Строительные материалы и изделия (стр. 1 )

МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА

И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ, НАУКИ И КАДРОВ

Учреждение образования

«БЕЛОРУССКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ

СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННАЯ АКАДЕМИЯ»

Кафедра сельского строительства и обустройства территорий

, ,

строительные материалы

и изделия

В трех частях

Часть 3

Методические указания по выполнению лабораторных работ

для студентов очной и заочной форм обучения специальностей

1-74 04 01 Сельское строительство и обустройство территорий,

1-74 05 01 Мелиорация и водное хозяйство,

1-56 01 01 Землеустройство,

1-56 01 02 Земельный кадастр

Горки

БГСХА

2014

УДК 691(072)

Рекомендовано методической комиссией

мелиоративно-строительного факультета.

Протокол № 8 от 24 апреля 2013 г.

Авторы:

старшие преподаватели , ;

ассистент

Рецензенты:

кандидаты технических наук, доценты

,

Строительные материалы и изделия : методические указания по выполнению лабораторных работ. В 3 ч. Ч. 3 / , , . – Горки : БГСХА, 2014. – 40 с.

Приведена подробная методика выполнения лабораторных работ по темам: «Испытание заполнителей для тяжелого бетона», «Подбор состава бетона», «Строительные растворы».

Для студентов очной и заочной форм обучения специальностей 1-74 04 01 Сельское строительство и обустройство территорий, 1-74 05 01 Мелиорация и водное хозяйство, 1-56 01 01 Землеустройство, 1-56 01 02 Земельный кадастр.

Ó УО «Белорусская государственная

сельскохозяйственная академия», 2014

БЕТОНЫ

Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения правильно подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси вяжущего вещества, воды, заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок. Смесь из указанных компонентов до начала ее затвердевания называют бетонной смесью.

Наиболее широкое применение из минеральных вяжущих веществ имеют цементы различных видов. Цемент и вода являются активными составляющими бетонной смеси. Цементное тесто, образующееся при затворении цемента водой, обволакивает зерна заполнителей (песка, щебня или гравия), заполняет промежутки между зернами заполнителя и играет роль своеобразной смазки, придающей бетонной смеси необходимую подвижность. Затем цементное тесто, затвердевая, переходит в камневидное состояние и надежно связывает зерна заполнителя.

В правильно дозированных составах бетона вяжущее вещество занимает 8–15 % от общей массы бетона, а заполнители, которые являются местными материалами (песок, гравий, щебень), – 85–90 %. Применяемые в бетоне песок и крупный заполнитель не только сокращают расход вяжущего вещества, но и уменьшают деформации, усадку, ползучесть и экзотермию. Хотя заполнители не являются активными химическими компонентами бетона, они играют важную роль в формировании его свойств, структуры, трещиностойкости и т. д. Бетонный камень обладает достаточной прочностью, водостойкостью, плотностью, морозостойкостью, огнестойкостью и долговечностью.

Чтобы представить объемы применения бетона в области строительного производства, отметим, что в странах СНГ и в США количество его исчисляется сотнями миллионов кубометров в год. Во всем мире ежегодно при возведении зданий и сооружений различного назначения бетона укладывается около 1,5 млрд. м3. При этом бетон применяется повсеместно, как в суровых климатических условиях, так и в условиях жаркого засушливого климата.

Из бетонной смеси можно возводить бетонные сооружения любой конфигурации без использования высококвалифицированной рабочей силы. Кроме того, сам процесс укладки бетонной смеси может быть полностью механизирован. Благодаря высоким строительно-техническим свойствам бетон нашел самое широкое распространение в строительстве. Его применяют при строительстве зданий и сооружений гидромелиоративного, гражданского, промышленного, гидроэнергетического, сельскохозяйственного и другого назначения, при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

Л а б о р а т о р н а я р а б о т а № 6. Испытание

заполнителей для тяжелого бетона

6.1. Определение зернового состава и модуля

крупности песка

Зерновой состав песка оказывает существенное влияние на качество бетона. В тяжелом бетоне песок заполняет пустоты между зернами крупного заполнителя, а пустоты между зернами песка должны быть заполнены цементным тестом, которым обволакиваются зерна песка. Лучшим является песок с минимальной пустотностью и меньшей суммарной поверхностью частиц. Он наиболее экономичен. Песок природный и из отсевов дробления по зерновому составу делят на пять групп: повышенной крупности, крупный, средний, мелкий и очень мелкий.

Группа песка определяется по модулю крупности и полному остатку на сите № 000 в соответствии с данными, приведенными в таблице.

Определение группы песка по модулю крупности и полному остатку

Группа песка	Модуль крупности	Полный остаток на сите № 000,% по массе
Повышенной крупности Крупный Средний Мелкий Очень мелкий	3,0–3,5 2,5–3,0 2,0–2,5 1,5–2,0 1,0–1,5	65–75 45–65 30–45 10–30 До 10

Если песок по модулю крупности относится к одной группе, а по полному остатку на сите № 000 – к другой, то определяющим показателем является модуль крупности. В паспорте же на песок указывают остаток на сите № 000.

Крупный песок имеет небольшую суммарную поверхность зерен, но значительную пустотность, мелкий – большую суммарную поверхность зерен и малую пустотность. Модуля крупности недостаточно для оценки качества песка по зерновому составу. Хорошим считается песок с оптимальным содержанием зерен разных размеров. Он обычно имеет пустотность не выше 38 %.

Материалы и оборудование: проба песка; стандартный набор сит с отверстиями диаметром 10; 5; 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм с поддоном; технические весы; вибростол; сушильный шкаф.

Выполнение работы. Отвешивают пробу песка массой 2000 г, предварительно высушенного до постоянной массы, после чего просеивают через сита с отверстиями диаметром 10 и 5 мм. Полученные на ситах остатки взвешивают и вычисляют содержание в песке фракций гравия с зернами размером 5–10 мм (Гр5) и выше 10 мм (Гр10) в процентах по массе с точностью до 0,1 % по следующим формулам:

Гр10 = (m10/m)∙100; Гр5 = (m5/m)∙100;

где ml0, m5 – остатки на ситах, %;

m – масса пробы, г.

Из песка, прошедшего через сито с отверстиями диаметром 5 мм, берут навеску массой 1000 г и просеивают через стандартный набор сит с отверстиями диаметром 2,5; 1,25; 0,63; 0,315 и 0,16 мм, последовательно расположенных по мере уменьшения диаметров отверстий. Вычисляют остатки на этих ситах, называемые частными (аi), по формуле

, (6.1)

где mi – масса остатка на данном сите, г;

m – масса просеиваемой навески, г.

Затем с той же точностью определяют полные остатки Ai в процентах по формуле

Ai = а2,5 + а1,25 + … + аi, (6.2)

где а2,5, а1,25 , … , аi – частные остатки на ситах, %.

Модуль крупности Мкр определяют по формуле

Мкр = (А2,5 + А1,25 + А0,63 + А0,315 + А0,16)/100,

где А2,5 + А1,25 + А0,63 + А0,315 + А0,16 – полные остатки на ситах, %.

Зерновой состав песка определяют также по графику (рис. 6.1). Для этого по оси абсцисс откладывают диаметры отверстий сит, а по оси ординат – полные остатки на соответствующих ситах. Полученные точки соединяют ломаной кривой, которую называют кривой зернового состава песка, сравнивают ее с граничными линиями на графике и таким образом оценивают возможность применения песка для приготовления бетонов разных классов (марок) и видов.

Рис. 6.1. График зернового состава песка

6.2. Определение содержания глины в комках,

пылевидных и глинистых частиц

Частицы мельче 0,05 мм относят к пылевидным и глинистым. Они обволакивают зерна песка и препятствуют его сцеплению с цементным камнем, что обусловливает повышение водопотребности бетонной смеси. Все это приводит к понижению прочности и морозостойкости бетона.

Определение содержания глины в комках. Суть работы заключается в отделении от песка частиц мельче 0,05 мм.

Содержание глины в комках определяют в песке с частными остатками более 5 % по массе на ситах с отверстиями диаметром 2,5 и 1,25 мм.

Материалы и оборудование: проба песка массой 100 г; вода; технические весы; сушильный шкаф; сита с отверстиями диаметром 5; 2,5; 1,25 мм; минералогическая лупа; стальная игла; металлический или стеклянный лист.

Выполнение работы. Пробу песка высушивают до постоянной массы, а затем просеивает через сито с отверстиями диаметром 5 мм. Из нее берут 100 г песка и рассеивают на две фракции с частицами размером 2,5–5,0 и 1,25–2,5 мм. От первой фракции отвешивают 5 г песка, от второй – 1 г, рассыпают его тонким слоем на стеклянный или металлический лист и увлажняют. С помощью стальной иглы отделяют в каждой фракции комки глины от зерен песка, используя при необходимости лупу. Глину и оставшийся песок высушивают до постоянной массы. Содержание глины в комках в каждой навеске песка определяют (в процентах) по следующим формулам: