Методические указания к лабораторным работам по дисциплине «Энергоэффективные строительные материалы и технологии» (стр. 6 )

Метод упругого отскока заключается в том, что специальным ударни­ком легко ударяют по плоскому штампу, прижатому к бетону. Величина обратного отскока ударника от штампа характеризует твердость бетона, по которой с помощью тарировочной кривой вычисляют его прочность. Ме­тод упругого отскока как метод пластической деформации основан на из­мерении поверхностной твердости бетона. Отличие состоит в способе ее измерения, а также в том, что в бетоне не возникают пластические дефор­мации. Для испытания методом упругого отскока применяют пружинные или маятниковые приборы (молотки).

Метод упругого отскока заимствован из практики определения твердо­сти металла. Для испытания бетона применяют приборы, называемые склерометрами, представляющие собой пружинные молотки со сфериче­скими штампами. Молоток устроен так, что система пружин допускает свободный отскок ударника после удара по бетону или по стальной пластине, прижатой к бетону. Прибор снабжен шкалой со стрелкой, фикси­рующей путь ударника при его обратном отскоке. Энергия удара прибором должна быть не менее 0,76 Н·м; радиус сферической части на конце удар­ника - не менее 5 мм. Проверку (тарировку) приборов проводят после ка­ждых 500 ударов.

При проведении испытаний после каждого удара берут отсчет по шка­ле прибора (с точностью до одного деления) и записывают в журнал. Тре­бования к подготовке участков для испытаний, к расположению и количе­ству мест удара, а также к экспериментам для построения тарировочных кривых такие же, как в методе пластической деформации.

. 6. Упрощенный метод определения прочности бетон

Марка бетона может быть ориентировочно определена по величине и характеру следа, оставляемого на поверхности бетона от удара молотком или по зубилу, установленному перпендикулярно к поверхности бетона. Удар средней силы должен производиться не менее 10 раз. При попа­дании молотка на

щебенку результат не принимается во внимание. При­близительно марка по этому методу определяется по табл. 8.

Таблица8.

Результаты удара ребром молотка по поверхности бетона	Результаты удара молотком по зубилу, установленному пер­пендикулярно к поверхности бетона	Марка бе­тона по прочности
Остается глубокий след	Зубило легко забивается в бе­тон	М50 и ни­же
Бетон крошится и осыпает­ся. При ударе по ребру конструкции откалываются большие куски	Зубило погружается в бетон на глубину около 5 мм. Бетон крошится	Около М100
Остается заметный след на поверхности, вокруг кото­рого могут откалываться тонкие лещадки	От поверхности бетона отде­ляются острые лещадки	М100-М200
Остается слабо заметный след на поверхности бето­на	Неглубокий след, лещадки не отделяются	М200-М400
При очень сильном ударе по ребру конструкции на ее небольшом участке проис­ходит скол бетона	При очень сильном ударе ос­тается след от зубила глуби­ной 1-2 мм, при ударе около ребра поверхность скалывает­ся	М400-М600

9. Морозостойкость бетона

Морозостойкость бетона - способность бетона сохранять физико-механические свойства при многократном замораживании и оттаивании. Морозостойкость бетона характеризуется маркой по морозостойкости. Марка бетона по морозостойкости F – установленное нормами максималь­ное число циклов замораживания и оттаивания образцов бетона, проводи­мых по базовымметодам, при котором сохраняются перво-начальные физико-механические свойства в утвержденных стандартом пределах. Стан­дартом установлены следующие марки бетонов по морозостойкости : F25, F35, F50, F75, F100, …, F1000. Методика проведения испытаний на моро­зостойкость регламентирована комплексом стандартов ГОСТ 1006(0-4)-95.Стандартомустановлены два базовых и два ускоренных метода опре­деления морозостойкости. Виды бетонов и режимы испытаний по этим ме­тодам приведены в табл.38. Кроме этого стандарт предусматривает еще два дополнительных ускоренных метода определения морозостой­кости: дилатометрический (ГОСТ 10060.3-95) и структурно-механический (ГОСТ 10060.4-95).(табл.9

Таблица 9

Но-	Условия	испытаний
мер	Среда насыще-	Среда и темпера-	Вид бетона
ме-	ния и оттаива-	тура (°С) замора-
тода	ния	живания
Базовые методы
1	Вода	Воздушная,	Все виды, кроме дорож-
		минус (18+2)°	ных и аэродромных
2	5 %-ный водный	Тоже	Бетоны дорожных и аэро-
	раствор №С1		дромных покрытий
Ускоренные методы
2	5 %-ный водный	Воздушная,	Все виды, кроме дорож-
3	раствор №С1	минус (18+2)°	ных, аэродромных и легких сpm< 1500 кг/м3
4	Тоже	5%-ный водныйраствор

Морозостойкость бетона определяют в проектном возрасте при дости­жении им прочности на сжатие, соответствующей его классу (марке). Об­разцы изготавливаются в стандартных формах-кубах. Образцы делят на контрольные, предназначенные для определения прочности бетона на сжа­тие перед началом испытаний, и основные, предназначенные для испытания. Количество и размер образцов бетона в зависимости от метода опре­деления морозостойкости принимают по табл.10.

Таблица 10.

Метод опре­деления мо­розостойко­сти	Размер образца, мм	Количество образцов, шт.
контрольных	основных
Первый Второй Третий	100×100×100 или 150×150××100×100 или 150×150××100×100 или 70×70×70	6 6 6	12 12 6

Размер образцов-кубов, выбираемых для испытаний, зависит от круп­ности заполнителя: Наибольший размер зерен заполнителя, мм Наименьший размер образца, мм 100×100××150××200×200.

10.Порядок испытаний

Образцы должны быть без внешних дефектов. Средняя плотность об­разцов бетона в серии не должна различаться более, чем на 50 кг/м3. Массу образцов определяют с погрешностью не более 0,1 %. Все образцы, в том числе и контрольные, перед испытанием насыщают водой (по первому ме­тоду) или 5 %-ным водным раствором хлорида натрия (по второму и третьему методам) при температуре (18+2)°С. Для этого образцы сначала погружают в воду (или солевой раствор) на 1/3 их высоты и выдерживают 24 ч; затем уровень жидкости доводят до 2/3 высоты образцов и также вы­держивают 24 ч. После этого образцы полностью погружают в жидкость таким

образом, чтобы она окружала их со всех сторон слоем не менее 20 мм, и в таком состоянии выдерживают еще 48 ч. Контрольные образцы испытывают на сжатие через 2 - 4 ч после из­влечения из ванны, где проводилось их насыщение.

Задача. Бетон М300 с ОК=9 -12см на цементе М400 после тепловлажностной обработки изделий должен иметь предел прочности при сжатии 70% марочного. Достижение для необходимой прочности бетона после тепловой обработки потребовало завышения марки бетона до М400. Для экономиии цемента было принято решение ввести комплексную химическую добавку, содержащую пластификатор и ускоритель твердения. Какая может быть

достигнута экономия цемента, если пластифицирующая добавка позволяет на 8% уменьшить расход воды для достижения требуемой подвижности бетонной смеси без снижения прочности бетона, а ускоритель твердения позволяет обеспечить 70-ю прочность бетона М350 после тепловлажностной обработки. Наибольшая крупность щебня 40мм.

Решение.

Сначала найдем экономию цемента за счет ускорения твердения при переходе бетона из М400 в М350.Из формулы Rб=А Rц(Ц/В – 0.5) следует Ц/В = Rб+0.5 Rц/ А Rц.

Расход цемента Ц= (Ц/В) = 195кг.

Для бетона М400 расчетное значение Ц/В и Ц соответственно составляют:

Ц/В=40+0.5х0.6х40/0.6х40=2.1; Ц =2.1х195=410кг.

При изменении марочной прочности бетона В= Rб/ А Rц, где ^Ц - разность цементно-вод-ных отношений необходимых для соответствующих марок бетона; ^ Rб – разность пределов прочности бетона при сжатии для сравнимых марок.

При переходе бетона от М400 к М350 ^Ц/В= 40 – 35/0.6х40=0.21.

Экономия цемента при введении ускорителя твердения ^Ц1=(^Ц/В)В=0.21х195=41кг, что составляет 10% расхода цемента, необходимого для получения бетона М400Дополнительную экономию цемента за счет введения пластифицирующей добавки можно найти по формуле ^Ц2=(Ц/В) ^В, где ^В,- снижение водосодержания бетонной смеси.

Для бетона М350 Ц/В, вычисленное по приведенной выше формуле, составляет 1.96; ^В=195х0.08=13.65кг; ^Ц2=1.96х13.6-27кг.

Общая экономия цемента за счет введения комплексной добавки пластификатора и ускорителя твердения ^Ц=^Ц1+^Ц2=41+27=68кг.

Она составляет примерно 17% от расхода цемента до введения добавки в бетонную смесь

.