СН 529-80 сторінка 4 з 5

Инструкция по технологии изготовления конструкций и изделий из плотного силикатного бетона

Содержимое колбы фильтруют на воронке Бюхнера с применением вакуум-насоса. Стенки колбы и остаток на фильтре промывают 10%-ным раствором сахарозы из промывалки по 3 ¾ 4 раза (примерное количество раствора сахарозы для промывки ¾ 100 мл). В фильтрат добавляют 2 ¾ 3 капли фенолфталеина и титруют 1н. раствором соляной кислоты. Титрование производят по каплям до исчезновения розовой окраски. Количество свободной окиси кальция в процентах вычисляют по формуле

где V ¾ объем 1н. раствора соляной кислоты, пошедшей на титрование мл.;

ТСаО ¾ титр 1н. раствора соляной кислоты, выраженный в г СаО;

G ¾ масса навески вяжущего, г.

Приложение 8

Подбор состава бетона

1. Бетонные смеси готовят по первому способу (см. разд. 3).

Исходными данными для назначения состава бетона являются: требуемая марка бетона, требуемая удобоукладываемость смеси, характеристика исходных материалов, давление пара и продолжительность изотермической выдержки.

В основу описываемого способа подбора состава силикатного бетона заложена взаимосвязь между прочностью бетона и вяжущеводным отношением:

где R — прочность бетона;

B ¾ вяжущее;

W ¾ вода.

Вначале определяют свойства исходных материалов. Если они соответствуют требованиям, приведенным в настоящей Инструкции, подбор состава бетона ограничивается изготовлением образцов-кубов из бетонных смесей разного состава без изготовления крупноразмерных изделий требуемой номенклатуры.

Учитывая, что состав вяжущего и тонкость измельчения его компонентов при принятом режиме автоклавной обработки определяют реакционную способность измельченной смеси, в целях выбора наиболее рационального состава силикатного бетона с меньшим расходом цементирующего вещества, при подборе состава бетона варьируют составами вяжущего, отличающимися соотношением в них СаО:SiO₂.

В первых опытах по подбору состава бетонов марок от М 150 до М 500 следует использовать вяжущее с содержанием активной СаО 35±3% и тонкостью измельчения по удельной поверхности молотого песка для марок М 150 - 200 в пределах 1000 ¾ 1300 см²/г, для более высоких марок — 1500 — 2200 см²/г; степень гидратации извести в вяжущем в пределах 60 ¾ 80%. В экспериментах по подбору состава бетона необходимо соблюдать следующие условия:

удобоукладываемость смесей назначать с учетом принятых на производстве средств уплотнения и типа формуемого изделия, его конфигурации, степени армирования и пр.;

уплотнение бетонных смесей производить теми же средствами, которые приняты при изготовлении изделий на предприятии (например, на виброплощадке с теми же динамическими параметрами вибрации); продолжительность уплотнения смесей назначать с учетом достижения максимальной объемной массы бетона (60-90 с);

формовать образцы тех же размеров, какие будут приняты на производстве при контроле прочности бетона;

гидротермальную обработку образцов производить по режиму, принятому на производстве или заложенному в проекте,

Зависимость между прочностью бетона и В/W на определенном участке представляет собой прямую, поэтому для ее построения достаточно иметь две точки. Однако в целях контроля для построения такой зависимости необходимо иметь три точки.

В соответствии с этим на основе вяжущего изготовляют образцы из бетонных смесей трех составов. При постоянстве показателей жесткости смесей они будут отличаться по расходу вяжущего и его составляющих, а также по значениям В/W.

Для удобства расчетов при проведении экспериментов задаются различными значениями содержания активной СаО в бетонной смеси с тем, чтобы получить разные прочности бетона ¾ например 4,0; 5,5 и 7,0%; величину В/W определяют фактическую по выявленным в опыте расходам вяжущего и воды.

При расчете сухих компонентов бетонной смеси на 1 замес следует исходить из того, что суммарное количество вяжущего и песка-заполнителя на 1 л бетонной смеси (с учетом возможных потерь при изготовлении образцов) составит 2,4 кг. Тогда для изготовлении трех образцов-близнецов с общим объемом, V потребуется

В + П = 2,4 V,

где V — объем трех образцов, л;

В ¾ расход вяжущего на 1 замес, кг;

П ¾ расход песка на 1 замес, кг.

Для каждого состава бетонной смеси расход вяжущего на 1 замес определяется по формуле

где a_б — принятое содержание активной СаО в бетоне;

a_в — содержание активной СаО (свободной СаО) в используемом вяжущем

Расход песка на 1 замес: П = 2,4‑В.

Количество воды затворения подбирают из условия получения бетона требуемой жесткости, контролируемой показателем жесткости (см. прил. 9). Ориентировочно содержание воды в бетонной смеси, уплотняемой вибрацией, в зависимости от свойств материалов и консистенции бетонкой смеси изменяется в пределах 8 — 12% от веса сухих компонентов.

Для вычисления расхода материалов на 1 м³ бетона при изготовлении образцов определяется объемная масса уплотненной бетонной смеси. Для этого необходимо взвесить форму без смеси, а затем ту же форму ¾ с уплотненной бетонной смесью.

Объемная масса уплотненной бетонной смеси g_б.см определяется следующим образом:

g_б.см = ,

где Q₁ ¾ масса формы без смеси, кг;

Q₂ ¾ масса формы с уплотненной бетонной смесью, кг;

V — объем формы, л.

Расход материалов, кг/м³, бетона составит:

вяжущего

×1000;

песка-заполнителя

×1000;

воды

×1000.

Величины В, П и W расход вяжущего, песка и воды на 1 замес.

Через сутки после окончания автоклавной обработки образцы освобождают от форм, взвешивают и определяют объемную массу отвердевшего бетона и предел прочности его при сжатии.

По полученным значениям прочности бетона в пересчете на марку (R_б), расхода вяжущего (В) и величины вяжуще-водного отношения (В/W) строят графики зависимостей:

R_б = f (В/W); В = f (В/W).

На основании построенных графиков, представляющих собой отрезки прямых, не проходящих через начало координат, для бетона требуемой марки определяют величины В/W и В и рассчитывают содержание активной CаО в бетонной смеси.

В случае, если бетон требуемой марки не получен на основе исследуемого вяжущего, следует либо изменить его состав (уменьшить в нем содержание активной), либо повысить дисперсность молотого песка в нем (в пределах, указанных в табл. 1).

Таблица 1

Содержание

Влажность

Состав смеси по весу, кг*

Вес, кг

активной СаО в вяжущем, %

активной СаО в бетонной смеси

бетонной смеси

В W

вяжущее

песок

вода

формы

формы с бетоном

бетона в объеме формы

36,6

4,0

7,6

1,43

0,79

230

6,41

1873

0,55

162

7,555

14,350

6,795

36,6

5,5

8,0

1,88

1,08

315

6,12

1782

0,575

168

10,300

17,100

6,800

36,6

7,0

8,4

2,27

1,375

402

5,82

1720

0,605

178

7,960

14,870

6,910

Продолжение табл. 1

Бетонные образцы

Объемная масса

Размеры, см

Объемная

Предел прочности при сжатии, МПа

сырца, кг/м³

Вес, кг

масса, кг/м³

фактический

в пересчете на кубы с ребром 15 см

10,1

2115

2070

37,8

2265

2100

39,2

2095

35,2

Сред.

2090

37,4

34,0

9,9

2115

2140

51,3

2265

2125

46,8 4

2130

47,

Сред.

2130

48,2

43,8

10,1

2175

2130

56,2

2300

2150

61,7

140

2140

16,6

Сред.

2140

58,5

53,2

*Над чертой ¾ расход материала на 1 замес, под чертой ¾ на 1 м³ бетона.

Поясним предложенное конкретным примером.

Для изготовления панелей внутренних стен толщиной 16 см требуется применять силикатный бетон марки М 300 с показателем жесткости 20 с.

Для приготовления вяжущего используют известь с содержанием в ней активной окиси кальция 80 %. Основные показатели свойств песка, применяемого в качестве компонента вяжущего:

песок очень мелкий, М_к ¾ 1,11;

содержание SiO_{2несвяз} ¾ 94,8%;

органические примеси ¾ светлее эталона;

отмучиваемые пылевидные, глинистые и илистые примеси - 0,5%.

Свойства песка заполнителя:

содержание SiO_{2несвяз} ¾ 56,8%;

модуль крупности ¾ 3,l;

содержание отмучиваемых примесей ¾ 2,7%.

Таким образом, песок как компонент вяжущего и как заполнитель удовлетворяет нормативным требованиям.

Применение разных песков для приготовления вяжущего и в качестве заполнителя обусловлено тем, что последний, вследствие большой крупности, нецелесообразно подвергать измельчению, если имеются карьеры более мелкого песка, тем более с повышенным содержанием SiO_{2несвяз}.

Учитывая требования к прочности бетона (марка М300) и свойства сырья (высокое содержание кварца в песке-компоненте вяжущего, крупный песок-заполнитель хорошей гранулометрии) принимают состав вяжущего по содержанию активной СаО, близкий к верхнему пределу ¾ 38%, а степень измельчения вяжущего по удельной поверхности молотого песка, равной 1500 см²/г.

В рассматриваемом примере фактическое содержание активной СаО в вяжущем составило 36,6%, а удельная поверхность молотого песка ¾ 1500 см²/г.

На основе исследуемых материалов (вяжущего и песка) были приготовлены бетонные смеси с содержанием активной СаО 4; 5,5 и 7% с одинаковым показателем жесткости — 20 с. Уплотнение смесей осуществлялось вибрацией при частоте колебаний 2800 в мин и амплитуде 0,7 — 0,8 мм. Изготовляли кубы с ребром 10 см. Автоклавирование производили при 1,0 МПа с изотермической выдержкой 4 ч.

Рис. 2. Зависимость прочности бетона от вяжуще-водного отношения (В/W)

Результаты опытов по подбору состава бетона приведены в табл. 1 и на рис. 2, где по оси абсцисс отложена величина R_б, равная прочности бетона в кубах с ребром 10 см, умноженной на коэффициент 0,91 в соответствии с ГОСТ 10180-78. Опыты показали, что даже при самом меньшем значении B/W для состава бетона с содержанием активной СаО ¾ 4% получен бетон с прочностью 340 кгс/см², т.е. выше требуемой.

По данным рис. 2 находим, что бетон марки М 300 получается при величине B/W равной 1,28 и расходе вяжущего на 1 м³ бетона - 200 кг/м³, из них извести 200×36,6/80 = 92 кг/м³ и молотого песка 200 ‑ 92 = 108 кг/м³.