Содержание гидратной воды определяют по формуле
где W ?? содержание гидратной воды, г, на вяжущего;
а ?? навеска вяжущего, г;
b ?? навеска вяжущего после прокаливания, г.
Определение общего содержания активной окиси кальция в вяжущим осуществляют по сахаратному способу в соответствии с ГОСТ 2268-77. Степень гидратации извести в вяжущем рассчитывают по формуле
где ?? ?? степень гидратации извести в вяжущем, %;
А ?? содержание активной СаО, %;
0,32 ?? количество воды на гидратацию СаО;
W ?? содержание гидратной воды, г.
Приложение 7
Определение содержания свободной окиси кальция в известково-белито-песчаных вяжущих
Применяемые реактивы и растворы:
сахароза по ГОСТ 5833-75, 10%-ный раствор,
фенолфталеин по ГОСТ 5850—72, 1%-ный спиртовой раствор,
соляная кислота по ГОСТ 31 18—77, 1н. титрованный раствор.
Навеску вяжущего около помещают в коническую колбу вместимостью 250 мл, добавляют 100 мл раствора сахарозы, плотно закрывают пробкой и энергично взбалтывают в течение 15 мин.
Для улучшения перемешивания в колбу предварительно помещают 3 ?? 5 стеклянных бус или оплавленных стеклянных палочек длиной 5 ?? .
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 ?? 4 раза (примерное количество раствора сахарозы для промывки ?? 100 мл). В фильтрат добавляют 2 ?? 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 ?? объем 1н. раствора соляной кислоты, пошедшей на титрование мл.;
ТСаО ?? титр 1н. раствора соляной кислоты, выраженный в г СаО;
G ?? 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 ?? вяжущее;
W ?? 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 ?? 1300 см2/г, для более высоких марок — 1500 — 2200 см2/г; степень гидратации извести в вяжущем в пределах 60 ?? 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 ?? 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 бетонной смеси (с учетом возможных потерь при изготовлении образцов) составит . Тогда для изготовлении трех образцов-близнецов с общим объемом, V потребуется
В + П = 2,4 V,
где V — объем трех образцов, л;
В ?? расход вяжущего на 1 замес, кг;
П ?? расход песка на 1 замес, кг.
Для каждого состава бетонной смеси расход вяжущего на 1 замес определяется по формуле
,
где aá — принятое содержание активной СаО в бетоне;
aâ — содержание активной СаО (свободной СаО) в используемом вяжущем
Расход песка на 1 замес: П = 2,4В.
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 бетона при изготовлении образцов определяется объемная масса уплотненной бетонной смеси. Для этого необходимо взвесить форму без смеси, а затем ту же форму ?? с уплотненной бетонной смесью.
Объемная масса уплотненной бетонной смеси ??б.см определяется следующим образом:
??б.см = ,
где Q1 ?? масса формы без смеси, кг;
Q2 ?? 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 (Rб), расхода вяжущего (В) и величины вяжуще-водного отношения (В/W) строят графики зависимостей:
Rб = 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 активной СаО в вяжущем, % |
Содержание активной СаО в бетонной смеси |
Влажность бетонной смеси |
В W |
Состав смеси по весу, кг* |
Вес, кг
|
||||
|
|
|
|
|
вяжущее |
песок |
вода |
формы |
формы с бетоном |
бетона в объеме формы |
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
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
|
Объемная масса сырца, кг/м3 |
Бетонные образцы |
||||||
|
|
Размеры, см |
Вес, кг |
Объемная масса, кг/м3 |
Предел прочности при сжатии, МПа |
|||
|
|
a |
b |
h |
|
|
фактический |
в пересчете на кубы с ребром |
|
11 |
12 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
|
|
10,1 |
10 |
10,1 |
2115 |
2070 |
37,8 |
|
|
2265 |
10 |
10 |
10 |
2100 |
2100 |
39,2 |
|
|
|
10 |
10 |
10 |
2095 |
2095 |
35,2 |
|
|
|
|
|
|
Сред. |
2090 |
37,4 |
34,0 |
|
|
9,9 |
10 |
10 |
2115 |
2140 |
51,3 |
|
|
2265 |
10 |
10 |
10 |
2125 |
2125 |
46,8 4 |
|
|
|
10 |
10 |
10 |
2130 |
2130 |
47, |
|
|
|
|
|
|
Сред. |
2130 |
48,2 |
43,8 |
|
|
10,1 |
10 |
10 |
2175 |
2130 |
56,2 |
|
|
2300 |
10 |
10 |
10 |
2150 |
2150 |
61,7 |
|
|
|
10 |
10 |
10 |
140 |
2140 |
16,6 |
|
|
|
|
|
|
Сред. |
2140 |
58,5 |
53,2 |
*Над чертой ?? расход материала на 1 замес, под чертой ?? на бетона.
Поясним предложенное конкретным примером.
Для изготовления панелей внутренних стен толщиной 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, Мк ?? 1,11;
содержание SiO2несвяз ?? 94,8%;
органические примеси ?? светлее эталона;
отмучиваемые пылевидные, глинистые и илистые примеси - 0,5%.
Свойства песка заполнителя:
содержание SiO2несвяз ?? 56,8%;
модуль крупности ?? 3,l;
содержание отмучиваемых примесей ?? 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 SiO2несвяз.
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 ?? 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 ?? 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 — . Изготовляли кубы с ребром . 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 Rб, равная прочности бетона в кубах с ребром , 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 ?? 4% получен бетон с прочностью 340 кгс/см2, т.е. выше требуемой.
