Лабораторная работа по строительным материалам

 

 Қатардағы материалдарға  сапасы орташа толтырғыштар жатады, оның ішінде малтатас, орташа  белсенділікті портландцемент немесе  жоғары маркалы портландцемент.

Төмен сапалы материалдарға  төмен беріктікті ірі толтырғыштар және ұсақ құмдар,  төмен белсенділікті  цементтер жатады.

Су шығынын (су қажеттілігін) шамамен толтырғыш түйірлерінің түрін және ірілігін есепке алып жасалған 6.3-кесте бойынша бетон қоспасының берілген төсеуге қолайлылығына сүйене отырып анықтайды.

6.3-кесте

Бетон қоспасының 1 м³ судың ұйғарында шығыны

Қоспа көр-сет-кіші	ГОСТ 10181.1-81, бойынша қаттылық, сек	Жыл-жымы-лылық, см	Ірілігінде  су шығыны, л/м3,
			малтатастың				қиыршықтастың
			10	20	40	70	10	20	40	70
Ж0	31	-	150	135	125	120	160	150	135	130
Ж1	31-21	-	160	145	130	125	170	160	145	140
Ж2	20-11	-	165	150	135	130	175	165	150	145
Ж3	10-5	-	175	160	145	140	185	175	160	155
П1	-	1-4	190	175	160	155	200	190	175	170
П2	-	5-9	200	185	170	165	210	200	185	180
П3	-	10-15	215	205	190	180	225	215	200	190
П4	-	12-16	225	220	205	195	235	230	215	205

 

Ескерту :  26-28% әдеттегі  қоюлық қамыры бар және М_Ір= 2 құмы бар цементтегі қоспалар.  Цемент  қамырының әдеттегі қоюлығы өзгергенде су шығынын аз жағына қарай әр пайызға 3-5 л/м³   азайту керек, үлкен жағына содай мағынаға ұлғайту керек. Құм ірілігінің модулі аз жағына өзгерген жағдайда оның  мағынасын әр  0,5 ұлғайту керек, ал үлкен жағына – су шығынын 3-5 л/м³   азайту керек.

Цемент шығыны 1 м³   бетонға мына формула арқылы анықталуы, кг

Ц =С / С/Ц

 

Толтырғыштардың шығынын (құмның, қиыршықтастың (малтатастың)), (кг/м³), бетонның 1 м³  кг ені жағдайға сүйене есептейді:

- бетонның барлық компоненнтерінің  абсолюттік көлемдерінің санасы  тығыздалған бетон қоспасының 1 м³   тең,  яғни

 

Ц / ρ_ц + Қ / ρ_қ +  ҚТ(МТ) /  ρ _қт(мт) + С / ρ_с = 1,

 

мұндағы  Ц, С, Қ, ҚТ(МТ) – цементтің, судың, құмның, қиыршықтасың (малтатастың) шығыны, кг/м³;

                 ρ_ц, ρ_с, ρ_қ, ρ _қт(мт) – осы материалдардың нағыз тығыздығы, кг/м³;

                    Ц/ρ_ц,  Қ/ρ_қ, ҚТ(МТ)/ρ _қт(мт),  С/ρ_с  - материалдардың абсолюттік көлемдері, м³ ;

• цемент-құм ерітіндісі ірі толтырғыштың қуыстарын

түйірлерді біраз жылжытып толтырады, яғни

 

Ц / ρ_ц + Қ / ρ_қ + С / ρ_с = α V_{қ. қт(мт)} ҚТ(МТ) / ρ _қт(мт),

 

мұндағы   V _қт(мт)  - бөрпылдақ күйіндегі қиыршықтас(малтатас) қуысы;

                 ρ _қт(мт)   - қиыршықтас(малтатас) тығыздығы, кг/м³;

                 α   -   қиыршықтас  түйірлерінің  жылжу коэффициенттері (6.4-кесте).

Алдыңғы екі теңдеуі бірге шешу арқылы бетонның 1 м³   кг қиыршықтас шығынын анықтайтын формула табылады

 

ҚТ = 1/ {(α V_{қ.қт(мт)} ҚТ(МТ)/ ρ_қт(мт) + 1/ ρ_қт(мт))}

6.4-кесте

Созымды бетон қоспалары  үшін «α» коэффициентінің мағынасы

 

Цемент шығыны,     кг/м3	С/Ц тең болғанда коэффициент
	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
250	-	-	1,26	1,32	1,38
300	-	1,3	1,36	1,42	-
350	1,32	1,38	1,44	-	-
400	1,4	1,46	-	-	-

 

Ескерту: Ц және С/Ц  басқа мағыналарында коэффициент  интерполяциялау арқылы табылады.

 

Қиыршықтас шығынын  анықтаған соң бетон қоспасының жобалық көлемі мен цементі су және ірі толтырғыштың абсолюттік көлемдерінің сомасы арасындағы айырымы ретінде құм шығыны 

мына формула бойынша  есептелінеді

 

Қ = {1  -  (Ц/ ρ_ц +  ҚТ(МТ)/ ρ_қт(мт) + С/ρ_с)} ρ_қ

 

    Бетон қоспасының  1 м³ Ц, С, Қ, ҚТ(МТ) компоненттерінің шығынын анықтаған соң оның есептік тығыздығын есептейді

 

Ρ_б.қ.= Қ + ҚТ(МТ) + Ц + С ,   кг/м³

 

Бетонның шығу коэффициенті тығыз күйіндегі (1м³) бетон қоспасының көлемін оны дайындауға жұмсалған құрғақ құрастырушылар көлемдерінің сомасына бөлу арқылы табылады

 

β_б = 1 / V_ц + V_қ + V _қт  = 1 / (Ц/ ρ_үй.ц + Қ/ ρ_үй.қ +  ҚТ(МТ)/ ρ_{үй.қт(мт)}),

 

мұндағы     V_ц ,V_қ ,V _қт  - бетон қоспасының 1 м³ дайындауға жұмсалған құрғақ құрастырушылардың көлемі, м³/л;

                     ρ_үй.ц, ρ_үй.қ, ρ_үй.қт  - құрғақ материалдардың үйілген тығыздығы, кг/м³.

 

6.2.  Сынақ илеу дайындау және бетон  қоспасының жылжымалылығын не  қаттылығын анықтау

 

       Аспаптар : Ќлшеуш металл сызЉыштар, кЏрекше; диаметрi 16 мм дЌнгелек металл шыбы‹, дЌнгелетiлген Ћштары бар ЋзындыЉы 600 мм шыбы‹, стандартты конус, техникалы‹ вискозиметр.

   Материалдар : цемент, ‹Ћм, қиыршықтастар (малтатастастар), су.

       Бетон қоспасының 1000 литіріне (1м³) материалдардың есептік құрамын 10 литр көлеміне саналады. Компоненттердің алынған санынан сынақ илеу дайындалады және шығарылған бетон қоспасының жылжымалылығы не қаттылығы анықталады.

Араластыруды  төменде келтірілген жүйелілікпен жүргізеді. Құмның өлшенген мөлшерін металл астауға жайғастырады. Астау алдын  ала беттердің сулануына ылғалды  жоғалтпау үшін дымқылды шүбірекпен сүртіледі. Содан кейін цементтің қажетті мөлшерін қосады, сосын біркелкі түсті қоспа болғанда араластырылады; сонан-соң ірі толтырғыш қосылады және барлық қоспаны соған дейін араластырады,  қиыршықтас (малтатас) әзірше құрғақ қоспада біркелкі таратылғанға дейін; араластырылған қоспаның ортасында шұңқыр жасалынады, онда өлшенген судың жартысы құйылады, байқап араластырып материалдарды үйіндіге жинайды және судың қалған бөлігін қосады. Осыдан кейін жігермен бетон қоспасын ол біркелкілікке жеткенге дейін күректелінеді; араластыру ұзақтылығы 5 мин құрайды.

1. Бетон қоспасының жылжымалылығын анықтау

       Бетон қоспасын дайындағаннан  кейін өлшемі d = 100мм, Д = 200мм, Н  = 300мм (6.1-сурет) стандартты конус  арқылы оның жылжымалылығы анықталады.

        Дымқылданған конус тегіс алаңшаға  орнатылады, алқтарымен тіреулерге  тұрғызылады, сосын конусты алаңшаға  қысып барлық қалыңдығы бойынша  әр қабаты  25  рет найзалармен  тығыздалып бетон қоспасының 3 қабатымен  толтырылады. Тығыздалған қоспа  конустың үстінгі жиегімен күрекшемен тегістеледі, сонан-соң оны жоғары тік көтереді және 0,5см дейін дәлдікпен сызғыштың төменгі қырынан бетон қоспасының үстіне дейін аралықты өлшеп, қатар қояды, конус отыруын бетон қоспасының жылжымалылығын анықтаймыз.

       Бетон қоспасының алынған жылжымалылығын берілгенмен салыстырады. Егер бетон қоспасының жылжымалылығы 2-кесте бойынша қабылданғанға сәйкес келмесе, оны дәлдеп түзетеді. Жылжымалылығы кем болғанда сынақ илеуге С/Ц қабылданған ара қатысын сақтаумен есептік мөлшерлеріне пропорционал 5-10% цемент пен су қосады.

Егер бетон  қоспасының жылжымалылығы қажеттіден артық болса, онда илеуге қабылданған  ара  қатынасымен  есептелгеннің  5-10% құм мен қиыршық тас қосады. Бірнеше әрекет жасау арқылы қажетті  жылжымалылыққа жетеді; сонан-соң бетонның есептік құрамы түзетіледі және үш нұсқалар-текшелер жасау үшін жаңа илеу жасалады.

 

 

6.1- сурет.  Бетон қоспасының жылжымалылығын анықтауға

 арналған конус

1 - тұтқа; 2 –  аспап корпусы; 3 - таяныштар; 4 – пісірілген жік

 

6.2.2.  Бетон  қоспасының қаттылығын анықтау

 

 

    Бетон қоспасының  қаттылығы «Қ» қаттылықты анықтауға  арналған аспапта бетон қоспасының  алдын ала қалыпталған конусын  тегістеу және тығыздауға қажет  дірілдету уақытымен (секундпен)  сипатталады ( 6.2-сурет).  Толтырғыштың ең үлкен ірілігі қоса санағанда 40 мм дейін түйірлері бар бетон қоспасының қаттылығын төменде келтірілген жүйелілікпен анықтайды. Бетон қоспасының қаттылығын төменде келтірілген жуелілікпен анықтайды.

Аспап діріл алаңшасында орнатылады және келесі тәртіппен жиналады: орнатылады және  аспаптың  цилиндрлік  шығыршығы 1 қатты бекітіледі, онда конус  2  қондырылады және оны тұтқалармен 3, оларды  шығыршықтың  ойықтарына енгізе бекітеді 4, сонан-соң құйғышты  орнатады . 

Бетон қоспасымен аспап конусын толтыру,  оны тығыздау және  пішінделген қоспадан конусты алу жылжымалылықты анықтауға ұқсас өндіріледі. Штатив 5 бұрумен диск 8 бетон қоспасының пішінделген конусының үстіне орнатылады және оны қоспа бұрандамен белгілейтін төлкеге 7 бекітіледі.

 

 

 

 

6.2- сурет.  Бетон қоспасының қаттылығын анықтауға

арналған аспап

1 – негізінде  фланеці бар цилиндрлік шығыршық; 2 - конус; 3 – тұтқалары бар ұстағыш  сақина; 4 – жүктейтін құйғыш; 5 - штатив; 6 – бағыттаушы төлке;

7 – қыспа  бұрандасы бар белгілейтін төлке; 8 – алты тесіктері бар диск;

9 – болат  тығырық; 10 - штанга.

 

Сонан-соң бірмезгілде  діріл аланшасы мен секундамерді косады және бетон қоспасының тегістелу  мен тығыздауын бақлайды. Дірілдету  соңан дейін өндірілінеді, әзірге дисктің екі тесігінең қайсысынан болсада цемент қамырының шыгуы басталғанға дейін. Осы кезенде секундомер  мен дірілдеткіш сөндіріледі. Алынған уақыт  секундпен  бетон  қоспасының қаттылығын сипаттайды.

 Бетон қоспасының  қаттылығы екi қайтара анықталады. Бiрiншi анықтағанда орнатылған аспапта бетон қоспасымен конусты толтырудан бастап және екiншi анықтауда қаттылықты анықтау аяқталғанға дейiн сынаудың жалпы уақыты 15 мин аспау керек.

    Бетон қоспасының  қаттылығы өзара айырмашылығы 20 % аспайтын қоспаның бiр сынамасынан жасалған қаттылықты екi анықтауларының орташа арифметикалық нәтижелерi ретiнде 1 с дейiн айналдырып есептеледi. Нәтиженiң айырмашылығы көбiрек болғанда анықтауды МСТ 10181.0-81 бойынша таңдап алынған жаңа сынамада қайталайды.

 

6.3. Бетонның  шығу коэффициенттерiн анықтау

 

        Бетон қоспасын дайындағанда  материалдардың жалпы көлемi кемiген  сияқты болады, өйткенi құм түйiрлерi қиыршықтас түйiрлерiнiң арасында, ал цементтiң бөлшектерi құм  түйiрлерiнiң арасында орналасады. Сондықтан, егер цемент, құм, қиыршықтасты белгiлi сыйымдылыққа салып, сосын оларды араластыра бастаса, онда бетон қоспасының көлемi бастапқы көлемнен кем болып шығады. Ќөлемнiң азаю дәрежесi бетонның шығу коэффициентiмен сипатталады, ол мына формула бойынша анықталады

 

Β_ш = 1000 / (Ц/ ρ_.үй.ц + Қ/ ρ_үй.п +  ҚТ(МТ)/ ρ_{үй.қт(мт)}),

 

мұндағы       1000 – қоспа көлемi, л;

              Ц, Қ, ҚТ(МТ)  – бетон қоспасының 1000 л көлемi бойынша құрғақ  материалдардық шығыны.

      Тапсырмада  бетонараластырғыш шөмiшiнiң сыйымдылығы  (В_б) көрсетiледi, сондықтан бетон қоспасының (V_б.қ.) бiр илеуден шығуын мына формуламен анықтау керек

 

V_б.қ. = В_{б *} β_ш

 

    Цемент, құм  және қиыршықтың шығыны көлемi  бойынша мына қатынастан анықталады

 

1000 л  –  Ц,