КЫРГЫЗСКО-РОССИЙСКИЙ СЛАВЯНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
УДК 72.023(076.5)
ФАКУЛЬТЕТ АРХИТЕКТУРЫ, ДИЗАЙНА И СТРОИТЕЛЬСТВА
Кафедра «Архитектура промышленных и гражданских зданий»
Рекомендованы к изданию кафедрой
«Архитектура промышленных и гражданских зданий»
С.Ж. Жекишева
РАСЧЕТ СОСТАВА
СТРОИТЕЛЬНОГО
РАСТВОРА
Жекишева С.Ж.
Ж 49 РАСЧЕТ СОСТАВА СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА: Методические указания к лабораторной работе № 6 по дисциплине «Архитектурное материаловедение». Бишкек: КРСУ, 2012. 12 с.
Методические указания
к лабораторной работе № 6
по дисциплине
«Архитектурное материаловедение»
Бишкек 2012
© КРСУ, 2012
РАСЧЕТ СОСТАВА СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА
ЦЕЛЬ И СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
1. Обретение навыка и изучение методики подбора состава строительного
раствора.
2. Изучение методики испытания строительного раствора.
3. Установить следующие понятия и ответить на вопросы:
• Что называется строительным раствором?
• По каким признакам классифицируют строительные растворы?
• Основные свойства растворной смеси.
• Методика расчета состава строительного раствора.
• Методика испытания строительных растворов.
МАТЕРИАЛЬНОЕ ОСНАЩЕНИЕ
Конус СтройЦНИЛа
–1
шт.
Конус для раствора
–1
шт.
Штыковка
–1
шт.
Формы разъемные с насадкой с поддоном
–1
шт.
Встряхивающий столик с вертикальными перемещениями, рав- – 1
ными 15 мм
шт.
Шпатель
–1
шт.
Прибор МИИ-100
–1
шт.
Пресс гидравлический
–1
шт.
щего вещества, воды, мелкого заполнителя и пластифицирующих добавок, улучшающих свойства смеси и раствора.
Строительные растворы классифицируют в зависимости от вида
вяжущего вещества, величины объемной массы и назначения.
По виду:цементные, известковые, гипсовые и смешанные (цементно-известковые, цементно-глиняные, известково-гипсовые).
(
(
)
легкие γ > 500 кг/м3 , изготовляемые на пористом мелком заполнителе с
парообразующими добавками.
По назначению:кладочные (для каменных кладок), отделочные и
специальные.
По прочности на сжатие: (кгс/см2) делятся на марки 4, 10, 25, 50,
75, 100, 150, 200 и 300.
Чаще всего бетонные смеси укладывают тонким слоем на пористое
основание кирпича, бетона, способное отсасывать воду. Поэтому чтобы
сохранить удобоукладываемость растворных смесей, в них вводят пластифицирующие добавки: неорганические (известь, глина, зола ТЭЦ, молотый доменный шлак) и органические (омыленный древесный лак, канифольное масло, мылонафт, СДБ).
Основные свойства строительной смеси
Основными свойствами строительных растворов являются, подвижность растворной смеси, удобоукладываемость.
Удобоукладываемость – способность растворной смеси укладываться на основание тонким однородным слоем. Удобоукладываемость
растворной смеси зависит от степени ее подвижности, водоудерживающей способности, предохраняющей смесь от расслоения при быстром отделении вод и оседания песка.
Подвижностьюрастворной смеси называют ее способность растекаться под действием собственной массы или приложенных к ней внешних сил. Подвижность растворной смеси определяют при помощи прибора, называемого конусом СтройЦНИЛа (рис. 1), которым определяют
глубину погружения (в см) в растворную смесь конуса массой 300г.
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Строительный раствор – искусственный каменный материал, полученный в результате затвердения растворной смеси, состоящей из вяжу-
3
)
По объемной массе: тяжелые γ > 1500 кг/м3 на кварцевом песке,
4
1. Определение количества составляющих раствора на 1м3 песка.
2. Определение количества составляющих раствора на 1м3 растворной
смеси:
а) заданная марка раствора – Rр кгс/см2;
б) активность цемента – Rц кгс/см2;
в) требуемая подвижность раствора – см;
г) объемная масса песка –γn т/м3;
д) объемная масса пластифицирующей добавки (известкового или
Рис. 1. Конус СтройЦНИЛа
Высота конуса равна 145мм, диаметр основания – 75мм. Конуссосуд для растворной смеси имеет диаметр основания 150мм и высоту
180мм. Таких сосудов необходимо иметь 2 шт.
Для испытания растворную смесь перемешивают в течение 5 минут
и наполняют ею сосуд примерно на 1см до его краев. Уложенную растворную смесь штыкуют 25 раз стальным стержнем диаметром 10–12мм и
встряхивают 5–6 раз легким постукиванием о стол.
Острием конуса прибора касаются поверхности растворной смеси,
опуская штангу прибора до соприкосновения со стержнем конуса, и устанавливают стрелку против нуля на циферблате.
Нажатием пружинной кнопки, предоставляют свободно погружаться в растворную смесь, через 10см опускают штангу до соприкосновения со стержнем конуса и производят отсчет с точностью до 0,2см.
Величину подвижности смеси (см) принимают как среднее арифметическое из результатов двух испытаний. Второе испытание производят
с новой порцией раствора.
Для кирпичной кладки применяют растворные смеси с погружением конуса на 6–10см, для бутовой кладки на 4–6см, а в случае вибрирования раствора – на 1–3см.
Расслаиваемостьрастворной смеси – свойство расслаиваться
вследствие слабой связи ее частиц по слоям, образующимся как при хранении смеси, так и транспортировке.
Расслаиваемость растворной смеси при подвижности ее от 8 до 6 см
определяют конусом СтройЦНИЛа по разности объемов (см3) погруженной
части конуса. Объемы погруженной части конуса отсчитывают с точностью
до 1 см3. Величина расслаиваемости (см3) принимается как среднее арифметическое из результатов двух испытаний.
глиняного теста) –γт/м3;
е) вода водопроводная.
3. Ориентировочный расход цемента на 1м3 песка, необходимый
для получения раствора заданной прочности на 28 сутки твердения (т/м3),
получают из уравнения
RР = K ⋅ RЦ ⋅ ( Ц П − 0,05) + 4,
гдеК – коэффициент, зависящий от крупности песка:
для крупногоК = 2,2, для среднего – 1,8 и для мелкого – от 1,2 до 1,5.
а) из приведенного уравнения следует:
R −4
ЦП = 3
+ 0, 05;
K ⋅ Rц
б) расход пластификатора (известкового или глиняного теста) на
3
1 м песка рассчитывается по формуле
VТ = 0,17 (1 − 2 Ц П ) , м3 ;
в) расход по массе известкового теста
ДТ = γ Т VТ , т;
г) расход по массе песка
ПТ = γ n1 м3 , т;
д) расход материалов на лабораторный замес (на 2 л песка) рассчитывается по формуле:
Ц′ =
ЦП
Д
П
⋅ 2; ДТ′ = Т ⋅ 2: П ′ = П ⋅ 2, кг;
1000
1000
1000
Содержание расчета
5
6
е) количество воды В ′ подбирают опытным путем (в пробных
замесах) до получения заданной подвижности растворной смеси. Ориентировочно, первоначальное количество воды на лабораторный замес для
обеспечения заданной подвижности раствора принимается водовяжущее
отношение:
В′
= 0,8 − 0,9, мл.
Ц ′ + Д Т′
Если глубина конуса окажется меньше требуемой, растворную
смесь переносят в чашу и добавляют 5–10% воды от первоначально взятого количества. После этого растворную смесь вновь перемешивают
и снова определяют глубину погружения конуса. Воду добавляют до тех
пор, пока не будет достигнута требуемая подвижность смеси:
а) определяют объемную массу растворной смеси (кг/л), для чего
приготовленную растворную смесь укладывают в цилиндр емкостью 1 л и
уплотняют 25-кратным штыкованием. Излишек растворной смеси срезаем
мастерком.
q − q1
γ рсм =
,
V
где q – масса растворной смеси с цилиндром;
q1– масса цилиндра;
V – объем цилиндра;
б) определяют фактический объем раствора в цилиндре:
M
V=
(л),
γ рсм
где М – сумма расхода материалов на лабораторный замес в кг
М = Ц ′ + Д Т′ + П ′ + В ′;
в) расход материалов на 1м3 растворной смеси определяют по следующим формулам:
Ц′
П′
Ц=
⋅1000, кг; Ц =
⋅1000, кг;
V
V
Д′
В′
Д=
⋅1000, кг; В = ⋅1000, кг.
V
V
1. Из каждого замеса изготавливаются по 6 образцов – кубов размером 7,07 × 7,07см, из них три образца изготавливают на пористом
основании и 3 образца – на плотном.
2. Образцы на пористом основании изготавливают в формах без
поддона, установленных на кирпич с влажностью не более 2% и водопоглощением не менее 10% по весу.
Собранные и смазанные формы, установленные на кирпич, покрытый мокрой бумажной прокладкой, заполняют растворной смесью с некоторым избытком и уплотняют штыкованием 25 раз стальным стержнем
10–12мм. Избыток растворной смеси не должен превышать 2см над краями формы. После того, как поверхность растворной смеси станет матовой
(вследствие отсоса из нее части воды), избыток ее срезают вровень с
краями формы, на которой ставят шифр образцов.
3. Образцы на плотном основании изготавливают в формах с поддоном. Формы предварительно взвешивают и заполняют растворной
смесью в два слоя; высота каждого слоя до уплотнения около 4см. Растворную смесь уплотняют нажимами стандартного шпателя. Каждый
слой уплотняют 12 нажимами: 6 – вдоль одной стороны куба и 6 в перпендикулярном направлении. Через 15–20 мин после укладки избыток
растворной смесиснимают ножом и заглаживают поверхность заполненной формы вровень с краями.
4. Через 24 часа после укладки растворной смеси образцы вынимаo
ют из форм и хранят при температуре 20 ± 5 C до момента их испытания
в следующих условиях:
а) для растворов, твердеющих на воздухе, в комнатных воздушных
условиях;
б) для растворов, твердеющих во влажной среде, – 6 суток во
влажном воздухе, остальное время – в воде.
II. ИСПЫТАНИЕ ОБРАЗЦОВ
Через 28 дней после изготовления образцы испытывают на сжатие.
Предел прочности вычисляют как частное от деления величины разру-
I. ИЗГОТОВЛЕНИЕ ОПЫТНЫХ ОБРАЗЦОВ
шающей нагрузки (кг) на площадь грани с точностью до 1 кг/см2.
Предел прочности при сжатии раствора определяют как среднее
арифметическое значение двух наибольших результатов.
Примечание.Если испытываемым образцам больше 28 дней, то
28 дневную прочность раствора можно приближенно вычислить по следующим формулам:
а) при изготовлении образцов на пористом основании
7
8
МЕТОДИКА ВЫПОЛНЕНИЯ И ИСПЫТАНИЯ
СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА
пор
R28
=
28 ( a − 1) + h
Ц′ =
;
1,5h
б) при изготовлении образцов на плотном основании
lg
R
n
R28
= R 28 = 1, 45 n ,
lg n
lg n
где h – возраст образцов в днях в момент испытания;
Rn – прочность раствора в этом возрасте;
а – коэффициент, равный 1,5.
ЦП
Д
П
⋅ 2; ДТ′ = Т ⋅ 2; П ′ = П ⋅ 2, кг.
1000
1000
1000
Для определения количества воды В1 готовят лабораторный замес.
Количество воды, л, опыт 1.
Подвижность, см, опыт 1.
Количество воды, л, опыт 2.
Подвижность, см, опыт 2.
Количество воды, л, опыт 3.
Подвижность, см, опыт 3.
ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
Расчет состава строительного раствора
ЗАДАНИЕ
1. Марка (прочность) рассчитываемого раствора R р _________ кгс/см2.
2. Активность цемента RЦ _______________________________ кгс/см2.
3. Требуемая подвижность раствора _______________________см.
4. Объемная масса песка γ n _______________________________ кг/м3.
5. Вид пластифицирующей добавки к раствору _______________.
6. Объемная масса пластифицирующей добавки γ Т ___________ кг/м3.
РАСЧЕТ
1. Определение расхода цемента на 1 м3 песка (т):
R −4
ЦП = З
+ 0, 05.
K ⋅ RЦ
9. Расход материалов на 1м3 растворной смеси (кг):
Ц′
П′
Ц=
⋅1000, кг; Ц =
⋅1000, кг;
V
V
Д′
В′
Д=
⋅1000, кг; В = ⋅1000, кг.
V
V
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
3
3
2. Определение расхода пластифицирующей добавки на 1 м песка (м ).
VТ = 0,17 (1 − 2Ц П ) .
3. Расход по массе известкового теста (т):
ДТ = γ Т ⋅ VТ .
4. Расход по массе песка (т):
П П = γ Т ⋅ 1 м3 .
5. Расход материалов на лабораторный замес (на 2 л песка) (кг):
9
6. Определение объемной массы растворной смеси (кг/л):
q − q1
γ рсм =
.
V
7. Определение суммы расхода материалов на лабораторный замес (кг):
М = Ц ′ + ДТ′ + П ′ + В ′.
8. Определение фактического объема раствора (л):
M
V =
.
γ рсм
Для получения строительного раствора, согласно заданному, необходимо израсходовать на 1 м3 растворной смеси:
Цемента
Песка
Пластифицирующей добавки
Воды
кг
кг
кг
л
Определение прочности образцов из затвердеваемого раствора:
10
а) прочность на сжатие образцов, изготовленных на пористом основании (кгс/см2):
Образец № 1
Образец № 2
Образец № 3
кг/см2
кг/см2
кг/см2
Средний предел прочности при сжатии – RСЖ кгс/см2
б) прочность на сжатие образцов, изготовленных на плотном основании (кгс/см2):
Образец № 1
кг/см2
Образец № 2
кг/см2
Образец № 3
кг/см2
Средний предел прочности при сжатии – RСЖ кгс/см2
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1. Что такое строительный раствор?
2. Как классифицируются строительные растворы по назначению, виду
вяжущих и др. признакам?
3. Что такое удобоукладываемость строительного раствора?
4. Что такое подвижность строительного раствора?
5. Как определяют подвижность строительного раствора?
6. Что такое марка строительного раствора?
7. Какие пластифицирующие добавки применяются для приготовления
смешанных или сложных строительных растворов?
8. Принцип подбора состава раствора?
9. Как изготавливают контрольные образцы из строительного раствора?
10. Как определяется марка строительного раствора?
ЛИТЕРАТУРА
1. Горчаков Г.И. Строительные материалы. М.: Высшая школа, 1981 г.
2. Пискарев В.А. Лабораторные работы по курсу «Строительные материалы и изделия». М.: Высшая школа, 1976.
3. Воробьев В.А., Комар А. Г. Строительные материалы. М.: Стройиздат,
1976.
4. Слободяник И.Я. Строительные материалы и изделия. Киев: Будивельник, 1966.
С.Ж. Жекишева
РАСЧЕТ СОСТАВА
СТРОИТЕЛЬНОГО РАСТВОРА
Методические указания
к лабораторной работе № 6
по дисциплине
«Архитектурное материаловедение»
Редактор В.В. Мокрынина
Компьютерная верстка – Ю.Ф. Атаманов
Подписано в печать 23.01.12. Формат 60х841/16
Офсетная печать. Объем 0,75 п. л.
Тираж 100 экз. Заказ 159.
Отпечатано в типографии КРСУ
720048, г. Бишкек, ул. Горького, 2
11