Производство линейных конструкций (свай) (стр. 2 из 9)
Для бетонов различной прочности рекомендуется использовать следующие марки цемента:
Марка 100 150 200 300 400 500 600
(класс) бетона В7,5 810 В15 В25 830 340 В45
Марка цемента 300 400 400 400 500 600 600
Цёменты, имеющие величину активности выше значения требуемой прочности бетона в два и более раз, при отсутствии агрессии должны применяться с тонкомолотыми активными минеральными добавками или микронаполнителями, снижающими активность цемента, но увеличивающими общее количество вяжущего.
Установлено, что. с увёличением содержания добавки на 1% активность цемента снижается примерно на 1%.Ориентировочно требуемый расход добавки д может быть определен из выражения
,где 
- активность цемента с добавкой;
- активность цемента.Минимальный расход цемента для неармированных конструкций должен составлять не менее 200 кг на 1 м3 бетона, а для железобетонных конструкций – не менее 220 кг. Максимальный расход цемента, в бетоне не должен превышать 600 кг/м3.
Значения плотности и насыпной плотности цементов приведен в табл. 1.
Таблица 2.1
| Вид цемента | Плотность, кг/см3 | Насыпная плотность, кг/м3 |
| Портландцемент и некоторые его разновидности (пластифицированный, сульфатостойкий) | 3,0…3,3 | 1000…1400 |
| Пуццолановый портландцемент | 2,7…2,9 | 950…1300 |
| Шлакопортландцемент | 2,8…3,1 | 1100…1400 |
Испытания цемента производятся по ГОСТ 310.4–76*… ГОСТ 310.4–81*. Основные свойства цементов для бетона регламентированы ГОСТ 10178–85*.
Применяемые для приготовления бетона заполнители классифицируются по величине зерен: мелкий заполнитель – песок с размером зерен до 5 мм, крупный – с размером зерен более 5 мм – в свою очередь подразделяется на щебень и гравий. Щебень получают дроблением горных пород, гравий представляет собой рыхлую смесь выветрившихся горных пород.
Заполнители оказывают непосредственное влияние на характеристики бетонной смеси и на свойства затвердевшего бетона.
2.2 Крупный заполнитель
Определение основных характеристик крупных заполнителей для тяжелого бетона производится в соответствии с ГОСТ 8269.0–97 «Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленности производствадля строительных работ. Методы физико-механических испытаний».
Плотность зерен определяют, помещая навеску
т = 100 г. щебня (гравия), насыщенную водой в частично наполненный водой мерный цилиндр объемом 0,5 л. Определив объем (V1 см3), занимаемый в цилиндре водой допогружения щебня (гравия), и объем (V2) после погружения. щёбня (гравия), вычисляют плотность зерен заполнителя по формуле:
, г/см3 (кг/м3)Насыпная плотность определяется взвешиванием определенного объема щебня (гравия) в мерном цилиндре со стандартным уплотнением.
Под, стандартным уплотнением понимается уплотнение под действием собственной массы при насыпании щебня (гравия) в посуду совком с высоты 10 см до образования конуса, который снимается вровень с краями.
В зависимости открупности щебня (гравия) принимают емкость мерного цилиндра по табл. 2.
Взвешивают сначала пустую мерную посуду, затем – со щебнем (гравием), после чего определяют насыпную плотность щебня (гравия)
по формуле 
, кг/дм3 (кг/м3)где т1– масса мерного цилиндра, кг; т2 – масса черного цилиндра со щебнем (гравием), кг; V– объем черного цилиндра, дм3.
Таблица 2.2
| Наибольшая крупность щебня (гравия), мм | Объем мерного цилиндра, л |
| 10 | 5 |
| 20 | 10 |
| 40 | 20 |
| 70 и более | 50 |
Пустотность (объем межзерновых пустот) щебня зависит от одержания в нем зерен различной крупности и степени его уплотнения.
Повышение пустотности щебня вызывает увеличенный расход цемента в бетоне.
Пустотность щебня (гравия) определяют на основании ранее установленных значений плотности зерен щебня (гравия) и насыпной
плотности щебня (гравия) по формуле:
,где Vпуст – пустотность щебня. (гравия), %;
- насыпная плотность щебня (гравия), кг/дм3; 
– плотность зерен щебня (гравйя), г/см3). Зерновой состав. Для определения. зернового состава нефракциокированного щебня (гравия) берут среднюю пробу в количестве, указанном в табл. 3. Пробу просеивают через стандартный набор сит 0,14; 3; 5; 10; 20; 40 и 70 мм. Частицы щебня (гравия) прошедшие через сито 0,14 мм, отбрасывают. Остатки щебня (гравия) на каждом сите взвешивают, ’ определяя тем самым частные остатки т0,14; т3; т70в граммах.
Складывая сумму частных остатков на всех ситах, определяют
суммарную массу просеянной пробы:
,Затем вычисляют частные остатки в% от суммарной массы пробы
, а также полные остатки, равные сумме частных остатков на данном и на всех вышележащих ситах с большим размером отверстий.Таблица 2.3 Масса пробы щебня
| Наибольшая крупность зерен щебня (гравия), мм | Масса пробы, кг |
| 10 | 5,0 |
| 20 | 10 |
| 40 | 20 |
| 70 | 30 |
| 70 и более | 50 |
По результатам этих определений строят кривую просеивания, характеризующую зерновой состав испытуемого щебня (гравия). По горизонтальной оси графика откладывают в масштабе размеры отверстий контрольных сит от 0,14 до 70 мм. По вертикали откладывают полные остатки на каждом из сит в% сверху вниз. Полученные точки графика соединяют плавной кривой (или ломаной), состоящей из участков прямых линий между смещениями по размеру отверстий ситами.
Наибольшая и наименьшая крупности щебня (гравия) пробы характеризуются размерами отверстий сит, полные остатки на которых, определенные по кривой просеивания, составляют соответственно 5% (Днаиб) и 95%. (Днаим). Значения этих размеров определяют в большую сторону до ближайших размеров отверстии стандартных сит.
Водопоглощение. Для определения водогхоглощения щебня берут пробу в количестве, указанном в табл. 4, и помещают в сосуд с водой комнатной температуры на 48 ч (при кипячении в течение 2 ч) так, чтобы уровень воды был выше кусков щебня не менее чем на 20 мм. Затем образцы вынимают, удаляют влагу с поверхности влажной мягкой тряпкой и взвешивают.
Таблица 2.4
| Наибольшая крупность щебня, мм | Масса пробы, кг |
| 10 | 0,5 |
| 20 | 1,0 |
| 40 | 2,5 |
| 70 | 5,0 |
| 70 и более | 10,0 |
Водопоглощение (Wм) в% по массе вычисляют с точностью до
0,1% по формуле
,где т – масса пробы в сухом состоянии, г; т1 – масса пробы в насыщенном водой состоянии, г.
Прочность по показателю дробимости при сжатии в цилиндре. Для определения прочности щебня (гравия) применяют цилиндр диаметром 150 ми, а для фракций 5…10 и 20…10 мм допускается применять цилиндр диаметром 75 мм.
Навеску щебня (гравия) массой 500 г. для цилиндра диаметром 75 мм и 4 кг для цилиндра диаметром 150 мм насыпают с высоты 5 см в цилиндр, затем вставляют плунжер и помещают под прёсс. Повышая давление пресса на 100…200 кгс/с, доводят его при испытании в цилиндре диаметром 75 мм до 5Тс, а при испытании в цилиндре диаметром 150 мм – до 20 Тс.
Раздробленный щебень (гравий) просеивают через сита с размером отверстий 1,25 мм для фракции 5…10 мм, 2,5 – для фракции
10…20 мм, 5,0 – для фракции 20…40 мм.
Остаток щебня (гравия) взвешивают и вычисляют показатель дробимости в процентах по формуле
,где т – масса пробы щебня, г; т1– масса остатка на контрольном сите после просеивания раздробленной в цилиндре пробы щебня (гравия), г.
Испытания повторяют два раза, используя две подготовленные
пробы.
При испытании щебня (гравия), состоящего из смеси двух или
более смежных фракций, показатель дробимости Др вычисляют как средневзвешенное результатов испытания отдельных фракций.
По ГОСТ 8267–82 устанавливается марка щебня по результатам определения показателя дробимости. Для всех видов тяжелого бетона сборных конструкций должен использоваться щебень из метаморфических пород марки не ниже 600 и осадочных пород марки не ниже 300.
Марки щебня (гравия) по дробимости должны быть не ниже:
Др8– для бетона марок М 400 и выше;
ДрI2 – для бетона марок М 350 и М 300;
ДрI6 – для бетона марок ниже М 300.
2.3 Мелкий заполнитель
Методы испытаний мелкого заполнителя для бетона устанавливаются ГОСТ 8735 – 88*.Свойства песка регламентированы ГОСТ 8736–93.
Плотность зерен необходимо знать для расчета пустотности песка при проектировании состава бетона.
Мерный цилиндр, наполненный водой в количестве 100…150 см3V1,всыпают 200 г. песка и определяют объем V2, занятый водой после всыпания.