CC BY
6
Щ SCIENCE TIME Щ
(jj 1(4 5л » Jfi ft^L -1 щг 1 - 4_W -TP gri 1 r^g) УЧЕТ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПРИМЕНЕНИЯ СПЕЦИАЛЬНО ОТОБРАННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ. АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЯ ПРОЧНОСТНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК БЕТОНА Закироеа Ирина Юрикоена, Филиал Южно-Уральского государственного университета, г. Златоуст E-mail: irishkazakirowa@mail. ru Гизатуллина Юлия Фаритовна, Филиал Южно-Уральского государственного университета, г. Златоуст Е-mail: yuliya.gizatullina2014@yandex. ru Кузьминых Олег Владимирович, Филиал Южно-Уральского государственного университета, г. Златоуст Е-mail: kuzminykhov@susu.as
Аннотация. В статье описываются результаты лабораторных испытаний контрольных образцов - бетонных кубов, изготовленных из доступных и специально отобранных материалов, для оценки прочности бетона на сжатие при твердении в различных условиях.
Ключевые слова: бетон, бетонная смесь, добавки, контрольные образцы, комплект образцов, твердение, испытания, прочность бетона, сопротивление бетона, рекомендации.
Abstract. The article considers results of the test for control samples -concrete cubes made of available and specially selected materials in order to estimate a compressive strength of concrete at hardening under various conditions.
Keywords: concrete, concrete mix, additives, control samples, set of samples, solidification, tests, concrete strength, concrete resistance, recommendations.
В настоящее время в производстве бетонов применяются широкий спектр
| SCIENCE TIME |
модифицирующих добавок различного назначения, нацеленных на получение результатов, исходя из технических задач.
Добавки в бетон нового поколения совмещают в себе свойства пластификаторов, ускорителей твердения и противоморозных добавок. Они стабилизируют, пластифицируют смесь, ускоряют набор прочности бетона на начальных этапах не ускоряя схватывания. При их применении может достигаться рост прочности конечного бетона от 15 до 25%.
В лабораторном практикуме на кафедре «Промышленное и гражданское строительство» филиала ЮУрГУ в г. Златоусте, ввиду отсутствия вибрационного оборудования, в качестве суперпластификатора вводится многофункциональная добавка в бетон Криопласт СП 15-1 по ТУ 5870-008-58042865. Основной целью работы было не исследование свойств и характеристик добавки, а анализ целесообразности применения специально отобранных материалов для приготовления бетонной смеси.
В производстве бетонов, в научно-исследовательских институтах и университетах при разработке новых строительных материалов и компонентов предписывается использование специально отобранных и подготовленных компонентов: песок после обеспылевания промывкой проточной водой, щебень после удаления элементов с острыми углами, цемент поставляется напрямую с завода изготовителя [1]. Кроме того, стандартами [6] предписывается выдерживание контрольных образцов для определения прочности в проектном возрасте при температуре (20±3)°С и относительной влажности воздуха (95±5)%.
В производственных условиях и условиях строительных площадок не всегда соблюдаются вышеперечисленные рекомендации, особенно в индивидуальном строительстве.
Для изготовления бетонных образцов использовались исходные материалы производителей Челябинского региона:
- щебень гранитный ООО «Хребетский щебеночный завод» фракции 5-20 мм (отборный для комплектов образцов №1-2, без удаления острых элементов -комплект образцов №3);
- песок кварцевый торговой марки «Кичигинский» мытый фракции 0,160,63 мм (комплекты образцов №1-2);
- песок речной фракции 0,16-3,0 мм, полученный с айского водохранилища г.Златоуста (комплект образцов №3). Предполагается, что такой песок уже омыт естественным образом;
- цемент М400 Д0 производства ООО «Дюккерхофф Коркино Цемент» (все комплекты);
- вода питьевая артезианская бутилированная «Люкс» первой категории качества, производитель ООО Компания «Уральский родник» (комплекты образцов №1 -2);
| SCIENCE TIME |
- вода из системы городского водопровода (комплект образцов №3).
Комплексная пластифицирующая добавка для бетонов и строительных растворов Криопласт СП 15-1 по ТУ 5870-008-58042865 в количестве 2% от массы цемента (все комплекты).
Подбор составов бетона осуществляли исходя из класса бетона по прочности на сжатие В 20 [5].
Составы бетонов и набора прочности приведены в табл. 1.
Таблица 1
Составы бетонов и условия твердения
№ ком-плек та № состава Цемент, кг Щебень, кг Песок, кг Вода, л Пластифи-цирущая добавка Криопласт СП 15-1, мл Подвижность бетонной смеси, см Условия твердения
1 Т=20±3°С,
1 0,693 2,625 1,260 0,378 7,5 8 W=95±5%
2 Т=18-25°С,
W=30-45%
3 2 0,349 1,325 0,636 1,191 4,0 12 Т=18-25°С, W=30-45%
После укладки бетонной смеси в стандартные формы для изготовления контрольных образцов набор прочности происходил при естественном твердении с соблюдением мероприятий по уходу за бетоном.
1-й комплект из девяти кубов до 28-х суток хранился, как предписывает нормативная документация [6], при температуре (20±3)°С и относительной влажности воздуха (95±5)% в специальной камере;
2-й и 3-й комплекты по девять кубов бетона хранились в помещении лаборатории: в первые 7 суток при действующем центральном отоплении и средней температуре 25°С, относительной влажности воздуха 30-35 %, последующие сутки при завершении отопительного сезона - средняя температура 18°С, относительная влажность воздуха 40-45 %.
Для определения прочности бетона на сжатие образцы испытывались в
| SCIENCE TIME |
возрасте 3-х,7-и, 28-и суток.
Согласно табл.2 [7] для определения прочности бетона на сжатие по кубическим образцам с ребром 70,7 мм вводится масштабный коэффициент а = 0,85.
Результаты испытаний на прочность бетона приведены в табл.2.
Таблица 2
Результаты испытаний на прочность бетона
Возраст бетонных образцов, сут. № комплекта № образца Кубиковая прочность, МПа Среднее значение кубиковой прочности, МПа
1 5,7
1 2 4,8 5,6
3 6,4
1 7,5
3 2 2 7,6 7,5
3 7,3
1 5,2
3 2 5,5 5,4
3 5,4
4 10,4
1 5 9,9 10,2
6 10,2
4 10,7
7 2 5 10,9 10,9
6 11,1
4 9,5
3 5 9,6 9,5
6 9,4
7 14,3
1 8 14,5 14,3
9 14,1
7 10,8
28 2 8 11,0 10,9
9 10,9
7 11,9
3 8 12,2 11,9
9 11,6
| SCIENCE TIME |
По средним показателям прочности на сжатие на основании испытаний 3-х контрольных образцов из каждого комплекта в соответствующие сроки построены графики набора прочности бетоном (рис.1).
Рис. 1 Сравнительные графики набора прочности бетонных образцов
В результате лабораторных испытаний для определения прочности бетона на сжатие при твердении в различных условиях кубические образцы комплекта №1 показали наибольшие расчетные сопротивления, т.к. хранился в нормальных условиях [1] специальной камеры. Комплект №2 хранился в помещении лаборатории с относительной влажностью ниже нормальной для твердения бетона, до 7-х суток показал более интенсивный, по сравнению с другими комплектами образцов, набор прочности, который в дальнейшем приостановился. Среднее расчетное сопротивление бетона комплекта образцов №2 в 28-дневном возрасте ниже табличных значений для бетона класса В20 на 5% [11]. Разница в прочности для бетона одинакового состава комплектов №1 и №2, но при разных условиях твердения в данном исследовании составляет 23,8% в пользу более благоприятных, рекомендуемых стандартом [6].
Среднее расчетное сопротивление бетона образцов комплекта №3, изготовленных из обычных материалов при хранении в условиях,
I
SCIENCE TIME
I
отклоняющихся от условий, нормальных для твердения, соответствует справочным данным для предельных состояний первой группы [11].
В итоге можно констатировать, что большее влияние на прочность бетона оказывают условия твердения, а для соответствия требованиям нормативно-технической документации на обширной территории Российской Федерации с разными условиями, применение сырья возможно с учетом свойств местных материалов, в том числе при введении соответствующих мер и дополнительных поправок при подборе состава бетонов по заданным классам.
Литература:
1. Баженов, Ю. М. Технология бетона [Текст]: учеб. для вузов по строит. специальностям / Ю. М. Баженов. - М.: АСВ, 2011. - 524 с.: ил.
2. ГОСТ 25192-11. Бетоны. Классификация и общие технические требования. -М.: Стандартинформ, 2013. - 6 с.
3. ГОСТ 26633- 2012. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия. -М.: Стандартинформ, 2014. - 25 с.
4. ГОСТ 7473-2010. Смеси бетонные. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2011. - 19 с.
5. ГОСТ 27006-86*. Бетоны. Правила подбора состава. - М.: Стандартинформ, 2006. - 7 с.
6. ГОСТ 18105-2010. Бетоны. Правила контроля и оценки прочности. - М.: Стандартинформ, 2013. - 20 с.
7. ГОСТ 10180-2012. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. - М.: Стандартинформ, 2013. - 34 с.
8. ГОСТ 23732-2011. Вода для бетонов и строительных растворов. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2011. - 21 с.
9. ГОСТ 8736-14. Песок для строительных работ. Технические условия. - М.: Стандартинформ, 2015. - 12 с.
10. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия. - М.: Госстрой России, 1994. - 18 с.
11. СП 63.13330.2012. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 51-01-2003. - М.: Минрегион России ; ОАО «НИЦ «Строительство», 2012. - 161 с.
12. Строительные материалы (Материаловедение. Технология конструкционных материалов): учеб. для вузов по строит. специальностям / В. Г. Микульский, Г. П. Сахаров и др.; под ред. В. Г. Микульского. - М.: АСВ, 2007. - 520 с.: ил.
13. ТУ 5870-008-58042865-05. Рекомендации по применению комплексной пластифицирующей добавки для бетонов и строительных растворов с противоморозным эффектом «Криопласт СП15-1». - ООО «Полипласт-УралСиб», 2006. - 6 с.
