Seo-friends.ru

Большая стройка
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Прочность сцепления цементного раствора мпа

От чего зависит адгезия бетона с раствором и как ее улучшить?

Технический смысл адгезии

Слово «Адгезия» в переводе с латинского означает – «прилипание». Имеется ввиду прилипание разнородных или однородных материалов друг к другу. В нашем случае рассматривается «прилипание» растворов на основе цемента: бетон, штукатурка, кладочный раствор, ремонтные составы, клей, другой строительный материал.

Существует три вида адгезии:

  • Физическая. Прилипание происходит на молекулярном уровне. Пример – прилипание магнита к стальной основе.
  • Химическая. Прилипание происходит на атомном уровне. Пример – сваривание и пайка деталей. Также химический смысл имеет адгезия стоматологической пломбы к пульпе зуба.
  • Механическая. Сцепление материалов происходит за счет проникновения адгезива (штукатурка, бетонный раствор, кладочный раствор, клей и т.п.) в поры и шероховатости основы. Пример: оштукатуривание, укладка плитки, окрашивание.

Степень адгезии измеряется в МПа. Цифровое значение обозначает величину силы, которую необходимо приложить для того чтобы оторвать адгезив от основания. Например, на упаковке сухой штукатурной смеси «ЭКО 44» указывается, что минимальная адгезия данного материала к основе составляет 0,5 МПа. Это значит что для того чтобы оторвать слой адгезива от основы понадобиться приложить усилие 5 кг на 1 см2 площади.

Степень адгезии материала к основе разнится от вида и возраста основы. Например старый бетон имеет степень адгезии к новому бетону от 0,9 до 1,0 МПа, в то время как современные сухие строительные смеси способны обеспечивать степень «прилипания» до 2 МПа и более.

Лабораторное испытание степени адгезии сухих строительных смесей осуществляют на специальных образцах, в соответствии с требованиями ГОСТ 31356-2007.

Назначение

Оштукатуривание гипсовыми растворами предназначено для отделки помещений с невысоким уровнем влажности, где пребывают люди (жилая, офисная, торговая недвижимость). Однако гипсовые составы могут применяться и в кухнях, ванных. Такая отделка легко устраняет глубокие неровности, предварительно выравнивает любые поверхности вплоть до состояния готовности к завершающей отделке другими материалами (плитка, обои и пр.). Гипсовое покрытие наносится на бетонное основание только после тщательной подготовки последнего.

Вернуться к оглавлению



Способы увеличения адгезии

Степень «прилипания» адгезива к основе есть величина «переменная», зависящая от ряда факторов:

  • Чистоты поверхности от загрязнений: пыли, жирных пятен, аморфных масс и пр.
  • Шероховатости поверхности. Например, в силу практически нулевой шероховатости поверхности, величина адгезия цемента к стеклу значительно ниже, чем адгезия цемента к дереву или адгезия цемента к бетону.
  • Усадочные процессы. При усадке адгезива возникают напряжения вызывающие растрескивания и отслоения от основы.

Чтобы получить величину адгезии соответствующей заданным параметрам, необходимо устранить указанные выше факторы. Применяют следующий комплекс мер:

  • Тщательная очистка основы от загрязнений, краски, старой штукатурки и аморфных масс.
  • Увеличение степени шероховатости методом нанесения насечек или шлифовки абразивами. Хороший результат дает обработка гладкой поверхности составом для увеличения шероховатости поверхности «Бетоноконтакт».
  • Применение химического модифицирования бетона специальными добавками, такими как «МС-АДГЕЗИВ» или «SikaLatex®». «МС-АДГЕЗИВ» значительно увеличивает адгезию цементных растворов, в том числе адгезию цемента к металлу и адгезию цемента к краске. Добавка вводится одновременно с затворителем в соответствии с инструкцией по применению. «SikaLatex®» жидкая добавка в цементные растворы улучшающая прочность сцепления, снижающая усадочные процессы. Вводится в затворитель согласно инструкции. С помощью данных добавок получают цемент с высокой адгезией, даже к старому или «гладкому» основанию.
  • Грунтовка основы. Грунтовки глубоко проникают в толщу основы и значительно увеличивают степень сцепления основы с адгезивом. Распространенные бренды: Люксорит-Грунт, Joint Primer, Максбонд Латекс.

Как показывает практика, в частном строительстве применяют не весь комплекс мероприятий, а только некоторые пункты – очистку поверхности и увеличение степени шероховатости. Выполнение этих операций не требуют дополнительных затрат и обеспечивают достаточную степень сцепления при всех видах работ: штукатурке, укладке плитки, отделке пола и т.п.

Адгезионные свойства лакокрасочных материалов

Способность ЛКМ к адгезии зависит в первую очередь от того, на какой поверхности они используются.

  • Максимальных значений адгезия достигает при обработке шероховатых материалов. Это связано с тем, что у гладкой поверхности площадь соприкосновения с ЛКМ станет намного меньше.
  • Еще один фактор – структура обрабатываемого материала. Так, при покрытии пористой поверхности ЛКМ состав проникает внутрь основания. Следовательно, убрать слой краски или лака можно будет только в том случае, если удастся разорвать молекулярные связи покрытия или основания (например, как при шлифовке).

Кроме того, способность к адгезии увеличивают различные модифицирующие добавки, которые применяются при изготовлении лакокрасочных материалов:

  • органосиланы, которые предотвращают коррозию и имеют гидрофобизирующее действие;
  • металлоорганические вещества, выступающие в роли катализаторов химических процессов;
  • сложные полиэфиры;
  • различные наполнители и балластные вещества (например, тальк);
  • эфиры канифоли и фосфорной кислоты;
  • полиамидные смолы;
  • полиорганосилоксаны.

Методы измерения величины адгезии

Числовое значение степени сцепления основы с адгезивом определяется специальным прибором «ОНИКС-АП» или его аналогами. Техническая суть технологии заключается в приклеивании рабочей пластины прибора на участок штукатурки, плитки, керамогранита и пр. При этом проверяемый участок должен соответствовать габаритам пластины. Соответствие габаритам пластины обеспечивается пропилами адгезива до основания.

Далее прибор начинает нагружать (отрывать) пластину, пока полностью не оторвет ее от основания вместе с испытуемым участком адгезива. По ходу процесса происходит индикация нарастания величины нагрузки. С помощью данного прибора можно измерять степень адгезии от 0 до 10 МПа. Учитывая высокую стоимость данного прибора, около 70 000 рублей, приобретать его для разового использования в частном строительстве экономически нецелесообразно.

Технология склеивания бетонных изделий

Не рекомендуется проводить склеивание бетонов, если им нет 6 месяцев. Из-за дополнительной нагрузки полотна, не успевшие набрать итоговую прочность, деформируются и покрываются трещинами.

Перед началом работ мастер зашкуривает бетонную поверхность, если она старше 6 месяцев. Одновременно с отделочным слоем он удаляет с поверхности частицы пыли и грязь. Процедура склеивания бетона с бетоном включает несколько этапов:

  1. Зашкуренные изделия по возможности просушивают при комнатной температуре.
  2. На подготовленные поверхности наносят порцию клея с отвердителем. Для этого используют шпатель, кисточку, валик, либо швабру.
  3. Поверх клеевого слоя прикладывают второе бетонное изделие. При необходимости детали сжимают и фиксируют в этом положении.

Время застывания и технология нанесения смеси зависят от типа клея. После полного высыхания стыковочные швы зашкуривают и покрывают защитными составами.

Как нанести штукатурку на ДСП

ДСП – не самое лучшее основание для оштукатуривания. Материал впитывает влагу и разбухает, поэтому, если необходимость в такой отделке возникла, плиту нужно тщательно подготовить:

  • Поверхность покрывают грунтовкой, препятствующей впитыванию влаги.
  • С помощью саморезов крепят штукатурную сетку.
  • Наносят штукатурный раствор.

Целесообразнее в случае с ДСП использовать декоративную штукатурку, например «Акрилит-416», которую наносят на слой шпатлевки. Еще один вариант – зафиксировать на ДСП лист гипсокартона и спокойно штукатурить это основание.

Рабочее время и схватывание

Под временем «жизни» раствора подразумевается срок, отведенный после затворения на нанесение и разравнивание. Другими словами — как долго можно работать готовым раствором без ущерба качеству.

В действующем ГОСТ 30515-2013 существует понятие начало схватывания — если отбросить ненужные подробности, это и есть то самое время, в течение которого нужно сделать все манипуляции с заведенным раствором. В этом же нормативном документе прописано, когда должно наступать начало схватывания для нормальносхватывающихся цементов: от 45 мин. до 2 ч.

Это не означает, что раствор нельзя использовать более чем через 45 минут — вполне можно, но следует понимать, что прочность его снизится. Более важным на мой взгляд является тот факт, что нанесенный через 45 мин. второй слой уже не станет единым целым с предыдущим слоем

— это нужно помнить. Другими словами, при формировании единого, монолитного слоя не следует делать перерывы более 40 минут, а ещё лучше обойтись без перерывов вообще.

Как наносить штукатурку на кирпичную стену

С помощью цементно-известковой и гипсовой штукатурки нивелируют недостатки кирпичной кладки, укрепляют швы, создают дополнительную теплоизоляционную прослойку.

  • Поверхность очищают от грязи и пыли, при наличии удаляют старый слой штукатурки.
  • Чтобы повысить адгезию с раствором, швы углубляют.
  • Основание грунтуют в два слоя, чтобы защитить стену от избытка влаги, предупредить развитие плесени, повысить сцепление.
  • Если толщина слоя штукатурки предположительно превысит 1 см, устанавливают сетку из стекловолокна или нержавеющей стали. Армирование необходимо, чтобы раствор надежно держался и не отслоился под собственным весом.
  • Теперь можно приступать к оштукатуриванию.
Читать еще:  50 кг цемента его объем


При оштукатуривании кирпичной кладки часто выполняют армирование

Тонкости оштукатуривания гипсокартона

Цементно-известковая и гипсовая штукатурка повредит лист гипсокартона и приведет к деформации каркаса. Наносить на него можно только декоративную:

  • Лист гипсокартона обрабатывают грунтовкой глубокого проникновения, чтобы улучшить адгезию и предотвратить впитывание влаги из штукатурки.
  • Стыки между листами заделывают серпянкой – лентой для армирования, затем оштукатуривают смесью для армирования стыков.
  • После высыхания линии затирают теркой с наждачной бумагой, удаляют мелкие дефекты и наплывы.
  • Штукатурный состав наносят широким шпателем без сильного нажима. Если на поверхности есть большие дефекты, укладывают 2–3 слоя толщиной 3–5 мм.
  • После высыхания финишного слоя мелкие дефекты устраняют наждачной шкуркой с зерном 120–160.


Наносить на гипсокартон можно только декоративную штукатурку

Влагостойкость и водостойкость цемента

Порой приходится слышать выражение «влагостойкий цемент» или «влагостойкий плиточный клей» — это лишь показывает безграмотность говорящего. Предлагаю разобраться в этом вопросе. Для начала разберёмся в терминах.

Влагостойкость

строительного материала — это способность выдерживать длительное воздействие влаги с периодическим просыханием без разрушения и размягчения. Простыми словами материал может периодически намокать и высыхать не разрушаясь и не теряя своих свойств.

Водостойкость

— это способность длительное время не разрушаться под воздействием воды. Иными словами — на материале может постоянно стоять вода без ущерба прочности.

Как мы уже узнали выше, цемент — это гидравлическое вяжущее и от воды он только становится прочнее. Поэтому непосредственно сам цемент является влагостойким и водостойким по умолчанию. Здесь нужно в первую очередь оценивать свойства наполнителя — песка, известкового раствора и иных материалов. Разумеется, если в качестве наполнителя используется песок — то смесь также влагостойкая и водостойкая. Известковый же раствор подвержен гниению при длительном воздействии влаги, поэтому его нельзя назвать водостойким, влагостойким — возможно.

В общем если в раствор входят не влагостойкие и водостойкие компоненты — то таковым нельзя назвать и готовый раствор.

Цементно-песчанные смеси же обладают безусловной водостойкостью, прошу не путать с водопроницаемостью — вода хоть и не вредит цементному камню, но с легкостью через него проходит. Поэтому если под раствором находится восприимчивый к влага материал — его необходимо защитить.

Также цемент боится влаги в том случае, когда происходит действие отрицательных температур — вода, замерзая расширяется и разрушает микропоры год за годом. В таких случаях сильно влияет водопоглощение материала — при полусухих технологиях изготовления водопоглощение значительно ниже.

6.3 Свойства строительных растворов

Важнейшим свойством затвердевших растворов является прочность. По этому показателю они подразделяются на марки. Маркой называется нормируемое значение прочности в кгс/см² (10ˉ¹ МПа).

При сжатии растворы имеют марки М4; М10; М25; М50; М75; М100; М150 и М200. Они устанавливаются и контролируются для всех видов растворов.

Марка по прочности на сжатие определяется испытанием образцов размером 70,7х70,7х70,7 мм в проектном возрасте, изготовленных из растворной смеси рабочей косистенции.

За проектный возраст принимается 28 суток для растворов на гидравлических вяжущих и 7 суток для растворов без применения гидравлических вяжущих.

Образцы из смеси подвижностью менее 5 см изготавливаются в формах с поддоном, а 5 см и более – в формах без поддона, установленных на полнотелых керамических кирпичах.

При укладке на плотное основание прочность раствора R28, МПа, зависит от активности цементаRц, МПа, и цементно-водного отношения Ц/В и определяется по формуле

При укладке на пористое основание вода поглощается основанием и в растворе остается примерно одинаковое количество воды, независимо от ее первоначального содержания. В этом случае прочность раствора R28,МПа,,зависит от активности вяжущегоRц, МПа, его расхода Ц, т/м³, и определяется по формуле

где К – коэффициент, принимаемый для мелкого песка равным 0,5–0,7, для

среднего – 0,8 и для крупного – 1,0.

При натурных обследованиях из горизонтальных швов кладки берут образцы раствора, из которых изготавливают образцы – кубы с ребром 20–40 мм, которые испытывают на сжатие.

Допускается испытывать пластинки с передачей нагрузки через стержень со стороной или диаметром основания, равной толщине растворной пластинки.

Прочность раствора в кладке удобно определять прибором профессора М. А. Новгородского, испытания которым основаны на принципе пластической деформации раствора.

Для растворов самонивелирующих стяжек назначается прочность на растяжение при изгибе, которая должна быть не менее 4 МПа. Она определяется испытанием образцов-балочек по методике испытания портландцементов. Испытанием образцов-балочек определяется также и прочность на сжатие растворов для самонивелирующих стяжек, облицовочных и штукатурных растворов толщиной до 5 мм.

Марками по адгезии характеризуется прочность сцепления растворов с основанием. Они имеют значения А0,2 и далее с градацией 0,1.

Интенсивность твердения растворов зависит от температуры. Относительное примерное значение предела прочности раствора на портландцементе, твердевшего при разных температурах, к прочности раствора, твердевшего при 20 °С в возрасте 28 суток, в процентах приведено в таблице 6.2.

Таблица 6.2Влияние температуры на интенсивность твердения раствора

Прочность раствора, % от R28 в возрасте, сут.

Медленней набирают прочность растворы на пуццолановом портландцементе и шлакопортландцементе, особенно при температуре ниже 15 °С. Относительная их прочность составляет от прочности растворов на портландцементе, приведенной в таблице 6.2, 30 % при температуре твердения 0 °С, 70 % – при 5 °С, 90 % – при 9 °С.

Морозостойкостью раствора называется способность раствора выдерживать в насыщенном водой состоянии заданное количество циклов попеременного замораживания и оттаивания без снижения прочности более 25 % и потери массы более 5 %.

По морозостойкости растворы подразделяются на марки F10;F15;F25;F35;F50;F75 иF100. Морозостойкость раствора должна обеспечивать морозостойкость конструкций с применением раствора, подвергающихся попеременному замораживанию и оттаиванию в увлажненном состоянии.

Требования по морозостойкости предъявляются к растворам на гидравлических вяжущих марок по прочности выше М10. К растворам на гидравлических вяжущих марок М4 и М10 и к растворам на воздушных вяжущих требования по морозостойкости не предъявляются.

Марка строительного раствора по морозостойкости определяется попеременным замораживанием насыщенных водой образцов – кубов с ребром 70,7 мм при температуре минус 15–20 °С и оттаивании в воде при температуре плюс 15-20 °С. Образцы до начала испытания выдерживаются в нормально-влажностных условиях 28 суток.

Кладочные и штукатурные растворы для наружной кладки и штукатурки должны иметь марки по морозостойкости от F10 доF50. Если же они эксплуатируются во влажной среде, назначается маркаF100.

Морозостойкость облицовочных и штукатурных растворов толщиной менее 5 мм определяется по снижению прочности сцепления покрытия с основанием после многократного замораживания образцов при температуре минус (18 ± 2) °С и оттаивания в воде при плюс (20 ± 5) °С без снижения прочности сцепления более чем на 25 %.

Определение предела прочности сцепления с бетоном

Определение предела прочности сцепления с бетоном

Д.1 Общие положения

Настоящий метод устанавливает требования к испытаниям по определению прочности сцепления АКП с бетоном осевым выдергиванием из куба или испытанием балки на изгиб.

Метод основан на определении значений сдвиговых напряжений по границе сцепления АКП с бетоном, реализующихся при максимальной нагрузке, полученной при растяжении образца до разрушения, независимо от того,

где образец разрушился (по стержню или по границе сцепления стержня с бетоном).

Д.2 Образцы

Д.2.1 Образцы для испытаний отбирают методом случайного отбора от контролируемой партии АКП и обязательно сопровождают актом отбора образцов, в котором указывают:

— тип волокна и связующего вещества;

— число и размеры образцов;

— показатели, для контроля которых отобраны образцы;

— подпись лица, ответственного за отбор.

При отборе и подготовке образцов для испытаний следует избегать деформирования и нагревания, воздействия ультрафиолетового света и других воздействий окружающей среды, которые могут привести к изменениям свойств материала.

Число образцов, отобранных для испытаний, должно соответствовать требованиям таблицы 7.

Д.2.2 Образцы для испытаний осевым выдергиванием из куба состоят из бетонных кубов, по центру которых вертикально устанавливают стержень АКП с испытательной муфтой перпендикулярно или параллельно направлению укладки бетона (см. рисунок Д.1). Размеры бетонных кубов в зависимости от диаметра АКП указаны в таблице Д.1.

Читать еще:  Более крепче чем цемент

Общая длина образца для испытания определяется:

— условиями заделки в бетон;

— условиями установки образца в испытательную машину;

— конструкцией испытательной муфты.

Таблица Д.1 — Размеры образцов для испытаний, мм

Номинальный диаметр АКПРазмер ребра бетонного кубаДлина сцепления АКП с бетоном
101005
От 12 до 18150
» 20 » 30200

Общая длина образца для испытания определяется:
— условиями заделки в бетон;
— условиями установки образца в испытательную машину;
— конструкцией испытательной муфты.

Д.2.3 Вне зоны сцепления заделанный в бетон стержень должен быть защищен поливинилхлоридным вкладышем или трубкой.

Д.2.4 Поверхность образца с вертикально заделанным стержнем следует закрыть стальной квадратной плитой с длиной стороны не менее 200 мм и толщиной 20 мм, которая используется как несущая поверхность при испытаниях и исключает силовое воздействие на бетонный куб. В центре плиты должно быть отверстие для стержня необходимого диаметра.

Д.2.5 Образцы для испытаний балки на изгиб (см. рисунок Д.2) состоят из двух половинок, соединенных между собой в растянутой зоне испытуемым стержнем АКП, а в сжатой зоне шарниром в виде двух закладных деталей и стальным цилиндром между ними. АКП на середине каждой из половинок имеет зону сцепления с бетоном, равную 10, а вне зоны сцепления — расположенную в поливинилхлоридной трубке.

Рисунок Д.1 — Схема установки АКП в бетон куба

1 — стержень; 2 — поливинилхлоридный вкладыш или трубка; 3 — стальной цилиндр

Рисунок Д.2 — Схема установки АКП в бетон при испытаниях балки на изгиб

Д.2.6 Рекомендуется следующий метод укладки бетона в форму:

— бетонную смесь укладывают четырьмя слоями примерно одинаковой толщины и штыкуют каждый слой 25 раз металлическим стержнем диаметром 16 мм;

— после уплотнения верхнего слоя заглаживают поверхность и защищают от испарения влаги, в т. ч. и в зоне примыкания вертикально установленного стержня с бетоном.

Д.2.7 К бетону предъявляют следующие требования:

— размер заполнителя 20—25 мм;

— марка подвижности бетонной смеси П3;

— класс бетона по прочности на сжатие В25.

Д.2.8 Прочность бетона на сжатие определяют по кубам с размером ребра 100 мм числом не менее 3 шт.

Распалубку образцов проводят не ранее 24 ч после изготовления. Образцы хранят в нормальных условиях. Возраст образцов при испытаниях — 28 сут.

Д.2.9 Опытные образцы перед испытанием выдерживают в соответствии с требованиями ГОСТ 12423.

Д.3 Аппаратура и материалы

Д.3.1 Испытательная машина по ГОСТ 28840 должна обеспечивать:

— нагрузку, превышающую прочность образца при испытаниях на контролируемый показатель;

— измерение нагрузки и расстояния между траверсами с погрешностью не более 0,5 %;

— скорость перемещения активной траверсы в диапазоне от 5 до 100 мм/мин.

Д.3.2 Для измерения проскальзывания АКП в бетоне используют тензометры, линейные датчики перемещений, аналоговые или цифровые индикаторы с точностью показаний до 0,01 мм (измерители проскальзывания).

Д.3.3 Для изготовления образцов для испытаний требуются:

— металлические формы для изготовления бетонных кубов и балок с отверстиями для установки стержня АКП

необходимого диаметра, которые должны быть водонепроницаемыми и легко демонтироваться без повреждений стержней;

— испытательные муфты в соответствии с таблицей Б.1 приложения Б.

Д.4 Проведение испытаний

Д.4.1 Условия испытаний должны соответствовать подразделу 3.15 ГОСТ 15150.

Д.4.2 Образец для испытаний осевым выдергиванием из куба устанавливают так, чтобы опорная плита бетонного куба, из которой выступает свободный конец стержня, соприкасалась через мягкую прокладку с подвижной траверсой испытательной машины (см. рисунок Д.3).

1 — измеритель проскальзывания на свободном конце стержня; 2 — образец; 3 — опорная плита; 4 — мягкая прокладка; 5 — подвижная траверса испытательной машины; 6 — неподвижная траверса испытательной машины; 7 — испытательная муфта

Рисунок Д.3 — Схема испытания образца при осевом выдергивании из куба

Д.4.3 Несущий блок должен находиться на опоре, которая передает реакцию на силоизмерительное устройство испытательной машины.

Д.4.4 Выступающий стержень должен проходить через узел несущего блока и опорную пластину, а испытательная муфта должна быть установлена через неподвижную траверсу или в зажимах испытательной машины.

Д.4.5 На свободном конце стержня устанавливают измеритель проскальзывания.

Д.4.6 Расстояние между верхней поверхностью неподвижной траверсы или зажимов испытательной машины до поверхности, где установлен измеритель проскальзывания, измеряют с точностью до ± 0,01 мм.

Д.4.7 Если стержень разрушился или проскользнул в испытательной муфте раньше, чем произошло его проскальзывание в бетоне, или вследствие растрескивания бетона значительно снизилась прилагаемая нагрузка, то данные измерений не принимают, а испытания повторяют на дополнительном образце из той же партии.

Д.4.8 Если в результате испытаний произошло раскалывание бетона, то требуется увеличить размер ребра бетонных кубов или использовать для испытаний балки.

Д.4.9 Испытания балки на изгиб проводят по схеме испытания, приведенной на рисунке Д.4. На торцах балки, на конце стержня устанавливают измеритель проскальзывания.

Рисунок Д.4 — Схема испытания образца изгибом балки

Д.4.10 Регистрацию прилагаемой нагрузки, показания измерителя проскальзывания проводят с равным шагом, который составляет 10 % предполагаемой нагрузки проскальзывания стержня на значение 0,25 мм. На каждом шаге нагрузки образцы для испытаний выдерживают 15 с и в это время снимают показания измерителей проскальзывания. Затем образец нагружают до разрыва стержня или разрушения бетона, или проскальзывания стержня на 2,5 мм, регистрируют нагрузку и значение проскальзывания с точностью ± 0,01 мм.

Д.4.11 Нагружение образца проводят со скоростью не более 20 кН/мин.

Д.5 Обработка результатов испытаний

Д.5.1 Строятся диаграммы «напряжение сцепления — проскальзывание» для каждого образца.

Д.5.2 Определяют средние напряжения сцепления, вызывающие проскальзывание свободного конца стержня 0,05; 0,10 и 0,25 мм и максимальное напряжения сцепления.

Д.5.3 Напряжение сцепления с бетоном tr, МПа, для испытаний осевым выдергиванием из куба вычисляютпо формуле

где P — прилагаемая нагрузка, Н;

c — номинальная длина окружности стержня, c = p d, мм;

Lfb— длина заделки стержня в бетон, мм.

Д.5.4 На каждом шаге прилагаемой нагрузки значение проскальзывания на свободном конце стержня вычис-

ляют как разность показания измерителя проскальзывания и упругого удлинения стержня.

Д.5.5 Упругое удлинение S, мм, определяют по формуле

где P — нагрузка, Н;

L — длина от верхней поверхности неподвижной траверсы или зажимов испытательной машины до места уста-

новки измерителя проскальзывания на свободном конце стержня, мм;

A — площадь поперечного сечения, A = pd 2/4, мм2.

Д.5.6 Напряжение сцепления с бетоном tr, МПа, для испытаний балки на изгиб вычисляют по формуле

Д.5.7 Осевое усилие в стержне Nx, Н, в середине балки вычисляют по формуле

где M — общий момент в сечении, который разделяет балку на половинки, Н × мм;

z — плечо внутренней пары в сечении, разделяющее балку на две половины, равное расстоянию от оси стержня до оси стального цилиндра в сжатой зоне, мм.

Д.6 Протокол испытаний

Протокол испытаний должен включать в себя:

— сведения об образцах, приведенные в акте отбора образцов;

— наименование организации, проводившей испытание;

— дату проведения испытаний;

— сведения об условиях, при которых проведены испытания;

— геометрические характеристики каждого образца;

— сведения о бетоне: состав и подвижность бетонной смеси, прочность на сжатие образцов бетона в возрасте 28 сут;

— сведения о стержнях, приведенные в акте отбора образцов на испытания: предел прочности при растяжении и модуль упругости, размеры опытных образцов, длину стержня, связанного с бетоном;

— значения измеряемых характеристик для каждого опытного образца;

— значения характеристик каждого образца, полученные при обработке результатов испытания;

— средние значения характеристик и результаты статистической обработки полученных данных;

— вид разрушения, диаграмма «напряжение сцепления — проскальзывание» для каждого образца;

— сведения о специалистах, проводивших испытания, и их подписи.

Определение марки цемента

Изучить методику, определить пределы прочности при изгибе и сжатии. Установить активность и марку цемента.

Теоретическая часть:.

Согласно ГОСТ 10178-85 прочность цемента характеризуют пределами прочности при сжатии и изгибе, маркой. По прочности цементы подразделяют на марки 300, 400, 500, 550, 600.

Марку цемента устанавливают по пределу прочности при изгибе образцов — балочек 4x4x16 см и, при сжатии их половинок, изготовленных из цементного раствора нормальной консистенции при соотношении Ц:П = 1:3 в 28-суточном возрасте нормального твердения

Rизг = , кгс/см 2 (МПа) (1.4)

где: N — разрушающая нагрузка, кгс (Н);

l — расстояние между опорами 10 см;

b и h — ширина и высота балочки, см (b=h = 4 см).

Rсж = , кгс/см 2 (МПа), (1.5)

где: N — разрушающая нагрузка, кгс (Н);

F — рабочая площадь половинки балочки (площадь пластинки размером 40×62,5 равна 25 см 2 ).

В соответствии с техническими требованиями при определении марки цемента предел прочности при сжатии и изгибе должен быть не менее величин, указанных в таблице 2 (см. приложение).

Предел прочности на сжатие половинок балочек в возрасте 28 суток называют активностью цемента. Если испытания проводят раньше, то необходим пересчет полученной прочности на 28-суточную

(1.6)

где: Rcж.28 — активность цемента в возрасте 28 суток, кгс/см 2 (МПа);

Rcж.т — предел прочности при сжатии в момент испытания, кгс/см 2 (МПа);

— временной коэффициент, зависящий от возраста твердения (для 7-суточной прочности 1,7, для 14-суточной прочности 1,26).

Материалы и оборудование:

— цемент 500 г, нормальный песок 1500 г;

— чаша и лопатка для перемешивания вручную;

— мешалка для перемешивания цементного раствора;

— весы технические или торговые с гирями;

— встряхивающий столик и форма-конус;

— форма для изготовления образцов — балочек, насадка к формам;

— прибор для испытания на изгиб образцов — балочек (рис. 3);

— пластинки для передачи нагрузки при испытании половинок балочек (рис.4.);

— пресс для определения предела прочности при сжатии и изгибе;

— ванна с гидравлическим затвором;

— бачок или емкость для хранения образцов — балочек;

— машинное масло для смазки форм.

Методика выполнения работы:

Определение активности и марки цемента проводят в следующем порядке: определение нормальной консистенции цементного раствора, изготовление образцов — балочек, выдержка образцов в течение 28 суток, испытание на изгиб и сжатие балочек, сравнение полученных результатов с требованиями ГОСТ.

Определение нормальной консистенции цементного раствора

— Отвешивают 1500 г нормального Вольского песка и 500 г цемента с точностью до 1 г, высыпают их в предварительно протертую влажной тканью сферическую чашу, перемешивают цемент с песком мастерком (лопаткой) в течение 1 мин. В центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее 200 мл воды (В/Ц =0,4), дают воде впитаться в течение 0,5 мин. и перемешивают смесь 1 минуту.

— Раствор переносят в предварительно протертую мокрой тканью чашу мешалки и перемешивают в течение 2,5 мин. (20 оборотов чаши мешалки).

— Форму-конус устанавливают в центре диска встряхивающего столика. Внутреннюю поверхность конуса и диск столика перед испытанием протирают влажной тканью.

— По окончании перемешивания форму-конус заполняют раствором на половину высоты и уплотняют 15 раз металлической штыковкой. Затем наполняют конус раствором с небольшим избытком и штыкуют 10 раз. После уплотнения верхнего слоя избыток раствора срезают ножом вровень с краями конуса и медленно снимают конус в вертикальном направлении.

— Раствор, сформованный в виде усеченного конуса, встряхивают на столике 30 раз за (30+5) сек., после этого штангенциркулем измеряют диаметр конуса по нижнему основанию в двух взаимно перпендикулярных направлениях и берут среднее значение.

Консистенцию раствора считают нормальной, если расплыв его по основанию оказался равным 106 — 115 мм. Если основание конуса окажется менее 106 мм, количество воды увеличивают, а если более 115 мм – количество воды уменьшают при приготовлении новой пробы раствора.

Водоцементное отношение (В/Ц), полученное при достижении расплыва конуса 106 — 115 мм, характеризует водопотребность раствора, его принимают для проведения дальнейших испытаний.

Лабораторный журнал:

ПоказателиОпытТребования ГОСТ
Навеска цемента, г Навеска песка, г Количество воды, мл Водопотребность В/Ц, % Диаметр расплыва (основание конуса), мм Консистенция раствора106-115 Нормальная

Изготовление образцов — балочек

— Из раствора нормальной консистенции изготовляют три балочки размером 4x4x16 см. Образцы — балочки в трехгнездовых металлических формах с насадкой. Перед формованием форму смазывают машинным маслом и проверяют стягивающие болты.

— Форму с насадкой жестко закрепляют в центре виброплощадки и заполняют раствором примерно на 1 см по высоте. Включают виброплощадку и секундомер (засекают время). В течение первых двух минут вибрации все три гнезда формы равномерно небольшими порциями заполняют раствором. По истечении 3 мин. от начала вибрации виброплощадку отключают, снимают насадку, срезают ножом излишек раствора вровень с краями и маркируют образцы (на каждой балочке следует поставить номер группы и бригады).

Хранение образцов — балочек

— После формования форму с образцами помещают на сутки в ванну с гидравлическим затвором. Затем образцы осторожно вынимают из формы и укладывают в горизонтальном положении в ванну с водой, где хранят до момента испытания.

— Вода должна покрывать образцы не менее чем на 2 см. Воду меняют через каждые 14 суток. Температура воды в ванне должна быть 20±2ºС.

— По истечении срока хранения образцы вынимают из воды и не позднее чем через 30 мин. подвергают испытанию. Перед испытанием образцы насухо вытирают.

Определение предела прочности при изгибе

— Испытание балочек на изгиб производят на рычажном автоматическом приборе МИИ-100 или на гидравлическом прессе с помощью приспособления (рис. 3).

Рис. 3. Схема испытания образцов-балочек на растяжение при изгибе

— Образец — балочку устанавливают на опоры изгибающего устройства так, чтобы, его горизонтальные при изготовлении грани находились в вертикальном положении. Расстояние между центрами опорных элементов (валиков) 100 мм. Средняя скорость нарастания разрушающей нагрузки на образец должна быть 0,05±0.01 кН/с.

Предел прочности при изгибе вычисляют как среднее арифметическое значение двух наибольших результатов испытаний трех образцов.

Лабораторный журнал:

№ образцаШирина балочки b,смВысота балочки h, смРасстояние между опорами,L, смРазрушающая нагрузка, N, кг(Н)Предел прочности, Rизг= , кгс/см 2 (МПа)Средний предел прочности из 2-х наибольших, МПа

Определение предела прочности при сжатии

— Полученные после испытания на изгиб шесть половинок палочек сразу же испытывают на сжатие (на гидравлическом прессе). Для передачи нагрузки образцу применяют специальные пластинки из нержавеющей стали (рис.4).

— Половинки балочек помещают между двумя пластинками таким образом, чтобы боковые грани, которые при изготовлении прилегали к стенкам формы, находились на плоскостях пластинок, а упоры пластинок плотно прилегали к торцевой гладкой плоскости образца (рис.4).

Образец с пластинками устанавливают точно по центру нижней плиты пресса и испытывают до разрушения. Средняя скорость нарастания нагрузки при испытании должна быть 2,0±0,5 МПа/с.

Предел прочности отдельного образца вычисляют как частное от деления величины разрушающей нагрузки (кгс) на рабочую площадь пластинки (см 2 ), т.е. на 25 см 2 .

Предел прочности при сжатии испытуемого цемента (вяжущего) вычисляют как среднее арифметическое значение четырех наибольших результатов испытания шести образцов.

Лабораторный журнал:

№ образцаРазрушающая нагрузка, кгс (H), NПлощадь пластинки, см 2 , 25Предел прочности, кгс/см 2 (МПа), Rсж=N/FСредний предел прочности из 4-х наибольших, МПа, Rсж cp

Определение активности цемента

Активность цемента устанавливают по среднему арифметическому значе­нию четырех наибольших результатов испытаний на сжатие шести половинок балочек в возрасте 28 суток.

Определение марки цемента

Марку цемента устанавливают по средним значениям предела прочности при сжатии и предела прочности при изгибе образцов – балочек, испытанных в возрасте 28 суток. При отнесении цемента к той или другой марке средний предел прочности при сжатии и изгибе должен быть не ниже значении, приведенных в таблице 2 (см. приложение).

Обозначение марки принимают по величине гарантированной прочности при сжатии в кгс/см 2 .

ПоказателиСредний предел прочности, кгс/см 2 (МПа)Активность цемента, кгс/см 2 (МПа)Марка цемента, кгс/см 2 (МПа)
при сжатиипри изгибе
Опыт
Стандарт

По полученным результатам: среднему пределу прочности при сжатии ______ МПа и среднему пределу прочности при изгибе ______ МПа испытанный цемент относится к марке ______________.

По пределу прочности при сжатии в возрасте 28 суток цемент имеет активность _________ кгс/см 2 .

Общее заключение

Результаты физико-механических испытаний исследуемого цемента заносят в сводную таблицу, сравнивают с требованиями ГОСТ 10178-85 и делают заключение о соответствии показателей испытания требованиям ГОСТ

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector