4 Определение объёма пустот в заполнителе

Пустотность щебня (гравия) определяют по предварительно найденным значениям средней и насыпной плотности щебня (гравия). Пустотность, % по объёму, вычисляют с точностью до 0,1 % по формуле

V_п = [1 – (ρ_н / ρ_m)]·100, (8)

где ρ_m – истинная плотность зёрен щебня (гравия), кг/м³;

ρ_н – насыпная плотность щебня (гравия), кг/м³.

Средняя плотность зёрен щебня (гравия) определяется путём гидростатического взвешивания. Для этого отбирают среднюю пробу щебня (гравия) массой 2,5 кг при крупности зёрен до 40 мм и 5 кг – более 40 мм. В последнем случае крупные зёрна дробят вручную или при помощи лабораторной дробилки до зёрен размером 40 мм, сокращая при этом массу пробы в 2 раза. Полученную пробу высушивают в сушильном шкафу до постоянной массы, просеивают через сито с размерами отверстий, соответствующими наименьшему размеру зёрен данной фракции исследуемого щебня (гравия), и из остатка на сите отвешивают две навески по 1000 г каждая.

Затем щебень (гравий) погружают на 2 часа в воду комнатной температуры. Уровень воды в сосуде должен быть выше поверхности щебня (гравия) на 20 мм. Насыщенный водой щебень (гравий) вынимают из воды, вытирают мягкой влажной тканью и сразу взвешивают: сначала на технических, а затем на гидростатических весах, помещая его в сетчатый (перфорированный) стакан, погружённый в воду.

Разность массы навески щебня в насыщенном водой состоянии на воздухе и в насыщенном водой состоянии в воде даёт объём навески. Плотность ρ_m вычисляют с точностью до 0,01 г/см по формуле:

Ρ_m = (m·ρ_в)/(m₁ - m₂), (9)

где m – масса навески в сухом состоянии, г;

m₁ – масса навески в насыщенном водой состоянии на воздухе, г;

m₂ – масса навески в насыщенном водой состоянии в воде, г;

ρ_в – плотность воды, г/см³.

Испытания проводят два раза и среднюю плотность зёрен щебня (гравия) вычисляют как среднее арифметическое двух определений. Расхождение между результатами двух определений не должно превышать 0,02 г/см. При больших расхождениях производят третье определение и находят среднее арифметическое двух ближайших значений.

Насыпную плотность щебня (гравия) необходимо знать для расчёта состава бетона, определения пустотности крупного заполнителя, а также для расчётов, связанных с перевозкой щебня (гравия), проектированием складов крупного заполнителя и т. д.

Насыпную плотность определяют при помощи мерного цилиндра, объём которого зависит от крупности щебня (гравия). Например, при наибольшей крупности щебня (гравия) 10 мм объём мерного цилиндра должен быть 5 л. при крупности 20 мм – 10л, 40 мм – 20 л и свыше 40 мм – 50 л.

Предназначенный для испытания щебень (гравий) в необходимом количестве высушивают до постоянной массы и охлаждают.

Щебень (гравий) насыпают совком с высоты 10 см в предварительно взвешенный мерный цилиндр до образования конуса над краями цилиндра. Излишек щебня (гравия) срезают стальной линейкой вровень с краями, цилиндр со щебнем (гравием) взвешивают и вычисляют насыпную плотность с точностью до 10 кг/м по формуле

ρ_н = (m₁ - m₂)/V, (10)

где m₁ – масса цилиндра с заполнителем, кг;

m₂ – масса цилиндра, кг;

V – объём цилиндра, м.

Насыпную плотность щебня (гравия) определяют три раза (при этом каждый раз берут новую порцию) и вычисляют среднее арифметическое трёх определений.

Контрольные вопросы для защиты выполненной лабораторной работы

1 Какие экспериментальные данные нужно иметь для оценки пригодности песка для бетона?

2 По каким показателям оценивают качество щебня?

3 Как установить модуль крупности песка? С какой целью его определяют?

4 Как определить марку крупного заполнителя по прочности? С какой целью его определяют?

5 Как влияет прочность заполнителя на прочность бетона?

6 Как содержание игловатых и пластинчатых частиц в щебне влияет на качество бетонной смеси и бетона?

7 Ваши предложения по улучшению качества заполнителя:

а) при наличии в песке значительного количества примесей;

б) при наличии большого содержания в щебне зерен пластинчатой и игловатой формы;

в) при присутствии в заполнителе большого количества крупных или очень мелких зерен;

г) при высокой влажности заполнителей.

Перечень ГОСТов, используемых при выполнении лабораторной работы

1 ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия.

2 ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ. Методы испытаний.

3 ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия.

4 ГОСТ 8269.0-97. Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний.

Лабораторная работа № 9. Расчет состава бетона по методу абсолютных объемов

Вопросы допуска к выполнению лабораторной работы

1. Какие компоненты входят в состав бетонной смеси?

2. Чем бетонная смесь отличается от бетона?

1. К чему приводит излишек воды в бетонной смеси?

3. Как подбирают состав бетона?

5 Что является признаками уплотнения бетонной смеси?

6 Как осуществляют приготовление бетонной смеси?

7 Почему бетон всегда имеет некоторую пористость?

Подбор состава бетона заключается в установлении наиболее рационального соотношения между составляющими бетон материалами (цементом, водой, песком, гравием или щебнем). Такое соотношение должно обеспечить требуемую удобоукладываемость бетонной смеси для принятого способа ее уплотнения, а также приобретение бетоном заданной прочности в назначенный срок при наименьшем расходе цемента. В отдельных случаях следует учитывать требования по получению бетона необходимой плотности, морозостойкости, водонепроницаемости, стойкости к воздействию агрессивных вод и т. п.

Цель работы:

Учащийся должен приобрести:

3. Навыки:

• расчета состава бетона;

1. Умения: