6.2.2 Навеску бетонной смеси помещают в сосуд объёмомера и уплотняют по ГОСТ 10180.
6.2.3 В объемомер с навеской бетонной смеси наливают взвешенное количество воды (с погрешностью не более 1 г) объемом в 1,5 - 2 раза большим, чем объем испытываемой смеси.
В течение 2-3 мин тщательно перемешивают бетонную смесь с водой металлическим стержнем. После перемешивания снимают образовавшуюся в сосуде пену и помещают ее в предварительно взвешенный стеклянный стакан вместимостью 100 - 200 мл.
6.2.4 Перемешивание и отбор пены повторяют не менее двух раз с промежутком времени 2-3 мин, после чего устанавливают суммарную массу отобранной пены с погрешностью не более 1 г.
6.2.5 При испытании бетонной смеси на пористом заполнителе перед каждым снятием пены в сосуд опускают пригружающий пуансон для предотвращения всплывания зерен заполнителя.
6.2.6 После последнего снятия пены в сосуд опускают пригружающий пуансон, на сосуд накладывают пластину со стрелкой так, чтобы ограничители соприкасались со стенками сосуда. Затем постепенно небольшой струёй доливают в сосуд воду по п. 6.2.3. После этого взвешиванием определяют суммарную массу всей налитой в сосуд воды с погрешностью до 1 г.
6.2.7 При испытании бетонной смеси на пористом заполнителе после окончания испытания поднимают пуансон, отбирают из испытанной смеси 20-50 зерен крупного заполнителя, которые обтирают влажной тканью, взвешивают их с погрешностью не более 1 г, высушивают до постоянной массы и вычисляют водопоглощение крупного заполнителя WЩ, %, за время от начала приготовления бетонной смеси до окончания испытания по формуле
(6)
где Щ1 - масса отобранной пробы крупного заполнителя в водонасыщенном состоянии, г;
Щ2 - то же, в сухом состоянии, г.
6.2.8 Пористость бетонной смеси , %, вычисляют с округлением до 0,1 % по формуле
(7)
где VСМ- объем испытываемой бетонной смеси в уплотненном состоянии, см3;
mB - масса всей влитой воды, г;
rB - плотность воды, принимаемая 1,0 г/см3;
V0 - постоянная объёмомера, см3, определяемая по п. 6.1.2;
mП - масса отобранной пены, г;
WЩ- водопоглощение крупного пористого заполнителя за время от момента приготовления смеси до окончания испытания, % массы;
п - коэффициент, равный 0,4 - для пористого гравия и 0,75 - для пористого щебня;
Щ - содержание крупного пористого заполнителя в номинальном составе бетонной смеси, кг/м3.
Для бетонной смеси на плотном заполнителе величины n, WЩ и Щ принимают равными нулю.
6.3 Компрессионный метод определения объема вовлеченного воздуха
6.3.1 Бетонную смесь укладывают в чашу поромера и уплотняют по ГОСТ 10180. После уплотнения излишек бетонной смеси срезают стальной линейкой. Затем фланец тщательно очищают от бетонной смеси, устанавливают на чаше крышку прибора, прижимают ее накидными болтами. Сливной вентиль при этом должен быть закрыт.
6.3.2 Через воронку заливают в прибор воду до отметки (50±30) % шкалы. Затем отклоняют прибор примерно на 30° от вертикали и, используя дно чаши как точку опоры, описывают 10 полных кругов верхним концом прибора, одновременно постукивая рукой по конической крышке для удаления пузырьков воздуха. Далее прибор возвращают в вертикальное положение, и доливают через воронку воду до уровня выше нулевой риски шкалы.
Если на поверхности воды появляется пена, то ее необходимо ликвидировать путем вливания через воронку от 1 до 3 мл спирта (этилового, метилового или др.).
Открыв сливной вентиль, приводят уровень воды к нулевому делению шкалы прибора.
6.3.3 Закрывают входной и сливной вентили и насосом поднимают давление в приборе до (110±5) кПа. Постукивают рукой по стенкам чаши и, когда давление опустится до 100 кПа, отмечают по шкале прибора уровень воды Н1.
6.3.4 Открыв входной вентиль, уменьшают избыточное давление до нуля, постукивая рукой в течение 1 мин по стенкам чаши, и затем отмечают уровень воды Н2.
6.3.5 Пористость бетонной смеси VВ, %, вычисляют по формуле
VB=2C(H1-H2)100, (8)
где С - цена деления шкалы прибора, устанавливаемая по п. 6.1.3;
Н1 и Н2- уровни воды, отмеченные в п. 6.3.3 и п. 6.3.4.
6.3.6 Пористость бетонной смеси вычисляют с округлением до 0,1 %, как среднеарифметическое значение результатов двух определений из одной отобранной пробы бетонной смеси, отличающихся между собой не более чем на 20 % среднего значения. При большем расхождении определение повторяют на новой пробе бетонной смеси.
6.4 Расчетный метод определения объема вовлеченного воздуха
Пористость уплотненной бетонной смеси VП, %, вычисляют с округлением до 0,1 % по формуле
(9)
где Ц, П, Щ, В и В1 - фактическая масса, кг, соответственно цемента, сухих песка и щебня (гравия), воды и раствора добавок в 1 м3 уплотненной бетонной смеси, вычисленные по формулам (1)-(4) ГОСТ 27006;
rЦ - истинная плотность цемента, г/см3, определяемая по ГОСТ 310.2 или принимаемая равной 3,1 для портландцемента и его разновидностей, и 3,0 - для шлакопортланд-цемента;
rП, rЩ - плотность зерен песка и щебня (гравия), г/см3, определяемая для плотного заполнителя соответственно по ГОСТ 8735 и ГОСТ 8269.0, а для пористого заполнителя - по ГОСТ 9758 в цементном тесте;
п - коэффициент, учитывающий увеличение средней плотности зерен крупного заполнителя в результате его частичного дробления при перемешивании бетонной смеси в смесителе принудительного действия.
п принимают равным:
1 - для плотного заполнителя;
1,05 - для пористого заполнителя с маркой по прочности П75 и более;
1,1 - для пористого заполнителя с маркой по прочности менее П75.
6.5 Определение объема межзерновых пустот в бетонной смеси
Объем межзерновых пустот, оставшихся в уплотненной бетонной смеси вследствие ее неполного уплотнения или недостаточного содержания растворной составляющей (по сравнению с объемом межзерновых пустот в крупном заполнителе), выражаемый в процентах к общему объему смеси, определяют экспериментальным способом.
6.5.1 Объем межзерновых пустот определяют в последовательности, приведенной ниже.
6.5.2 Уплотненную бетонную смесь, после определения средней плотности по п. 5.2, выкладывают из цилиндрического сосуда (или формы) на противень, растирают комья, тщательно перемешивают с добавлением 2000 г цемента и 600-800 г воды. После этого определяют среднюю плотность полученной смеси в уплотненном состоянии в соответствии с п. 5.2.
6.5.3 Объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси VП, %, вычисляют по формуле
(10)
где V1 - объем бетонной смеси, см3, равный вместимости мерного сосуда или формы, в которой определяли среднюю плотность по п. 5.2;
V2 - объем уплотненной бетонной смеси после добавления в нее цемента и воды, см3, вычисляемый по формуле
(11)
VЦ - объем добавленного цементного теста, см3, определяемый по формуле
(12)
где тСМ- масса испытываемой бетонной смеси (до добавления цемента и воды), г;
mЦ - масса добавленного цемента, г;
mB - масса добавленной воды, г;
rСМ- средняя плотность бетонной смеси в уплотненном состоянии после добавления в нее цемента и воды, г/см3;
rЦ- плотность цемента, г/см3, принимают по п. 6.4.
6.5.4 Объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси вычисляют с округлением до 0,1 %, как среднеарифметическое значение результатов двух определений из одной отобранной пробы, отличающихся между собой не более чем на 20 % среднего значения. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе.
Расслаиваемость бетонной смеси оценивают показателями раствороотделения и водоотделения.
7.1 Средства испытания
Для определения расслаиваемости бетонной смеси применяют:
- формы стальные для изготовления контрольных образцов бетона типа ФК-200 по ГОСТ 22685;
- сосуд вместимостью 5000 см3;
- виброплощадку лабораторную;
- противень;
- линейки стальные по ГОСТ 427;
- сито с отверстиями диаметром 5 мм;
- электрошкаф сушильный;
- посуду мерную стеклянную по ГОСТ 1770.
7.2 Определение раствороотделения бетонной смеси
7.2.1 Раствороотделение бетонной смеси с крупным заполнителем, характеризующее ее расслаиваемость при динамическом воздействии, определяют путем сопоставления содержания растворной составляющей в нижней и верхней частях бетонной смеси, уплотненной в мерном сосуде или форме для изготовления контрольных образцов бетона.
7.2.2 Бетонную смесь выкладывают в форму (сосуд) и уплотняют в соответствии с ГОСТ 10180 в зависимости от удобоукладываемости смеси. После этого уплотненную бетоную смесь дополнительно вибрируют на лабораторной виброплощадке в течение времени:
жесткую смесь - марок Ж1-Ж4 - 120 с,
СЖ1-СЖ3 - 180с;
подвижную смесь: марок П1 и П2 - 25 с,
марок П3-П5 - 10 с.
7.2.3 После дополнительного вибрирования верхний слой бетонной смеси высотой около половины высоты формы (сосуда) отбирают на предварительно взвешенный противень, а смесь, оставшуюся в нижней части формы, вибрируют до выравнивания поверхности смеси. Затем измеряют с погрешностью до 5 мм высоту слоя смеси НН, оставшейся в нижней части формы, и вычисляют высоту отобранного слоя смеси НВ. После этого оставшуюся в форме смесь выкладывают на второй взвешенный противень.
7.2.4 Разделенную таким образом на две навески смесь из верхней и нижней частей формы взвешивают с погрешностью до 10 г и подвергают мокрому рассеву на сите с отверстиями диаметром 5 мм. При мокром рассеве каждую навеску смеси, выложенную на сито, промывают струёй чистой воды до полного удаления цементно-песчаного раствора с поверхности зерен крупного заполнителя. Промывку смеси считают законченной, когда из сита вытекает чистая вода.
7.2.5 Отмытый крупный заполнитель из каждой навески смеси переносят на чистый противень и высушивают до постоянной массы при температуре (105±5) °С и взвешивают с погрешностью не более 10 г.
7.2.6 Массу растворной составляющей в навесках верхней и нижней частей формы с учетом объема отобранной пробы определяют по формулам
(13)
(14)
где тРВ, тРН - масса растворной составляющей смеси, находившейся в верхней и нижней частях формы, г;
mСМВ, mСМН - бетонной смеси, отобранной из верхней и нижней частей формы, г;
mЩВ, mЩН - высушенного крупного заполнителя, содержащегося в навесках из верхней и нижней частей формы, г;
Н - высота формы или сосуда, мм;
НВ, НН - фактическая высота верхнего и нижнего слоев смеси по п. 7.2.3, мм.
7.2.7 Показатель раствороотделения бетонной смеси ПР, %, определяют по формуле
(15)
где тРВ, тРН- то же, что в формулах (13) и (14).
7.2.8 Показатель раствороотделения для каждой пробы бетонной смеси определяют дважды и вычисляют с округлением до 1 %, как среднеарифметическое значение результатов двух определений, отличающихся между собой не более чем на 20 % среднего значения. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе бетонной смеси.
7.3 Определение водоотделения бетонной смеси
7.3.1 Водоотделение бетонной смеси определяют после ее отстаивания в мерном сосуде или форме в течение определенного промежутка времени.
7.3.2 Бетонную смесь укладывают в сосуд (форму), вместимость и размер которого в зависимости от наибольшей крупности зерен фракции заполнителя принимают по 5.1 и уплотняют на виброплощадке в зависимости от удобоукладываемости смеси в соответствии с п. 7.2.2. Уровень бетонной смеси должен быть на (10 ±5) мм ниже верхнего края сосуда (формы).
7.3.3 Сосуд (форму) накрывают листом паронепроницаемого материала (стекло, стальная пластина и т.п.) и оставляют в покое на 1,5 ч.
7.3.4 Отбирают пипеткой каждые 15 мин отделившуюся воду, собирая ее в стакан с крышкой и взвешивая по окончании испытания.
7.3.5 Водоотделение бетонной смеси ПВ, %, характеризуют объемом воды, выделившейся из бетонной смеси за 1,5 ч, отнесенным к объему бетонной смеси в сосуде (форме) и вычисляют по формуле
(16)
где mB - масса отделившейся воды, г;
rB - плотность воды, принимаемая равной 1 г/см3;
Vбс - объем уплотненной бетонной смеси, см3.
7.3.6 Водоотделение определяют дважды для каждой пробы бетонной смеси и вычисляют с округлением до 1 %, как среднеарифметическое значение результатов двух определений, отличающихся между собой не более чем на 20 % среднего значения. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе бетонной смеси.
8.1 Средства испытания
Применяют стеклянный термометр по ГОСТ 13646 или другой прибор для измерения температуры ценой деления не более 0,5 °С.
8.2 Проведение испытания
8.2.1 Температуру бетонной смеси измеряют на отдельной пробе смеси.
8.2.2 Измерение температуры бетонной смеси должно быть начато не позднее чем через 2 мин после отбора пробы.
8.2.3 Измеритель температуры погружают в бетонную смесь на глубину, определяемую техническим требованием к измерителю температуры.
8.2.4 Толщина слоя бетонной смеси вокруг измерителя температуры должна быть не менее 75 мм и не менее чем в 3 раза превышать наибольшую крупность зерен фракции заполнителя.
8.2.5 Температуру измеряют через 3 мин после погружения измерителя температуры в бетонную смесь.
Оценка сохраняемости свойств бетонной смеси (разделы 4 - 8) заключается в получении и оценке данных об изменении свойств в течение определенного времени.