Удобоукладываемость бетонной смеси. Удобоукладываемость бетонной смеси
Удобоукладываемость бетонной смеси
5.16 Удобоукладываемость бетонной смеси следует принимать в соответствии со способом формования и типом конструкций согласно СНиП 3.09.01-85.
Базовые нормы расхода цемента приведены для бетонных смесей с маркой по удобоукладываемости П1. При использовании бетонных смесей других марок следует применять коэффициенты, указанные в табл. 10.
Таблица 10
| Удобоукладываемость | Коэффициент | |||
| марка бетонной смеси по удобоукладываемости по ГОСТ 7473 | осадка конуса, см | жесткость, с | ||
| П2 | 5-9 | - | 1.07 | |
| Ж1 | - | 5-10 | 0,93 | |
| Ж2 | - | 11-20 | 0,88 | |
5.17 При применении бетонных смесей марок П3-П4 нормы расхода цемента принимают как для смесей марки П2 с учетом обязательного применения пластифицирующих добавок.
5.18 Базовые нормы предусматривают использование бетонной смеси, имеющей температуру не выше 25°С. При применении бетонной смеси с более высокой температурой базовые значения норм следует умножать на коэффициенты, указанные в табл. 11.
Таблица 11
| Температура бетонной смеси, ° С | Более 25 - менее 30 | 30 и выше |
| Коэффициент | 1,03 | 1,06 |
Условия твердения и технология изготовления
5.19 При твердении сборных бетонных и железобетонных изделий без тепловой обработки ТЭН предусматривают, что оно происходит при положительной температуре 15 - 20 °С с предотвращением влагопотерь из бетона. При этом отпускная прочность 60 % и менее проектного бетона в изделиях, изготовленных на портландцементах и их разновидностях ибыстротвердеющихшлакопортландцементах, достигается в течение 3—5сут,равная 70 % — в течение 6—10сутиво всех случаях в возрасте 28сут обеспечивается проектный класс прочности бетона. В случае примененияшлакопортландцементаисульфатостойкогошлакопортландцементабазовые нормы умножаются на коэффициент 1,1.
5.20При тепловой обработке изделийпропариванием,злектропрогревом,прогревом в среде продуктов сгорания природного газа или контактным обогревом при любых теплоносителяхТЭНпредусматривают применение во всех случаяхоптимальныхрежимов тепловой обработки.
Для изделий, изготовленных напортландцементахих разновидностях ибыстротвердеющих шлакопортландцементах,общая продолжительность тепловой обработки принята равной 12—13ч при температуре 80°С.
При замене портландцемента нашлакопортландцементилисульфатостойкийшлакопортландцементбез изменения режима тепловой обработки базовые нормы расхода цемента следует умножать на коэффициент 1,1.Оптимальными режимами тепловой обработки для указанных цементов являются режимы с общей продолжительностью 16—18ч при температуре 90—95°С. При обеспечении таких режимов повышающий коэффициент не применяется.
5.21При изготовлениивкассетных установках изделий из батонов с отпускной прочностью, равной 70 %проектного класса прочности и более, базовые нормы предусматривают режим тепловой обработки общей продолжительностью 12—16ч, а для изделий из бетонов с отпускной прочностью менее 70 % — 10—11ч.
5.22Для более коротких, чем указано впп. 5.20и 5.21,режимов тепловой обработки к базовым нормам применяются коэффициенты, указанные в табл. 12.
Таблица 12
| Проектный класс бетона при отпускной прочности 70 % и более | Коэффициент при тепловой обработке продолжительностью, ч | ||
| | от 7 до 9 | от 9 до 11 | |
| В22.5 и менее | 1,20 | 1,15 | 1,10 |
| В25 и более | 1,15 | 1,10 | 1,05 |
5.23В базовых нормах учтено достижение бетоном требуемой отпускной прочности через4ч после окончания тепловой обработки и проектного класса бетона по прочности через 28сут при последующем твердении в нормальных условиях.
5.24При изготовлении предварительно напряженных конструкций с отпуском натяжения арматуры на горячий бетон нормы расхода цемента следует принимать по величине нормируемой передаточной прочности, соответствующей отпускной прочности, с применением коэффициента 1,08.
5.25Для бетонов, изделий и конструкций,ккоторым предъявляются требования по морозостойкости и водонепроницаемости, в табл. 13приведены ТЭН с условием обязательного применениявоздухововлекающих,газообразующих или комплексных добавок. В качестве ТЭН следует принимать расход, который окажется наибольшим при сопоставлении с ТЭН, полученнымипутем умножения базовой нормы на все необходимые коэффициенты, и ТЭН, указанными в табл. 13без каких-либо коэффициентов.
5.26ТЭН, рассчитанные для тяжелого и мелкозернистого бетона,не должны быть ниже минимального расхода цемента, установленного ГОСТ 26633.
Таблица 13
| Удобоукладываемость | ТЭН для бетона марок, кг/м3 | ||||||||||
| марка бетонной смеси по удобоук-ладываемости | осадка конуса, см | жесткость, с | по морозостойкости (первый метод по ГОСТ 10060) | по водонепроницаемости | |||||||
| Р75 и менее | F100 и F150 | | F300 | F400 и более | W2 | W4 | W6 | W8 и более | |||
| П2 | 5-9 | - | 260 | 300 | 370 | 400 | 455 | 300 | 330 | 400 | 455 |
| П1 | 1-4 | - | 240 | 280 | 340 | 380 | 430 | 280 | 310 | 380 | 430 |
| | - | 5-10 | 220 | 260 | 325 | 360 | 405 | 260 | 290 | 360 | 405 |
| Ж2 | - | 11-20 | 210 | 245 | 300 | 335 | 385 | 245 | 270 | 335 | 385 |
studfiles.net
Способ оценки удобоукладываемости бетонной смеси
Изобретение относится к области изготовления железобетонных изделий. Способ включает отбор пробы смеси, помещение ее в сосуд по крайней мере с одним донным отверстием, вибрирование сосуда и оценку удобоукладываемости по скорости истечения смеси из отверстия. После помещения смеси в сосуд на ее открытую поверхность укладывают слой раствора, имеющего одинаковый состав с растворной частью смеси, а удобоукладываемость оценивают по скорости истечения растворной части через отверстия, непроницаемые для частиц крупного заполнителя. 2 ил., 1 табл.
Изобретение относится к технологии железобетонных конструкций и предназначено для определения удобоукладываемости бетонных смесей, уплотняемых при помощи вибрации.
Известен способ оценки удобоукладываемости бетонной смеси, включающий помещение смеси в сосуд, установку на открытой поверхности смеси диска с отверстиями, вибрирование сосуда и оценку удобоукладываемости по времени появления цементного теста из двух отверстий [1]. Недостаток данного способа в том, что он не позволяет оценить удобоукладываемость подвижных смесей, которая в настоящее время оценивается показателем осадки конуса. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к заявленному является способ оценки удобоукладываемости, включающий отбор пробы бетонной смеси, помещение ее в сосуд с донным отверстием, вибрирование сосуда и оценку удобоукладываемости по скорости истечения смеси из отверстия [2]. Недостатками данного способа являются ограниченность его применения для смесей с крупным заполнителем и охват узкой части шкалы удобоукладываемости вибрируемых бетонных смесей. Целью изобретения является расширение диапазона измеряемой удобоукладываемости и создание на этой основе единой шкалы удобоукладываемости. Цель достигается тем, что в способе оценки удобоукладываемости бетонной смеси, включающем отбор пробы смеси и помещение ее в сосуд по крайней мере с одним донным отверстием, вибрирование сосуда и оценку удобоукладываемости по скорости истечения смеси из отверстия, после помещения пробы бетонной смеси в сосуд на ее открытую поверхность укладывают слой раствора, имеющего одинаковый состав с растворной частью смеси, а удобоукладываемость оценивают по скорости истечения растворной части через отверстия, непроницаемые для частиц крупного заполнителя. На фиг. 1 изображен сосуд для осуществления предлагаемого способа; на фиг. 2 - кинетика отделения растворной части. Способ осуществляют следующим образом. Пробу бетонной смеси помещают в верхнюю часть 1 сосуда. На открытую поверхность смеси укладывают слой раствора, приготовленного отдельно и имеющего состав, одинаковый с составом растворной части бетонной смеси. Объем раствора, помещаемый на поверхность смеси, ориентировочно 0,25 л на каждый литр смеси. Сосуд крепят к виброплощадке и включают вибрацию. Через заданное время отключают вибрацию и взвешивают растворную часть смеси, прошедшую через диафрагму 2 и попавшую в нижнюю часть 3 сосуда. Количество прошедшего раствора за заданное время вибрации и является критерием удобоукладываемости смесей. Существующая в настоящее время шкала оценки удобоукладываемости бетонной смеси имеет двойственный характер, т.е. состоит из двух различных и разнонаправленных характеристик - подвижности и жесткости. Это затрудняет оценку удобоукладываемости при оценке влияния различных добавок, делает невозможным построение моделей практической реологии. Предлагаемый способ основан на представлениях о бетонной смеси как неоднородной двухкомпонентной (раствор и крупный заполнитель) системе. При вибрационном уплотнении смеси выделяют две стадии уплотнения - переукладка и сближение составляющих, составной частью которых является вращательное и поступательное движения частиц скелета заполнителей смеси. При этом можно предположить, что формуемость и уплотняемость бетонной смеси, в совокупности своей определяющие ее удобоукладываемость, пропорциональны относительной свободе перемещения частиц крупного заполнителя в растворной части или скорости истечения растворной части в присутствии частиц крупного заполнителя. В первом случае для оценки удобоукладываемости может быть использован метод погружения, например, шара, соизмеримого с частицами крупного заполнителя. Погружаясь в смесь, шар преодолевает сопротивление растворной части перемещению в ней частиц заполнителя. Однако использование метода погружения затруднительно по причине неоднозначного влияния скорости погружения на показатель удобоукладываемости, т.е. отсутствует возможность создания единой шкалы удобоукладываемости. В предлагаемом способе реализован случай - истечение растворной части смеси в присутствии частиц крупного заполнителя. Однако реализация данного способа требует обеспечения фиксации каркаса, образованного частицами крупного заполнителя, в конкретной бетонной смеси. Использование одной диафрагмы, проницаемой для раствора и непроницаемой для частиц крупного заполнителя, не решает этого вопроса, так как при вытекании раствора из смеси происходит сближение частиц и искажение оценки удобоукладываемости конкретной смеси, характеризующейся своей макроструктурой. С целью исключения этого явления и предлагается на поверхность бетонной смеси уложить слой раствора, имеющего одинаковый состав с растворной частью смеси. В этом случае дополнительный раствор при вытекании растворной части из смеси будет замещать ее объем в составе смеси и исключит сближение частиц крупного заполнителя. Для приготовления бетонных смесей, которые использовали при сравнительных испытаниях способа, применяли подольский ПЦ марки 400, гранитный щебень фракции 5-20 мм, кварцевый песок с модулем крупности 1,67. Смеси объемом 8 л приготавливали ручным перемешиванием. Перед определением удобоукладываемости смеси выдерживали 8-10 мин с момента затворения их водой. Сосуд для реализации предлагаемого способа имеет внутренний диаметр 140 мм, высоту верхнего сосуда 90 мм. Диафрагма изготовлена из стали толщиной 1 мм со 145 отверстиями диаметром 5 мм. Проба бетонной смеси для единичного определения 1,4 л. Выбор сосуда для реализации способа прототипа имеет свои особенности. Размер или диаметр донного отверстия должен приниматься таким, чтобы, с одной стороны, исключалось образование сводов и заклинивание частиц крупного заполнителя в отверстии, а с другой стороны, исключалось произвольное самовытекание или вываливание смеси через это отверстие. Из-за практической невозможности обеспечить эти условия применительно к бетонным смесям разной удобоукладываемости сосуды с донным отверстием применяются исключительно для цементно-песчаных растворов и цементных паст. Для бетонных смесей применяют бездонный сосуд, установленный в сосуде большего диаметра и получивший название технического вискозиметра. Этот прибор и был использован для реализации способа-прототипа. П р и м е р. Необходимо оценить удобоукладываемость бетонных смесей трех составов (цемент : песок : щебень) - 1 : 2, 3 : :3,24, 1 : 2,1 : 2,89 и 1 : 1,7 : 2,48 при водоцементном отношении 0,55. Приготавливают смеси заданного состава. По способу-прототипу пробу смеси каждого состава помещают в верхний сосуд прибора, вибрируют и фиксируют скорость истечения смеси из сосуда и заполнения ею внешнего сосуда. Удобоукладываемость смесей составила для приготовленных смесей соответственно 48, 2 и 0 с. По предлагаемому способу приготавливают цементно-песчаные растворы одинакового состава с растворной частью смесей (цемент : песок) - 1 : 2,3, 1 : 2,1 и 1 : :1,7 при водоцементном отношении 0,55. После укладки бетонных смесей в верхний сосуд прибора на поверхность смеси укладывают слой соответствующего раствора. Вибрируют сосуд, например, 20 с, взвешивают раствор, прошедший в нижнюю часть сосуда. Удобоукладываемость смесей, оцениваемая массой раствора, отделившегося за 20 с вибрации, составила соответственно 50, 315 и 525 г. Стандартная удобоукладываемость смесей по ГОСТ 10181.1-81 составила соответственно 15 с, 2 и 15 см. Таким образом по способу-прототипу не удается дифференцировать удобоукладываемость подвижных смесей, так как при полном тиксотропном разжижении их свойства приближаются к свойствам ньютоновских жидкостей. А подвижные смеси с осадкой конуса 2-10 см самые распространенные в производстве сборного и монолитного железобетона. Кроме того, величина оценки удобоукладываемости по способу-прототипу уменьшается с увеличением реальной удобоукладываемости смесей, что создает определенные неудобства при изучении и назначении этого свойства. По предлагаемому способу удобоукладываемость смесей дифференцировалась линейной зависимостью во всем диапазоне удобоукладываемости вибрируемых смесей, а предлагаемая оценка увеличивается вместе с ростом реальной удобоукладываемости смесей. Из кинетики отделения растворной части во времени видно, что отрезок времени 20 с является приемлемым, обеспечивающим достаточное различие между смесями различной удобоукладываемости. Таким образом реализация предлагаемого способа позволяет создать единую шкалу удобоукладываемости. Как видно из таблицы, марки удобоукладываемости единой шкалы близки к маркам стандартной удобоукладываемости. Это позволит упростить и снизить затраты на перевод нормативной литературы на единую шкалу оценки удобоукладываемости, а простота способа и надежность конструкции прибора для реализации способа позволит быстро и своевременно обеспечить ими заводские, строительные и научные лаборатории страны. Точность определения по предлагаемому способу, оцениваемая средним значением коэффициента вариации при его определении по 2-5 пробам-близнецам в 45 составах бетонной смеси, составила 6%. Преимущества предлагаемого способа состоят в унификации шкалы удобоукладываемости и, следовательно, в упрощении оценки этого свойства.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3www.findpatent.ru
Удобоукладываемость бетонной смеси — Бетонные и железобетонные работы
Основной технологической характеристикой бетонной смеси является удобоукладываемость. Удобоукладываемость оценивают по показателям подвижности и жесткости, определяемым по ГОСТ 10181.0—81 и ГОСТ 10181.1—81. Классификация бетонных смесей по степени удобоукладываемости приведена в табл. 8.
Таблица 8
| Смесь | Подвижность, См | Жесткость | Смесь | Подвижность, см | Жесткость |
| Сверхжесткая | 0 | 40-150 | Малоподвижная | 1—5 | 4—8 |
| Особожесткая | 0 | 15—40 | Подвижная | 5—15 | 2—4 |
| Жесткая | 0 | 8—15 | Литая | Более 15 | — |
Подвижность бетонной смеси характеризуется измеряемой в сантиметрах величиной осадки конуса (OK), вычисляемой с точностью до 1,0 см как среднее арифметическое результатов двух определений из одной пробы, отличающихся между собой не более чем на:
1 см при ОК ≤ 4 см; 2 см при OK 5—9 см; 3 см при ОК => 10 см.
Выравнивание и уплотнение предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определения ее жесткости.
Жесткость бетонной смеси вычисляют с точностью до 1 с как среднее арифметическое результатов двух определений жесткости из одной пробы смеси, отличающихся между собой не более чем на 20 %.
Составы бетонных смесей завод-изготовитель должен подбирать так, чтобы обеспечить заданные свойства бетонных смесей при наименьшем расходе цемента.
| Изменение водосодержания, проц., при изменении жесткости на 2,5 | Жесткость, с | Изменение водосодержания, л/м3, при изменении подвижности на I см | Подвижность, см |
| 3,5 | 6—12 | 5 | 0.4 |
| 1,5 | 12-25 | 2,5 | 4—12 |
| 0,5 | 25-40 | 1,5 | Более 12 |
Удобоукладываемость бетонной смеси зависит от ее водосодержания. Чем выше водосодержание смеси, тем меньше ее жесткость и выше подвижность.
arxipedia.ru
Удобоукладываемость бетонной смеси. Пластификаторы
Количество просмотров публикации Удобоукладываемость бетонной смеси. Пластификаторы - 100
Одно из важнейших свойств бетонной смеси, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ оговаривается всегда в задании на создание бетона, принято называть удобоукукладываемостью.
УДОБОУКЛАДЫВАЕМОСТЬ - способность бетонной смеси заполнять форму или пространство, ограниченное опалубкой, при выбранном способе формования (укладки и уплотнения) бетона.
По удобоукладываемости смеси делят на подвижные и жесткие. Подвижность и жесткость - величины, количественно характеризующие свойство удобоукладываемости.
ПОДВИЖHОСТЬ (ОСАДКА КОHУСА) - уменьшение высоты бетонной массы, отформованной в стандартном испытательном конусе, после удаления металлической формы. Подвижность измеряется в сантиметрах.
(По плакату объяснить определение осадки конуса)
ЖЕСТКОСТЬ - время, за ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ бетонный конус, отформованный тем же способом, что и при определении подвижности, внутри сосуда с дном большего размера, чем основание конуса, при вибрационном воздействии полностью теряет свою форму и принимает форму предоставленного ему сосуда. Жесткость измеряется в секундах.
(По плакату объяснить определение жесткости)
В реологическом отношении бетонная смесь моделируется телом Шведова-Бингама (см. лекции по общему материаловедению). Подвижность и жесткость связаны с величинами структурной вязкости и минимального усилия сдвига. Можно сказать, что удобоукладываемость отражает реологические характеристики в технологии и практике испытаний бетонных смесей.
Подвижность и жесткость коррелируют также со структурой бетонной смеси. Подвижные смеси всегда имеют в макроструктуре значительные прослойки цементного теста между частицами заполнителей. Заполнители в данном случае как бы взвешены в цементном тесте. (рис. ...) В жестких смесях чаще всего прослойки между частицами заполнителей (в уложенной смеси) очень тонки, часто незаметны в макроструктуре. Создается впечатление, что частицы заполнителей непосредственно соприкасаются. После затвердевания такой смеси почти вся связующая часть конгломерата будет представлять собой контактные слои, переходные по составу от заполнителей к цемент-
ному камню.
Подвижные смеси легко укладываются и уплотняются. Жесткие смеси требуют длительного вибрационного воздействия для своего уплотнения, на что расходуется много электроэнергии. При одном и том же расходе цемента из жестких смесей получается более прочный и быстрее твердеющий бетон, но только при условии достаточно хорошего уплотнения смеси. При одной и той же прочности бетона расход цемента будет меньше, в случае если спроектирована жесткая смесь.
Испытания на прочность бетонов из подвижных и жестких смесей показывают, что в первом случае разлом всегда происходит по цементно-песчаному раствору, ᴛ.ᴇ. между частицами крупного заполнителя. Крупный заполнитель не оказывает при этом существенного влияния
на прочность. При испытании хорошо спроектированного бетона из жестких смесей ломаются и частицы щебня или гравия. Крупный заполнитель, таким образом, вносит свой вклад в прочность бетона.
Следовательно, чем легче укладывается бетонная смесь, тем менее прочным получается бетон. Соединить достоинства подвижных и жестких смесей - легкость уплотнения и высокую прочность полученного бетона позволяет применение добавок-пластификаторов.
ПЛАСТИФИКАТОРЫ - это добавки в бетонную смесь, увеличивающие ее подвижность без уменьшения прочности получаемого бетона.
Пластификаторы являются поверхностно-активными веществами (см. лекции по общему материаловедению) Hапример, дешевый и часто применяемый пластификатор ЛСТ (лигносульфонат технический) имеет молекулы, состоящие из неполярного радикала и полярной сульфогруппы –SO3H. При адсорбции их на границе цементные частицы - вода радикал обращен в сторону менее полярной фазы, которой в данном случае будет вода. В результате цементные частицы, как бы смазываются тончайшим слоем смазки, и смесь становится более подвижной. Для каждого пластификатора существует оптимальная дозировка, соответствующая покрытию поверхности всех твердых частиц, контактирующих с жидкой фазой, монослоем из молекул основного вещества пластификатора. Даже небольшое превышение оптимальной дозы приводит к снижению прочности бетона.
С помощью пластификаторов можно получить, кроме прямого действия - увеличения подвижности - также два важных косвенных эффекта.
В случае если наряду с добавкой пластификатора уменьшить расход воды затворения, то прочность бетона увеличится. Подвижность бетонной смеси при этом может остаться той же самой, что и без пластификатора.
В случае если наряду с введением пластификатора и уменьшением расхода воды сократить также и расход цемента (так чтобы водоцементное отношение осталось без изменения, таким же, как у бетона без добавки), то и подвижность и прочность бетона не изменятся, но достигается экономия цемента – самого дорогого компонента бетонной смеси.
Обычные пластификаторы обладают также побочным действием: они замедляют схватывание и твердение бетона. Последнее (замедление твердения) обычно нежелательно. Сегодня разработаны так называемые суперпластификаторы, сильно разжижающие бетонную смесь, но совершенно не влияющие ни на скорость схватывания и твердения, ни на прочность при прямом действии (без сокращения расхода воды). После укладки и уплотнения смеси разжижающий эффект исчезает вследствие полимеризации молекул суперпластификатора.
С помощью суперпластификаторов можно добиться очень значительных косвенных эффектов - повышения прочности или экономии цемента.
Примечание. При изучении бетонных смесей рекомендуется ознакомиться с ГОСТ 7473-94 Смеси бетонные. Технические условия
Примеры обозначения бетонных смесей из стандарта:
1) БСГ В25 Ж1 F200 W4 ГОСТ 7473-94
2) БСГ В12,5 П2 F100 W2 D900 ГОСТ 7473-94
referatwork.ru
