Лабораторная работа № 13

ПОДБОР СОСТАВА ПОРИЗОВАННОГО БЕТОНА

Цель работы – освоить методику подбора состава поризованного бетона, обеспечивающего при наименьшем расходе цемента получение бетонной смеси требуемой подвижности (жесткости), а также бетона с заданными физико-механическими свойствами в установленные сроки.

Исходные данные

Марка (класс) бетона.Удобоукладываемость бетонной смеси. Характеристики цемента: наименование; активность (марка); истинная плотность, г/см³; насыпная плотность, кг/м³. Характеристики крупного заполнителя: наименование; предельная крупность, мм; средняя плотность заполнителя в смеси фракций,определенная непосредственно в бетоне, кг/м³; насыпная плотность смеси фракций заполнителя уплотненной вибрацией и неуплотненной, кг/м³. Характеристики мелкого заполнителя: средняя плотность (для пористого песка определяется в цементном тесте), кг/м³; насыпная плотность, кг/м³.

Материалы и оборудование:

Весы лабораторные по ГОСТ 24104-88Е. Цилиндры мерные для воды емкостью 500-1000 мл. Прибор для определения подвижности бетонной смеси по ГОСТ 10181.1-81 объемом 5,5 дм3.Формы-кубы с размерами ребер 100 мм для изготовления опытных образцов по ГОСТ 22685-89.Металлические линейки длиной не менее 400 мм и 200 мм по ГОСТ 427- 75.Штыковка- металлический стержень диаметром 16 мм, длиной 650 мм с закругленным концом.Кельмы типа КБ по ГОСТ 9533-81.Емкости для взвешивания компонентов, приготовления смеси фракций заполнителя и бетонной смеси. Виброплощадка лабораторная по ГОСТ 10181.1-81.Камера нормального твердения по ГОСТ 10180-90.Пресс по ГОСТ 28840-90.Кисть для нанесения смазки на формы типа КР-30.Цемент ГОСТ 10178-85.Пористый заполнитель высушенный фракций 0- 5; 5-10; 10-20 мм по ГОСТ 9757-90.Смазка для форм (масло машинное).

Методика расчета

Состав поризованного керамзитобетона проектируют расчетно- экспериментальным способом с построением зависимостей прочности и средней плотности легкого бетона от расходов цемента и воздухововлекающей добавки. Проектирование состава поризованного легкого бетона начинают с выбора материалов позволяющих получить бетон с заданной прочностью и требуемой средней плотностью бетонной смеси.

При выборе крупного пористого заполнителя можно использовать данные приведенные в таблице 46. После выбора материалов и определения их основных характеристик, расчетно-экспериментальным способом подбирают исходный состав поризованного легкого бетона. Расход цемента назначают по данным таблицы 47и расход воды ориентировочно по таблице 48.

Таблица 46- Рекомендуемые соотношения между марками крупных пористых заполнителей, прочностью и средней плотностью бетона.

Примечание: Над чертой приведены показатели средней плотности поризованного бетона на пористом гравии, под чертой -на пористом щебне. Значения средней плотности указаны для бетонов на дробленом керамзитовом песке или без песка; при использовании шлакового песка указанные величины средней плотности увеличивают примерно на 100 кг/м³, кварцевого песка - на 150 кг/м³.

Таблица 47- Ориентировочный расход цемента марки 400 в бетонах, поризованных воздухововлекающими добавками.

Таблица 48 - Ориентировочный расход воды, принимаемый для изготовления легкого бетона с воздухововлекающими добавками.

Расход крупного заполнителя определяют по формуле:

К=(0,90....1,05)ρ_НК (71)

где ρ_НК -насыпная плотность смеси фракций крупного заполнителя, кг/м³.

Расход мелкого заполнителя определяется по формуле:

П=ρ_б-1,15 Ц-К (72)

где ρ_б- плотность поризованного бетона в сухом состоянии, кг/ м³;

Ц, К - расходы соответственно цемента и крупного заполнителя, кг/ м³;

1,15 - коэффициент учитывающий химически связанную воду.

Ориентировочный объем вовлеченного воздуха для получения поризованного бетона слитной структуры находят расчетным путем:

V_в= 0,1 (1000-(Ц/ρ_ц +К/ρ_к +П/ρ_п +В)) (73)

где Ц,В,П,К- соответственно расходы цемента , воды , мелкого и крупного заполнителя, кг/ м³;

ρ_ц -истинная плотность цемента, кг/м³;

ρ_п, ρ_к -средняя плотность соответственно мелкого и крупного заполнителя определенная в бетоне, кг/м³.

Расход воздухововлекающейдобавки принимают по таблице 49 в зависимости от требуемого объема вовлеченного воздуха и вида мелкого заполнителя.

Таблица 49 - Ориентировочный расход воздухововлекающих добавок для приготовления поризованных легких бетонов(в процентах от массы цемента).

Определив расход материалов на 1 м³ бетонной смеси при принятом расходе цемента рассчитывают расход материалов еще для двух составов при расходе цемента на 20% больше и меньше исходного. Далее определяют расход материалов на опытный замес объемом V по формуле:

Ц¹=ЦV/1000 В¹=ВV/1000 К¹=КV/1000 П¹=ПV/1000 (74)

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.

Бетонную смесь изготавливают следующим образом в смоченный противень помещают сначала расчетное количество заполнителя и перемешивают примерно с третью расчетного количества воды в течении 0,5 мин. Затем добавляют вяжущее и остальную воду и перемешивают 1,5-2 минуты. Пена изготавливается отдельно из раствора 10% концентрации (при этом вода для приготовления раствора учитывается в общем расходе воды). В приготовленную бетонную смесь полученная пена подается при одновременном перемешивании в течение 1-2 минут. Из полученной смеси формуют образцы -кубы, при этом определяют подвижность бетонной смеси и ее плотность.Образцы твердеют в соответствии с ГОСТ 10180-90 и испытываются в установленные сроки.

Данные испытания опытных образцов сводятся в таблицу (см. приложениеБ). По этим данным строятся зависимости прочности и плотности бетона от расхода цемента Rб=f(Ц), ρ_б=f(Ц) при принятом расходе добавки (см. приложение В) определяют оптимальный состав. Учитывая возможные колебания основныхпоказателей поризованного бетона, рекомендуется принимать расчетную среднюю плотность бетона на 2-5 % ниже, а прочность на 10-20 % выше, чем требуется по заданию.

Вопросы для защиты лабораторной работы №13

1. Область применения поризованного бетона

2. Какие добавки применяются в качестве воздухововлекающих?

3. Исходные данные для подбора поризованного бетона

4. Порядок изготавливается бетонной смеси.

5. Какие поправки, учитывая возможные колебания основных показателей поризованного бетона, следует принимать?

6. В зависимости от чего принимают расход воздухововлекающей добавки?