластифікуючих добавок витрата води, встановлена за таблицею 5.3. коригується з урахуванням значення коефіцієнта Кп ,встановленого за таблицею 5.4.
5.4. Значення поправочного коефіцієнта Кп до водовмісту бетонних сумішей при застосуванні пластифікуючих добавок
| Рухливість бетонної суміші, см | Цементно-водне відношення | |||
| 1,4 | 1,8 | 2,2 | 2,6 | |
| 1…4 | 0,95/0.90 | 0,93/0.87 | 0,91/0.85 | 0,90/0.83 |
| 5…9 | 0,94/0.89 | 0,92/0.86 | 0,90/0.84 | 0,88/0.82 |
| 10…15 | 0,92/0.87 | 0,90/0.80 | 0,88/0.81 | 0,87/0.79 |
| 12…16 | 0,91/0.85 | 0,89/0.81 | 0,87/0.79 | 0,85/0.78 |
П р и м і т к а : У чисельнику наведенні значення Кп при використанні добавки ЛСТ 0,25% від витрати цементу, а в знаменнику - добавки С-3 у кількості 0,7%.
Витрату заповнювачів (піску, щебеню або гравію), кг/м3 бетону обчислюють, виходячи з двох умов:
1. Сума абсолютних об'ємів всіх компонентів ущільненої бетонної суміші дорівнює 1 м3:
Ц ц В в П п Щ(Г) щ(г) 1, (5.6)
де Ц, В, П, Щ(Г) – витрата цементу, води, піску і щебеню (гравію), кг/м3, ц, в, п, щ(г) – дійсна густина цих матеріалів, кг/м3; Ц ц , В в , П п , Щ(Г) 
– абсолютні об’єми матеріалів, м3.