Подвижность бетонной смеси определяют с помощью стандартного конуса (черт. № 37, а), для чего конус с предварительно смоченной внутри поверхностью устанавливают на горизонтальную плоскость и наполняют бетонной смесью тремя разными по высоте слоями (по 10 см). Каждый уложенный слой штыкуют 25 раз металлическим стержнем диаметром 16 мм. После укладки и уплотнения последнего слоя излишек удаляют металлической линейной, а форму конуса поднимают за ручки строго вертикально и устанавливают рядом с конусом из бетонной смеси. Под действием собственного веса бетонная смесь оседает и величина осадки замеряется линейкой.
черт. № 37. Определение подвижности и жесткости бетонной смеси:
а — стандартным конусом; б — техническим вискозиметром; в — по коэффициенту уплотнения; г -шаром «Келли»; 1 — стандартный конус; 2 — бетонный конус; 3 — линейка; 4 — цилиндрический сосуд; 5 — кольцо; 6 — градуированный стержень; 7 — стандартная виброплощадка; 8 — усеченный конус; 5 -цилиндр; 10 — полушар; 11 — рама прибора
Подвижность бетонной смеси характеризуется величиной осадка-конуса (см) и принимается как среднее арифметическое результатов двух испытаний. При получении косой осадки конуса испытание повторяется.
Для повышения точности испытаний необходимо: смачивать внутреннюю поверхность конуса, не проводить испытания на полу вблизи работающих машин, поскольку даже незначительные сотрясения могут увеличивать осадку, не проводить испытания на шероховатом и сухом основании, уменьшающем осадку конуса.
Во избежание влияния перечисленных факторов испытания следует проводить на гладком, не впитывающем воду основании.
Основным недостатком этого метода является то, что осадка конуса, характеризующая весьма подвижные смеси, не имеет прямого отношения к работе, которая затрачивается при уплотнении бетонной смеси методом вибрирования. В связи с этим более совершенными являются методы, основанные на использовании вибрации.
Определение жесткости бетонной смеси с максимальной крупностью зерен заполнителя до 40 мм производится с помощью технического вискозиметра (черт. № 37, б). Цилиндрический сосуд устанавливают и закрепляют на лабораторной виброплощадке с частотой колебаний 3000±200 кол/мин и амплитудой под нагрузкой 0,35 мм. После этого в сосуд вставляют кольцо и закрепляют в таком положении, чтобы между нижней плоскостью кольца и днищем сосуда оставалась щель размером 70 мм. Затем в кольцо вставляют стандартный конус с воронкой и наполняют его бетонной смесью тремя равными по высоте слоями с штыкованием каждого слоя по 25 раз металлическим стержнем. Для окончательного уплотнения бетонной смеси конус вибрируют от 5 до 30 сек. Излишек смеси срезают металлической линейкой и снимают конус. После этого устанавливают штатив с измерительной штангой, опускают зажимный винт и дают возможность измерительной штанге опускаться до соприкосновения диска с поверхностью бетонной смеси. Одновременно включают вибратор и секундомер. Вибрирование продолжают до тех пор, пока бетонный конус не деформируется и не превратится в равновеликий цилиндр. Этот момент фиксируется опускаемой штангой, риска которой должна совпасть с верхней плоскостью головки штатива.
Время, прошедшее от начала вибрирования до момента его прекращения, при одновременном опускании штанги до совпадения риски с верхней плоскостью головки штатива является показателем удобоукладываемости (сек).
Наиболее простым и широко распространенным для бетонных смесей с крупностью щебня до 70 мм является метод Б. Г. Скрамтаева, заключающийся в следующем. Металлическую форму 20X20X20 см устанавливают на лабораторную виброплощадку и закрепляют при помощи клиньев. В форму устанавливают стандартный конус и заполняют его бетонной смесью тремя равными слоями с штыкованием по 25 раз каждый слой. Затем конус осторожно снимают, замеряют осадку, если она есть, и одновременно включают вибратор и секундомер. Вибрирование продолжают до тех пор, пока бетонный конус не будет полностью деформирован, а поверхность бетонной смеси не станет горизонтальной.
Время, необходимое для этого вибрирования, умноженное на 1,5, служит показателем удобоукладываемости бетонной смеси.
Следует отметить, что технический вискозиметр и метод Б. Г. Скрамтаева не обеспечивает достаточной чувствительности при испытании жестких и особо жестких бетонных смесей. Это объясняется тем, что скорость и траектория течения смеси в опалубке, зависящие от габаритов и конфигурации изделия, насыщенности его арматурой и других факторов, несколько отличаются от скорости и траектории течения бетонной смеси в техническом вискозиметре. В связи с этим наиболее правильные значения показателя жесткости и удобообрабатываемости бетонной смеси можно получить с помощью моделирования процесса движения смеси в опалубке.
Допускаемые отклонения фактических значений подвижности и жесткости бетонной смеси после момента приготовления даны в табл. 11.
Жесткость бетонной смеси за рубежом определяют по коэффициенту уплотнения бетонной смеси (черт. № 37,в). Сначала бетонную смесь помещают в верхний усеченный конус, затем, открыв днище, смесь под действием собственного веса падает в нижний конус. После этого открывают днище нижнего конуса, и смесь падает в равновеликий цилиндр, в котором бетонная смесь частично уплотняется в результате свободного падения. Затем цилиндр взвешивают, освобождают его от смеси и снова наполняют его, но с обязательным уплотнением смеси штыкованием через каждые 5 см толщины слоя либо вибрированием, после чего цилиндр снова взвешивают.
Отношение веса бетонной смеси, уплотненной при свободном ее падении, к весу смеси, уплотненной штыкованием или вибрированием, и будет служить коэффициентом уплотнения.
Коэффициент уплотнения в зависимости от способа уплотнения и крупности щебня до 20 мм соответствует осадке конуса, приведенной в табл. 12.
Для определения пластичности бетонной смеси, уложенной в опалубку или в формы, за рубежом пользуются прибором под названием «шар Келли» (черт. № 37,г). Прибор состоит из рамы с полукруглыми опорами и полушара весом 13,6 кг с градуированным вертикальным стержнем. Перед испытанием прибор устанавливается на предварительно заглаженную поверхность испытуемой бетонной смеси так, чтобы нижняя поверхность шара слегка касалась поверхности бетонной смеси. При таком положении отметка 0 на градуированном стержне совпадает с верхней частью рамы. Глубину погружения шара в бетонную смесь измеряют по градуированному стержню. Испытания проводят на расстоянии не ближе 22-23 см от края формы. Отношение величины погружения шара -к величине осадки конуса составляет для одних и тех же бетонных смесей от 1 : 1,3 до 1 : 1,4. Этот прибор используется для определения пластичности бетонной смеси при бетонировании массивных блоков, бетонных дорог и т. д.
Определение объемного веса бетонной смеси производится отбором средней пробы (как это было указано выше).
Среднюю пробу укладывают в сосуд емкостью 5 л и уплотняют на виброплощадке, добавляя новые порции до прекращения уменьшения объема бетонной смеси в сосуде и появления на поверхности бетонной смеси цементного молока. Затем поверхность бетонной смеси в сосуде заглаживают.
При уплотнении бетонной смеси штыкованием сосуд наполняют тремя одинаковыми по толщине слоями, причем каждый уложенный слой штыкуют 16 раз, а затем постукивают 15 раз дном цилиндра о пол, приподнимая последний на небольшую высоту.
Объемный вес бетонной смеси определяется как среднее арифметическое результатов двух испытаний и вычисляется по формуле.
Расхождение величин объемного "веса, полученного практически и вычисленного теоретически, не должно превышать 5-10%.
Опубликовано: 13.09.2013
