Порядок виконання роботи. Органічні домішки (гумусові речовини) містять органічні кислоти, які призводять до розвитку корозії цементного каменю

Органічні домішки (гумусові речовини) містять органічні кислоти, які призводять до розвитку корозії цементного каменю.

Наявність органічних домішок (гумусових речовин) визначають порівнянням забарвлення лужного розчину над пробою піску із забарвленням еталону (колориметричним методом). Як еталон використовують спеціально приготовлений розчин таніну. Пісок вважається придатним для використання у бетонах або будівельних розчинах, якщо рідина над пробою піску не має кольору або має колір не темніший за еталон. За наявності темнішого кольору порівняно з еталоном проводять випробування заповнювачів у бетонах або будівельних розчинах.

Висновок передбачає визначення за вмістом органічних домішок придатності піску до використання як дрібного заповнювача при виготовленні бетонної суміші.

8.2.3. Визначення зернового складу і модуля крупності дрібного заповнювача

Зерновий (гранулометричний) склад піску характеризуєтьсявідносним (процентним) вмістом у ньому зерен різних розмірів. Модуль крупності – умовний показник крупності піску, визначається як сума повних залишків на контрольних ситах, поділена на 100.

Матеріал: проби піску кварцового.

Прилади: ваги технічні, набір стандартних сит.

Порядок виконання роботи

Зерновий (гранулометричний) склад піску визначають шляхом розсіювання висушеної до постійної маси проби піску на стандартному наборі сит (ситовий метод).

Спочатку висушену пробу піску масою не менше 2000г просіюють крізь сита з круглими отворами діаметрами 10 та 5 мм. Залишки на ситах зважують і розраховують вміст у пробі піску фракцій гравію з розмірами зерен від 5 до 10 мм (Гр ₅) і більше 10 мм (Гр₁₀) у процентах за масою за формулою:

, ,

де m ₁₀, m ₅ – залишки на ситі з круглими отворами діаметрами 10 та 5 мм відповідно, г;

m – маса досліджуваної проби піску, г.

Із проби піску, який пройшов крізь сито з отворами діаметром 5 мм, відбирають наважку масою (не менше) 1000 г для визначення зернового складу.

Підготовлену наважку піску просіюють механічним або ручним способами крізь набір сит з круглими отворами діаметром 2,5 мм та з сітками з розмірами отворів 1,25; 0,63; 0,315 і 0,16 мм (рис.8.1).

Просіювання вважають закінченим, коли при контрольному ручному струшуванні кожного сита протягом 1 хв крізь сито проходило не більше 0,1% від загальної маси наважки. При механічному просіюванні його тривалість встановлюють експериментально залежно від приладу, який застосовується. При ручному просіюванні допускається визначати закінчення просіювання, інтенсивно струшуючи кожне сито над аркушем паперу. В цьому випадку просіювання вважають закінченим, якщо практично не спостерігається падіння зерен піску.

а б

Рис.8. 1. Визначення часткових (а) та повних (б) залишків на ситах

Залишки піску на кожному ситі зважують. За результатами просіювання розраховують:

- частковий залишок на кожному ситі (а _і) в процентах за формулою:

,

де m _i – маса залишку на даному ситі, г; m – маса проби піску, що просіюється, г;

- повний залишок на кожному ситі (А _і) у процентах, як суму часткових залишків на всіх ситах із більшим розміром отворів і залишку на даному ситі за формулою:

А _і = а _2,5 + а _1,25 +... + а _і,

де а _2,5, а _1,25, а _і – часткові залишки на відповідних ситах, %;

- модуль крупності піску (М _к) без урахування зерен розмірами більше 5 мм за формулою:

,

де А _2,5, А _1,25, А _0,63, А _0,315, А _0,16 – повні залишки на ситах з отворами розміром 2,5;1,25; 0,63; 0,315; 0,16 мм, %.

Результати розрахунку заносять до таблиці 8.5, а також зображують графічно у вигляді кривої просіювання відповідно до рис. 8.2.

За положенням ламаної лінії, побудованої за результатами ситового аналізу зернового складу піску порівняно зі стандартним графіком, визначають придатність даного виду піску для приготування бетонної суміші.

Таблиця 8.5

Результати визначення зернового складу піску

Показник	Розміри отворів сит, мм	Пройшло крізь сито з розмірами отворів 0,16 мм, мас. %	Мк	Група піску за круп-ністю
2,5	1,25	0,63	0,315	0,16
Маса залишку на ситі mі, г	m 2,5	m 1,25	m 0,63	m 0,315	m 0,16	m0
Частковий залишок аі, мас.%	а 2,5	а 1,25	а 0,63	а 0,315	а 0,16	a0
Повний залишок Аі, мас.%	А 2,5	А 1,25	А 0,63	А 0,315	А 0,16	-

Умовними показниками крупності піску є його модуль крупності (М_к) та повний залишок на ситі №063 (А _0,63). Для загальної оцінки крупності піску можна використати дані таблиці 8.6. Якщо за модулем крупності та повним залишком на ситі №063 (А _0,63) піски відносяться до різних груп, то визначальним є модуль крупності.

Повні залишки на контрольних ситах, % за масою

Розміри отворів контрольних сит, мм

Рис.8.2. Криві зернового складу піску:

1 – допустима нижня границя крупності (М_к =1,5); 2 – рекомендована нижня границя крупності піску для бетонів класу В 15 і вище; 3 – те ж для бетонів класу В 25
та вище (М_к =2,5); 4 – допустима верхня границя крупності пісків (М_к =3,25)

Таблиця 8.6

Класифікація пісків за крупністю

Група піску	Модуль крупності, Мк	Повний залишок на ситі №063, А 0.63, мас.%
Підвищеної крупності	Понад 3 до 3,5	Понад 65 до 75
Крупний	Понад 2,5 до 3,0	Понад 45 до 65
Середній	Понад 2,0 до 2,5	Понад 30 до 45
Дрібний	Понад 1,5 до 2,0	Понад 10 до 30
Дуже дрібний	Понад 1,0 до 1,5	До10

Висновок передбачає визначення модуля крупності та групи піску за крупністю, а також встановлення його придатності до використання як дрібного заповнювача при отриманні бетонів різного призначення.

Лабораторна робота № 9

БЕТОНи ЗАГАЛЬНОБУДІВЕЛЬНОГО ТА спеціального ПРИЗНАЧЕННЯ

Короткі відомості

Бетон – штучний камінь, отриманий при твердненні раціонально підібраної бетонної суміші, що складається з в’яжучої речовини, дрібного (піску), крупного (щебінь, гравій) заповнювачів, добавок і води. Класифікацію бетонів здійснюють за такими ознаками як основне призначення, вид в’яжучих, вид заповнювачів, характер структури.

За основним призначенням бетони поділяють на конструкційні і спеціальні(гідротехнічні, дорожні, хімічностійкі, жаростійкі, декоративні, радіаційно-захисні, та ін.).

Конструкційні бетони – бетони несучих і огороджувальних конструкцій будівель та споруд, визначальними для яких є вимоги до фізико-механічних характеристик.

Спеціальні бетони – бетони, до яких висуваються вимоги залежно від призначення. Наприклад, бетони жаростійкі – спеціальні бетони, призначені для сприйняття дії температур вище 200^оС. Бетони хімічностійкі – спеціальні бетони, які призначені для роботи в умовах дії агресивних середовищ. Бетони радіаційно-захисні – спеціальні бетони, призначені для захисту від дії радіаційних випромінювань.

За видом в’яжучої речовини, що використовується, бетони поділяють на портландцементні, вапняні, гіпсові, спеціальні (лужні, полімерні та ін.). За видом заповнювачів бетони можуть бути на щільних заповнювачах, пористих заповнювачах, спеціальних заповнювачах. За розмірами крупного заповнювача розрізняють бетони: крупнозернисті, що містять заповнювач розміром від 10 до 150 мм; дрібнозернисті – з найбільшою крупністю зерен не більше 10 мм, піщані – розглядаються як різновид дрібнозернистих і містять пісок крупністю до 5 мм. За характером структури бетони можуть бути щільні, поризовані, ніздрюваті та крупнопористі.

Вимоги до конструкційних бетонів встановлюються за показниками фізичних та фізико-механічних властивостей, а для спеціальних бетонів, крім загально прийнятих вимог, висуваються вимоги залежно від умов експлуатації конструкцій та виробів.

За середньою густиною у сухому стані бетони поділяють на:

· особливо важкі (понад 2500 кг/м³), що отримують з використанням заповнювачів у вигляді бариту, залізних або сталевих руд;

· важкі (2200...2500 кг/м³), що передбачають застосування заповнювачів із щільних гірських порід;

· полегшені (2000...2200 кг/м³) виготовляють з використанням нещільних заповнювачів (вапняк-черепашник, цегельний бій);

· легкі (500...2000 кг/м³) виготовляють з використанням легких пористих заповнювачів;

· особливо легкі (менше 500 кг/м³) представлені насамперед ніздрюватими бетонами та бетонами на основі штучних пористих заповнювачів (спученого перліту і вермикуліту).

Група бетонів, що має середню густину менше 2000 кг/м³ і відноситься до легких, розглянута в лабораторній роботі №10.

Важкий бетон за головним призначенням є конструкційним матеріалом і тому відрізняється поліфункціональними властивостями, в тому числі міцністю, відповідними деформаційними характеристиками та стійкістю в умовах експлуатації, в тому числі, морозо- та корозійною стійкістю, водонепроникністю.

Основним показником міцності бетону, що подається в нормативних документах, є його клас, тобто міцність, яка приймається з гарантованою забезпеченістю 0,95. Це означає, що гарантована міцність (МПа) досягається не менш ніж у 95 випадках зі 100. Для важкого бетону стандартизовані класи за міцністю при стиску від В 3,5 до В 80; за міцністю при розтягу – від В_t 0,4 до В_t 4,0; за міцністю при згині від B_tb 0,4 до B_tb 8,0.

Морозостійкість бетону характеризується найбільшим числом циклів навперемінного заморожування і відтавання, що спроможні витримати зразки бетону (в насиченому водою або сольовим розчином стані) без зниження міцності більше 5% та втрати маси до 3%. За морозостійкістю бетони поділяють на марки від F 50 до F 1000.

Характеристикою водонепроникності бетону є його марка, що відповідає максимальному тиску (0,2...2 МПа), при якому не спостерігається фільтрація води крізь стандартний зразок. Розрізняють марки бетону за водонепроникністю від W 2 до W 20.

Залежно від призначення якість бетону оцінюють за допомогою таких технічних показників як міцність при стиску та розтягу, середня густина, вологість, водопоглинання, пористість, водонепроникність, морозостійкість, стираність, призмова міцність, модуль пружності, коефіцієнт Пуассона, деформації усадки і повзучості, витривалість та тепловиділення.

Для бетонів спеціального призначення визначають їх властивості, які обумовлені умовами використання.

Для високоміцних бетонів визначальним показником якості є міцність при стиску, яка повинна становити не менш ніж 50 МПа.

Для жаростійких бетонів визначальними, крім показників середньої густини та міцності, є максимальна температура використання, величина залишкової міцності та температура деформації під навантаженням.

Гідротехнічний бетон повинен відрізнятись достатньою міцністю при стиску та розтягу, водостійкістю, водонепроникністю, морозостійкістю, стійкістю до хімічної корозії у водному середовищі та низьким тепловиділенням при твердінні.

Дорожній бетон відрізняється від звичайного високою міцністю при розтягу та стиску, підвищеною морозостійкістю, зносостійкістю та корозійною стійкістю.

Декоративні бетони, які застосовують для надання художньої виразності фасадам та інтер’єрам будівель, а також для елементів благоустрою навколишнього середовища, повинні відрізнятися різноманіттям кольорів, фактур поверхні та форм з одночасним збереженням експлуатаційних властивостей (залежно від призначення бетону – для стін, підлог, доріг та ін.).

Визначальним показником для корозійностійкого бетону є коефіцієнт хімічної стійкості до дії агресивного середовища.

Бетон для захисту від радіації повинен мати відповідну міцність при стиску та відносно низький модуль пружності, бути стійким до радіації, а також вогне- та жаростійким.

Метою роботи є визначення фізичних властивостей важких бетонів різного призначення, а також ознайомлення з різновидами бетонів спеціального призначення, їхніми властивостями, особливостями отримання і використання.