Мини конус для испытаний цемента

Обновлено: 10.01.2025

Мини конус для испытаний цемента

МЕТОДЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРЕДЕЛА ПРОЧНОСТИ ПРИ ИЗГИБЕ И СЖАТИИ

Cements. Мethods of bending and compression strength determination

Дата введения 1983-07-01

1. РАЗРАБОТАН Министерством промышленности строительных материалов СССР

Государственным комитетом СССР по делам строительства

Министерством энергетики и электрификации СССР

ВНЕСЕН Министерством промышленности строительных материалов СССР

2. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 21.08.81 N 151

4. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ

Обозначение НТД, на который дана ссылка

5. ИЗДАНИЕ (апрель 2003 г.) с Изменениями N 1, 2, утвержденными в августе 1984 г., мае 1990 г. (ИУС 1-85, 9-90)

Настоящий стандарт распространяется на цементы всех видов и устанавливает методы их испытаний для определения предела прочности при изгибе и сжатии.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

Мешалка для перемешивания цементного раствора.

Встряхивающий столик и форма-конус.

Формы для изготовления образцов-балочек.

Насадка к формам.

Прибор для испытания на изгиб образцов-балочек.

Пресс для определения предела прочности при сжатии.

Пластинки для передачи нагрузки.

1.1. Мешалка для перемешивания цементного раствора

1а. Для перемешивания цементного раствора применяют лопастную мешалку. Ее схема, взаимное расположение, размеры и предельные отклонения размеров лопастей и чаши приведены на черт.1а.

В систему лопастей входят две активные (ведущая и ведомая) и одна пассивная (лопасть-скребок). Все три лопасти совершают планетарное вращение относительно оси чаши, а активные лопасти, кроме того, вращаются вокруг собственных осей во встречных направлениях.

Частота вращения лопастей составляет, мин:

Схема мешалки для перемешивания цементного раствора

_______________
* Предельно допустимый размер при износе.

1 - чаша; 2 - ведомая лопасть; 3 - ведущая лопасть; 4 - лопасть-скребок

Лопасть-скребок должна соприкасаться с поверхностью чаши.

Рабочие части лопастей могут быть защищены сменными протекторами, в качестве которых используют трубки из резины или других эластичных, износостойких и коррозионно-стойких в среде цементного раствора материалов.

Для перемешивания цементного раствора допускается применять бегунковую мешалку.

Схема бегунковой мешалки, основные размеры и их предельные отклонения приведены на черт.1.

Мешалка для перемешивания цементного раствора

__________
* 7 мм при износе.

1 - основание; 2 - чаша; 3 - ось чаши; 4 - ось бегунка; 5 - бегунок

Масса деталей мешалки, допустимые отклонения при изготовлении и износе должны соответствовать указанным в таблице.

Предельная масса, допускаемая при

1. Бегунок с шестеренкой без оси

2. Бегунок с шестеренкой и осью

Частота вращения чаши должна быть (8±0,5) мин, а валика мешалки - (72±5) мин. Число оборотов чаши мешалки при перемешивании каждой пробы должно быть 20, после чего мешалка автоматически отключается.

1.2. Чаша и лопатка - по ГОСТ 310.3 (при использовании бегунковой мешалки).

1.1, 1.2. (Измененная редакция, Изм. N 2).

1.3. Встряхивающий столик и форма-конус

Конструкция столика должна обеспечивать плавный без перекосов подъем подвижной части на высоту (10±0,5) мм и ее свободное падение с этой высоты до удара о неподвижную преграду. Масса перемещающейся части столика должна быть (3500±100) г при изготовлении.

Число встряхиваний за рабочий цикл определения расплыва должно составлять 30 с периодичностью одно встряхивание в секунду.

Пример конструкции столика приведен на черт.2. При помощи кулачка 1, получающего движение от привода, перемещающаяся часть, состоящая из диска 2 и штока 3, поднимается на заданную высоту и затем совершает свободное падение до удара о неподвижную преграду - станину 4. Диск 2 должен быть выполнен из коррозионно-стойкого металла со шлифованной рабочей поверхностью.

Встряхивающий столик и форма-конус

* Для испытания цемента с расплывом конуса более 200 мм применяют диск диаметром 300 мм. Указанный допуск - для изготовления.

1 - кулачок; 2 - диск; 3 - шток; 4 - станина; 5 - форма-конус с центрирующим устройством; 6 - насадка

Столик должен быть установлен горизонтально и закреплен на фундаменте либо на металлической плите массой не менее 30 кг. Отклонение от горизонтальности рабочей поверхности диска столика не должно превышать 1 мм на диаметр 200 мм.

Форму-конус с центрирующим устройством 5, обеспечивающим точную установку формы на диске столика и предохраняющим ее от смещения в процессе штыкования раствора, и насадку 6 изготовляют из коррозионно-стойких материалов; их основные размеры приведены на черт.2.

Эксцентриситет установки формы-конуса с центрирующим устройством относительно оси столика не должен быть более 1 мм при изготовлении.

(Измененная редакция, Изм. N 1, 2).

1.4. Штыковка (черт.3) для уплотнения раствора в форме-конусе должна быть изготовлена из стали с твердостью не менее 45 .

Штыковка

1 - стержень; 2 - рукоятка

Масса штыковки составляет (350±20) г.

Рукоятку рекомендуется изготовлять из неметаллического малогигроскопичного материала.

(Измененная редакция, Изм. N 2).

1.5. Разъемные формы для образцов-балочек (черт.4) изготовляют из материалов, удовлетворяющих условиям их эксплуатации и обеспечивающих жесткость форм и стабильность размеров образцов.

Продольные и поперечные стенки формы должны при закреплении плотно прилегать друг к другу и к поддону, не допуская при изготовлении образцов вытекания воды из формы.

Пределы допускаемого износа стенок форм - не более 0,2 мм по ширине и высоте.

Метод определения совместимости цемента и добавок

Самым прямым методом оценки совместимости цемента и добавок является метод осадки конуса (OK). В настоящее время во всем мире специалисты активно изучают другие методы для оценки совместимости цемента и СП для того, чтобы быстро и без сложного оборудования получать достоверные результаты эффективности СП, вводимого в состав цементного теста или раствора. Разработанные методы исследования OK также достаточно часто используют при изучении влияния химических добавок на пластичность цементного теста.

Метод осадки конуса бетона (далее: ОК)

Для измерения OK используется стандартный усеченный конус высотой 30 см с диаметром нижнего отверстия 20 см и диаметром верхнего отверстия 10 см. Процесс измерения; при отсутствии изменений в составе бетона и В/Ц конус устанавливают на гладкий металлический лист и заполняют его бетонной смесью через воронку в три слоя одинаковой высоты, каждый слой уплотняют штыкованием металлическим стержнем 25 раз (в обычном конусе): конус во время наполнения и штыкования должен быть плотно прижат к листу. После уплотнения бетонной смеси в конусе воронку снимают, а избыток смеси срезают кельмой вровень с верхними краями конуса. Осадку конуса бетонной смеси определяют, укладывая металлическую линейку ребром на верх конуса и измеряя расстояние от нижней грани линейки до верха бетонной смеси с погрешностью до 0,5 см. Растекаемость раствора определяют по диаметру горизонтального круга. В процессе исследования измеряют OK свежеуложенного бетона и бетона в процессе твердения (через 0.5 ч, I ч и т.д.). Чем больше значение круга растекаемости, тем лучше расплыв конуса бетона; чем меньше потери расплыва конуса во времени, тем лучше совместимость цемента и СП в бетоне.
OK бетона в зависимости от вида и соотношения крупного и мелкого заполнителей, типа мешалки и других факторов имеет плохую воспроизводимость, а расход материалов для проведения испытаний (цемент, песок, щебень и добавки) достаточно большой. Этот метод, в основном, используется на строительной площадке.

Метод осадки мини-конуса бетона

Метод мини-конуса позволяет определить осадку цементного теста или раствора. Во всем мире специалисты широко используются конус для исследования, однако размеры используемых конусов существенно варьируются. Выделяют следующие общие показатели для оценки осадки бетона: расплыв конуса раствора - средний диаметр лепешки растекшегося раствора; площадь растекшегося раствора - площадь лепешки растекшегося раствора; относительная площадь течения - отношение диффузионной кольцевой площади растекшегося раствора (из площади лепешки вычитают площадь дна используемой формы) на площадь дна используемой формы. Чем выше значения расплыва конуса, площадь растекшегося раствора или относительная площадь течения, тем более высокой совместимостью обладают цемент и СП.
Для определения вязкости цементного раствора Kantro D.L. был изобретен метод мини-осадки конуса в начальный момент времени. Принцип измерения аналогичен методу OK, а размеры конуса составляют: диаметр верхнего отверстия 19 мм, диаметр нижнего отверстия 38мм, высота - 57 мм; После заполнения конуса тестом или раствором его снимают и через 1 минуту измеряют диаметр расплыва.
Zhor J. и Bremner T.W. модернизировали этот метод при исследовании влияния воздухововлекающих добавок на характеристики цементных растворов, применив органическое стекло (плексиглас), которое устанавливали на весы. После снятия конуса определяют вес раствора и степень воздухововлеченности; через 2 часа определяют площадь затвердевшего раствора на стекле.
Также выделяют следующие размеры конусов для измерения подвижности растворов: в соответствии с GB/T 8077 - диаметр верхнего отверстия 60 мм. диаметр нижнего отверстия 100 мм, высота 60 мм; в соответствии с UNI 7044 -диаметр верхнего отверстия 75 мм, диаметр нижнего отверстия 100 мм, высота 60 мм; по японским стандартам - диаметр верхнего отверстия 75 мм, диаметр нижнего отверстия 90 мм, высота 40 мм. В большинстве случаев для определения подвижности в Японии используют цилиндры размерами: d=50 мм, H=100 мм для цементного раствора и d=50 мм, Н=51 мм для цементного теста.

Метод конуса

Существует много видов конусов для определения расплыва цементного раствора и теста, но принцип их применения подобен и заключается в измерении времени истечения свежеуложенного раствора или теста из конуса. Чем короче срок истечения, тем выше подвижность раствора. По форме основания конусы подразделяются на круглые и квадратные.

Круглый конус

Обычно круглые конусы используются для определения подвижности цементного теста, в ряде случаев - для цементного раствора. Согласно требованиям японского строительного стандарта (JSCE-F531) размеры J-образного конуса для измерения подвижности цементного раствора составляют: диаметр верхнего отверстия 100 мм, диаметр нижнего отверстия 8 мм, высота 35 мм.
Размеры конуса в соответствии со стандартом США ASTM С939 приведены на рис. 5.2. С помощью данного прибора определяют расплыв растворов с высокой подвижностью; также данный метод широко используется на строительных площадках и в лабораториях.

Испытание с помощью Marsh конуса является нестандартным методом, наиболее часто используется для тампонажных цементов. Объем данного конуса составляет 1 л, диаметр нижнего отверстии - 5 мм. В ходе испытания определяют время истечения раствора из конуса.
Ferrais С. F. обнаружил, что время истечения раствора из Marsh конуса не зависит от вязкости, определенной с помощью реологического прибора в лаборатории; предположительно, оно зависит от силы трения, расслоения бетонной смеси и других факторов.
Размер конуса, используемого при испытаниях бетона (Ferrais С. F. и другими), немного больше: общая длина 615 мм, длина вывода 150 мм, диаметр верхнего отверстия 230 мм, диаметр нижнего отверстия 75мм. С помощью данного конуса можно определять подвижность для бетона с размером частиц до 20 мм.

Прямоугольный конус

Прямоугольный конус часто используется для определения свойств раствора. Форма и габаритные размеры в-образного конуса для определения свойств цементных растворов согласно японскому строительному стандарту (JSCE) приведены на рис. 5.3.

Примеры подбора состава тяжелого бетона с суперпластификаторами

Суперпластификаторы – это пластифицирующие добавки I-ой группы, повышающие марку подвижности бетонных смесей с П1 до П4 без потерь прочности бетона.

Схема технического воздействия (модифицирования) суперпластификатора в бетоне, отражена на рис.12.

Рис.12. Схема влияния СП на свойства бетонной смеси и бетона.

——— -без добавок; ------- - с добавкой СП;

1- пластифицирующий эффект СП; 2 – водорегулирующий или водоиммобилизирующий (водо-редуцирующий) эффект; 3 - комбинированный эффект.

Суперпластификаторы применяют с целью получения следующих эффектов:

- придания высокой подвижности бетонным смесям (например, о т 2-4см до 20см и более) без последующего снижения прочности бетонов;

- благодаря водоиммобилизующего (водоредуцирующего) действия:

повышения прочности, непроницаемости морозостойкости, непроницаемости, сокращения сроков тепловлажностной обработки или сроков распалубки бетона естественного твердения (при полном или частичном сохранении расхода цемента при сокращении расхода воды);

- сокращения расхода цемента (при сохранении подвижности бетонной смеси и В/Ц с уменьшенным расходом воды). Эффективность суперпластификаторов повышается с пони-жение алюминатности цементов и других показателей качества бетонов

- получения комбинированного эффекта с частичным модифицированием (количественно пониженным) первых двух.

В России широкое применение получил суперпластификатор - С-3 (СП С-3 или С-3).

При испарении или высыхании раствора добавка образует твердые кристаллы, которые могут скапливаться в местах резких перегибов магистрали подачи и в запирающей арматуре (реко-мендуются шаровые краны). Вся система подачи после окончания работы с добавкой должна быть тщательно промыта.

Пластификация цементных систем при введении СП С-3 происходит за счет адсорбции входящих в состав добавки олигомеров и полимеров на поверхности зерен новообразований клинкерных минералов цемента. Адсорбция носит сложный характер, и зависит как от состава добавки, так и от состава цемента. Добавка, как бы смазывая зерна - продукты гидратации раз-ных клинкерных минералов, снижает поверхностное натяжение (трение скольжения превраща-ется в трение качения). Добавка, как правило, вводится с водой затворения. Однако действие её более эффективно, если она будет введена с опозданием – именно тогда, когда часть зерен це-мента уже прореагиривала с водой.

Рекомендуемые дозировки С-3 в расчете на сухое вещество находятся в пределах 0,3. 0,8% от массы цемента. Оптимальная дозировка добавки, приводящая к максимальной пластификации смеси без снижения прочности относительно бетона без добавки, или для других выше упо-мянутых целей устанавливается только экспериментальным путем для каждого конкретного це-мента в процентах от его массы. Она существенно зависит от минералогического состава це-мента, степени закристаллизованности клинкерных минералов, количества активной минераль-ной добавки в цементе (опока, трепел), тонкости помола цемента, а также других неизвестных нам факторов. Она не зависит ни от подвижности смеси, ни от расхода цемента, а только от вещественного состава самого цемента. Это упрощает поиск оптимальной дозировки, для которого предложена методика.

Оптимальным следует считать то минимальное количество добавки, которое обеспечивает максимальный технический эффект: увеличение подвижности бетонной смеси с ОК=2-4см до 16см без изменения прочности бетона при равном расходе цемента и воды, либо максимальное снижение водопотребности и увеличение прочности.

При введении суперпластификаторов (СП) в количестве меньше оптимального значения не достигается максимальный технический. Повышение дозировки добавки сверх оптимального значения, приводит к расслоению бетонной смеси или повышенному воздухововлечению и тем к существенному замедлению роста прочности (зерна твердеющего цемента оказываются заблокированными добавкой).

Оптимальную дозировку СП рекомендуется находить экспресс методом на мини - конусе (рис. 13), с последующей ее проверкой в бетоне.

а) Экспресс метод определения оптимальной дозировки суперпластификатора в бе-тонные смеси (метод мини-конуса).

Для проведения испытаний используется следующее оборудование: мини-конус фарфоровая или эмалированная чашка, фарфоровая ложка или шпатель, палочка стеклянная D =3…5мм, стеклянная пластинка 300×300 мм.

Рис.13. Мини-конус.

Мини-конус изготавливается из нержавеющей стали или прочной пластмассы. Внутренняя сто-рона конуса должна иметь гладкую поверхность со степенью шероховатости по ГОСТ 2789-73 не более 1,6 мкм.

При испытании 100г цемента смешивают с 35г воды в течение 1мин. Мини-конус помещают на стеклянную пластинку и заполняют приготовленной цементной пастой за один прием. При необходимости штыкуют стеклянной палочкой и тщательно снимают излишки пасты с конуса и со стекла. Необходимо следить, чтобы стеклянная пластинка и конус перед определением расплыва были увлажнены одинаково. После заполнения конуса его немедленно плавно (со скоростью 1мм/мин) поднимают вертикально вверх. После полного оседания пасты под собственным весом определяют её диаметр (расплыв конуса) путём трёх измерений в разных направлениях и принимают среднее арифметическое значение диаметра. Определение проводят на серии цементных паст с дозировкой СП в интервале от 0,2 до 1,5 (2) % от массы цемента (в расчете на сухое вещество), сохраняя принятое водоцементное отношение. Дозировка добавки увеличивается на 0,1% до тех пор, пока диаметр лепешки перестанет увеличиваться, либо водо-отделение вокруг лепешки превысит 2,5мм. При появлении водоотделения измеряется только диаметр расплыва цементной пасты без учета отделившейся воды. По полученным резуль-татам строят график зависимости диаметра расплыва лепешки цементного теста от дозировки добавки и определяют минимальную дозировку, при которой достигается максимальный плас-тифицирующий эффект-точку перелома на кривой, после которой диаметр лепешки практи-чески перестает увеличиваться. Ее считают оптимальной дозировкой (Д_опт).

Если расплыв конуса цементного теста без добавки превышает 75мм, расход воды следует понизить до 30г, а при отсутствии расплыва - повысить до 40. 45 г. Метод дает надежные результаты, когда в тесте 100×В/Ц - НГ = 6. 10%.

а) Проверка оптимальной дозировки добавки в бетоне.

Проверка пластифицирующей способности оптимальной дозировки и ее влияния на водо-потребность бетонной смеси заданной подвижности в интервале ОК=2. 25 см и прочность бе-тона проводится на составах бетонной смеси, приведенных в таблице 22.

Работа начинается с установления расхода воды в эталонных составах №1 и №5. Проверка найденного по мини-конусу значения Д_опт проводится на составах №2 и №6. Если после вве-дения в бетонную смесь принятой дозировки добавки ОК её будет меньше 16см, то следует увеличить дозировку на 0,1-0,2% и снова приготовить смесь. В случае если прочность пропа-ренного бетона с Д_опт окажется меньше эталонной, следует проверить параметры бетонной смеси и бетона с уменьшенным на 0,1…0,2% расходом добавки. Таблица 22

Рабочие составы бетонных смесей

№ пп	Расход материалов на замес, кг	Примечание
цемент	песок	щебень	вода	С-3
1.	2,5	5,5	7,0	до П1	-	эталон (без добавки)
2.	2,5	5,5	7,0	равно1	_Допт	литая смесь (марка П4)
3.	2,5	5,5	7,0	до П2-3	_Допт	комплексный эффект
4.	2,5	5,5	7,0	до П1	_Допт	макс. прочность
5.	4,0	4,0	7,0	до П1	-	эталон
6.	4,0	4,0	7,0	равно 5	_Допт	литая смесь (марка П4)
7.	4,0	4,0	7,0	до П2-3	_Допт	комплексный эффект
8.	4,0	4,0	7,0	до П1	_Допт	макс, прочность

Минимальная дозировка добавки, при которой бетонная смесь достигает марки по подвиж-ности П4, (П5) и при этом сброса прочности по сравнению с эталоном не происходит считает-ся оптимальной.

Однако результаты определения прочности и подвижности не могут быть признаны досто-верными, если из вода бетонной смеси отделяется, каркас щебня оголяется, то есть происходит ее расслоение. В таких смесях оголившийся крупный заполнитель на границе слоев бетониро-вания образует «холодный шов», то есть в нижней части уложенного слоя бетон - в виде ого-ленного щебня. А герметичной опалубке или в массивной монолитной конструкции смесь расслаивается так, что снизу оказывается бетон, насыщенный щебнем, выше- слой раствора с малым количеством щебня, а еще выше - цементное тесто.

Расслоение бетонной смеси может не сказаться на определении прочности бетона в кон-трольных образцах в связи с их малым обьемом, но в конструктивном элементе однородность прочность бетона будет нарушена. Для установления состояния прямого расслоения бетонной смеси с добавками возможно воспользоваться экспериментальными данными нашего учёного технолога по бетону М В. Младовой, приведёнными в таблице 23. Если диаметр осевшего бето-на превышает эти значения, то это свидетельствует о расслоении бетонной смеси.

Максимальный диаметр расплыва конуса нерасслаивающейся

При ОК( курсив) в см, расплыв конуса, в см
5	10	15	16	18	20	21	22	23	24	25

Эксперимент должен быть повторен с увеличенным расходом песка на составе 2,5:6:6,5 кг вместо составов №№1. 4. Таблица 22 содержит составы, в основу которых положены два эталонных состава (№1 и №5), обеспечивающие разные расходы цемента и Ц/В. Остальные сос-тавы отличаются от эталонных наличием оптимальной дозировки добавки при разной осадке конуса, по которым оцениваются:

- максимальное разжижение бетонной смеси; уточнение оптимальной дозировки добавки (№2 и №6);

- максимальное повышение прочности бетона (№4 и №8);

- влияние расхода воды на подвижность пластифицированной бетонной смеси (№№2,3,4 и №№6,7,8).

где: Д - расход добавки в кг или л;

Ц- расход цемента, кг;

х - оптимальная дозировка сухой добавки в % от массы цемента;

А - концентрация раствора добавки в %;

В составах №№3,4,7 и 8 сохраняется оптимальная дозировка добавки, но расход воды последо-вательно уменьшается сначала до ОК=8. 10см, а затем до исходной подвижности ОК=2. 4см.

По результатам экспериментов вычисляют Ц/В отношение путем деления расхода цемента на полученный расход воды. Из бетонной смеси формуются 3 серии контрольных образов-кубов. Две серии контрольных кубов пропариваются по режиму 3(4)+3+6 для испытания сразу после пропаривания после (6-8 час – охлаждения) и в возрасте 28 суток; образцы третьей серии испытывают через 28 суток «нормального хранения». Все перечисленные составы бетона изго-тавливают последовательно и пропаривают в одной камере при условии, что между первым и последним замесом проходит время не более 1 часа. В противном случае одновременно готовят только 4 состава: с №1 по №4 и с №5 по №8 в разные дни, либо №№ 1,2,5,6 и №№3,4,7,8 в разные дни. Для бетонов «нормального хранения» прочность определяется через 3,7 и 28 суток.

По полученным результатам строят графические (либо находят функциональные) зависи-мости:

- относительной прочности пропаренного бетона от Ц/В отношения R_пр/Rц= f(Ц/В);

- относительной прочности пропаренного или бетона «нормального хранения» в возрасте 28 суток от Ц/В R₂₈/Rц = f(Ц/В);

- кинетику роста прочности модифицированного бетона;

- расхода воды (водопотребность) пластифицированной бетонной смеси от ОК В = f(ОК).

Полученными результаты используются при проектировании или корректировке составов бетонных смесей с суперпластификатором С-3.

Помимо С-3 существуют и другие отечественные суперпластификаторы: дофен (ДФ), мела-мин-формальдегидная смола МФ-АР (МФ-АР), НКНС 40-03 (40-03), СМФ (СМФ).

Пример 1. Требуется подобрать состав тяжелого бетона марки М400 с суперпластификато-ром, формуемого из бетонной смеси с осадкой конуса 22-24см. Бетонная смесь состава без до-бавки имеет осадку по стандартному конусу 2-4см. Твердение - пропаривание по режиму 3+3+6+2ч, с температурой изотермического прогрева -80°С. Прочность бетона после пропа-ривания должна соответсвовать - 70 % от марочной.

1. В соответствии с правилами подбора состава по ГОСТ 27006-86 подобран состав бетона без добавки с расходом материалов, кг/м 3 :

В/Ц = 0,51; r = 0,36; ОК = 3,5см.

2. Бетон аналогичного состава изготавливается с добавкой суперпластификатора в количестве 0,5 % (в пересчёте на остаток-1,96 кг/м 3 ). Полученная ОК бетонной смеси соответствует 18см или - на 4-6см ниже требуемой.

3. Снова приготавливается бетон аналогичного состава с СП в количестве 0,6 % (сухой остаток-2,35 кг/м 3 ). ОК уже достигла более 24см. Бетонная смесь расслаивается, вода отделяется.

4. С целью исключения этого явления полезен один из приемов:

- готовится бетон аналогичного состава с 0,55 % СП (2,16кг/м 3 ). ОК достигает - 23см;

- готовится бетон с 0,6 % СП со сниженным В/Ц до 0,48 . ОК достигает - 22см;

- готовится бетон с 0,6 % СП (2,35 кг/м3) с измененным соотношением и крупного и мелкого заполнителей (r = 0,38): расход песка -686 кг/м 3 , щебня - 1119 кг/м 3 . ОК - 22,5см.

5. Из состава бетонной смеси с СП (ОК = 22-24см) и состава бетонной смеси без добавки (ОК = 2-4см) изготавливают образцы – кубы и подвергают их пропариванию по режиму, принятому на производстве (3+3+6+2 ч). Температура изотермического прогрева- 80°С,

6. Пропаренные бетонные кубы испытывают на прочность при сжатии. Получено, что Rсж бетона без добавки - 33,5 МПа, бетона с СП - 31,2 МПа.

7. Для повышения прочности бетона с СП выбирают один из следующих приемов:

повторно изготовленный состав с СП пропаривается по режиму 5+3+4+2 ч;

готовится новый состав бетона с дозировкой СП, превышающей предыдущую на 0,05-0,1 %, и соответственно на 5-10 % понижается водосодержание бетонной смеси (до получения ОК = 22-24см). Образцы пропариваюся по режиму 3+3+6+2 ч.

8. Состав, имеющий максимальную прочность (34,1 МПа), считается удовлетворительным для применения на производстве.

Пример 2.Требуется максимально повысить прочность бетона введением в его состав добавки СП. Бетонная смесь без добавки соответствует ОК = 2-4см.

Исходные данные по бетону – в примере 1.

1. По методике примера 1 подбирается состав бетонной смеси с оптимальной дозировкой СП - или точнее состав с максимальными подвижностью и прочностью бетона. (В данном случае экономически предпочтительнее идти на увеличение дозировки добавки с одновременным сни-жением водоцементного отношения).

2. Полученный состав бетона по расходу материалов на 1м 3 ,кг составил:

В/Ц = 0,48; ОК = 23см.

3. По методике ГОСТ 310.4- определяют величину понижения водопотребности растворной составляющей смеси. Она соответствует 20 %.

4. Изготавливается следующий состав бетона с сокращенным на 20 % водосодержанием.

При этом, учитывая, что масса сокращённой воды в 1м 3 бетоне фактически замещается увеличенным расходом всех материалов, производится пересчет его составляющих, но при условии сохранения прежнего расхода цемента, равного расходу на 1м 3 бетона, указанному в п.2 настоящего примера, т.е. - 394 кг/м 3 .

В результате фактический состав бетона (расход материалов, кг/м 3 ) составил:

В/Ц = 0,38. Замерами осадки конуса смеси установлена ОК = 6см.

5. Дополнительным снижением расхода воды на 2-3 % С и одновременным пересчетом состава бетона добиваются ОК= 2-4см.

6. Изготовленные бетоны с добавкой и без добавки пропаривают по режиму 3+3+6+2 ч и после остывания через 4ч определяют их прочность. Для бетонов без добавки она равна 34,8 МПа, а для бетона с добавкой - 47,5 МПа. Полученный состав рекомендуется к производству

Пример 3.Определить сокращение времени термообработки и температуры изотермического прогрева при введении в бетон суперпластификатора СП.

Исходные данные - в примере 1.

1. По методике примера 2 подбирают состав бетона, изготовливаемый из бетонной смеси с ОК = 2-4см и достигающий по сравнению с эталоном без добавки наибольшего прироста прочности - на 12,7 МПа.

2. Выполняют повторный замес с СП. Образцы пропаривают по режиму 2+3+4+2 ч (сокращают на 1 ч время предварительной выдержки и на 2 ч время изотермического прогрева). Темпе-ратура изотермического прогрева - 80 °С. Прочность бетона после пропаривания - 38,8 МПа.

3. Выполняют третий замес с СП. Образцы пропаривают по режиму 2+3+4+2 ч. Снижают температуру изотермического прогрева на 10°С (до70°С). Прочность бетона после пропа-ривания - 33,1 МПа. Данный режим термообработки считается оптимальным.

Примечание. В заводском производстве сокращение времени предварительного выдерживания возможно в ограниченном числе технологий, например, в стендовом производстве крупноразмерных изделий формуемых, когда формуется одно изделие и оно находится в отдельной пропарочной камере.

Пример 4.Определить возможность снижения расхода цемента для бетона с суперпластифи-катором при условии сохранения подвижности бетонной смеси и прочности бетона.

Исходные данные по бетону - в примере 1.

1. По методике примера 2 подбирают состав бетона с СП. При том же приросте прочности по сравнению с эталоном - 12,7 МПа.

2. Изготавливается другой состав бетона с сокращенным (по сравнению с составом, приве-денным в пп. 4 и 5 примера 2) на 70кг расходом цемента при сохранении требуемой подвиж-ности бетонной смеси за счёти увеличения водоцементного отношения на 0,02. В результате получен состав бетона следующим расход материалов (кг/м 3 ):

Полученная осадка конуса составила ОК = 3-4см.

3. После пропаривания бетона по режиму 3+3+6+2 ч определяютего прочность, которая составила - 35,1 МПа. Этот состав уже рекомендуется для производства.

Пример 5.Определить комплексное воздействие СП на бетонную смесь и бетон.

Исходные данные - по примеру 1.

1. По примеру 1 подбирают состав бетона с СП, в результате чего получено:

бетонная смесь пластифицируется от 2-4 до 20-22см; прочность бетона - на уровне эталона.

2. По существующей на заводе технологии требуется применение бетонной смеси с ОК = 6-8см. Поэтому готовится второй состав бетона с СП по аналогии с примером 2 (см. пп. 3-5) и отформованные образцы пропариваются бетона - по режиму 3+3+6+2 ч. Определения прочнос-ти бетона показали, что она соответствует -45,8 МПа.

3. Сокращают режим термообработки за счёт стадии изотермического прогрева на 2ч. Для чего изготавливают бетон такого же состава и образцы пропаривают по режиму 3+3+4+2 ч.

Определения прочности бетона показали, что она соответствует - 38,1 МПа.

4. Изготавливают бетон того же состава и пропаривание проводят по сокращенному режиму с дополнительно сниженной на 20°С температурой изотермического прогрева. Определения прочности бетона показали, что она составляет - 35,7 МПа.

5. Изготавливают бетон, в составе которого ещё сокращают на 20 кг/м 3 расход цемента. Фак-тический состав его (кг/м 3 ) составил:

6. Определения прочности бетона показали, что она составляет 32,1 МПа. Полученный состав бетона и режим его пропаривания рекомендуется к производству изделий.

Мини конус для испытаний цемента

ГОСТ Р 57809-2017/EN 12350-2:2009

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИСПЫТАНИЯ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Определение осадки конуса

Testing fresh concrete. Part 2. Slump test

Предисловие

1 ПОДГОТОВЛЕН Акционерным обществом "Научно-исследовательский центр "Строительство" (АО "НИЦ "Строительство") - Научно-исследовательский, проектно-конструкторский и технологический институт бетона и железобетона имени А.А.Гвоздева" (НИИЖБ им.А.А.Гвоздева) на основе собственного перевода на русский язык немецкоязычной версии стандарта, указанного в пункте 4

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 465 "Строительство"

4 Настоящий стандарт идентичен европейскому стандарту ЕН 12350-2:2009* "Испытания бетонной смеси. Часть 2. Определение осадки конуса" (EN 12350-2:2009 " von Frischbeton - Teil 2:", IDT).

* Доступ к международным и зарубежным документам, упомянутым в тексте, можно получить, обратившись в Службу поддержки пользователей. - Примечание изготовителя базы данных.

При применении настоящего стандарта рекомендуется использовать вместо ссылочных европейских стандартов соответствующие им национальные стандарты, сведения о котором приведены в дополнительном приложении ДА

5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

6 ПЕРЕИЗДАНИЕ. Октябрь 2019 г.

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает метод определения осадки конуса при испытаниях бетонной смеси на подвижность.

Приведенный метод применяют для бетонной смеси с осадкой конуса от 10 до 200 мм. Для бетонной смеси, имеющей значения осадки конуса, превышающие указанные, приведенный метод неприменим; в этом случае подвижность бетонной смеси определяют другими методами.

Приведенный метод не применяют, если осадка конуса продолжает меняться спустя 1 мин после снятия конуса.

Указанный метод не применяют, если максимальный размер заполнителя бетона превышает 40 мм.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использована нормативная ссылка на следующий стандарт. Для датированных ссылок применяется только указанное издание ссылочного стандарта, для недатированных - последнее издание (включая все изменения).

EN 12350-1:2009, von Frischbeton - Teil 1: Probenahme (Испытания бетонной смеси. Часть 1. Отбор проб; Testing fresh concrete - Part 1: Sampling)

3 Обозначения и определения

В настоящем стандарте применено следующее обозначение:

h - равномерная осадка.

4 Сущность метода

Приготовленную бетонную смесь уплотняют в форме, имеющей вид усеченного конуса. Измеренное расстояние, на которое осела бетонная смесь после снятия конуса, обозначает подвижность бетонной смеси.

5 Оборудование

5.1 Форма (конус) для приготовления пробы для испытаний, выполненная из металла, устойчивого к воздействию цементного теста, толщиной не менее 1,5 мм. Внутренняя поверхность формы должна быть гладкой, без выступов и впадин. Форма должна быть выполнена в виде полого конуса, с внутренними размерами:

- диаметр основания - (200±2) мм;

- диаметр верхней части - (100±2) мм;

- высота - (300±2) мм.

Основание и верхняя часть формы должны быть открытыми, параллельными друг другу и расположенными под прямым углом к оси. Форму оснащают двумя ручками в верхней части и зажимными приспособлениями у основания для обеспечения устойчивости. Допускается использовать форму, зафиксированную на основании, при условии возможности освобождения зажимного приспособления без движения формы или вмешательства в процесс осадки бетонной смеси.

5.2 Штыковка с круглым поперечным сечением, прямая, с закругленными концами, изготовленная из стали, диаметром (16±1) мм и длиной (600±5) мм.

5.3 Воронка (при необходимости), выполненная из водонепроницаемого материала, устойчивого к кратковременному воздействию цементного теста, с раструбным соединением, обеспечивающим возможность расположения воронки на конусе формы, описанной в 5.1.

5.4 Линейка с диапазоном измерения от 0 до 300 мм и ценой деления не более 5 мм; нулевая отметка на конце линейки.

5.5 Опорная плита/поверхность, изготовленная из водонепроницаемого материала, твердая, плоская поверхность; металлический лист или другая поверхность, на которой размещают форму.

5.6 Емкость для смешивания, неглубокая, жесткая, изготовленная из водонепроницаемого материала, который устойчив к кратковременному контакту с цементным тестом. Емкость должна иметь достаточные размеры для тщательного перемешивания бетонной смеси с помощью совковой прямоугольной лопаты.

5.7 Совковая прямоугольная лопата.

Примечание - Прямоугольная форма лопаты необходима для обеспечения качественного перемешивания материалов в емкости.

5.8 Влажная ткань

5.9 Совок шириной до 100 мм.

5.10 Секундомер или часы с точностью измерения 1 с.

6 Пробы для испытаний

Пробы для испытаний бетонной смеси получают в соответствии с требованиями ЕН 12350-1.

Перед проведением испытаний пробы перемешивают, используя емкость для повторного смешивания и совковую прямоугольную лопату.

Примечание - Альтернативные методы отбора могут быть установлены в национальных стандартах или положениях, действующих на территории, где используется бетонная смесь.

7 Проведение испытаний

Перед испытаниями опорную плиту и конус увлажняют. Конус помещают на горизонтальную опорную плиту/поверхность. В процессе наполнения конус фиксируют к опорной плите/поверхности зажимными приспособлениями или устанавливают на имеющиеся опоры.

Конус наполняют в три этапа; на каждом этапе заполняется приблизительно 1/3 его высоты после уплотнения. Каждый слой уплотняют 25 ударами штыковки. Удары распределяют равномерно по поперечному сечению каждого слоя. Для уплотнения нижнего слоя требуется незначительный наклон штыковки и приблизительно половина ударов по спирали к центру. Нижний слой нужно уплотнять по всей толщине, причем нужно обращать внимание на то, чтобы штыковка не касалась основания. Средний и верхний слои уплотняют по всей глубине таким образом, чтобы удары проникали в нижележащий слой. Перед заполнением и уплотнением верхнего слоя бетонную смесь накладывают выше верхнего края конуса.

Если в процессе уплотнения происходит оседание бетонной смеси ниже верхнего края конуса, то для постоянного поддержания уровня смеси над верхней частью конуса добавляют бетонную смесь. После уплотнения верхнего слоя с поверхности бетонной смеси снимают излишки.

С опорной плиты/поверхности удаляют пролитую бетонную смесь. Осторожно снимают конус, поднимая его в вертикальном направлении.

Время, затраченное на подъем конуса, должно составлять от 2 до 5 с, постепенно поднимая его вверх без поперечного и вращающего движения бетонной смеси.*

* Текст документа соответствует оригиналу. - Примечание изготовителя базы данных.

Весь процесс от начала наполнения до снятия формы осуществляют в течение 150 с без перерывов.

Непосредственно после снятия формы измеряют осадку (h), определяя разность между высотой формы и высотой наивысшей точки осевшей испытываемой пробы, как показано на рисунке 1.

Примечание - Консистенция свежеприготовленной бетонной смеси со временем изменяется вследствие гидратации цемента и/или возможной потери влаги. Для получения точно сопоставимых результатов испытания различных проб следует проводить через равные промежутки времени после смешивания.

Рисунок 1 - Измерение осадки

8 Результаты испытаний

Результаты испытаний считают положительными только при получении равномерной осадки, т.е. осадки, при которой бетонная смесь является в большей степени несдвинутой и симметричной, как показано на рисунке 2а).

Если испытуемая проба сдвигается, как показано на рисунке 2b), то испытания повторяют на другой пробе.

Если при проведении двух последовательных испытаний происходит сдвиг части бетонной смеси испытуемых проб, то подвижность и связующая способность бетонной смеси не соответствуют требованиям для определения осадки конуса согласно настоящему стандарту.

Регистрируют равномерную осадку h, как показано на рисунке 1, с точностью до 10 мм.

Рисунок 2 - Формы осадки

9 Протокол испытаний

Протокол испытаний должен содержать следующую информацию:

1) наименование испытуемой пробы;

2) место проведения испытаний;

3) дату проведения испытаний;

4) вид осадки - равномерная/сдвинутая;

5) значение равномерной осадки с точностью до 10 мм;

6) каждое отклонение от стандартного метода испытаний;

7) выводы эксперта о том, что испытания проведены в соответствии с настоящим стандартом, за исключением сведений, приведенных в перечислении 6).

Дополнительно в протоколе испытаний могут быть приведены следующие сведения:

8) температура пробы бетонной смеси во время проведения испытаний;

9) время проведения испытаний.

10 Точность метода

Данные о точности результатов испытаний приведены в таблице 1. Их применяют при измерении осадки бетонной смеси, взятой из одной пробы, а также в случаях, если результат испытаний получен при однократном измерении осадки конуса. Когда результаты испытаний получают как среднеарифметическое значение нескольких повторных измерений, то применяют значения, приведенные в таблице 2.

Таблица 1 - Данные о точности результатов определения осадки конуса (однократное измерение)

Конус с воронкой Промышленник для опред. подвижности бетонной смеси по ГОСТ10181 025-0009 КАВ

Конус с воронкой Промышленник для опред. подвижности бетонной смеси по ГОСТ10181 025-0009 КАВ используют на плотных и пористых заполнителях. Изделие позволяет измерить диаметр и скорость растекания бетона.

Перевернутый конус необходимо заполнить раствором без уплотнения. Примерно через 1.5 минуты конус поднимают вверх и включают секундомер. Фиксацию времени осуществляют по мере достижения смесью диаметра 500 мм.

Технические характеристики Промышленник 025-0009 КАВ

Габариты без упаковки, мм Вес нетто, кг Количество гнезд, шт

*Производитель оставляет за собой право без уведомления дилера менять характеристики, внешний вид, комплектацию товара и место его производства. Указанная информация не является публичной офертой

Производитель

Комплектация

Конус КА (Конус Абрамса).
Воронка.
Паспорт.
Упаковка.

Информация об упаковке

Единица товара: Штука
Вес, кг: 1,10
Длина, мм: 200
Ширина, мм: 300
Высота, мм: 300

Документация

Сервисное обслуживание

Простой обмен и возврат

Поможем решить любую проблему с товаром

Собственный сервисный центр

Устраним любую неисправность по гарантии. Срок указан без учета логистики

Конус с воронкой Промышленник для опред. подвижности бетонной смеси по ГОСТ10181 025-0009 КАВ

Технические характеристики Промышленник 025-0009 КАВ

Габариты без упаковки, мм Вес нетто, кг Количество гнезд, шт

*Производитель оставляет за собой право без уведомления дилера менять характеристики, внешний вид, комплектацию товара и место его производства. Указанная информация не является публичной офертой

Производитель

Комплектация

Конус КА (Конус Абрамса).
Воронка.
Паспорт.
Упаковка.

Информация об упаковке

Единица товара: Штука
Вес, кг: 1,10
Длина, мм: 200
Ширина, мм: 300
Высота, мм: 300

Документация

Сервисное обслуживание

Простой обмен и возврат

Поможем решить любую проблему с товаром

Собственный сервисный центр

Устраним любую неисправность по гарантии. Срок указан без учета логистики

Читайте также: