Строймат. Журнал для лабораторных работ
.pdf
Таблица 29. Зерновой состав смеси фракций крупного заполнителя
5 (3) …20 мм
Диаметр отверстий |
Полные остатки на ситах, % по массе |
|
контрольных сит, мм |
нормируемые |
фактические |
5 (3) |
96…100 |
|
10 |
55…75 |
|
20 |
До 10 |
|
25 |
До 0,5 |
|
Вывод:
49
“ |
|
” |
|
201 г. |
||
|
|
|
|
|
|
|
РАБОТА № 14.
Насыпная плотность и пустотность заполнителей
З а д а н и е . Определить насыпную плотность и пустотность заполнителей для бетона.
1. Крупный заполнитель
Вид заполнителя
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Масса пустого сосуда |
|
|
|
|
кг; вместимость сосуда V= |
|
дм3. |
||||||||||||||||||||
Масса сосуда с заполнителем |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг. |
|
|
|
||||||||||||||
Масса заполнителя m= |
|
|
|
кг. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
Насыпная плотность заполнителя ρ |
НК. |
m |
V |
= |
|
|
|
|
|
|
кг/дм3. |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Масса сосуда с заполнителем и водой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг. |
|
|
|
|||||||||||
Масса воды |
|
|
кг, объем VВ= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дм3 ( ρ В = 1 кг/дм3). |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
Объем пустот в заполнителе Vпуст=VВ= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дм3. |
|
|
|
||||||||||||||
Пустотность крупного заполнителя |
α К |
Vпуст |
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||||||||||||||
|
|
|
V |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
Аналитический метод определения пустотности: |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
Насыпная плотность заполнителя ρ НК |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг/дм3. |
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
Средняя плотность зерен заполнителя (плотность в куске берем по табл. 2)
ρ К |
|
|
|
кг/дм3. |
|
|
|
||
α К 1 ρ НК |
|
|
||
|
|
ρ К |
||
50
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Песок |
|
|
|
|
|
Масса пробы сухого песка |
|
|
|
|
кг. |
|
|
|
|
||||
Вместимость сосуда |
|
|
дм3. |
|
|
|
|
||||||
Масса пустого сосуда |
|
|
|
кг. |
|
|
|
|
|||||
Добавка воды для изменения влажности песка на 5 % |
|
|
кг. |
||||||||||
|
|
|
|
Таблица 30. Результаты испытаний |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
Влажность |
Добавка воды, |
Масса сосуда |
Масса |
Насыпная |
||||||||
|
песка W, % |
|
|
кг |
с песком, кг |
песка, кг |
плотность песка |
||||||
|
по массе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρнп , кг/дм3 |
|
|
0 |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Зависимость насыпной плотности от влажности песка
ρнп , кг/дм3
W, %
Вывод:
51
“ |
|
” |
|
201 г. |
||
|
|
|
|
|
|
|
РАБОТА № 15.
Расчет состава тяжелого бетона
З а д а н и е . Рассчитать состав бетона с требуемой прочностью при сжатии в возрасте 28 суток нормального твердения ___________МПа (марка М_______).
1. Исходные требования
Вид конструкции Условия эксплуатации Уплотнение бетона
Требуемая по условиям производства работ удобоукладываемость бетонной смеси характеризуется осадкой конуса см.
Допускаемое В/Ц (с учетом агрессивности среды)
Схема сечения конструкции |
Наименьший размер |
|||||||||
|
сечения конструкции |
|||||||||
|
bmin= |
|
|
|
|
|
мм. |
|||
|
Расстояние в свету между |
|||||||||
|
стержнями рабочей |
|||||||||
|
арматуры а= |
|
|
|
мм. |
|||||
|
Допускаемая наибольшая |
|||||||||
|
крупность заполнителя D, |
|||||||||
|
не более: |
|
|
|
|
|||||
|
(2/3) а= |
|
|
|
мм. |
|||||
|
(1/5) bmin= |
|
|
|
мм. |
|||||
|
Принято D |
|
|
|
|
мм. |
||||
|
|
|
2. Характеристика исходных материалов |
|
||||||||||
Вяжущее: вид |
|
|
|
|
|
; |
|
|
|
|
||||
марка (RЦ) |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
кг/дм3; |
|
||
насыпная плотность ρ НЦ = |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
истинная плотность ρ Ц = |
|
|
|
|
|
кг/дм3. |
кг/дм3; |
|||||||
|
|
|
|
|
||||||||||
Песок: насыпная плотность в сухом состоянии ρ НП = |
|
|||||||||||||
|
||||||||||||||
истинная плотность ρ П = |
|
|
|
кг/дм3; |
|
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
модуль крупности МК= |
|
|
|
; |
|
|
|
|||||||
водопотребность ВП= |
|
|
%. |
|
|
|
|
|||||||
52 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Крупный заполнитель: вид |
|
|
|
|
|
; |
||||
насыпная плотность в сухом состоянии ρ НК = |
|
кг/дм3; |
||||||||
|
||||||||||
истинная плотность (плотность в куске) ρ К = |
|
|
|
кг/дм3; |
||||||
|
|
|
||||||||
пустотность α К |
|
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
наибольшая крупность D= |
|
|
|
мм. |
|
|
|
|
||
Наибольшая крупность заполнителя соответствует (не соответствует) размерам сечения и характеру армирования конструкции.
3. Расчет расхода материалов на 1 м3 плотноуложенной бетонной смеси (лабораторный состав)
|
|
|
|
|
1. Цементно-водное отношение |
|
|
|
||||||||||
Из формулы прочности бетона R 28 А R ц Ц В 0,5 |
|
|
|
|||||||||||||||
Ц/В= |
|
|
|
|
|
|
; В/Ц= |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Коэффициент А для заполнителей высокого качества 0,65; |
|
|
|
|||||||||||||||
рядовых – 0,6; пониженного качества – 0,55. |
|
|
|
|||||||||||||||
Принято В/Ц= |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
2. |
|
Водопотребность бетонной смеси |
|
|
|
||||||||||||
По справочной таблице (или графику) расход воды Втабл= |
|
кг. |
||||||||||||||||
С учетом водопотребности песка В=Втабл+(ВП-7)5= |
|
|
|
кг. |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Расход цемента |
|
|
|
|||||||
Ц=В (Ц/В)= |
|
|
|
|
|
кг. |
|
|
|
|||||||||
Минимально допускаемый расход цемента по нормам |
|
кг. |
||||||||||||||||
Принято Ц= |
|
|
кг, В= |
|
|
|
кг. |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
4. |
Расход заполнителей |
|
|
|
|||||||||
Уравнение абсолютных объемов: |
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
Ц ρЦ В ρВ П ρП К ρК 1000 . |
(1) |
|||||||||||||
Условие заполнения пустот в крупном заполнителе цементно-песчаным
раствором с некоторой раздвижкой зерен: |
|
Ц ρЦ В ρВ П ρП α К К ρ НК k РЗ . |
(2) |
Для пластичных бетонных смесей коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя цементно-песчаным раствором kРЗ назначают в зависимости от объема цементного теста.
53
Объем цементного теста VЦТ Ц ρЦ В ρВ |
|
|
|
|
|
|
|
дм3. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Справочное значение коэффициента раздвижки k |
|
|
|
|
|
. |
|||||||||||
С учетом водопотребности песка принято: |
|
Р З |
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
k |
|
k |
7 В |
|
0,03 |
|
. |
|
|
|
|
|
|
||||
|
РЗ |
РЗ |
|
П |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Расход крупного заполнителя из (1) и (2): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
К |
|
1000 |
|
|
|
|
|
1000 |
|
|
|
|
= _________кг. |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
α К k Р З ρ НК 1 ρ К |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Расход песка из (1): |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
П 1000 Ц ρЦ В ρВ К ρК ρП = |
|
|
|
|
|
= |
|
кг. |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
5. Начальный состав бетона, кг:
Ц = ______ ; В = __________ ; П = _________; К = ____________ .
Расчетная средняя плотность бетонной смеси:
ρρm |
Ц В П К |
|
|
= |
|
кг/дм3 ( |
|
кг/м3). |
|
1000 |
1000 |
||||||||
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
54
“ |
|
” |
|
201 г. |
||
|
|
|
|
|
|
|
РАБОТА № 16.
Приготовление бетонной смеси и изготовление стандартных образцов
З а д а н и е . Приготовить бетонную смесь заданной удобоукладываемости и отформовать из смеси образцы для контроля прочности бетона.
1. Приготовление бетонной смеси
Расход материалов на 7 дм3 бетонной смеси, кг: песка
цемента
крупного заполнителя воды
Продолжительность перемешивания вручную 5 мин.
Таблица 31. Изменение удобоукладываемости (подвижности) бетонной смеси при добавлении воды и цемента
№ |
Добавка, % |
Добавка, кг |
Расход на замес, кг |
Осадка |
|||
замес |
воды |
цемента |
воды |
цемента |
воды |
цемента |
конуса, см |
а |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Схема стандартного определения удобоукладываемости бетонной смеси (не ранее 15 мин после начала затворения)
55
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2. Изготовление образцов |
|
|
|
|
|
||||||||||
Размеры образцов, см: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
Дата изготовления |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, метка |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Условия твердения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
Масса формы, кг: пустой |
|
|
|
|
; с бетонной смесью |
|
|
, |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
Фактическая средняя плотность бетонной смеси ρфm = |
|
|
|
кг/дм3. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Коэффициент уплотнения К упл ρфm : ρmр = |
|
|
|
= |
|
|
. |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Общая масса бетонной смеси (всех материалов) с учетом добавок воды |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
и цемента |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг. |
|||
Фактический объем замеса |
|
|
|
|
|
дм3, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Уточненный расход материалов на 1000 дм3 (1 м3) бетона: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
цемента Ц= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг; Vц= |
|
|
|
|
|
дм3, |
||||||||||||
воды В= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг; Vв= |
|
|
|
|
|
|
дм3, |
||||||
песка П= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг; Vп= |
|
|
|
|
|
дм3, |
||||||||
крупного заполнителя К= |
|
|
|
|
кг; Vк= |
|
|
|
|
|
дм3. |
||||||||||||||||||||||||||||
Состав бетона в относительных единицах: |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
по массе |
Ц |
|
|
: |
В |
: |
|
П |
: |
|
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
Ц |
|
|
|
Ц |
|
|
Ц |
Ц |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
VЦ |
|
V |
|
|
V |
|
V |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
по объему |
|
|
|
|
|
: |
|
В |
|
: |
П |
: |
|
|
К |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
VЦ |
|
VЦ |
|
|
VЦ |
|
VЦ |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
56
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3. Расчет рабочего состава бетона |
|
|
|
||||||||||||||
Влажность, % по массе: песка |
|
|
|
|
|
, крупного заполнителя |
|
. |
|||||||||||||||||||
Насыпная плотность во влажном состоянии, кг/дм3: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
песка |
|
|
|
|
, крупного заполнителя |
|
. |
|||||||||
|
|
Таблица 32. Изменения расходов песка, крупного заполнителя и воды |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
Материал |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Расход материалов на 1 м3 бетона |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Лабораторный состав |
|
Рабочий состав |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг |
|
дм3 |
|
кг |
|
|
|
дм3 |
||||||||
Цемент |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Крупный |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
заполнитель |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Песок |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Вода: |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
в песке |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
в крупном |
|
|
|
|
|
- |
|
|
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
заполнителе |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
добавленная |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Всего воды |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Коэффициент выхода бетона рабочего состава: |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
β |
|
1000 |
|
|
|
1000 |
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
V |
V |
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
Ц |
П |
К |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Дозировка материалов, кг, на замес бетоносмесителя вместимостью |
|||||||||||||||||||||||||||
V= |
|
|
|
|
|
|
|
|
дм3: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
Ц V β V Ц 1000 |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
ВV β V В 1000 |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
П V β V П 1000 |
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
К V β V К 1000 |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
дм3. |
||||||||||||||||||
Объем бетона в одном замесе VЗ β V |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
57
“ |
|
” |
|
201 г. |
||
|
|
|
|
|
|
|
РАБОТА № 17. Испытание образцов
З а д а н и е . Определить прочность бетона и установить ее соответствие заданным требованиям.
Методика
Пресс
Дата изготовления |
|
|
, дата испытания |
||
|
|
|
|
|
|
Продолжительность твердения |
|
|
сут. |
||
|
|
Схема испытания |
|||
на сжатие |
|
на растяжение (раскалыванием) |
|||
Формулы:
Таблица 33. Результаты испытания на сжатие
Показатели, |
|
|
Образец |
|
Среднее |
|
размерность |
1 |
2 |
|
3 |
4 |
значение |
Масса, кг |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Объем, дм3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняя плотность, кг/дм3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Площадь поперечного |
|
|
|
|
|
|
сечения, см2 |
|
|
|
|
|
|
Разрушающее усилие, кН |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Предел прочности при |
- |
- |
|
- |
- |
|
сжатии (кН/см2) через ___ |
|
|
|
|
|
|
сут. |
|
|
|
|
|
|
То же, МПа |
- |
- |
|
- |
- |
|
|
|
|
|
|
|
|
Предел прочности (МПа) |
|
|
|
|
|
|
через 28 сут. по формуле |
- |
- |
|
- |
- |
|
R 28 R n lg28 lgn |
|
|
|
|
|
|
58