close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

145. Надежность и долговечность строительных материалов

код для вставкиСкачать
Министерство образования и науки РФ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Воронежский государственный архитектурно-строительный университет»
НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
И КОНСТРУКЦИЙ
Методические указания
к выполнению практических занятий
для студентов 4-го курса очной формы обучения направления подготовки
270800 «Строительство» профиля «Производство и применение
строительных материалов, изделий и конструкций»
Воронеж 2015
1
УДК 691
ББК 38.0
Составители С.П. Козодаев, Т.Ф. Ткаченко
Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций: метод. указания к выполнению практических занятий по дисциплине
«Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций» для
студ. направления подготовки 270800 «Строительство» / Воронежский ГАСУ;
сост.: С.П. Козодаев, Т.Ф. Ткаченко. – Воронеж, 2015. – 34 с.
Приведена последовательность выполнения практических занятий по основным разделам курса «Надежность и долговечность строительных материалов и конструкций». Для каждого практического занятия указана его цель, приведены соответствующие краткие теоретические положения, описание существующих и применяемых на занятиях приборов и оборудования, предложены
условия задач и способы обработки результатов, приведены контрольные вопросы, указаны литературные источники.
Предназначены для студентов 4-го курса очной формы обучения направления подготовки 270800 «Строительство» профиля «Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций».
Ил. 2. Табл. 19. Библиогр.: 8 назв.
УДК 691
ББК 38.0
Печатается по решению учебно-методического совета
Воронежского ГАСУ
Рецензент - к.т.н., профессор кафедры городского строительства
и хозяйства Воронежского ГАСУ Г.Д. Шмелев
2
ВВЕДЕНИЕ
Представленные в данных методических указаниях практические занятия
позволяют студентам глубже освоить знания, получаемые в ходе изучения дисциплины «Надежность и долговечность строительных материалов, изделий и
конструкций».
Практические занятия формируют у студентов знания и необходимые
навыки по определению различных показателей качества строительных материалов и изделий.
Практические занятия рассчитаны на 28 часов аудиторных занятий.
На практических занятиях студенты самостоятельно решают представленные в методических указаниях задачи по основным темам изучаемой дисциплины.
Подготовка к занятиям включает изучение лекционного материала, основной и дополнительной литературы в соответствии с перечнем обозначенных
в каждом практическом занятии контрольных вопросов. Задачи, приведенные в
методических указаниях, охватывают широкий спектр качественных характеристик строительных материалов.
После проведения каждого практического занятия студенты отчитываются по содержательной части и результатам занятия. Перечень предложенных
вопросов по темам практических занятий позволяет оценить уровень приобр етенных знаний по данным темам.
3
Практическое занятие № 1
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИРАЕМОСТИ БЕТОНОВ
1.1. Цель занятия:
1. Изучить и освоить методику определения истираемости бетонов различного вида.
2. Рассчитать коэффициент истираемости и оценить истираемость бетонов различного вида.
1.2. Краткие теоретические сведения
Стойкость - это понятие, отражающее меру способности материала сохранять свои первоначальные качественные характеристики при действии на
него различных факторов, стремящихся изменить эти характеристики.
Стойкость при истирании – это сопротивляемость поверхности материалов действию сдвигающих касательных напряжений, проявляющихся при перемещении различных тел по поверхности материала. Абразивная стойкость –
это сопротивляемость материала истираемости в присутствии мелкодисперсного зернистого материала между трущимися поверхностями.
Сущность метода определения истираемости бетона состоит в сравнении
массы испытываемого образца до и после его истирания.
Порядок выполнения расчетов
Истираемость бетона (Gi) определяют по формуле
m1 m2
Gi
г/см2,
(1.1)
F
где m1 – масса образца до испытания, г;
m2 – масса образца после испытания, г;
F – площадь истираемой поверхности, см2.
Истираемость бетона серии образцов ( Gс ) определяют с погрешностью до
0,1 г/см2 как среднее арифметическое значение результатов определения истираемости отдельных образцов серии по формуле
n
Gс
Gi
г/см2,
n
i 1
(1.2)
где n – число испытанных образцов.
При вычислении средней величины истираемости серии образцов следует
производить проверку выпадающих результатов по следующим правилам.
Значение Тi определяют по формуле:
4
Gi Gс
,
(1.3)
S
где S - среднее квадратичное отклонение.
Среднее квадратичное отклонение (S) истираемости бетона в серии рассчитывают по формуле
n
1
2
(1.4)
S
G G .
с
n 1 i 1 i
Результат испытания Gi признается выпадающим и исключается при вычислении средней истираемости серии образцов, если величина Тi превышает
критическое значение (Ткр), приведенное в табл. 1.1.
Таблица 1.1
Значения Ткр
Тi
Число образцов в серии
Ткр
3
1,15
4
1,48
5
1,72
6
1,89
При исключении выпадающего результата необходимо пересчитать значение средней истираемости бетона серии образцов по оставшимся результатам.
Истираемость материалов допускается оценивать коэффициентом истирания (kист), который вычисляют по формуле
h
(1.5)
k ист
,
PS
где h – высота удаленного истиранием слоя образца, см;
Р - прижимающее усилие, Н/см3;
S - длина пути, пройденного образцом при истирании, км.
Высоту удаленного истиранием слоя образца (h) определяют по формуле
а
,
(1.6)
h
VF
где а - износ образца (m1 – m2) , г;
V - средняя плотность бетона, г/см3;
F - площадь истираемой поверхности образца, см2
Для оценки истираемости строительных материалов, исходя из величины
коэффициента истираемости, пользуются следующей классификацией
(табл.1.2).
Таблица 1.2
Классификация материалов по степени истираемости
Степень истираемости материалов
Сильно истираемые
Средне истираемые
Слабо истираемые
Коэффициент истираемости
>1,5
0,5 – 1,5
< 0,5
5
1.3. Порядок проведения занятия
Студентам на занятие предоставляется ГОСТ 13087-81 «Бетоны. Методы
определения истираемости» [1]. Студенты самостоятельно оформляют положения данного ГОСТ в тетради для практических занятий. Затем изучают и осваивают эти положения в ходе практического занятия.
После изучения и освоения методики определения истираемости бетонов
студенты выполняют расчеты по определению истираемости и коэффициента
истираемости различных видов бетонов.
1.4. Рабочее задание
Рабочее задание формулируется в виде условия задачи.
Задача. Испытанию на истирание подвергнуты образцы бетона размером
70,7 70,7 70,7 мм в количестве 6 штук. Значения масс образцов до и после их
истирания приведены в табл. 1.3.
Таблица 1.3
Результаты испытаний образцов-кубов на истираемость
Вид бетона
Масса образца
до истирания, г
Номер образца
Масса образца
после истирания, г
1
2
...
Вес грузов, прижимающих образец бетона, равен 30 кГс. Длина пути,
пройденного образцом при истирании, равна 600 м.
Требуется рассчитать величины истираемости и коэффициента истираемости бетонов.
1.5. Результаты выполнения расчетов
Результаты расчетов заносят в табл. 1.4.
Таблица 1.4
Результаты расчетов
№
п/п
Масса
образца
до истирания,
г
Площадь
Средняя Масса
Истиистираеплотобразца
раемой поность
после ис- мость
верхбетона,
тирания, бетона,
2
3
ности, см
г/см
г
г/см2
Вид бетона________________________
1
2
…
Среднее
значение:
-
-
6
Высота
удаленного истиранием
слоя, см
Коэффициент истираемости
бетона
1.6. Содержание отчета
Отчет должен содержать следующие разделы.
1. Наименование и цель занятия.
2. Краткое описание методики определения истираемости бетона.
3. Условие задачи.
4. Расчетные формулы и расчеты по ним.
5. Таблицы с результатами расчетов и выводы.
1.7. Контрольные вопросы
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Что такое стойкость образцов бетона при истирании?
Что такое абразивная стойкость при истирании образцов бетона?
Каким показателем характеризуется истираемость бетона?
Что понимается под сопротивлением истираемости?
От чего зависит значение коэффициента истираения?
Для каких видов строительных материалов и изделий предъявляются
требования по истираемости?
1.8. Выводы
По результатам анализа полученных данных дают оценку стойкости различных видов бетона против истирания.
Практическое занятие № 2
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ СТОЙКОСТИ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОД ДЕЙСТВИЕМ
АГРЕССИВНЫХ ХИМИЧЕСКИХ СРЕД
2.1. Цель занятия
1. Изучить и освоить методику определения относительной (коррозио нной) стойкости строительных материалов под действием агрессивных химич еских сред.
2. Рассчитать коэффициенты коррозионной стойкости и оценить относительную стойкость строительных материалов под действием агрессивных химических сред.
2.2. Краткие теоретические сведения
Стойкость бетона — это способность материала долго сохранять свои
свойства: огнестойкость и жаростойкость, морозостойкость, стойкость бетона в
7
химически агрессивной жидкой и газовой среде и сохранять свои эксплуатационные качества при работе в неблагоприятных условиях внешней среды без
значительных повреждений и разрушений.
Цементный камень менее стойкий, нежели каменные заполнители, и при
воздействии на бетон химически агрессивных агентов разрушается в первую
очередь. Все причины коррозии бетона на портландцементе могут быть свед ены в следующие основные группы:
1. Физическое растворение и вынос фильтрующейся сквозь бетон мягкой,
пресной водой гидрата окиси кальция и других растворимых соединений, входящих в состав цементного камня (выщелачивание). Коррозия этого вида связана с прогрессирующим уменьшением плотности и прочности бетона.
2. Взаимодействие компонентов цементного камня, прежде всего гидрата
окиси кальция, со свободными кислотами, которые могут содержаться в воде. В
результате образуются относительно легко растворимые соли этих кислот, вымываемые водой из бетона с последующим уменьшением плотности и прочности бетона.
3. Взаимодействие содержащихся в минерализованных водах солей, в
частности сульфатных или магнезиальных, с составными частями цементного
камня, в результате чего могут происходить обменные реакции с образованием
в цементном камне новых соединений, легче растворимых в воде, нежели исходные его компоненты. Например, образование под действием сульфатных
солей вместо Са(ОН)2 легко растворимого гипса. Гипс же при кристаллизации
увеличивается в объёме, что может привести к внутренним напряжениям и образованию трещин, усиливающих процессы коррозии бетона и арматуры.
Бетоны на основе гипсовых вяжущих обладают повышенной стойкостью
в сульфатных растворах низкой (0,2 %) и высокой (3 %) концентраций, а также
в минерализованных грунтовых водах. Коэффициент его коррозионной стойкости, характеризующий изменение прочностных и деформационных свойств материала за периоды 6 или 12 мес., находится в интервале значений 0,83–1,0.
Сущность метода определения коррозионной стойкости строительных
материалов состоит в сравнении масс и значений предела прочности при сжатии образцов, выдержанных в воде, и образцов, подвергщихся влиянию агрессивной химической среды, через определенные интервалы времени выдержки.
Порядок выполнения расчетов
Коэффициенты коррозионной стойкости материала по массе образца и
пределу прочности при сжатии рассчитывают по формулам
m
K
( агр)
m
m
,
(вод)
Rсж
KR
сж
(2.1)
( агр)
Rсж
(вод)
8
,
(2.2)
где m(агр) - среднее значение массы образцов, подвергшихся влиянию
агрессивной среды, г;
m(вод) - среднее значение массы образцов, выдержанных в воде, г.
- среднее значение предела прочности при сжатии образцов,
R
сж(агр)
подвергщихся влиянию агрессивной среды, МПа;
- среднее значение предела прочности при сжатии образцов,
R
сж(вод)
выдержанных в воде, МПа.
2.3. Порядок проведения занятия
Студентам на занятие предоставляется ГОСТ Р 52804-2007 «Защита
бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Методы испытаний»
[2]. Студенты самостоятельно оформляют положения данного ГОСТ в тетр адях для практических занятий. Затем изучают и осваивают эти положения в ходе практического занятия.
После изучения и освоения методики определения относительной (коррозионной) стойкости строительных материалов под действием агрессивных химических сред студенты выполняют расчеты по определению коэффициентов
коррозионной стойкости различных строительных материалов при изменении
массы образца и предела прочности при сжатии.
2.4. Рабочее задание
Рабочее задание формулируется в виде условия задачи.
Задача. Испытанию на коррозионную стойкость под действием агрессивных химических сред подверглись образцы-балочки строительного материала (задается преподавателем индивидуально) размером 40 40 160 мм в количестве 6 штук.
Результаты определения массы и испытаний образцов-балочек на прочность при сжатии представлены в табл. 2.1.
Таблица 2.1
Результаты испытаний образцов-балочек,
Вид
материала
Номер
образца
Масса образца, г,
находящегося в
воде, через,
агрессивной
сут
среде, через,
сут
1
28
1
28
1
2
...
9
Предел прочности при сжатии
образца, МПа, находящегося в
воде, через,
агрессивной
сут
среде, через, сут
1
28
1
28
Требуется рассчитать значение коэффициенты стойкости строительных
материалов под действием агрессивных химических сред по массе и по величине предела прочности при сжатии.
2.5. Результаты выполнения работы
Результаты расчетов заносят в табл. 2.2.
Таблица 2.2
Относительная коррозионная стойкость материалов
под действием агрессивных химических сред
Вид материала
Коэффициент стойкости по:
массе,
по пределу прочности при сжатии,
через 28 сут
через 28 сут
2.6. Содержание отчета
Отчет должен содержать следующие разделы.
1. Наименование и цель занятия.
2. Краткое описание методики определения коррозионной стойкости
строительных материалов.
3. Условие задачи.
4. Расчетные формулы и расчеты по ним.
5. Таблицы с результатами расчетов и выводы.
2.7. Контрольные вопросы
Что понимается под стойкостью бетона?
Каковы причины коррозии бетонов?
Какие виды коррозии Вы знаете?
Что такое коэффициент коррозионной стойкости?
По каким критериям рассчитывается коэффициент коррозионной
стойкости?
6. Сущность метода определения коррозионной стойкости строительных
материалов.
1.
2.
3.
4.
5.
2.8. Выводы
По результатам анализа полученных данных дают оценку коррозионной
стойкости различных строительных материалов.
10
Практическое занятие № 3
ОЦЕНКА КРАТКОВРЕМЕННОЙ ВОДОСТОЙКОСТИ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПО КОЭФФИЦИЕНТУ РАЗМЯГЧЕНИЯ
3.1. Цель занятия
1. Изучить и освоить методику определения кратковременной водосто йкости строительных материалов.
2. Оценить кратковременную водостойкость строительных материалов по
коэффициенту размягчения.
3.2. Краткие теоретические сведения
Водостойкость - свойство материала в условиях полного водонасыщения не
снижать, а сохранять свои прочностные свойства. У одних материалов (например, у цементного бетона) прочность при насыщении водой увеличивается, у других (например,
у гипсовых материалов) – резко снижается. Водостойкость пористых материалов зависит как от их природы, так и от величины пор и их распределения в объеме материала.
Показателем водостойкости является коэффициент размягчения (Кразм),
который определяется как отношение предела прочности при сжатии материала
в насыщенном водой состоянии к пределу прочности при сжатии материала,
высушенного до постоянной массы. Значения коэффициента размягчения для
различных строительных материалов находятся в интервале от 0 (необожженные глины) до 1 (стекло, металлы, битум, фарфор). Материалы с коэффициентом размягчения не менее 0,8 относят к водостойким (например, кварцит, гр анит, мрамор). Их разрешается применять в строительных конструкциях, возводимых в воде и в местах с повышенной влажностью, так как особенно большое
значение этот показатель имеет для условий гидромелиоративного строительства, где конструкции и сооружения часто подвергаются попеременно му
увлажнению и высыханию или эксплуатируются непосредственно в воде. Для
некоторых строительных материалов этот фактор является весьма существенным, так как он в значительной степени влияет на долговечность сооружения.
Кратковременная водостойкость является составляющей общей водостойкости строительных материалов.
Под влиянием влаги происходит изменение прочностных свойств большинства
строительных материалов. Это связано с проявлением эффекта Ребиндера - эффекта облегчения развития пластической деформации и снижения прочности твердых тел в присутствии поверхностно-активных веществ, вызывающих снижение свободной поверхностной энергии деформируемого под нагрузкой тела. В связи с этим оценка кратковременной водостойкости строительных материалов становится необходимой.
11
Сущность метода определения кратковременной водостойкости строительных материалов состоит в сравнении значений предела прочности при сжатии высушенных образцов до постоянной массы и образцов, выдержаннх в воде, через определенные интервалы времени выдержки.
Порядок выполнения расчетов
Значение коэффициента размягчения (Кразм) материалов рассчитывают по
формуле
Rcж
(вод)
(3.1)
K разм
,
Rсж(сух )
где R
- среднее значение предела прочности при сжатии образцов
сж(вод)
R
сж(сух)
в водонасыщенном состоянии, МПа;
- среднее значение предела прочности при сжатии образцов,
высушенных до постоянной массы, МПа.
3.3. Порядок проведения занятия
Студентам на практическое занятие предоставляется учебно-справочное
пособие Г.А. Айрапетова, O.K. Безродного, А.Л. Жолобова и др. «Строительные материалы» [4]. Студенты самостоятельно оформляют положения данного
пособия по изучаемому вопросу в тетради для практических занятий. Затем
изучают и осваивают эти положения в ходе практического занятия.
После изучения и освоения методики определения кратковременной водостойкости строительных материалов студенты выполняют расчеты по опр еделению коэффициента размягчения различных строительных материалов по
пределу прочности при сжатии образцов.
3.4. Рабочее задание
Рабочее задание формулируется в виде условия задачи.
Задача. Испытанию на кратковременную водостойкость подверглись образцы-балочки строительного материала (задается преподавателем индивидуально) размером 40 40 160 мм в количестве 6 штук.
Результаты испытаний образцов-балочек на прочность при сж(атии задаются преподавателем) представлены в табл. 3.1.
Требуется рассчитать коэффициент размягчения и оценить кратковременную водостойкость строительных материалов.
12
Таблица 3.1
Результаты испытаний образцов-балочек
Вид
материала
Номер
образца
Разрушающая нагрузка, Н, образцов,
высушенных
водонасыщенных, через, сут
до постоянной
14
28
массы
1
2
...
3.5. Результаты выполнения работы
Результаты расчетов заносят в табл. 3.2.
Таблица 3.2
Результаты расчетов кратковременной водостойкости
Вид
материала
Номер
образца
Предел прочности
при сжатии образцов, МПа,
высуводонасыщенных,
шенных
через, сут
1
14
28
Коэффициент размягчения
1
2
...
Среднее значение:
3.6. Содержание отчета
Отчет должен содержать следующие разделы.
1. Наименование и цель занятия.
2. Краткое описание методики определения кратковременной водостойкости строительных материалов.
3. Условие задачи.
4. Расчетные формулы и расчеты по ним.
5. Таблицы с результатами расчетов и выводы.
3.7. Контрольные вопросы
1. Что понимается под водостойкостью строительных материалов?
2. Что такое кратковременная водостойкость строительных материалов?
13
3. Как определяется коэффициент размягчения строительного материала?
4. В чем состоит причина изменения прочностных свойств большинством строительных материалов под действием влаги?
5. Сущность метода определения кратковременной водостойкости строительных материалов.
6. При возведении каких строительных объектов необходимо обязательно учитывать водостойкость изделий и конструкций?
3.8. Выводы
По результатам анализа полученных данных дают оценку кратковременной водостойкости различных строительных материалов.
Практическое занятие № 4
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМОСТОЙКОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ
ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ РАЗЛИЧНЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ
4.1. Цель занятия
1. Изучить методику определения термостойкости бетонов по изменению
прочности при сжатии образцов.
2. Оценить термостойкость бетонов по коэффициенту термической стойкости.
4.2. Краткие теоретические сведения
Термостойкость – это способность материала сопротивляться действию
весьма высоких температур (свыше 200 оС). Термостойкость бетона - это способность бетона противостоять, не разрушаясь, термическим напряжениям,
обусловленным изменением температуры при нагреве или охлаждении. Во зникновение термических напряжений создаёт условия, как для химического
разрушения компонентов, так и для разрыва внутренних структурных связей.
Термостойкость зависит от коэффициента термического расширения и
теплопроводности бетона, его упругих и других свойств, а также от формы и
размеров изделия. На этом основан порядок расчёта коэффициентов и критериев термостойкости.
На практике термостойкость оценивают обычно либо числом теплосмен
(циклов нагрева и охлаждения), выдерживаемых изделием до появления тр ещин, частичного или полного разрушения, либо температурным градиентом,
при котором возникают трещины.
14
Сущность метода определения термостойкости строительных материалов
состоит в сравнении значений предела прочности при сжатии образцов, высушенных до постоянной массы, и образцов, термически обработанных при высоких температурах.
Порядок выполнения расчетов
Коэффициент термической (КТ) стойкости рассчитывают по формуле
КТ
Т
Rсж
,
С
Rсж
(4.1)
где RсжТ - среднее значение предела прочности при сжатии образцов после
термического воздействия, МПа;
С
- среднее значение предела прочности при сжатии образцов,
Rсж
высушенных до постоянной массы, МПа.
4.3. Порядок проведения занятия
Студентам на практическое занятие предоставляется ГОСТ 20910-90 «Бетоны жаростойкие. Технические условия» [5]. Студенты самостоятельно
оформляют положения данного ГОСТ в тетради для практических занятий. З атем изучают и осваивают эти положения в ходе практического занятия.
После изучения и освоения методики определения термической стойкости строительных материалов студенты выполняют расчеты по определению
коэффициента термической стойкости различных строительных материалов по
пределу прочности при сжатии образцов.
4.4. Рабочее задание
Рабочее задание формулируется в виде условия задачи.
Задача. Испытанию на термическую стойкость подверглись образцыкубы строительного материала (задается преподавателем индивидуально) размером 50 50 50 мм в количестве 6 штук.
Результаты испытаний на прочность при сжатии (задаются преподавателем) представлены в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Результаты испытаний образцов-кубов
Вид
материала
Номер
образца
Разрушающая нагрузка образцов, Н,
высушенных
1
2
...
15
термически обработанных
Требуется рассчитать коэффициент термической стойкости строительных
материалов.
4.5. Результаты выполнения работы
Результаты расчетов заносят в табл. 4.2.
Таблица 4.2
Результаты расчетов термической стойкости
Вид
материала
Номер
образца
Предел прочности
при сжатии образцов, МПа,
термически
высушенных
обработанных
1
2
...
Среднее значение:
Коэффициент
термической
стойкости
-
4.6. Содержание отчета
Отчет должен содержать следующие разделы.
1. Наименование и цель занятия.
2. Краткое описание методики определения термической стойкости
строительных материалов.
3. Условие задачи.
4. Расчетные формулы и расчеты по ним.
5. Таблицы с результатами расчетов и выводы.
4.7. Контрольные вопросы
1. Что такое термостойкость бетона?
2. От каких характеристик зависит термостойкость бетона?
3. В результате чего происходит разрушение строительного материала
при его термической обработке?
4. Как оценивают термостойкость бетона на практике?
5. Сущность метода определения термостойкости бетона.
4.8. Выводы
По результатам анализа полученных данных дают оценку термической
стойкости различных строительных материалов.
16
Практическое занятие № 5
ОЦЕНКА ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ БЕТОНОВ
ПО КРИТЕРИЮ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ К Ic
5.1. Цель занятия
1. Изучить и освоить методику определения трещиностойкости силикатного бетона.
2. Оценить трещиностойкость силикатного бетона по критерию вязкости
разрушения.
5.2. Краткие теоретические сведения
Образование трещин в строительных конструкциях отрицательно отражается на их долговечности, несущей способности и внешнем виде. Трещины результат напряжений и деформаций, возникающих при действии на конструкции механических нагрузок, больших температурных и влажностных перепадов
в смежных зонах тела материала, а также некоторых других факторов. Образование трещин зависит как от значения температурно-влажностных градиентов,
так и от свойств материала и, в частности прочности, модуля упругости, предельной растяжимости, показателей усадки, ползучести и др. Определенное
значение имеют размер и форма изделий и конструкций.
Трещиностойкость - способность материала сопротивляться развитию
трещин (разрушению) при однократном, циклическом и замедленном нагружении. В механике разрушения к основным характеристикам трещиностойкости
относят: критическое значение коэффициента интенсивности напряжений; кр итическое раскрытие берегов трещины в тупиковой части; работу, которую нужно затратить на образование трещины. Наиболее надежную оценку трещиностойкости материалов дают испытания образцов с предварительно нанесенной
усталостной трещиной, поскольку это наиболее распространенный опасный
дефект конструкции.
Рост трещины начинается, если коэффициент интенсивности напряжения
или его размах (при циклическом нагружении) превышает некоторый порог
и состоит из трех стадий: нарастающей скорости роста, стабильного относительно медленного ее распространения и ускорения развития трещины, заканчивающегося разрушением конструкции. Кинетику разрушения описывают
диаграммами в координатах: «длина трещины - число циклов или время при
циклическом нагружении», «длина трещины - время при длительности статичного нагружения». Кинетические параметры разрушения позволяют прогнозировать работоспособность материалов в конструкциях. Например, цементы с
приблизительно одинаковыми показателями усадки могут значительно различаться по трещиностойкости. Полагают, что цементы с пониженной скоростью
17
твердения характеризуются меньшей склонностью к трещинообразованию, поэтому судить о трещиностойкости того или иного цемента только по показателям его усадки нельзя.
Сущность метода определения трещиностойкости бетонов состоит в
определении величины отношения коэффициента вязкости разрушения материала к его пределу прочности при сжатии.
Порядок выполнения расчетов
Относительную трещиностойкость материала (T0) оценивают по величине
отношения вязкости его разрушения к пределу его прочности при сжатии по
формуле
К1с
, м1/2
Rсж
Т0
(5.1)
где К1с – коэффициент вязкости разрушения материала;
Rсж – среднее значение предела прочности при сжатии материала, МПа.
Расчет коэффициента вязкости разрушения (К1с) материала осуществляют
по формуле
Fс
3/2
K1с
Y
k
k
кН/м
,
(5.2)
w
t
2
t h1/ 2
где Fс – нагрузка, соответствующая началу движения магистральной
трещины, Н;
Y2 – коэффициент К-тарировки, зависящий от соотношения l/h
(принимают по прил. 2 ГОСТ 29167-91);
kw и kt – коэффициенты, учитывающие, соответственно, влажность
и температуру материала (принимают по прил. 3 ГОСТ 29167-91);
t – ширина образца, м;
h – высота образца, м.
5.3. Порядок проведения занятия
Студентам на практическое занятие предоставляется ГОСТ 29167-91 «Бетоны. Методы определения характеристик трещиностойкости (вязкости разр ушения) при статическом нагружении» [6]. Студенты самостоятельно оформляют положения данного ГОСТ в тетради для практических занятий. Затем из учают и осваивают эти положения в ходе практического занятия.
После изучения и освоения методики определения трещиностойкости
строительных материалов студенты выполняют расчеты коэффициента термической стойкости силикатного бетона.
5.4. Рабочее задание
Рабочее задание формулируется в виде условия задачи.
18
Задача. Испытанию на трещиностойкость подверглись образцы-балочки
размером 40 40 160 мм и образцы-призмы размером 40 80 340 мм силикатного бетона в количестве 6 штук каждого вида.
Результаты испытаний образцов-балочек на прочность при сжатии (задаются преподавателем) представлены в табл. 5.1.
Таблица 5.1
Результаты испытаний образцов-балочек на прочность при сжатии
Номер
образца
1
2
…
Разрушающая нагрузка
при сжатии, Н
Результаты определения нагрузки, соответствующей началу движения
магистральной трещины в образцах-призмах,(задаются преподавателем) представлены в табл. 5.2.
Таблица 5.2
Результаты определения нагрузки, соответствующей началу
движения магистральной трещины в образцах-призмах
Номер
образца
Нагрузка, соответствующая началу
движения магистральной трещины Fс, Н
1
2
…
Требуется рассчитать коэффициент вязкости разрушения бетона и оценить его трещиностойкость.
5.5. Результаты выполнения работы
Результаты расчетов заносят в табл. 5.3.
Таблица 5.3
Результаты расчетов трещиностойкости бетона
Номер
образца
Предел прочности
при сжатии
образцов-балочек,
кН/м2
Коэффициент
вязкости разрушения
образцов-призм К1с,
кН/м3/2
1
2
…
Среднее
значение
19
Трещиностойкость
бетона, м1/2
5.6. Содержание отчета
Отчет должен содержать следующие разделы.
1. Наименование и цель занятия.
2. Краткое описание методики определения трещиностойкости бетонов.
3. Условие задачи.
4. Расчетные формулы и расчеты по ним.
5. Таблицы с результатами расчетов и выводы.
5.7.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Контрольные вопросы
Что такое трещина? Каковы причины появления трещин в бетоне?
Что такое трещиностойкость строительных изделий и конструкций?
Каковы основные характеристики трещиностойкости?
Что понимается под усталостной трещиной?
Как определяется относительная трещиностойкость материала?
Как рассчитывается коэффициент вязкости разрушения материала?
Сущность метода определения трещиностойкости строительных изделий и конструкций.
5.8. Выводы
По результатам анализа полученных данных дают оценку трещиностойкости силикатного бетона.
Практическое занятие № 6
ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ
БЕТОНОВ БАЗОВЫМ МЕТОДОМ
6.1. Цель занятия
1. Изучить базовый метод определения морозостойкости бетона.
2. Определить морозостойкость бетона по базовому методу.
6.2. Краткие теоретические сведения
Морозостойкость - один из важнейших показателей качества бетона, кирпича и других строительных материалов, обеспечение которых особенно важно
для России в связи с ее географическим положением и климатическими условиями. Конструкции из неморозостойкого материала со временем теряют несущую способность, подвергаются поверхностному износу и получают различного рода повреждения.
20
Основной причиной разрушения конструкций при замораживанииоттаивании является свойство воды при переходе в лед увеличиваться в объеме
более чем на 9 % и создавать внутреннее давление на стенки пор. Снижение
прочности бетона после его оттаивания наблюдается лишь при его водонас ыщении выше определенной (критической) величины, которая, в свою очередь,
имеет закономерную связь со степенью понижения отрицательной температуры.
Морозостойкость бетона - способность бетона в водонасыщенном или
насыщенном раствором соли состоянии выдерживать многократное замораживание и оттаивание без внешних признаков разрушения (трещин, сколов, шелушения ребер образцов), снижения прочности, изменения массы и других технических характеристик
Морозостойкость зависит главным образом от структуры материала: чем
выше относительный объём пор, доступных для проникания воды, тем ниже
морозостойкость.
Существует два различных способа повышения морозостойкости бетона:
1) повышение плотности бетона, уменьшение объема макропор и их проницаемости для воды, например за счет снижения водоцементного отношения,
применения добавок, гидрофобизирующих стенки пор, или кольматации пор
пропиткой специальными составами;
2) создание в бетоне с помощью специальных воздухововлекающих добавок резервного объема воздушных пор (более 20 % от объема замерзающей воды), не заполняемых при обычном водонасыщении бетона, но доступных для
проникания воды под давлением, возникающим при ее замерзании.
Уменьшение макропористости бетона достигается:
- снижением водоцементного отношения, введением в бетонную смесь
химических добавок, позволяющих снизить расход воды затворения;
- применением незагрязненных заполнителей оптимального состава с минимальной водопотребностью;
- созданием благоприятных температурно-влажностных условий твердения бетона;
- качественным уплотнением бетонной смеси;
- замораживанием бетона в более позднем возрасте.
При введении в бетонную смесь воздухововлекающих добавок необходимо создать 4 – 6 % очень мелких резервных пор, не заполняемых водой при
обычном насыщении, но заполняемых под давлением замерзающей воды.
Добавки с противоморозным эффектом позволяют проводить работы при
температуре достигающей минус 15°С и ниже.
Существенное влияние на морозостойкость бетона оказывает вид применяемого цемента. Наибольшую морозостойкость имеют бетоны на портландцементе без минеральных добавок с содержанием клинкерного минерала трехкальциевого алюмината (С3А) до 5%. Их применяют при возведении гидротех21
нических сооружений с зоной переменного уровня воды в суровых климатических условиях. Еще более высокую морозостойкость имеют бетоны на глиноземистом цементе. Особенно пониженную морозостойкость имеет пуццолановый портландцемент с активными добавками осадочного происхождения.
Причиной преждевременного разрушения бетонных изделий является
несоответствие их марки по морозостойкости требованиям нормативных документов.
Марка бетона по морозостойкости - показатель морозостойкости бетона, соответствующий числу циклов замораживания и оттаивания образцов, при
котором характеристики бетона, установленные стандартом, сохраняются в
нормируемых пределах и отсутствуют внешние признаки разрушения (трещины, сколы, шелушение ребер образцов).
По морозостойкости бетон подразделяют на марки F50, F75, F100, F150,
F200, F300, F400, F500, F600, F800 и F1000. Марка назначается в зависимости
от вида конструкций и условий ее эксплуатации. В обычном строительстве
средняя морозостойкость железобетонных конструкций достигает F100 - F200.
Марка бетона по морозостойкости F1 - марка по морозостойкости бетона, испытанного базовым методом в водонасыщенном состоянии, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий, а также бетонов, эксплуатируемых
при воздействии минерализованной воды.
Порядок выполнения расчетов
Прочность при сжатии каждого образца (Хi) рассчитывают по формуле
Pi
Хi
МПа,
(6.1)
Fi
где Рi – разрушающая нагрузка при сжатии i-того образца, Н;
Fi - площадь разрушаемой поверхности i-того образца, м2.
Средние значения прочности контрольных ( Х ср1 ) и основных ( Х ср11 ) образцов определяют по формулам
n
1
Х ср
Х i1
i 1
n
n
11
Х ср
Х i11
i 1
n
МПа,
(6.2)
МПа,
где n – число образцов в серии.
Среднеквадратическое отклонение для контрольных (
11
n
1
n
) и основных (
) образцов равно
Wm1
1
n
22
МПа,
(6.3)
11
n
Wm11
МПа,
(6.3)
где Wm – размах единичных значений прочности бетона в серии, определяемый
как разность между максимальным и минимальным единичными
значениями прочности, МПа;
α – коэффициент, зависящий от числа единичных значений прочности
бетона в серии (принимают по табл. 6 ГОСТ 10060-2012).
Коэффициент вариации прочности бетона (Vm) рассчитывают по формуле
n 100%.
(6.4)
Х ср
Определяют нижнюю границу доверительного интервала для контроль1
11
ных ( Х min
) и основных ( Х min
) образцов после замораживания и оттаивания по
формулам:
Vm
МПа,
(6.5)
МПа,
где t – критерий Стьюдента при доверительной вероятности 0,95 в зависимости от количества испытываемых образцов (принимают по табл. 7
ГОСТ 10060-2012).
Образцы бетона считают выдержавшими испытания на морозостойкость,
если соблюдается следующее соотношение
11
1
Х min
0,9 . Х min
.
(6.6)
Марку бетона по морозостойкости принимают по табл. 4 ГОСТ 100602012 с учетом числа циклов замораживания-оттаивания, при котором сохраняется соотношение (6.6).
6.3. Порядок проведения занятия:
Студентам на практическое занятие предоставляется ГОСТ 10060-2012
«Бетоны. Методы определения морозостойкости» [7]. Студенты самостоятельно оформляют положения ГОСТ, касающиеся базового метода определения
морозостойкости, в тетрадь для практических занятий. Затем изучают и осваивают эти положения в ходе практического занятия.
После изучения и освоения методики определения морозостойкости
строительных материалов базовым методом студенты выполняют расчеты по
определению марки бетонов по морозостойкости.
6.4. Рабочее задание
Рабочее задание формулируется в виде условия задачи.
Задача. Испытанию на морозостойкость базовым методом подверглись
образцы-кубы бетона (вид бетона задается преподавателем индивидуально)
23
размером 100 100 100 мм в количестве 12 штук после определенного числа
циклов замораживания-оттаивания (количество циклов задается преподавателем). Затем контрольные образцы с естественной влажностью, а также осно вные образцы, насыщенные водой, были испытаны на прочность при сжатии.
Результаты испытаний контрольных и основных образцов-кубов бетона
на прочность при сжатии (задаются преподавателем) представлены в табл. 6.1.
Таблица 6.1
Результаты испытаний контрольных и основных образцов бетона
Номер образца
в серии
Разрушающая нагрузка при сжатии, Н
контрольных образцов
основных образцов
1
2
...
Требуется рассчитать прочность при сжатии каждого из контрольных и
основных образцов, а также средние значения прочности при сжатии серий
контрольных и основных образцов с оценкой среднеквадратичного отклонения,
коэффициента вариации прочности и нижней границы доверительного интервала. С учетом полученных результатов принять марку бетона по морозосто йкости.
6.5. Результаты выполнения работы
Результаты расчетов заносят в табл. 6.2.
Таблица 6.2
Результаты расчета морозостойкости бетона
Значения показателей
контрольных
основных
образцов
образцов
Показатель
Среднее значение прочности при сжатии (Хср ), МПа
Среднеквадратическое отклонение (σn), МПа
Коэффициент вариации прочности (Vm), %
Нижняя граница доверительного интервала (Хmin), МПа
1
0,9 . Х min
Марка бетона по морозостойкости, (F1 )
-
6.6. Содержание отчета
Отчет должен содержать следующие разделы.
1. Наименование и цель занятия.
2. Краткое описание методики определения морозостойкости бетонов
базовым методом.
24
3. Условие задачи.
4. Расчетные формулы и расчеты по ним.
5. Таблицы с результатами расчетов и выводы.
6.7.
Контрольные вопросы
1. Что понимается под морозостойкостью строительных изделий и конструкций?
2. От чего зависит морозостойкость строительных изделий и конструкций?
3. Каковы основная причина и механизм разрушения изделий и конструкций при их многократном замораживании-оттаивании?
4. Какие существуют основные способы повышения морозостойкости
бетона?
5. Какими технологическими приемами достигается уменьшение макропористости бетона?
6. Как влияет на морозостойкость вид применяемого в бетоне цемента?
7. Какие виды добавок целесообразно применять для повышения морозостойкости бетонов?
8. Что такое марка бетона по морозостойкости?
9. Какова сущность метода определения морозостойкости бетона баз овым методом?
6.8. Выводы
По результатам анализа полученных данных дают оценку морозостойкости бетонов и определяют их марку по морозостойкости.
Практическое занятие № 7
ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ БЕТОНОВ
УСКОРЕННЫМИ МЕТОДАМИ
7.1. Цель занятия
1. Изучить ускоренные методы определения морозостойкости бетонов.
2. Определить морозостойкость бетонов.
7.2. Краткие теоретические сведения
Марка бетона по морозостойкости F2 - марка по морозостойкости бетона дорожных и аэродромных покрытий и бетона, эксплуатируемого при во з25
действии минерализованной воды, и определенная при испытании образцов,
насыщенных 5%-ным водным раствором хлорида натрия.
В строительстве на практике часто приходится использовать ускоренные
методы определения морозостойкости бетона при многократном замораживании и оттаивании.
При расхождении результатов определения морозостойкости, полученных базовым и ускоренными методами, в качестве окончательных принимают
результаты, полученные базовым методом.
Применение других методов определения марок бетонов по морозосто йкости допускается при условии обязательного определения коэффициента перехода или тарировки предлагаемого метода по отношению к базовому методу.
Коэффициенты перехода устанавливаются для каждой марки бетона по морозостойкости. Экспериментально установленный коэффициент перехода может
быть использован, если значение коэффициента вариации не превышает 9 %.
В настоящее время существуют
специальные приборы для ускоренного
определения морозостойкости. Например, БЕТОН-ФРОСТ (рис. 7.1) предназначен для ускоренного определения морозостойкости бетона дилатометрическим методом при однократном замораживании водонасыщенных образцовкубов размером 100х100х100 мм (ГОСТ
10180) и кернов с размерами ø100 × 100
мм или ø70 × 70 мм (ГОСТ 28570) в соРис. 7.1. Внешний вид прибора БЕответствии с п.4.1 и прил. Б ГОСТ 10060ТОН-ФРОСТ
2012 после определения коэффициента
перехода, получаемого по результатам
параллельных испытаний базовым и дилатометрическим методами
Прибор обеспечивает оперативный контроль морозостойкости легких и
тяжелых бетонов при производстве изделий и конструкций, строительстве и
обследовании объектов. Его применяют для контроля качества продукции, корректировки технологии и рецептур бетона.
Порядок выполнения расчетов
Расчеты производят по формулам 6.1 - 6.6.
26
7.3. Порядок проведения занятия
Студентам на практическое занятие предоставляется ГОСТ 10060-2012
«Бетоны. Методы определения морозостойкости» [7]. Студенты самостоятельно оформляют положения ГОСТ, касающиеся ускоренных методов, в тетрадь
для практических занятий. Затем изучают и осваивают эти положения в ходе
практического занятия.
После изучения и освоения методики определения морозостойкости бетонов ускоренным методом студенты выполняют расчеты по определению марки бетонов по морозостойкости.
7.4. Рабочее задание
Рабочее задание формулируется в виде условия задачи.
Задача. Испытанию на морозостойкость ускоренным методом (третьим)
подверглись образцы-кубы бетона (вид бетона задается преподавателем индивидуально) размером 100 100 100 мм в количестве 12 штук после определенного числа циклов замораживания-оттаивания (количество циклов задается
преподавателем). Затем контрольные образцы с естественной влажностью, а
также основные образцы, насыщенные раствором хлористого натрия, были испытаны на прочность при сжатии.
Результаты испытаний контрольных и основных образцов-кубов бетона
на прочность при сжатии (задаются преподавателем) представлены в табл. 7.1.
Таблица 7.1
Результаты испытаний контрольных и основных образцов бетона
Номер образца
в серии
Разрушающая нагрузка при сжатии, Н
контрольных образцов
основных образцов
1
2
...
Требуется рассчитать прочность при сжатии каждого из контрольных и
основных образцов, а также средние значения прочности при сжатии серий
контрольных и основных образцов с оценкой среднеквадратичного отклонения,
коэффициента вариации прочности и нижней границы доверительного интервала. Порядок выполнения расчетов приведен в практическом занятии № 6.
С учетом полученных результатов принять марку бетона по морозосто йкости.
7.5. Результаты выполнения работы
Результаты расчетов заносят в табл. 7.2.
27
Таблица 7.2
Результаты расчета морозостойкости бетона
Значения показателей
контрольных
основных
образцов
образцов
Показатель
Среднее значение прочности при сжатии (Хср), МПа
Среднеквадратическое отклонение (σn), МПа
Коэффициент вариации прочности (Vm), %
Нижняя граница доверительного интервала (Хmin), МПа
1
0,9 . Х min
Марка бетона по морозостойкости, (F2 )
-
7.6. Содержание отчета
Отчет должен содержать следующие разделы.
1. Наименование и цель занятия.
2. Краткое описание методики определения морозостойкости бетонов
ускоренным методом.
3. Условие задачи.
4. Расчетные формулы и расчеты по ним.
5. Таблицы с результатами расчетов и выводы.
7.7.
Контрольные вопросы
1. Вопросы № 1- 8 см. в практическом занятии № 6.
8. Какова сущность метода определения морозостойкости бетона
ускоренным методом?
9. Какие ускоренные методы определения морозостойкости бетона
Вы знаете?
7.8. Выводы
По результатам анализа полученных данных дают оценку морозостойкости бетонов.
Практическое занятие № 8
ОЦЕНКА ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ БЕТОНОВ
8.1. Цель занятия
1. Изучить методы определения водонепроницаемости бетона.
2. Рассчитать коэффициент фильтрации и определить водонепроницаемость бетона.
28
8.2. Краткие теоретические сведения
Бетон, будучи капиллярно-пористым телом, при наличии соответствующего градиента давления проницаем для воды.
Водонепроницаемостью бетона называют способность затвердевшего
бетона противостоять проникновению через его толщу воды под давлением.
Предельное давление (кгс/см2, Па) – это давление, которое может выдержать
образец, подвергнутый воздействию воды под давлением в течение устано вленного периода времени. Коэффициент фильтрации (м/с) равен весу воды,
прошедшей через образец материала при постоянном давлении.
Для обозначения водонепроницаемости бетона используется показатель
водонепроницаемости, обозначаемый буквой «W» со стоящей рядом цифрой.
По степени водонепроницаемости бетон подразделяют на марки W2, W4, W6,
W8, W10, W12, W14, W16, W18 и W20. Цифры 2 - 20 обозначают давление в
атмосферах, при котором стандартные бетонные образцы диаметром и высотой
15 см не пропускают через себя воду.
Марка по водонепроницаемости бетона определяется различными методами согласно ГОСТ 12730.5-84 «Бетоны. Методы определения водонепроницаемости» [8].
Водонепроницаемость бетона зависит от водоцементного отношения, вида вяжущего, а также от содержания в бетоне добавок, количества и структуры
пор, условий твердения и возраста бетона. При понижении водоцементного отношения уменьшается макропористость бетона, следовательно, повышается его
водонепроницаемость. Снизить величину В/Ц-отношения можно путем повышения расхода цемента при постоянном расходе воды, применения пластифицирующих добавок и др. способами.
Воздухововлекающие или газообразующие добавки изменяют характер
пористости бетона. Поры становятся закрытыми и более водонепроницаемыми
для воды, чем открытые сообщающиеся поры. Основные причины возникновения пор: недостаточная уплотненность бетона; наличие излишней воды затворения; уменьшение бетона в объеме при высыхании (усадка бетона). С возрастом в бетоне увеличивается количество гидратных новообразований, заполняющих макропоры. При этом его водонепроницаемость повышается в значительной степени.
Повышению степени уплотнения бетонной смеси и увеличению водонепроницаемости способствуют различные виды механической обработки: вибрирование, прессование, центрифугирование и т. п. или же удаление воды путем вакуумирования.
Водонепроницаемость строительных материалов, в том числе и бетона,
обычно определяется в лабораторных условиях. Кроме того, она, так же как и
газонепроницаемость, определяется пористостью материала.
29
Существуют специальные приборы для определения водонепроницаемости косвенными методами. Например, измерители водонепроницаемости бетона вакуумным методом типа ВИП (рис.8.1).
а)
б)
Рис. 8.1. Внешний вид приборов а) ВИП-1.3; б) ВИП-1.2
Приборы ВИП-1.2 и ВИП-1.3 предназначены для ускоренного определения водонепроницаемости бетона по величине сопротивления проникновению
воздуха по ГОСТ 12730.5-84 в конструкциях, изделиях, образцах из бетона и
других строительных материалов в лабораториях, заводских и построечных
условиях, при обследовании зданий и сооружений.
Порядок выполнения расчетов
муле
Коэффициент фильтрации (Кф) отдельного образца определяют по форQ
Kф
S
P м/с
(8.1)
где η - коэффициент, учитывающий вязкость воды при различной температуре
(принимают по табл. 4 ГОСТ 12730.5-84);
Q - вес фильтрата, Н;
δ - толщина образца, м;
S - площадь образца, м2;
τ- время, в течение которого измеряют вес фильтрата, с;
Р – избыточное давление в установке, Па.
При определении коэффициента фильтрации серии образцов коэффициенты фильтрации отдельных образцов данной серии располагают в порядке
увеличения их значений и используют среднее арифметическое коэффициентов
фильтрации двух средних образцов (третьего и четвертого). Затем определяют
марку бетона по водонепроницаемости.
8.3. Порядок проведения занятия
Студентам на практическое занятие предоставляется ГОСТ 12730.5-84
«Бетоны. Методы определения водонепроницаемости». Студенты самосто я-
30
тельно оформляют положения данного ГОСТ в тетрадь для практических занятий. Затем изучают и осваивают эти положения в ходе практического занятия.
После изучения и освоения методики определения водонепроницаемости
бетонов студенты выполняют расчеты по определению марки бетонов по во донепроницаемости.
8.4. Рабочее задание
Рабочее задание формулируется в виде условия задачи.
Задача. Бетонные образцы-цилиндры диаметром и высотой 150 мм в количестве 6 штук подверглись испытанию на водонепроницаемость по коэффициенту фильтрации на испытательной установке. Значения веса воды (фильтрата), прошедшей через каждый образец за определенное время (задаются преподавателем)
Таблица 8.1
Результаты испытаний образцов бетона
Максимальное
время змерения
веса фильтрата,
мин
30
60
90
120
150
180
Вес фильтрата образца-цилиндра, Н
№1
№2
№3
№4
№5
№6
Вид бетона и величина избыточного давления в установке также задаются
преподавателем.
Измерение веса фильтрата производилось через каждые 30 мин и не менее шести раз на каждом образце. Вес фильтрата отдельного образца рассчитывается как среднее арифметическое четырех наибольших значений.
Требуется определить коэффициенты фильтрации каждого образца и с ерии образцов. Согласно полученному значению коэффициента фильтрации серии образцов определить марку бетона по водонепроницаемости (табл. 6 ГОСТ
12730.5-84).
8.5. Результаты выполнения работы
Результаты расчетов заносят в табл. 8.2.
31
Таблица 8.2
Результаты расчета водонепроницаемости бетона
Номер
образца
Максимальное
время
измерения веса
фильтрата, мин
Вес
фильтрата
образца, Н
Толщина
образца δ,
м
Площадь
образца S,
м2
Избыточное давление
в установке
Р, Па
Коэффициент
фильтрации, м/с
Марка
бетона
по водонепроницаемости
1
2
3
…
Среднее
значение:
8.6. Содержание отчета
Отчет должен содержать следующие разделы.
1. Наименование и цель занятия.
2. Краткое описание методики определения водонепроницаемости
бетонов.
3. Условие задачи.
4. Расчетные формулы и расчеты по ним.
5. Таблицы с результатами расчетов и выводы.
8.7. Контрольные вопросы
Что понимается под водонепроницаемостью бетона?
Что такое предельное давление?
Чему равен коэффициент фильтрации?
Как обозначается марка бетона по водонепроницаемости?
От каких характеристик и как зависит водонепроницаемость бетона?
Как определяется коэффициент фильтрации отдельного образца бетона?
7. По какому правилу определяется коэффициент фильтрации серии образцов бетона?
1.
2.
3.
4.
5.
6.
8.8. Выводы
По результатам анализа полученных данных дают оценку водонепроницаемости бетонов.
32
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. ГОСТ 13087-81. Бетоны. Методы определения истираемости.- М.: ИПК
Издательство стандартов, 2003. - 7 с.
2. ГОСТ Р 52804-2007 Защита бетонных и железобетонных конструкций
от коррозии. Методы испытаний. – М.: Стандартинформ, 2008. - 32 с.
3. ГОСТ Р 9.905-2007 Единая система защиты от коррозии и старения.
Методы коррозионных испытаний. Общие требования. – М.: Стандартинформ,
2007. – 17 с.
4. Айрапетов, Г.А. Строительные материалы: учебн.-справоч. пособие /
Г.А. Айрапетов, O.K. Безродный, А.Л. Жолобов и др. – М.: Изд-во «Феникс»,
2005. – 254 с.
5. ГОСТ 20910-90 Бетоны жаростойкие. Технические условия. – М.: Издательство стандартов, 1991. - 17 с.
6. ГОСТ 29167-91 Бетоны. Методы определения характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. – М.: ИПК Издво стандартов, 2004. – 13 с.
7. ГОСТ 10060-2012 Бетоны. Методы определения морозостойкости. –
М.: Стандартинформ, 2014. - 23с.
8. ГОСТ 12730.5-84 Бетоны. Методы определения водонепроницаемости. - М.: Стандартинформ, 2007. - 12 с.
33
ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Практическое занятие № 1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСТИРАЕМОСТИ
БЕТОНОВ РАЗЛИЧНОГО ВИДА . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Практическое занятие № 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ СТОЙКОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ ПОД
ДЕЙСТВИЕМ АГРЕССИВНЫХ ХИМИЧЕСКИХ СРЕД. . . . . . . . .
Практическое занятие № 3. ОЦЕНКА КРАТКОВРЕМЕННОЙ
ВОДОСТОЙКОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ
ПО КОЭФФИЦИЕНТУ РАЗМЯГЧЕНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Практическое занятие № 4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕРМОСТОЙКОСТИ СТРОИТЕЛЬНЫХ ИЗДЕЛИЙ НА ОСНОВЕ РАЗЛИЧНЫХ
ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Практическое занятие № 5. ОЦЕНКА ТРЕЩИНОСТОЙКОСТИ
БЕТОНОВ ПО КРИТЕРИЮ ВЯЗКОСТИ РАЗРУШЕНИЯ К Ic . . . .
Практическое занятие № 6. ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ БЕТОНОВ БАЗОВЫМ МЕТОДОМ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Практическое занятие № 7. ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОРОЗОСТОЙКОСТИ БЕТОНОВ УСКОРЕННЫМИ МЕТОДАМИ. . . . . . . . . . . . .
Практическое занятие № 8. ОЦЕНКА ВОДОНЕПРОНИЦАЕМОСТИ БЕТОНОВ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3
4
7
11
14
17
20
25
28
33
НАДЕЖНОСТЬ И ДОЛГОВЕЧНОСТЬ
СТРОИТЕЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ И КОНСТРУКЦИЙ
Методические указания
к выполнению практических занятий
для студентов очной формы обучения направления подготовки 270800 «Строительство» профиля «Производство и применение строительных
материалов, изделий и конструкций»
Составители Козодаев Сергей Петрович,
Ткаченко Татьяна Федоровна
Подписано в печать 5.05.2015. Формат 60х84 1/16. Уч.-изд.л. 2,01.
Усл.-печ. л. 2,26. Бумага писчая. Тираж 50 экз. Заказ № 188.
Отпечатано: отдел оперативной полиграфии издательства учебной
литературы и учебно-методических пособий Воронежского ГАСУ
394006 Воронеж, ул. 20-летия Октября, 84
34
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
40
Размер файла
406 Кб
Теги
надежности, 145, долговечности, материалы, строительная
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа