Лабораторная работа №1
Технические требования к неорганическим заполнителям для бетона по нормативным документам и методы их испытаний
Цель работы: изучение нормативных документов, регламентирующих качество неорганических заполнителей для бетона и методы их испытания.
Ход работы
1. С помощью информационной системы Кодекс найти ГОСТы, регламентирующие качество неорганических заполнителей для бетона (песка, щебня, гравия; плотных и пористых; природных и искусственных).
Таблица 1 – Перечень нормативной документации, регламентирующей качество неорганических заполнителей для бетона
Технические условия | Методы испытаний |
1 | 2 |
Плотные заполнители | |
ГОСТ 25137-82 "Материалы нерудные строительные, щебень и песок плотные из отходов промышленности, заполнители для бетона пористые. Классификация (с Изменением N 1)" | |
ГОСТ 31426-2010 "Породы горные рыхлые для производства песка, гравия и щебня для строительных работ. Технические требования и методы испытаний" | |
ГОСТ 31436-2011 "Породы горные скальные для производства щебня для строительных работ. Технические требования и методы испытаний" | |
ГОСТ 8736-2014 "Песок для строительных работ. Технические условия (с Поправкой)" | ГОСТ 8735-88 "Песок для строительных работ" ГОСТ 25584 ГОСТ 8735 ГОСТ 30108 |
ГОСТ 5578-94 "Щебень и песок из шлаков черной и цветной металлургии для бетонов. Технические условия (с Поправкой)" | ГОСТ 5382 ГОСТ 30108 ГОСТ 8735 ГОСТ 9758 ГОСТ 3344 ГОСТ 8269 |
ГОСТ 26644-85 "Щебень и песок из шлаков тепловых электростанций для бетона. Технические условия (с Изменением N 1)" | ГОСТ 9758-86 ГОСТ 8735-88 ГОСТ 11022-95 ГОСТ 8269.1-97 ГОСТ 8269.0-97 ГОСТ 30108-94 |
ГОСТ 32021-2012 "Заполнители и наполнители из плотных горных пород для производства сухих строительных смесей. Технические условия" | ГОСТ 8735 ГОСТ 8269.0 ГОСТ 16557 |
Продолжение таблицы 1
1 | 2 |
ГОСТ 23037-99 "Заполнители огнеупорные. Технические условия" | ГОСТ 26565 ГОСТ 2642.0 ГОСТ 2642.2 ГОСТ 2642.5 ГОСТ 2642.7 ГОСТ 2642.9 ГОСТ 13997.0 ГОСТ 13997.3 ГОСТ 13997.5 ГОСТ 13997.8 ГОСТ 1399 ГОСТ 4069 ГОСТ 8735 ГОСТ 28584 ГОСТ 18847 ГОСТ 27707 |
ГОСТ 25592-91 "Смеси золошлаковые тепловых электростанций для бетонов. Технические условия (с Изменением N 1)" | ГОСТ 8735 ГОСТ 310.2 ГОСТ 9758 ГОСТ 8269.1 ГОСТ 310.3 ГОСТ 8269.0 ГОСТ 11022 ГОСТ 30108 |
ГОСТ 32495-2013 "Щебень, песок и песчано-щебеночные смеси из дробленого бетона и железобетона. Технические условия" | ГОСТ 8269.0 ГОСТ 8269.1 ГОСТ 8735 ГОСТ 25607 ГОСТ 30108 |
ГОСТ 8267-93 "Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия (с Изменениями N 1-4)" | ГОСТ 8269.0-97 "Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний (с Изменениями N 1, 2)" ГОСТ 8269.1 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы химического анализа" ГОСТ 30108 |
ГОСТ 31424 – 2010 "Материалы строительные нерудные из отсевов дробления плотных горных пород при производстве щебня. Технические условия" | ГОСТ 8735 ГОСТ 25607 ГОСТ 8269.0 ГОСТ 8269.1 ГОСТ 30108 |
Продолжение таблицы 1
1 | 2 |
Пористые заполнители | |
ГОСТ 33928-2016. Заполнители искусственные пористые на основе зол и шлаков ТЭС. Технические условия | ГОСТ 9758 ГОСТ 7076 ГОСТ 30108 |
ГОСТ 32496-2013. Заполнители пористые для легких бетонов. Технические условия | ГОСТ 9758-2012 "Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний" ГОСТ 7076 ГОСТ 30108 |
ГОСТ Р 56507-2015. Заполнители термолитовые на основе кремнистого сырья. Не вступил в силу или действие приостановлено (действ. с 01.01.2017). Технические условия | ГОСТ 9758 ГОСТ 8269.0, раздел 4.22. ГОСТ 7076 ГОСТ 30108 |
ГОСТ 10832-2009. Песок и щебень перлитовые вспученные. Технические условия | ГОСТ 29329 ГОСТ 427 |
ГОСТ 22263-76. Щебень и песок из пористых горных пород. Технические условия | ГОСТ 9758 ГОСТ 8735 ГОСТ 8269.0 ГОСТ 7076 ГОСТ 30108 |
ГОСТ 26644-85. Щебень и песок из шлаков. Тепловых электростанций для бетона. Технические условия | ГОСТ 9758-86 ГОСТ 8735-88 ГОСТ 11022-95 ГОСТ 8269.1-97 ГОСТ 8269.0-97 ГОСТ 30108-94 |
ГОСТ 25226 – 96. Щебень и песок перлитовые для производства. Вспученного перлита. Технические условия | ГОСТ 8269 ГОСТ 8735 ГОСТ 22023 ГОСТ 9758 |
ГОСТ 4.211-80 "Система показателей качества продукции (СПКП). Строительство. Материалы строительные нерудные и заполнители для бетона пористые. Номенклатура показателей" | ГОСТ 4.200-78 |
ГОСТ 25226-96 "Щебень и песок перлитовые для производства вспученного перлита. Технические условия (с Поправкой)" | ГОСТ 30108 ГОСТ 8269 ГОСТ 9758 ГОСТ 8735 ГОСТ 22023 |
2. По заданию преподавателя определить перечень основных свойств неорганических заполнителей для бетона по ГОСТ, указать их значение, единицы измерения.
Таблица 2 – Основные свойства для керамзита по ГОСТ 32496-2013
Свойство | Уровень значения показателя | Методы испытаний |
1 | 2 | 3 |
Пористые заполнители в зависимости от размеров зерен | - крупный заполнитель (гравий и щебень) размером зерен от 5 до 40 мм; - мелкий заполнитель (пористый песок) размером зерен менее 5 мм. | ГОСТ 9758 ГОСТ 7076 ГОСТ 30108 |
Гравий и щебень должны изготовляться основных фракций | - от 5 до 10 мм; - от 10 до 20 мм; - от 20 до 40 мм. | |
Допускается изготовление смеси фракций гравия и щебня | - от 2,5 до 10 мм; - от 5 до 20 мм. | |
В смеси фракций гравия и щебня от 2,5 до 10 мм и от 5 до 20 мм содержание зерен размером от 5 до 10 мм | от 25% до 50% по массе | |
Изготовление песчано-щебеночной смеси с крупностью зерен до 10 мм, содержание в смеси щебня фракции от 5 до 10 мм | не более 50% по объему | |
Марки по насыпной плотности | М150, М200, М250, М300, М350, М400, М450, М500, М600, М700, М800, М900, М1000, М1100, М1200 | |
Марки по прочности | П15, П25, П35, П50, П75, П100, П125, П150, П200, П250, П300, П350, П400 | |
Марка по морозостойкости гравия и щебня | должна быть не ниже F15; потеря массы после 15 циклов переменного замораживания и оттаивания не должна превышать 8% | |
При определении морозостойкости гравия и щебня испытанием в растворе сернокислого натрия потеря массы после трех циклов | не должна превышать 8% | |
Содержание в гравии расколотых зерен | не должно превышать 15% по массе | |
Среднее значение коэффициента формы зерен гравия | должно быть не более 1,5; при этом количество зерен с коэффициентом формы более 1,5 не должно превышать 15% для гравия, применяемого для легких бетонов классов по прочности на сжатие В12,5 включительно, и 10% - для легких бетонов классов по прочности на сжатие выше В12,5 |
Продолжение таблицы 2
1 | 2 | 3 |
Коэффициент размягчения гравия и щебня, применяемых для легких бетонов | не менее 0,75 | |
В гравии, щебне и песке, применяемых в качестве заполнителей для армированных легких бетонов, содержание водорастворимых сернистых и сернокислых соединений в пересчете на SO3 | не должно превышать 1% по массе | |
Водопоглощение гравия и щебня в течение 1 ч не должно превышать, % по массе | - 30 - для марок по насыпной плотности до М400; - 25 - для марок по насыпной плотности М450-М600; - 20 - для марок по насыпной плотности М700-М1000. | |
Влажность поставляемых гравия, щебня и песка | не более 5% по массе | |
Потеря массы при кипячении не должна превышать, % | 5 - для керамзитовых гравия и щебня. | |
Содержание слабообожженных зерен не должно превышать, % по массе | 3 - для керамзитового песка, полученного в печах кипящего слоя. | |
Удельная эффективная активность естественных радионуклидов в пористых заполнителях | не должна превышать 370 Бк/кг. |
3. По заданию преподавателя расписать методику испытания свойств заполнителя.
Таблица 3 – Методы испытаний по ГОСТ 9758-2012
Свойство | Сущность метода | Аппаратура | Подготовка и проведение испытания | Обработка результатов |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Средняя плотность зерен крупного заполнителя | Среднюю плотность зерен крупного заполнителя определяют гидростатическим методом по разности масс контейнера с навеской до и после насыщения ее водой при взвешивании в воде и на воздухе. | Весы для статического взвешивания; Лабораторные весы с приспособлением для гидростатического взвешивания; Сушильный электрошкаф; Сита с отверстиями диаметром 5, 10, 20, 40 и 70 мм из стандартного набора; Сосуд со сливом для воды; Сетчатый контейнер с крышкой для насыщения заполнителя водой; Противень; Совок. | Лабораторную пробу заполнителя испытуемой фракции объемом 3 л высушивают до постоянной массы и отсеивают зерна мельче 5 мм. Сухой контейнер с крышкой предварительно взвешивают на воздухе, а затем в воде на весах с приспособлением для гидростатического взвешивания. В высушенный контейнер насыпают часть подготовленной пробы заполнителя объемом 1 л, закрывают крышкой и взвешивают. Затем контейнер с заполнителем постепенно погружают в сосуд с водой и встряхивают в воде для удаления пузырьков воздуха. Сосуд с заполнителем должен находиться в воде 1 ч, при этом уровень воды должен быть выше крышки контейнера не менее чем на 20 мм. Контейнер с насыщенным водой заполнителем взвешивают на весах с приспособлением для гидростатического взвешивания. Затем контейнер с заполнителем вынимают из сосуда с водой, излишку воды дают стечь в течение 10 мин и взвешивают на воздухе. | Среднюю плотность зерен крупного заполнителя вычисляют по формуле:
где m1 - масса пробы сухого заполнителя (разность масс контейнера с высушенной пробой и контейнера без пробы при взвешивании на воздухе), г; m2 - масса пробы заполнителя, насыщенного водой (разность масс контейнера с насыщенной пробой и контейнера без пробы при взвешивании на воздухе), г; m3 - масса пробы заполнителя в воде (разность масс контейнера с насыщенной пробой и контейнера без пробы при взвешивании в воде), г; св - плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3. Среднюю плотность зерен крупного заполнителя каждой фракции вычисляют как среднеарифметическое значение результатов двух параллельных испытаний. Предельное допустимое расхождение между результатами двух испытаний должно быть не более 5%. |
Продолжение таблицы 3
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Коэффициент формы зерен крупного заполнителя | Измеряют наибольший и наименьший размеры зерна крупного заполнителя формомером или штангенциркулем. Коэффициент формы зерна вычисляют делением наибольшего размера зерна на наименьший. | Формомер или штангенциркуль | От лабораторной пробы испытуемой фракции крупного заполнителя объемом 1 л квартованием отбирают 50 зерен. С помощью формомера или штангенциркуля измеряют наибольший и наименьший размеры каждого зерна. Перед началом испытаний формомер крепят к столу двумя инвентарными винтами 10 так, чтобы измерительный контур подвижного угольника был вне стола. Под измерительным контуром размещают емкость для сбора измеренных зерен. При измерении зерно щебня (гравия) вкладывают в один из угольников длиной вдоль длинной стороны и, поддерживая его большим и указательным пальцами руки, держащей рукоятку 8, перемещают рукоятку до соприкосновения с зерном обеих сторон неподвижного угольника 2. Кулиса-стрелка 4 должна быть параллельна диагонали ГОСТ 9758-2012 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний прямоугольника. При этом размер длинной стороны прямоугольника становится равным длине, а размер короткой - толщине зерна. Отношение указанных размеров зерна равно отношению размеров сторон прямоугольника или ГОСТ 9758-2012 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний, в значениях которого проградуирована шкала 5. При отводе подвижного угольника 1 в исходное положение измеренное зерно выпадает в подготовленную емкость. При отсутствии формомера наибольший и наименьший размеры каждого зерна измеряют штангенциркулем с точностью до 1 мм. | Коэффициент формы каждого зерна вычисляют по формуле:
где Dнаиб - наибольший размер зерна, мм; Dнаим - наименьший размер зерна, мм. Рассчитывают среднее значение коэффициента формы зерен крупного заполнителя:
где Кфi - коэффициент формы i-того зерна; n - число измеренных зерен. Рассчитывают в процентах от общего числа измеренных зерен число зерен с коэффициентом формы более 2,5. |
Продолжение таблицы 3
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Морозостой-кость крупного заполнителя при попеременном замораживании и оттаивании | Морозостойкость определяют по потерям массы навески заполнителя до и после проведения ряда циклов попеременного замораживания и оттаивания. | Морозильная камера; Сушильный электрошкаф; Весы для статического взвешивания или лабораторные весы; Мерные цилиндрические сосуды вместимостью 2 и 4 л; Сита с круглыми отверстиями диаметром 5, 10, 20, 40 и 70 мм из стандартного набора; Чугунная эмалированная ванна; Контейнеры с перфорированным дном (по числу испытуемых навесок заполнителя); Щетка (жесткая волосяная или капроновая). | Отбирают лабораторную пробу испытуемой фракции гравия или щебня объемом 2-4 л в зависимости от размера фракций. Зерна заполнителя очищают щеткой от рыхлых частиц и пыли, высушивают до постоянной массы, просеивают через сита с отверстиями, соответствующими наибольшей и наименьшей крупности зерен испытуемой фракции, и делят на две равные навески. Каждую навеску высыпают в отдельный контейнер с перфорированным дном и крышкой и помещают на 48 ч в ванну с водой температурой (20±3) °С. Затем контейнеры с навесками вынимают из ванны, дают воде стечь, после чего помещают их в морозильную камеру, внутри которой температуру доводят до минус (15±5) °С. Продолжительность одного выдерживания в камере при установившейся температуре должна быть не менее 4 ч, после чего контейнеры с навесками помещают в ванну с водой температурой плюс (20±3) °С и выдерживают в ней не менее 4 ч. После проведения числа циклов попеременного замораживания и оттаивания навески высушивают до постоянной массы и просеивают на ситах с отверстиями, соответствующими минимальным размерам данной фракции. Остатки на ситах взвешивают. Число циклов устанавливаются в стандартах или технических условиях на заполнитель конкретного вида. | Потерю массы после испытания на морозостойкость вычисляют по формуле:
где m1 - масса навески заполнителя до испытания, г; m2 - масса остатка на сите после испытания, г. За окончательный результат испытания принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных испытаний каждой фракции заполнителя. |
Продолжение таблицы 3
1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
Морозостой-кость крупного заполнителя испытани- ем в растворе сернокислого натрия | Морозостойкость крупного заполнителя определяют по потере массы навески заполнителя после испытания в растворе сернокислого натрия. Один цикл испытания заполнителя в растворе сернокислого натрия соответствует пяти циклам испытания при замораживании и оттаивании. | Сушильный электрошкаф; Электроплита; Весы для статического взвешивания или лабораторные весы; Сита с круглыми отверстиями диаметром 5, 10, 20, 40 и 70 мм из стандартного набора; Ванна; Контейнер для насыщения заполнителя водой; Щетка (жесткая волосяная или капроновая); Ареометр общего назначения с ценой деления 10 кг/м; Безводный сернокислый натрий или кристаллический сернокислый натрий; Дистиллированная вода. | Лабораторную пробу крупного заполнителя подготавливают к испытанию. 250-300 г безводного сернокислого натрия или 700-1000 г кристаллического сернокислого натрия растворяют в 1 л подогретой дистиллированной воды, постепенно добавляя сернокислый натрий, тщательно перемешивая до получения насыщенного раствора. Раствор охлаждают до комнатной температуры и проверяют ареометром его плотность, которая должна быть в пределах 1150-1170 кг/м ГОСТ 9758-2012 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний. Если плотность раствора меньше 1150 или больше 1170 кг/м ГОСТ 9758-2012 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний, то добавляют сернокислый натрий или дистиллированную воду соответственно. Приготовленный раствор сливают в бутыль и хранят, не взбалтывая, в течение 48 ч. Контейнер с навеской заполнителя полностью погружают в ванну с раствором сернокислого натрия. Навеску выдерживают в растворе при комнатной температуре в течение 18 ч. Затем контейнер с заполнителем вынимают из ванны, дают стечь раствору и помещают на 4 ч в сушильный электрошкаф, в котором поддерживают температуру (105±5) °С, после чего заполнитель охлаждают до комнатной температуры. Процедуру повторяют три раза для заполнителя марки по морозостойкости F15 и пять раз - для заполнителя марки по морозостойкости F25. Затем навеску заполнителя промывают горячей водой (для удаления сернокислого натрия), высушивают и рассеивают на сите с отверстиями, соответствующими минимальному размеру испытуемой фракции. Остаток на сите взвешивают. | Потерю массы вычисляют по формуле:
где m1 - масса навески заполнителя до испытания, г; m2 - масса остатка на сите после испытания, г. За окончательный результат принимают среднеарифметическое значение результатов двух параллельных испытаний каждой фракции заполнителя. |
Вывод: в ходе лабораторной работы изучили нормативные документы, регламентирующие качество неорганических заполнителей для бетона и методы их испытания.
