ЗАПОВНЮВАЧІ ДЛЯ БЕТОНУ

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ПОЛТАВСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ ТЕХНІЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМЕНІ ЮРІЯ КОНДРАТЮКА

 

ЗАПОВНЮВАЧІ ДЛЯ БЕТОНУ

Методичні рекомендації

для студентів спеціальності 6.06010104 “Технології будівельних конструкцій, виробів і матеріалів"  

ВиЗНАчення ЯКОСТІ Щільних дрібних заповнювачів

Метою роботиє ознайомлення з методиками визначення основних властивостей щільних дрібних заповнювачів

Нормативне забезпечення

2. ДСТУ Б В.2.7-232:2010 Будівельні матеріали. Пісок для будівельних робіт. Методи випробувань   Матеріали: пісок кварцовий різних фракцій

Порядок виконання роботи

Насипну густину піску в стандартному неущільненому стані визначають зважуванням проби матеріалу, висушеної до постійної маси і просіяної крізь сито… При визначенні насипної густини піску в стандартному неущільненому стані пісок… Насипну густину піску (rн) в кг/м3 розраховують за формулою:

Визначення насипної густини та порожнистості щільного дрібного заповнювача

 

Визначення насипної густини вологого піску

При визначенні насипної густини піску в партії для переводу кількості піску, що постачається, з одиниць маси в об'ємні одиниці випробування проводять у мірній циліндричній посудині ємкістю 10 л. Пісок випробовують у стані природної вологості без просіювання крізь сито з отворами діаметром 5 мм.

 

Визначення істинної густини піску

Істинну густину піску визначають шляхом вимірювання маси одиниці об’єму висушених зерен піску за допомогою об’ємоміру (пікнометра або приладу

Ле-Шательє). За довідниковими даними істинна густина кварцового піску становить 2,5…2,65 г/см³.

Пікнометричний метод

Прилади:

- пікнометр місткістю 100 мл;

- ваги;

- ексикатор згідно;

- шафа сушильна;

- ванна піщана або водяна баня;

- вода дистильована;

- сито з круглими отворами діаметром 5 мм;

- кислота сірчана;

- кальцій хлористий.

Порядок виконання роботи

Кожну частину наважки всипають у чистий висушений і попередньо зважений пікнометр, після чого зважують його разом з піском. Потім наливають у… Після видалення повітря пікнометр обтирають, охолоджують до температури… Істинну густину піску ρ, г/см3, обчислюють згідно з формулою:

Прискорене визначення істинної густини

Прилади:

- прилад Ле-Шательє (рис. 1.1);

- ваги;

- стакан для зважування або фарфорова чашка;

- ексикатор;

- шафа сушильна;

- сито з круглими отворами діаметром 5 мм;

- кислота сірчана;

- кальцій хлористий.

 

Рис. 1.1 Прилад Ле-Шательє

Порядок виконання роботи

Прилад наповнюють водою до нижньої нульової риски, причому рівень води визначають за нижнім меніском. Кожну наважку піску засипають через лійку… Для видалення бульбашок повітря прилад кілька разів повертають навколо його… Залишок піску, що не увійшов у прилад, зважують. Усі зважування виконують з похибкою не більше 0,01 г.

Визначення зернового складу і модуля крупності дрібного заповнювача

Короткі відомості: Зерновий (гранулометричний) склад піску характеризується відносним (процентним) вмістом у ньому зерен різних розмірів. Модуль крупності – умовний показник крупності піску, визначається як сума повних залишків на контрольних ситах, поділена на 100.

Прилади:ваги технічні, набір сит

Порядок виконання роботи

Спочатку висушену пробу піску масою не менше 2000 г просіюють крізь сита з круглими отворами діаметрами 10 та 5 мм. Залишки на ситах зважують і… , , де m10, m5 – залишки на ситі з круглими отворами діаметрами 10 та 5 мм відповідно, г; m – маса проби, г.

Результати визначення зернового складу піску

  Повні залишки на контрольних ситах, % за масою   Розміри отворів контрольних сит, мм   Рис. 1.3. Криві зернового складу піску:

Класифікація пісків за крупністю

Висновок передбачає визначення модуля крупності та групи піску, а також встановлення його придатності до використання як дрібного заповнювача при…

Визначення вмісту пилуватих та глинистих частинок у складі піску

Прилади: посудина для відмулювання, ваги технічні, сушильна шафа

 

Рис. 1.4 Посудина для відмулювання

 

Порядок виконання роботи

Сумарний вміст вказаних домішок у піску, який визначається з врахуванням маси проби піску до та після відмулювання, у випадку його використання для… Висновок передбачає визначення придатності піску за вмістом пилуватих та…  

Визначення вмісту органічних домішок у складі піску

Прилади: скляний циліндр, еталон

Порядок виконання роботи

Наявність органічних домішок (гумусових речовин) визначають порівнянням забарвлення лужного розчину над пробою піску із забарвленням еталону… Висновок передбачає визначення придатності піску за вмістом органічних домішок…  

ВиЗНАчення ЯКОСТІ Щільних крупних заповнювачів

Короткі відомості. До щільних відносять заповнювачі, що отримані з щільних гірських порід і відходів промислового виробництва, з середньою густиною зерен більше 2,0 г/см³ і пористістю менше 10%. За розміром зерен заповнювачі поділяють на крупні – щебінь і гравій із зернами більше 5 мм та дрібні – пісок із зернами до 5 мм.

Метою роботиє ознайомлення з методиками визначення основних властивостей щільних крупних заповнювачів

Нормативне забезпечення

ДСТУ Б В.2.7-71-98 (ГОСТ 8269.0) Будівельні матеріали. Щебінь і гравій із щільних гірських порід і відходів промислового виробництва для будівельних робіт. Методи фізико-механічних випробувань.

Матеріали: щебінь гранітний фракцій 5…10, 10…20, 20….40 мм

Визначення насипної густини, середньої густини зерен та об’єму міжзернових пустот крупного щільного заповнювача

 

Прилади:мірна посудина визначеного об’єму (циліндри), ваги технічні, металева лінійка, ваги гідростатичні.

Порядок виконання роботи

 

Насипну густину крупного заповнювача визначають зважуванням висушеної до постійній маси проби матеріалу у мірній посудині (циліндрі), об’єм якої приймають залежно від крупності зерен заповнювача за даними табл. 2.1.

Таблиця 2.1

Вибір об’єму мірного циліндра для визначення насипної густини крупного заповнювача

Висушений до постійній маси заповнювач насипають у попередньо зважений циліндр (m1) з висоти 10 см до утворення конуса, який видаляють металевою… Насипну густину заповнювача rн розраховують з точністю до 10 кг/м3 за… ,

Визначення середньої густини зерен крупного заповнювача

  Об’єм міжзернових пустот (пустотність за об’ємом) крупного заповнювача Vп, %,… ,

Визначення насипної густини і пустотності щільного крупного заповнювача

  Висновокповинен містити порівняння отриманих результатів з довідниковими…

Визначення міцності крупного щільного заповнювача за показником дробимості

Прилади: стандартний циліндр, прес гідравлічний, набір сит, ваги технічні.

Порядок виконання роботи

Дробимість щебеню (гравію) визначають за ступенем руйнування зерен при стискуванні (роздавлюванні) у циліндрі. Суть цього методу полягає в тому, що…    

Вибір сит для просіювання заповнювача після випробування

Залишок на ситі після просіювання зважують (m1) і визначають показник дробимості (Др), %, з точністю до 1% за формулою:   ,

Визначення марки гравію та щебеню з гравію за дробимістю

  Таблиця 2.6 Визначення марки щебеню за дробимістю (ДСТУ Б В. 2.7-75-98)

Визначення вмісту зерен пластинчастої та голчастої форми

Прилади: ваги технічні, штангенциркуль

Порядок виконання роботи

Вміст у щебені (гравії) зерен пластинчастої (плескатої) та голчастої форм оцінюють кількістю зерен, товщина яких менше довжини у три рази і більше,… Для різних видів бетону, збірних і монолітних конструкцій, виробів і деталей… Таблиця 2.7

Вибір маси проби заповнювача залежно від розміру його фракції

Пробу заповнювача зважують і з неї вибирають зерна, товщина яких менше довжини в три рази і більше. Вміст у кожній фракції щебеню (гравію) зерен…   де m – маса проби, г; m1 – маса зерен пластинчастої та голчастої форми, г.

Визначення вмісту у заповнювачі зерен пластинчастої та голчастої форм

  Лабораторна робота №3

ВиЗНАчення ЯКОСТІ пористих крупних заповнювачів

 

До пористих відносять заповнювачі із середньою густиною зерен менше 2,0 г/см³ і пористістю більше 10%. За розміром зерен заповнювачі поділяють на крупні – щебінь і гравій із зернами більше 5 мм та дрібні – пісок із зернами до 5мм; за насипною густиною – важкі і легкі (насипна густина відповідно більше та менше 1100 кг/м³)

Метою роботиє ознайомлення з методиками визначення основних властивостей пористих крупних заповнювачів.

Нормативне забезпечення

1.ДСТУ Б.В.2.7-17-95 Будівельні матеріали. Гравій, щебінь, пісок штучні пористі. Технічні умови.

2.ГОСТ 9758-86 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний

Матеріали: керамзитовий та шлаковий гравій різних фракцій

 

Визначення насипної густини і марки крупного пористого заповнювача за насипною густиною

Прилади:мірна посудина визначеного об’єму (циліндри), ваги технічні, металева лінійка

Порядок виконання роботи

Висушений до постійної маси заповнювач насипають у попередньо зважений мірний циліндр з висоти 100 мм над його верхнім краєм до утворення над верхом… , де m2, m1 – маса посудини відповідно із заповнювачем та порожньої, кг; V – об’єм мірної посудини, м3.

Вибір об’єму мірного циліндра та об’єму проби при визначенні насипної густини пористого заповнювача

    Насипну густину розраховують як середньоарифметичне значення результатів двох паралельних випробувань.

Визначення марки пористого заповнювача за насипною густиною

Результати випробувань заносять до табл. 3.3. Таблиця 3.3

Визначення насипної густини пористого заповнювача

Висновок повинен містити визначення марки крупного пористого заповнювача за насипною густиною та встановлення її відповідності існуючим стандартам… 3.2. Визначення середньої густини зерен крупних пористих заповнювачів (щебеню… Прилади: ваги гідростатичні, ваги технічні, ваги електронні, совок лінійка, тигель, лійка скляна

Порядок виконання роботи

Метод гідростатичного зважування. Середню густину зерен крупного пористого заповнювача визначають гідростатичним методом за різницею маси контейнера… Сухий контейнер з кришкою зважують на повітрі (m1), а потім у воді (m2) на… Середню густину зерен крупного заповнювача (rк) розраховують за формулою, г/см3 :

Визначення середньої густини зерен крупного пористого заповнювача методом гідростатичного зважування

Метод визначення середньої густини зерен гравію у кварцовому піску (ГОСТ 9758). Цей метод призначений для випробувань геологічних проб сировини. Середню густину визначають як відношення маси зерна гравію до об’єму кварцового піску, який воно витісняє.

Для визначення відбирають 10 зерен гравію квартуванням. Кожне зерно (гранулу) зважують на технічних вагах з точністю до 0,1 г. Об’єм зерна визначають за об’ємом витісненого цим зерном кварцового природного піску (рис. 3.1). Фарфоровий тигель об’ємом, що у 3…4 рази перебільшує можливий об’єм зерна, заповнюють піском, прожареним при температурі 900...1000^оС. Надлишок піску знімають металевою лінійкою. Приблизно ¾ об’єму піску з тиглю висипають на аркуш паперу. Досліджуване зерно кладуть у тигель на шар піску, що залишився, і засипають піском з аркуша паперу. Надлишок піску, що дорівнює об’єму зерна, знімають лінійкою на аркуш паперу і визначають його об’єм за допомогою мірного скляного циліндра місткістю 10 мл з ціною поділки 0,1...0,2 мл. Струшування тиглю та циліндра не припускається.

Середню густину зерен гравію у кварцовому піску (r_к) в г/см³ розраховують за формулою:

,

де m – маса зерна (гранули), г; V – об’єм зерна (гранули), см³ (мл).

За кінцевий результат приймають середньоарифметичне значення результатів паралельних випробувань трьох зерен (гранул). Результати випробувань заносять до табл. 3.5.

 

 

 

Рис.3.1. Визначення середньої густини зерен пористого заповнювача у кварцовому піску: 1 – штатив; 2 – лійка; 3 – совок; 4 – тигель

 

Таблиця 3.5

Визначення середньої густини зерен гравію у кварцовому піску

Висновок передбачає порівняння середньої густини зерен крупного пористого заповнювача з даними, наведеними у довідниках (наприклад, середня густина…

Визначення об’єму міжзернових пустот і пористості зерен крупного пористого заповнювача

; де rн – насипна густина заповнювача у сухому стані, кг/м3; rк – середня… Пористість зерен крупного заповнювача (Vкпор) у процентах за об’ємом визначають розрахунком за даними про істинну і…

Визначення об’єму міжзернових пустот і пористості зерен крупного пористого заповнювача

  Висновок повинен містити порівняння отриманих результатів з даними, наведеними…  

Визначення міцності крупного пористого заповнювача стискуванням у циліндрі

Прилади: гідравлічний прес, стандартний сталевий циліндр , ваги технічні, металева лінійка, мірна посудина (циліндри)

Порядок виконання роботи

 

Міцність пористих неорганічних заповнювачів характеризується умовною величиною – границею міцності при стискуванні зерен у стандартному циліндрі. Залежно від цього (відповідно до ДСТУ Б.В.2.7-17-95) пористі заповнювачі поділяють на марки від П15 до П400 (табл.3.7).

Таблиця 3.7

Визначення марки пористого заповнювача за міцністю

Для кожного виду заповнювача нормативною документацією визначена міцність при стискуванні у циліндрі залежно від марки за насипною густиною (ДСТУ… Таблиця 3.8

Визначення відповідності марки заповнювача за міцністю марці за насипною густиною

Міцність заповнювачів при стискуванні у сталевому циліндрі (Dвн=h) (рис.3.2) визначають за навантаженням, що відповідає зануренню пуансона на 20 мм… Міцність заповнювача визначають для фракцій крупного заповнювача 5...10,… Міцність заповнювачів при стискуванні у сталевому циліндрі (Dвн=h) (рис.3.2) визначають за навантаженням, що…

Визначення марки заповнювача за міцністю при стискуванні у циліндрі

Визначення водопоглинання крупного пористого заповнювача

Прилади: контейнер для пористого заповнювача; посудина з водою, ваги технічні

Порядок виконання роботи

Метод оснований на визначенні різниці маси проби до і після насичення водою. Пробу крупного пористого заповнювача фракції, яка випробовується, об’ємом 2, 3… Наважку заповнювача укладають у контейнер, закривають кришкою, занурюють у воду і струшують для видалення повітряних…

Водопоглинання за масою заповнювачів за 1 годину

Водопоглинання крупного заповнювача за об’ємом Wвп розраховують на основі попередньо встановленого значення середньої густини зерен за формулою: Wвп = W¢вп·(rк/ rв), де rк – середня густина зерен крупного заповнювача, г/см3; rв – густина води, що дорівнює 1 г/см3; W¢вп –…

Визначення водопоглинання крупного пористого заповнювача

Висновокповинен містити порівняння отриманих результатів з довідниковими даними, наведеними у фаховій літературі.

Визначення коефіцієнта розм’якшення крупного пористого заповнювача

Прилади: гідравлічний прес, сушильна шафа, ваги технічні

Порядок виконання роботи

Пробу крупного пористого заповнювача досліджуваної фракції об’ємом 12 л висушують до постійної маси, ділять на дві наважки таким чином, щоб… Коефіцієнт розм’якшення (Кр) для крупного заповнювача у частках одиниці… ,

Визначення коефіцієнта розм’якшення крупного пористого заповнювача

Висновокпередбачає встановлення відповідностіотриманих даних рекомендаціям: коефіцієнт розм’якшення крупних пористих заповнювачів повинен бути не…

Визначення коефіцієнта форми зерен крупного пористого заповнювача

  Цей показник значно впливає на міцність легкого бетону. Метод передбачає… Коефіцієнт форми зерен регламентується для різних видів заповнювачів (табл. 3.13)

Рекомендовані значення коефіцієнта форми зерен крупного пористого заповнювача

Коефіцієнт форми зерен крупного заповнювача (Кф.к) розраховують за формулою: , де Кф.і – коефіцієнт форми і-го зерна, n – кількість зерен.

Визначення коефіцієнта форми зерен крупного пористого заповнювача

  Лабораторна робота №4

ВиЗНАчення ЯКОСТІ пористих дрібних заповнювачів

Метою роботиє ознайомлення з методиками визначення основних властивостей пористих дрібних заповнювачів.

Нормативне забезпечення

1.ДСТУ Б.В.2.7-17-95 Будівельні матеріали. Гравій, щебінь, пісок штучні пористі. Технічні умови.

2.ГОСТ 9758-86 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний

Матеріали: керамзитовий пісок

Визначення насипної густини і марки дрібного пористого заповнювача

Прилади: ваги технічні, мірна посудина (стандартний циліндр)

Порядок виконання роботи

Насипну густину заповнювача ( rн ) в кг/ м3 розраховують з точністю до 10 кг/м3 (піску марок за насипною густиною 250 і менше – до 1 кг/м3) Для піску марок за насипною густиною 250 і менше розрахунки проводять за… Таблиця 4.1.

Визначення насипної густини дрібного пористого заповнювача

Висновокпередбачає встановлення відповідності отриманих експериментальних даних вимогам стандарту.  

Визначення міцності

Прилади:гідравлічний прес, стандартний сталевий циліндр

 

Міцність визначають виключно для перлітового піску фракції 1,25...2,5 мм. Випробування проводять аналогічно випробуванням крупного пористого заповнювача.

 

Список літератури

 

1. Кривенко П.В., Пушкарьова К.К., Кочевих М.О. Заповнювачі для бетону. Підручник. – К.: ФАДА ЛТД, 2001. - 399 с.

2. Кривенко П.В., Пушкарьова К.К., Барановський В.Б. та ін. Будівельне матеріалознавство: Підручник. – К.: ТОВ УВПК “ЕксОб”, 2004. – 704 с.

3. Чумаков Л.Д. Технология заполнителей бетона: практикум.- М.: Изд-во Ассоциации строит. вузов, 1999.- 120 с.

4. ДСТУ Б В.2.7-17-95 Будівельні матеріали. Гравій, щебінь, пісок штучні пористі. Технічні умови. Чинний від 07.01.1995.

5. ДСТУ Б В.2.7-29-95 Будівельні матеріали. Дрібні заповнювачі природні, із відходів промисловості, штучні для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій та робіт. Класифікація. Чинний від 01.01.1996.

6. ДСТУ Б В.2.7-32-95 Будівельні матеріали. Пісок щільний природний для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій і робіт. Технічні умови. Чинний від 01.01.1996.

7. ДСТУ Б В.2.7-71-98 (ГОСТ 8269.0) Будівельні матеріали. Щебінь і гравій із щільних гірських порід і відходів промислового виробництва для будівельних робіт. Методи фізико-механічних випробувань. Чинний від 01.01.1996.

8. ДСТУ Б В2.7-74-98 Будівельні матеріали. Крупні заповнювачі природні, із відходів промисловості, штучні для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій і робіт. Класифікація. Чинний від 01.01.1999.

9. ДСТУ Б В.2.7-75-98 Будівельні матеріали. Щебінь і гравій щільні природні для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій та робіт. Технічні умови. Чинний від 01.01.1999.

10. ГОСТ 26644-85 Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций для бетонов. Введен с 01.01.87.

11. . ДСТУ Б В.2.7-232:2010 Будівельні матеріали. Пісок для будівельних робіт. Методи випробувань

12. ДСТУ Б В.2.7-62-97 (ГОСТ 25226) Щебінь і пісок перлітові для виробництва спученого перліту. Технічні умови. Чинний від 01.01.1998.

13. ДСТУ Б В.2.7-157:2011 (ГОСТ 10832-2009) Пісок і щебінь перлітові спучені. Технічні умови

14. ГОСТ 12865 -67 Вермикулит вспученный. Введен 01.01.1968.Переиздан в марте 1983

15. ГОСТ 9758-86 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний. Введен с 01.01.1987