Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Бетонная смесь

Испытание бетона


Испытание бетона

О свойствах бетона нельзя судить с требуемой надежностью исходя только из свойств его составляющих. Поэтому необходимы испытания, чтобы проверить правильность выбранного состава и достижение с его помощью требуемых параметров бетонной смеси и бетона.

Бетонную смесь проверяют на консистенцию (время формования, степень заполнения формы, коэффициент уплотнения), содержание воздушных пор (методы прессования, расчет платности), плотность, состав бетона (анализ бетонной смеси). Для затвердевшего бетона стандартизованы следующие методы испытания: на плотность, объемную массу, пористость, водопоглощение; прочность при сжатии (определение на образцах с их разрушением и без разрушения); испытание на изгиб, истираемость, водонепроницаемость, морозостойкость; показатели изменения £-модуля ползучести при кратковременных и длительных нагружениях; усадка и анализ затвердевшего бетона.

Испытание бетона на прочность

Испытание проводят на отдельных бетонных образцах или пробах. Результаты испытания используют для проектирования смеси (применения) или оценки качества (определение марки) и проверки кинетики изменения прочности (проверка на прочность при выпуске продукции). Проверка качества бетона
Испытание проводят перед началом строительства или перед тем как принять бетон. При этом устанавливают, каким должен быть состав бетона, чтобы бетонная смесь отвечала заданным требованиям (консистенция, склонность к расслаиванию при транспортировании, укладка и уплотнение), так же как и свойства затвердевшего бетона (в первую очередь прочность при сжатии). В разд. 4.5 уже было показано, что при оценке пригодности бетона путем его испытания на сжатие можно проследить определенные конечные показатели прочности, учитывающие разброс прочности бетона.

Бетон должен быть изготовлен одинаковой консистенции и иметь одинаковую плотность как на стройке, так и на заводе. Соответственно объемные массы образцов должны совпадать с запроектированными (максимальное отклонение 3%). Хранят испытуемые образцы при стандартных условиях (см. разд. 6.4.5).

Испытание на прочность

Марку бетона определяют во время строительных работ или при испытании выпускаемой продукции с целью установить, достигнута ли требуемая прочность при сжатии.

К уплотнению и объемной массе бетонных образцов предъявляются те же требования, что и к испытанию на пригодность. Образцы для испытания также хранят в стандартных условиях (см. разд. 6.4.5). При испытании на прочность выявляется разброс данных, который следует объяснить изменением свойств цемента или заполнителя вследствие неточной дозировки составляющих, недостаточного перемешивания и разброса результатов испытания.

Определение кинетики твердения в условиях строительства

Образцы в этом случае, как и в двух предыдущих, уплотняют, но в отличие от описанных выше испытаний условия проведения опытов приближаются к условиям, характерным для стройки. Результаты испытания образцов, твердеющих в производственных условиях, позволяют сделать заключение о фактическом состоянии бетона (его прочности, объемной массе) к определенному моменту твердения.

На основе полученных данных можно определять время распалубки и выдачи продукции, а также установить момент для передачи предварительного напряжения на арматуру.

Отбор проб бетонной смеси

A. Сущность метода

Отбор проб должен обеспечивать их представительность. Бетонная смесь, используемая для испытания на пригодность может быть изготовлена в лабораторной мешалке, если смесительный узел еще не оборудован.

Б. Методика испытания

Согласно TGL 21 093/01, вып. 12.69.
TGL 21 094/01, вып. 12.69.

B. Оборудование и вспомогательные средства

Емкость или баек; лопата; герметически закрытые сосуды для проб вместимостью до 15-дм3.

Г. Проведение испытания

1. Необходимо отобрать следующие пробы:
для изготовления кубика с ребром 20 см — 10 дм3;
для определения удобоукладывае-мости (одно определение) — 6 дм3;
для уплотнения (на. одно определение) — 20 дм3.
2. Место отбора:
а) при определении консистенции:
во время проверки на пригодность — из- смесительного узла или лабораторного смесителя;
при дальнейших определениях формуемости — на месте использования, чтобы учесть влияние условий транспортирования;
для транспортируемого бетона — на месте укладки количество проб отбирают из трех мест на различной высоте транспортной емкости;
б) при изготовлении образцов для испытаний:
из смесителя или автосмесителя (при транспортировании на дальнее расстояние), а при введении порооб-разующих веществ — на месте использования;
при испытании на пригодность из одной пробы смеси изготовляется несколько, но не менее трех образцов;
при определении марки и кинетики твердения — по одному кубику из смеси на каждый срок испытания; если оба испытания для сравнения проводятся параллельно, следует взять материал для обоих кубиков из одной и той же смеси;
при транспортировании по трубам берут на выходе из трубы несколько проб через короткие промежутки времени;
о частоте отбора проб см. разд. 6.4.7.
3. Метод отбора пробы
Во время разгрузки (смесителя, бадьи, подачи по трубам) отбирают несколько отдельных проб и помещают, например, в чистый, смоченной водой баек, тщательно перемешивают и немедленно укрывают влажной тканью.
4. Испытания бетонной смеси, как и изготовление образцов для испытания, проводят вблизи места отбора пробы. Если это невозможно, бетон помещают в увлажненные емкости и закрывают от доступа воздуха.
5. Во время транспортирования пробу защищают от испарения воды, увлажнения, нагрева, мороза, сильного сотрясения.
6. Пробу как можно быстрее подготавливают к испытанию и испытывают. Консистенцию определяют не позже чем через 20 мин. К формованию образцов-кубиков следует приступать не позднее чем через 2 ч после изготовления смеси.
7. Перед формованием или испытанием образцов смесь еще раз тщательно перемешивают.
Д. Оценка результатов испытания Отпадает.

Е. Пример расчета

Отпадает.

Ж. Причина возможных ошибок опыта

1. Отбор пробы из верхнего, с повышенным содержанием воды слоя уже уплотненного бетона (например, после транспортирования).
2. Отбор проб в начале или конце очистки смесителя.

6.4.3. Оценка консистенции но степени уплотнения

A. Сущность метода

Бетонную смесь помещают в емкость и тщательно уплотняют. Степень уплотнения определяют путем деления высоты заполнения на высоту уплотненной бетонной призмы. Чем жестче смесь, тем менее плотно, укладывается она при обычном заполнении. С увеличением жесткости время уплотнения возрастает.

Б. Методика испытания

TGL 21 093/02, вып. 12.69.

B. Приборы и вспомогательные средства

Плотно подогнанная стальная форма высотой 40 см, сечением 20X20 см или форма куба с насадкой; штыковка трапециевидная длиной 19 см шириной 13,5 и 10,5 см2. Линейка из металла для выравнивания; измеритель длиной 200 мм; прибор или приспособление для уплотнения (в зависимости от консистенции применяют вибростол, внутренний вибратор, трамбовку, штыковку); ткань, пластиковая фольга.

Г. Проведение испытания

1. Обязательно проводят два испытания.
2. Полный совок бетонной смеси высыпают вдоль ребра в емкость, пока она слегка не переполнится.
3. Избыток бетонной смеси срезают без уплотнения (рис. 67).
4. Тщательно уплотняют бетонную смесь методом, соответствующим данной консистенции: вибрированием, трамбованием, штыкованием.
5. Выступающую часть бетона уплотняют трамбованием.
6. Во всех четырех углах формы измеряют осадку (отрезок а) от края сосуда до поверхности бетона с точностью до 1 мм (рис. 68) и вычисляют среднее арифметическое значение.
7. Вычисляют степень уплотнения (рис. 69)

Рис. 67. Измерение консистенции путем определения степени уплотнения. Форма заполнена неуплотненным бетоном

Рис. 69. Схема измерения консистенции путем определения степени уплотнения
1— форма; 2 — неуплотненный бетон; 3 — уплотненный бетон

Д. Оценка результатов испытания

Рис. 68. Измерение консистенции путем определения степени уплотнения. Бетонная смесь уплотнилась; измеряется осадка по углам

Получают результат второго определения у2=1,20 и среднее значение а =1,21. Консистенцию определяют по данным табл. 20; она равна v3 (мягкая).

Ж. Причины возможных ошибок опыта

1. Неправильно уложена бетонная смесь.
2. Недостаточно уплотнена бетонная смесь.
3. Потеря смеси из-за вытекания или выброса из неплотной формы.

6.4.4. Проверка консистенции по осадке конуса

A. Сущность метода

Отформованный в металлической форме бетонный конус после распалубки оседает. Разность конечной и первоначальной высоты (в мм) определяется как осадка конуса.

Б. Методика испытания

TG.L 31 093/02, вып. 12.62.

B. Оборудование и вспомогательные средства

Металлическая форма в виде усеченного конуса с верхним и нижним диаметрами соответственно 10 и 20 мм.

Г. Проведение испытания

1. Обязательно проводят два раздельных испытания.
2. Доску для подкладки прочно устанавливают в горизонтальное положение и размещают стальную форму с насадкой.
3. Бетонную смесь подают совком в три равиовысоких слоя и каждый слой уплотняют штыковкой 25 ударами. Форма не должна отрываться от поддона.
4. Снимают насадку и выравнивают поверхность бетонной смеси заподлицо с краем стальной формы.
5. Осторожно поднимают вертикально вверх металлический конус; при этом образуется усеченный конус.
6. Стальную форму ставят рядом с отформованным конусом и линейкой измеряют его высоту.
7. С помощью измерительной линейки с точностью до миллиметра определяют разность между положением линейки и наименьшей высотой усеченного конуса (рис. 70).
8. Вычисляют среднее значение из обоих измерений и округляют до 1 мм.

Д. Оценка результатов испытания

По табл. 20. Е. Пример расчета

Результаты обоих опытов показали: si = 29 MM, s2=31 мм, среднее значение s = 30 мм. Консистенция по табл. 20 равна и4 (от мягкой до текучей) .

Ж. Причины возможных ошибок опыта
1. Неравномерное уплотнение.
2. Металлический конус поднят не вертикально.
3. Сотрясение при распалубке.
4. Неровные верхние ребра металлического конуса.

Изготовление и хранение бетонных образцов-кубов

A. Сущность метода

Изготовляют кубы с определенной длиной ребра в условиях, наиболее приближающихся к условиям уплотнения на стройке или на заводе; образцы хранят в помещении при нормированном температурно-влажност-ном режиме.

Б, Методика испытания

TGL 21 094/04, вып. 12.69.

B. Приборы и вспомогательные средства

Формы для кубов, разъемные, с длиной ребра 10, 20 пли 30 см; насадка с минимальной высотой, равной высоте куба; шпатель (при уплотнении штыкованием); прибор для уплотнения (вибраторы, штыковка), стальная линейка; совок; камера водного хранения образцов; термостат; ткань или пластик.

Г. Проведение испытания

1. Как правило, выбирают кубы с размером ребра 20 см. Размер формы зависит от размера заполнителя. Наименьший размер формы должен быть по меньшей мере в 4 раза больше максимального размера зерна смеси.

2. Внутренние поверхности формы слегка смазывают маслом или жиром.

3. Если необходимо определить объемную массу бетонной смеси, формы, согласно рекомендациям, изложенным в разд. 6.4.6, подготавливают и взвешивают.
4. Насадку следует плотно насадить на форму.

5. Берут среднюю пробу.

6. Бетонную смесь помещают в форму и, насколько позволяет консистенция, вибрацией без расслоения и сильного водоотделегшя уплотняют (сила вибрации не должна превышать ту, которая предусмотрена технологией производства). Высоту заполнения принимают такой, чтобы после уплотнения бетонная смесь возвышалась над краем формы на 2—3 см. При жесткой бетонной смеси форму заполняют почти до верха насадки;
а) при уплотнении на виброплощадке форму жестко прикрепляют к плоскости стола и подвергают вибрации до тех пор, пока заметно прекратится выход больших пузырьков воздуха;
б) при уплотнении глубинным вибратором (диаметр наконечника более 35 мм) быстро опускают вибратор в середину образца, не доходя пример но 2 см до дна, и смесь подвергают вибрации до прекращения выхода больших пузырьков, после чего вибратор медленно вынимают, чтобы освободившееся пространство снова
затянулось смесью. При диаметре вибрирующего наконечника 35 мм и меньше в кубах с ребром 20 и 30 см его опускают дополнительно во всех углах формы;
в) при жидкой консистенции уплотняют смесь штыкованием. Для этого укладывают бетонную смесь в два слоя, причем каждый слой у стенок формы уплотняют штыкованием и стержнем так, чтобы бетон уклады вался возможно плотнее. Перед на несением второго слоя первый слой бетонной смеси несколько разрыхля
ют шпателем.

7. Снимают насадку; избыточный бетон стальной линейкой выравнивают с краем формы и заглаживают без добавки смеси.

8. Если необходимо определить объемную массу, заполненную форму взвешивают (см. разд. 6.4.6). Хранение.

Испытание на пригодность и марку.

9. Изготовленные пробы хранят в закрытом помещении при температуре 20+3° С, их укрывают мокрой тканью, чтобы предохранить от испа
рения влаги.

10. После того как образцы достаточно упрочнились (как правило, через 24 ч, а для медленно твердеющих бетонов через 48 ч) их осторожно распалубливают и надежно маркируют.

11. Изготовленные пробы в возрасте до 7 сут помещают на решетках в ванну, наполненную водой с температурой 20±3°С, или в камеру влажного хранения (температура 20±3° С, минимальная относительная влажность воздуха 95%). Допускается также в процессе хранения покрывать образцы увлажняемыми песком или опилками.

12. После влажного хранения пробы до срока испытания (как правило, в возрасте 28 сут) помещают в сухой стандартный климат (температура
среды 20 ±3° С, влажность воздуха 65% ±Ю%).

13. Образцы в форме, а также после распалубки хранят в таких условиях, при которых процессы тепло- и влагообмена возможно полнее соответствуют условиям твердения бетона на строительной площадке или на предприятиях сборного железобе тона.

Д. Оценка результатов испытания

Отпадает. Е. Пример расчета
Отпадает.

Ж. Причины возможных ошибок опыта

1. Неравномерное уплотнение.
2. Температура пола снижает скорость твердения, если не подложены решетки.
3. Вытекает цементное тесто (при неплотных формах).

6.4.6. Объемная масса бетонной смеси

A. Сущность метода

Бетонную смесь помещают в сосуд известной массы и объема, уплотняют и взвешивают. Если разделить массу бетона на объем, то получим объемную массу бетонной смеси в кг/дм3. Это определение делается, как правило, в связи с изготовлением образцов, предназначенных для испытания на сжатие.

Б. Методика испытания Не стандартизовано.

B. Оборудование и вспомогательные средства

Кубик с ребром 20 см; насадка; стальная линейка; прибор для уплотнения; шаблон; весы; разновесы до 50 кг с точностью 20 г.

Г. Проведение испытания

1. Размеры куба измеряют с точностью до 0,1 см и рассчитывают объем по формуле 1000
где V— объем формы, дм3; I — длина, см; b — ширина, см: h — высота, см
2. Пустую форму, взвесив с точностью до 0,1 кг, маркируют и снабжают насадкой.
3. Заполняют бетонной смесью и уплотняют (см. разд. 6.4.5). Снимают насадку и избыточную смесь удаляют.
4. Заполненную форму взвешивают (mj) и рассчитывают объемную массу бетонной смеси, округляя до двух знаков после запятой
где у |-у—объемная масса бетонной смеси, кг/дм3; тх — масса наполненной формы, кг; т2 — масса пустой формы, кг; V— объем формы, дм3

5. По возможности выполняют несколько определений и вычисляют среднее арифметическое значение.

Рис. 71. Схема приспособления для отмывки бетонной смеси
1 — сито с размером ячеек 4 мм; 2 — сито с размером ячеек 1 мм; 3 — сито с размером ячеек 0,25 мм; 4 — патрубок

Д. Оценка результатов испытания

Отпадает.

Е. Пример расчета

Масса пустой формы (т2) 23,9 кг, заполненной бетонной смесью и уплотненной (mi), 43,1 кг.
Объемная масса бетонной смеси будет

Ж. Причины возможных ошибок опыта
1. Стенки форм не параллельны.
2. Образцы распалублены неаккуратно.
3. Неплотная форма. Вытекает вода или цементное тесто.
4. Недостаточное и неравномерное уплотнение.

6.4.7. Анализ бетонной смеси

А Сущность метода

При анализе бетонной смеси определяют массовые части цемента, заполнителя и воды. Анализируя бетонную смесь, можно путем сушки определить водосодержание, а на другой пробе путем промывания — содержание наименьших частиц размером менее 0,25 мм. Промытая часть состоит из цемента и заполнителя размером менее 0,25 мм. Для расчета истинного содержания заполнителя параллельно мокрым просевом определяют количество частиц размером менее 0,25 мм. Содержание цемента устанавливают по разности между массой взятой пробы и массой воды и заполнителя.

Б. Методика испытания

Согласно TGL 21 093/04, вып. 12.70.

В. Приборы и вспомогательные средства

Весы, предел взвешивания 10 кг, точность взвешивания до 1 г; нержавеющие, герметически закрывающиеся металлические сосуды .вместимостью 10 л; металлические чаши диаметром около 40 см и высотой 20 см; сильный источник тепла (электрокипятильник или газовая горелка для сушки); фарфоровые или металлические чаши диаметром около 50 см; сита 0,25 мм для рассева; защитные сита 1 и 4 мм; мастерок; мерный цилиндр (1000 мл); лопатка; резиновая трубка и, по возможности, приспособление для промывки (рис. 71).

Г. Проведение испытания

1. Берут пробу бетонной смеси (см. разд. 6.4.2) общей массой в зависимости от наибольшего размера зерна по табл. 21. Пробу отбирают немедленно после окончания перемешивания и не позже чем через 10 мин передают в герметически закрытом сосуде в лаборатории, где сразу же проводят испытание.
2. Если нельзя избежать промежуточного хранения пробы (более 30 мин), то к общей массе добавляют кристаллическую фосфорную -кислоту в количестве 0,5% от навески цемента для замедления гидратации. Пробу хранят в герметически закрытом сосуде.
3. Высушивание и промывание проводят параллельно два лаборанта.

Если в лаборатории только один лаборант, то сначала он высушивает пробу, а затем промывает.

4. Тарируют чашу и помещают 50 кг бетонной смеси (наибольший размер зерна 31,5 мм) с точностью до 1 г (mi) для высушивания.
5. Тарируют емкость вместимостью 10 л; 50 кг бетонной смеси (наибольший размер зерна 31,5 мм) С ТОЧНОСТЬЮ ЛО 1 г (то) и зямешивают приблизительно с 2 л воды (проба для промывания).

Определение водосодержания (проба на высушивание)

6. Сосуд, содержащий 50 кг±1 г бетонной смеси, нагревают и при постоянном перемешивании смесь возможно быстрее высушивают до постоянной массы (до тех пор, пока не исчезнут комки). Высушивание должно быть окончено максимум через 15 мин. Стеклянная пластинка при выдерживании над пробой не должна запотевать.
7. Пробу охлаждают и взвешивают, определяют количество высушенной массы rn.tr.
8. Водосодержание пробы рассчитывают по формуле
9. Защитные сита (например, размером ячейки 4 и 1 мм) надевают насито 0,25 мм и подготавливают уста новку для промывания (рис. 71).
10. Пробу гп% помещают на верхнее защитное сито и с помощью трубки промывают чистой водой через сита. Отмывка считается законченной, когда через сито 0,25 мм идет чистая вода.
11. Общую массу остатков на ситах помещают в тарированный сосуд и высушивают до постоянной массы.
12. Пробу охлаждают и просеивают над белой бумагой. Общую массу остатка с частицами >0,25 мм взвешивают (общая масса ntktr).
13. Зерна размером <0,25 мм (п) у заполнителей определяют параллельно мокрым рассевом. Заполнитель с пробой (табл. 21) заливают в сосуде теплой водой, еще раз интенсивно перемешивают и затем аналогично пп. 9—11 просеивают на защитных ситах. Количество мелких зерен определяют согласно рекомендациям, изложенным в разд. 6.2.3.
14. Массу пробы заполнителя рассчитывают по формуле
15. Зерновой состав сухих заполнителей определяют по методике, изложенной в разд. 6.2.2.
16. Содержание цемента в пробе рассчитывают по формуле

Д. Оценка результатов испытания

Сравнение с требуемым соотношением.

Е. Пример расчета

Ж. Причины возможных ошибок

Опыт высушивания

1. Чрезвычайно длительное промежуточное хранение бетонной смеси без добавки фосфорной кислоты.
2. Высушивание происходило слишком долго и не до постоянной массы.
3. Потеря материала.

Опыт промывки
1. Количество зерен наименьшего размера в бетонной пробе изменилось по сравнению с опытами по рассеву заполнителя.
2. Повышенное содержание измельченных частиц вследствие длительного перемешивания.
3. Потери при промывании

6.4,8. Определение предела прочности бетона при сжатии

Образцы, изготовленные по методике, описанной в разд. 6.4.5, и хранившиеся в соответствии с указаниями TGL 21 094/04, испытывают на сжатие по TGL 21 094/04, вып. 12.69. Здесь это испытание не описывается, так как его следует проводить на прессах, на которых работают лаборанты, имеющие соответствующую подготовку. Однако технолог, который отправил кубы со строительства или с завода в лабораторию на испытание, должен уметь оценить результаты, чтобы доказать правильность выбранной марки бетона. В разд. 4.5 уже объяснялось, что прочность бетона по выборочным пробам определяют путем статистической оценки. При этом необходимо доказать, что предел прочности при сжатии обеспечивает 7?2,з% требуемую контрольную прочность (см. табл. 11). Способ расчета по ASMW—VW 968 «Определение предела прочности при сжатии для бетона» описан ниже,

Отбор пробы и количество испытаний

Необходимо отбирать пробы с промежутками не более чем 100 замесов смесителя без предупреждения об изготовлении образцов кубов из смеси. Независимо от этого следует обеспечивать количество испытаний:
на бетонных заводах с месячной продукцией менее 400 замесов смесителя — по крайней мере, еженедельно один куб для оценки бетона каждой марки;
для строительства с объектом или частью объекта с менее чем 300 замесов смесителя — по крайней мере, три куба для оценки бетона каждой марки и, по меньшей мере, один куб при бетонировании с использованием более 10 замесов. Паспорт и выборочная проба
В паспорте указывают число замесов N в зависимости от времени или их количества для определенной мар ки бетона.

На стационарных и передвижных бетонных заводах, а также на крупных стройках с центральным смесительным узлом в одном паспорте указывается ежемесячно изготовленное в одинаковых условиях число замесов в смесителе для одной и той же марки бетона.

На средних или малых строительных площадках в паспорте проставляется транспортируемое на объект количество бетона определенной марки.

Изготовленное для паспорта и испытанное количество опытных кубов обозначается как выборочная проба п. Все стоящие над средней плотностью результаты испытаний относятся к выборочной пробе. Проведение испытания и анализ результатов.

Результаты испытаний бетона на сжатие необходимо раздельно занести в контрольные карточки в зависимости от его марки (табл. 23). Должны быть охвачены все значения выборочной пробы, даже те, которые отклоняются от заданных. Помимо предела прочности на сжатие в контрольные карточки также вносят определяемые при этом объемные массы бетона. Это дает дополнительную информацию о полном уплотнении. Как правило, более высокой плотности отвечает большая точность замеров.

Кривую прочности путем отметки соответствующих прочностных интервалов определяют графически.





Похожие статьи:
Ремонт и восстановление бетонных изделий

Навигация:
ГлавнаяВсе категории → Бетонная смесь

Статьи по теме:





Главная → Справочник → Статьи → БлогФорум