Уточнение состава пробными замесами

После выполнения расчета состава бетона готовят пробный замес бетонной смеси объемом 30—50 л и определяют ее подвижность или жесткость. Методика определения подвижности и жесткости бетонной смеси приведена ниже. Если бетонная смесь получилась менее подвижной, чем требуется, то увеличивают количество цемента порциями по 10 % от первоначального и добавляют соответствующее цементно-водному отношению количество воды. В том случае, когда подвижность смеси получалась больше требуемой, добавляют небольшими порциями песок и крупный заполнитель, сохраняя отношение их постоянным. Таким путем добиваются заданной подвижности бетонной смеси

Объем замеса бетонной смеси, полученной после корректирования состава ее по подвижности, может быть определен делением общей массы израсходованных материалов на среднюю плотность бетонной смеси:

, (9)

где V_З - объем замеса бетонной смеси, м³; Ц_З, В_З, П_З и Щ(Г)_З – соответственно масса цемента, воды, песка и щебня (гравия), израсходованных на замес, кг; ρ_б.см - средняя плотность бетонной смеси, кг/м³.

Далее, зная объем бетонной смеси и расход материалов для получения этого объема, можно рассчитать расход материалов на 1 м³ бетонной смеси:

; ; ; . (10)

Помимо данного замеса для уточнения состава бетона рекомендуется готовить еще два пробных замеса того же объема, что и первый, но в одном водоцементное отношение принимается больше на 20 %, а в другом - меньше на 20 %, чем у основного замеса. Для двух дополнительных составов бетона определяют расход воды, цемента, крупного заполнителя и песка аналогично приведенному выше расчету.

Из бетонной смеси каждого замеса изготовляют контрольные образцы - кубы (прил. 7), которые испытывают на сжатие через 28 суток нормального твердения. По результатам испытаний строят график R_б = f(В/Ц), по которому выбирают водоцементное отношение, обеспечивающее получение бетона требуемой прочности.

Методика приготовления пробного замеса в условиях строительной лаборатории состоит в следующем. Цемент тщательно перемешивают и просеивают через сито с сеткой № 1,25, остаток на сите удаляют. Заполнители высушивают до постоянной массы при температуре не выше 80 °С. Компоненты дозируют по массе с точностью взвешивания ±0,1%. Составляющие бетонной смеси перемешивают вручную или механическим способом. Объем бетонной смеси одного замеса при ручном перемешивании (лопатами) не должен превышать 50 л.

На металлическую форму размером в плане 1х2 м сначала высыпают отвешенное количество песка, после чего добавляют требуемое количество цемента и перемешивают до получения смеси однородного цвета; затем добавляют крупный заполнитель и всю смесь перемешивают до тех пор, пока щебень (гравий) не будет равномерно распределен в сухой смеси; в середине перемешанной смеси делают углубление, куда вливают половину отвешенной воды, осторожно перемешав, coбирают материалы в кучу и добавляют остальную часть воды. После этого энергично перелопачивают бетонную смесь до достижения ею однородности; длительность перемешивания (от момента приливания воды) должна составлять при объеме замеса до 30 л - 5 мин, а до 50 л - 10 мин.

При механическом перемешивании материалы в бетоносмеситель загружают в следующей последовательности: песок, цемент, крупный заполнитель, вода; длительность перемешивания должна составлять 2 мин с момента окончания загрузки всех материалов.

На пробных замесах проверяют подвижность или жесткость бетонной смеси, а также определяют объемную массу, которая должна совпадать с расчетной.

По результатам пробных замесов и испытаний контрольных образцов вносят коррективы в расчетный состав бетона. При этом учитывают фактическую влажность заполнителей и пересчитывают номинальный состав бетонной смеси на производственный. При таком пересчете количество влажных заполнителей увеличивают на столько, чтобы содержание в них сухого материала равнялось расчетному, а количество вводимой в замес воды уменьшают на значение, равное содержанию воды в заполнителях.

Объемную массу уплотненной бетонной смеси можно определить при изготовлении контрольных образцов, взвешивая пустую форму и форму с уплотненной в ей бетонной смесью.

Производственный (полевой) состав бетона по массе вычисляют путем деления расхода каждого компонента бетонной смеси на расход цемента:

, (11)

по объему состав бетона выражают следующим образом:

, (12)

где Ц, П, Щ(Г) - расход материалов на 1 м³ бетона по массе, кг; V_ц, V_п, V_щ(г) - расход материалов на 1 м³ бетона по объему, м³.

Расчет дозировки составляющих бетонной смеси на один замес бетоносмесителя определенного объема с счетом найденного коэффициента выхода бетона β выполняют по следующим формулам (кг на 1 м³):

; ; ; , (13)

где Ц _v, B _v, П _v, Щ(Г) _v - соответственно масса цемента, воды, песка, щебня (гравия), кг, требуемая на замес бетоносмесителя с барабаном объемом V, м³; Ц, В, П, Щ(Г) - расход материалов с естественной влажностью на 1 м³ бетона смеси, кг.

При проведении данной лабораторной работы подгруппу студентов разделяют на бригады по три-четыре человека и каждой бригаде поручают запроектировать бетон определенной требуемой прочности, но одинаковой подвижности. Каждая бригада выполняет самостоятельно расчет состава бетона, приготовляют пробные замесы, корректируют состав бетонной смеси по подвижности, изготовляют контрольные образцы и испытывают их в заданные сроки.

Для лучшей организации учебного процесса при проведении лабораторных занятий контрольные образцы рекомендуется испытывать не через 28 суток, а на следующем занятии, т. е. через 7 или 14 суток. Для приведения результатов испытания, полученных в эти сроки, к стандартным 28-суточным следует использовать коэффициенты, равные 1,5 для 7-суточных и 1,25 – для 14-суточных.

Затем студенты совместно с преподавателем на основании полученных каждой бригадой данных строят график зависимости прочности бетона от В/Ц, по которому определяют действительное водоцементное отношение бетона требуемой прочности. В сводную таблицу журнала для лабораторных работ учащиеся заносят результаты всех определений и устанавливают действительный состав бетонной смеси, обеспечивающий получение бетона требуемой прочности.