Виробництво будівельних матеріалів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Зміст

1. Польові і неруйнівні методи дослідження будівельних матеріалів

1.1 Штучні кам'яні матеріали

1.2 Природні кам'яні матеріали

1.3 Дослідження важких природних заповнювачів для бетонів в польових умовах

1.4 Мінеральні в'яжучі речовини

1.5 Бетони та розчини

2. Вивчення технологій виробництва будівельних матеріалів на підприємствах м. Рівного та області

2.1 ВАТ "Здолбунiвський завод будiельних матерiалiв"

2.2 ВАТ Рівненський "Завод залізобетонних виробів"

2.3 "Екобрук"

3. Характеристика виробництва

Використана література

1. Польові і неруйнівні методи дослідження будівельних матеріалів

1.1 Штучні кам'яні матеріали

До будівельної кераміки належать штучні кам'яні матеріали отримані з мінеральної сировини (головним компонентом яких є глина. Шляхом формування, сушіння та подальшим випалюванням при високих температурах. За призначенням керамічні матеріали та вироби поділяють на такі види: стінові (цегла, камінні пустотні та панелі з них), облицювальні (лицьова цегла та плитка), для підземних комунікацій (дренажні та каналізаційні труби), для підлог (плитка та дорожня цегла), покрівельні (черепиця), заповнювачі для легких бетонів (керамзит), санітарно - технічні вироби (ванни, умивальники, унітази), вогнетривкі матеріали (вогнетривка цегла).

Керамічні стінові (матеріали) і вироби поділяють: по способу формування пластичний спосіб (вологість 20-25%); напівсухий спосіб (вологість 6-8%)- цегла, плитка; мокрий (шлікерний) спосіб (вологість 45-60%)- плитка; по розмірах у відповідності до ДСТУ на звичайну цеглу 250*120*65мм, потовщена 250*120*88мм, модульну цеглу 288*138*63мм; камінь 250*120*138мм, камінь модульний 288*138*138мм, потовщений 250*250*138мм; по середній густині: на особливо легкі _о до 600кг/м³, легкі _о від 600 до 1300кг/м³, полегшені 1300-1600кг/м³, важкі 1600-2200кг/м³. За міцністю поділяється на марки: М75, М100, М125, М150, М175, М200, М250, М300; по морозостійкості: F15, F25, F35, F50. По теплотехнічних показниках: а) ефективні _сер. не більше 1400кг/м³, каміння від 1450-1600кг/м³; б) умовно - ефективні більше 1400кг/м³, каміння від 1450-1600кг/м³; в) звичайні _о більше 1600кг/м³ так само каміння. По призначенню конструкції на конструкційні для рядової кладки на штукатурку і лицеві для лицевої кладки під розшивку.

Сировина длявиробництва керамічних матеріалів: за пластичністю П=W_т-W_р поділяється на високо пластичну (число пластичності більше 25), середньо пластична (від 25 до15), мало пластична (від7 до 3), менше 3 непластична.

Повітряна усадка, чутливість до суш, вогнева усадка, спікаємість глин, вогнетривкість.

Глина складається з таких мінералів: каолініт, монтморилоніт, галуазит Al₂ O₃*2SiO₂ *4H₂O.

Для поліпшення теологічних властивостей глини та надання виробам фізико - механічних властивостей вводять добавки:

а) опіснюючі, які знижують пластичність і зменшують повітряну та водяну усади, кварцовий пісок, гранульований доменний шлак, золи ТЕС, де гідратовану глину (30-50%);

б) плавні,знижують температуру t випалювання та спікання глини (польовй шпат, залізна руда, доломіт, магнезит, тальк та інші);

в) пороутворювальні добавки, які підвищують пористість і зменшують масу керамічних виробах (магнезит, доломіт, тирса, золи ТЕС, вугілля);

г) пластифікуючи, які сприяють підвищенню пластичності і покращенню формуванню виробів (високо пластичні глини, бентоніти, ПАР, ЛСТ), для покращення декоративного вигляду і стійкості до зовнішніх впливів. Поверхню ряду керамічних виробів покривають:

ь глазур'ю, легкоплавкі стекла, прозорі та непрозорі (глухі), безбарвні та забарвлені, основні сировинні компоненти: кварцовий пісок, каолін, польовий шпат, солі лужних та лужно-земельних металів, оксиди їх застосовують у сирому вигляді або сплавленому, у вигляді фрити. Глазур у вигляді шлікеру наносить на поверхню виробу і випалюють при високих температурах до розплавлення.

ь Ангоб-біла або кольорова глина, наносять тонким шаром лікеру і випалюють.

Дорожня цегла

Дорожня цегла (клінкерна) 220х110х25 мм і 220х110х78 мм. Сировиною є тугоплавкі глини, з великим інтервалом температур між початком спікання і початком деформування (80-100⁰С). Марки : М1000, М600, М400. Марки по морозостійкості: F100, F50,F30. Водопоглинення не менше 2%, 4%, 6% не більше. Опір стирання або коефіцієнт зношення 18%, 16% і 14%.

Застосування:

Підлоги промислових будівель, облицювальня каналізаційних колекторів, мостових опор.

Силікатна цегла

Виготовляється 92-94% кварцового піску 6%-8% - повітряного вапна, 5-9% води.

Твердіння силікатної цегли відбувається в середовищі водяної пари в автоклавах при тиску 1,6МПа і t 175-200⁰С. При автоклавній обробці відбувається реакція взаємодії між гідроксидом кальцію та кремнеземистим компонентом

nCa(OH)₂ + SiO₂ + mH₂O = nH₂O*SiO₂*(m+1)H₂O

гідросилікати кальцію, які утворюються при цьому являють собою цементуючу речовину різного складу, яка зв'язує зерна заповнювача в міцний і водостійкий штучний кам'яний матеріал, тому цегла має М75…М300.

Ca(OH)₂ + CO₂ = CaCO₃+ H₂O

Майоліка - вироби з випаленої глини покриті непрозорою глазур'ю та малюнком.

Теракота - мінеральна маса з тонкої суміші каоліну пластичної глини кварцу та польового шпату.

Дослід 1. Оцінка якості керамічної цегли за розмірами та зовнішнім виглядом.

Таблиця 1.Оцінка якості цегли за розмірами та виглядом.

№ п/п	Показники якості	Вимоги ДСТУ БВ. 2.7.-61-97	Номер зразка
			1	2	3	4	5
1	Розміри цегли, мм Довжина Ширина Товщина	2505мм 1204мм 653мм	248мм 116мм 63мм	242мм 116мм 63мм	242мм 116мм 64мм	245мм 116мм 64мм	246мм 119мм 64мм
2	Непрямолінійність ребер і граней, мм По постелі По ложку	3 4	2 1	2 2	1 1	2 2	1 3
3	Відбитості кутів глибиною від 10-15 мм, шт.	2	0	2	1	0	0
4	Відбитості і притупленості ребер, глибиною понад 10 мм, довжиною по ребру від 10 до 15 мм, шт.	2	1	1	0	1	1
5	Трішини довжиною по постелі до 30 мм, на всю товщину, шт. На ложкових гранях На поперечникових гранях	1 1	1 -	1 2	0 1	1 0	0 1
6	"недопал" або "перепал"	Не допускається	-	-	-	+	-
7	Наявність "дутиків"	не допускається	-	-	-	-	+

Висновок: Всі зразки цегли відповідають вимогам ДСТУ БВ.2.7.-61-97.

Дослід 2.Визначення водопоглинення керамічної цегли.

Водопоглинення цегли пластичного формування повинно бути не менше 8% для низьких марок (до 150) і 6% (для більш високих марок).

Прискорення водопоглинення може бути визначене (після занурення цегли у воду) кип'ятінням на протязі 4 годин. Зважувати цеглу слід після охолодження її до кімнатної температури у ванній з водою.

Водопоглинення визначається за формулою:

W=(m₁-m/m)*100%

Де m₁- маса цегли у водонасиченому стані, г;

m- маса цегли у сухому стані,г.

Таблиця 2.Визначення водопоглинення керамічної цегли.

№ п/п	Показники	Номер зразка
		1	2	3
1	Маса цеглини в сухому стані, m,г	3020г	3050г	3400г
2	Маса цеглини у в/стані,m1,г	3670г	3740г	3620г
3	Водопоглинення,W,%	21,5%	22,6%	6,5%
4	Середнє значення,W,%	16,8%

Висновок:

Цегла відповідає вимогам ДСТУ БВ.2.7.-61-97.

Дослід 3. Визначення середньої густини керамічної цегли.

Масу цегли визначаємо зважуванням (m). Об'єм цегли (V) обчислюємо за результатами вимірювання її розмірів. Середня густина керамічної цегли _сер визначається за формулою:

_сер= m/ V

По середній густині визначається група, до якої відноситься випробовувана цегла.

Таблиця 3.Визначення середньої густини керамічної цегли

№ п/п	Показники	Номер зразка
		1	2	3
1	Маса цегли,m,г	3050г	3120г	3180г
2	Об'єм цегли, V,см3	1812см3	1870см3	1860см3
3	Середня густина, сер,г/см3	1,72г/см3	1,67г/см3	1,71г/см3
4	Середнє значення, сер,г/см3	1,69г/см3

Висновок:

Згідно вимогам ДСТУ БВ.2.7.-61-97 цегла відноситься до звичайної.

Дослід 4.Визначення коефіцієнта теплопровідності керамічної цегли.

Для визначення коефіцієнта теплопровідності скористаємося емпіричною формулою В.П.Некрасова:

= 1,16*v0,0196+0,22d²-0.16, Вт/м*К⁰

Де d- відносна густина, г/см³, тобто відношення густини _сер до густини води, _в=1 г/см³.

Висновок:

Коефіцієнт теплопровідності цегли при середній густині 1600кг/м³ становить 0,72 Вт/м*К⁰.

Дослід 5.Визначення міцності і марки силікатної цегли.

Найбільш простий спосіб визначення міцності: цеглу піднімаємо на висоту людського зросту (150-170см) і , розтискаючи пальці дозволяємо їй впасти постіллю на землю (грунт). Якщо цегла розколиться, її марка нижче 75. Така цеглина не відповідає стандарту і не придатна для будівництва.

Трест "Мосбуд" розробив другий спосіб орієнтовного визначення марки цеглини. Цеглу кладуть на дві опори на відстані 20-21см одна від одної. Дані записують в таблицю 4.

Таблиця 4.Визначення марки цеглини методом тресту "Мостбуд".

Висота падіння вантажу, см	5…6	10…12	16…18	24…26	40	50
Марка цегли	75	100	125v	150	200	300

Висновок:

Марка цегли за міцністю становить 125.

Дослід 6.Визначення середньої густини силікатної цегли.

Масу цегли визначаємо зважуванням (m). Об'єм цегли (V) обчислюємо за результатами вимірювання її розмірів. Середня густина керамічної цегли _сер визначається за формулою:

_сер= m/ V

По середній густині визначається група, до якої відноситься випробовувана цегла.

Таблиця 5.Визначення середньої густини керамічної цегли

№ п/п	Показники	Номер зразка
		1	2	3
1	Маса цегли,m,г	4155г	4970г	5239г
2	Об'єм цегли, V,см3	2466см3	2976см3	2542см3
3	Середня густина, сер,г/см3	1,68г/см3	1,67г/см3	1,7г/см3
4	Середнє значення, сер,г/см3	1,68г/см3

Висновок:

Згідно вимогам ДСТУ БВ.2.7.-80-98 цегла відноситься до легкої.

Дослід 7.Оцінка якості силікатної цегли за розмірами та зовнішнім виглядом.

Таблиця 6 Оцінка якості цегли за розмірами та виглядом.

№ п/п	Показники якості	Вимоги ДСТУ БВ. 2.7.-80-98	Номер зразка
			1	2	3	4	5
1	Розміри цегли, мм Довжина Ширина Товщина	2505мм 1204мм 653мм	250мм 121мм 64мм	248мм 120мм 65мм	249мм 119мм 63мм	250мм 118мм 65мм	251мм 120мм 64мм
2	Непрямолінійність граней, мм По постелі По ложку	1 1	1 2	1 1	2 1	2 1	2 2
3	Відбитості кутів глибиною від 10-15 мм, шт.	3	2	1	0	1	0
4	Відбитості і притупленості ребер, глибиною від 5 мм до 10мм	3	1	0	1	0	1
5	Шорсткості або зрив грані глибиною 10мм	5
6	Тріщини на всю товщину виробу довжиною по постелі до 40мм, шт	1	1	0	1	0	0
7	Наявність плям	не допускається	-	-	-	-	-

Висновок: Цегла відповідає вимогам ДСТУ БВ.2.7.-80-98.

Дослід 8.Визначення коефіцієнта теплопровідності силікатної цегли.

Для визначення коефіцієнта теплопровідності скористаємося емпіричною формулою В.П.Некрасова:

= 1,16*v0,0196+0,22d²-0.16, Вт/м*К⁰

Де d- відносна густина, г/см³, тобто відношення густини _сер до густини води, _в=1 г/см³.

Висновок:

Коефіцієнт теплопровідності цегли при середній густині 1700кг/м³ становить 0,779 Вт/м*К⁰.

Дослід 9.Визначення водопоглинення плитки для внутрішнього облицювання і підлоги.

Таблиця 7.Визначення водопоглинення плитки.

№ п/п	Показники	Номер зразка
1	Маса плитки в сухому стані, m,г	200г	220г
2	Маса плитки у в/стані,m1,г	202г	244г
3	Водопоглинення,W,%	1%	10,9%

Водопоглинення повинно бути не більше 16%.

Висновок: Відповідає вимогам стандарту.

1.2 Природні кам'яні матеріали

Природними кам'яними матеріалами називаються будівельні матеріали , які отримуються з гірських порід шляхом механічної обробки (розколювання, розпилювання, полірування і ін.).

Довговічність природних кам'яних матеріалів забезпечила добре збереження, будівель, споруд, збудованих декілька тисячоліть тому.

Схематична класифікація гірських порід

Вивержені (магматичні) породи	Осадові породи	Метаморфічні (видозмінені) породи
Масивні: Глибинні Габро, діорити, граніти, сіеніти Вимиті: Базальти, порафіри, андезити, трахіти, діабази Уламкові: Рихлі: Вулканічні, тепел, пемза Цементні: Вулканічні туфи, туфова лава, траси	Механічні відклади: Рихлі Піски, гравій, глини, природній щебінь. Цементні: Піщаники, конгломерати Хімічні відклади: Деякі види вапняків Вапнякові туфі, магнезити, доломіти, ангідрити, гіпс Органогенні відклади Крейда, більшість вапняків, трепел	Змінені вивержені породи Гнейси (з гранітів) Змінені осадові породи Глинисті сланці (на глині), мармури (з вапняку), кварцити (з піщаників).

Схема будови земної кори:

Будова гірських порід (вигляд під мікроскопом)

Природні кам'яні матеріали широко використовують в сучасному будівництві з врахуванням виду вихідної гірської породи. Їх використовують для зовнішнього і внутрішнього облицювання будинків і споруд, для підлог, східців, для парапетів, а також для різних декоративних виробів.

Польові методи випробувань

Природні кам'яні матеріали

Дослід1. Визначення середньої густини.

Для щільних кам'яних порід (водовбирання до 2%) середню густину зразків неправильної форми визначають шляхом зважування одного чи декількох зразків кам'яного матеріалу (маса, г.) і заміру їх об'єму за об'ємом витіскаємої кількості води (в мірному циліндрі об'ємом 0,2-0,5л. - V,см³). Тоді середня густина р_сер.:

р_сер.=m/V, (г/см³)

Якщо водовбирання матеріалу становить до 5%, тозваживши сухий зразок, занурюють його у воду до повного насичення, а потім застосовують метод, вказаний вище. Зразки кам'яних матеріалів, які мають високу відкриту поверхню, перед дослідом необхідно парафінувати. Зразки в цьому випадку зважують як до, так і після парафінування (чи покриття бітумом). Об'єм парафіну чи бітуму враховують виходячи з того, що густина парафіну -0,93г/см³, а бітуму -1г/см³.

У випадку, якщо кам'яний матеріал є пористим (туфи.вапняки), з нього випилюють зразки правильної форми (куб, балочку) і об'єм знаходять шляхом заміру розмірів.

Якщо зразки матеріалів крупні, а мірний циліндр великого об'єму відсутній, то можна користуватися будь-якою циліндричною ємкістю металевою, зробивши на відстані 5-6 см від верхнього краю отвір і вставивши в нього трубку з плівки ( чи сталі, латуні- для постійного користування)(мал. 1.1). Також для визначення об'єму можна застосувати гідростатичне зважування, засноване на законі Архімеда (мал. 1.2).

V=(m1-m2)/B , 1.2

m₁- маса зразка на повітрі, г;

m₂-маса зразка у воді, г;

V-об'єм зразка, см³;

_B-густина води (_в=1г/см³).



Дослід2.Визначення водовбирання

Стандартне водовбирання визначається після насичення матеріалу водою протягом 24 години. В польових умовах використовують спрощений прискорений метод, який полягає у визначенні швидкості всмоктування краплини води чи чорнил (мал. 1.3)- чорнилом допускається проводити жирну лінію.

Визначення водовбирання породи за допомогою краплини води:

а) водовбирання до 3% - краплина практично не всмоктується;

б) водовбирання 5-8% - краплина частково всмоктується;

в) водовбирання 10% - краплина швидко всмоктується.

Умовні позначення: а-волога, майже не всмоктується (камні, призначені для використання як щебінь у високоміцних бетонах для шлакового покриття, цоколів будівель, кладки фундаментів);

б- крапля розтікається (камні, призначені для використання у бетонах середніх марок, для невідповідальних шляхових покриттів, фундаментів малоповерхових будівель);

в- крапля чи лінія швидко розпливається і всмоктується (підготовка під підлогу, відмостку).

Також необхідно звертати увагу на запах вологого зразка: при значному водовбиранні зразки мають запах глин і є слабкими. Якщо шаруватість і тріщинуватість породи неможливо визначити візуально, необхідно витримати зразки у розчині марганцево-кислого калію не менше 1 доби. В цьому випадку визначене водовбирання є показником вивітрюваності і морозостійкості.

Дослід 3.Визначення морозостійкості

Зовнішній вигляд і водовбирання породи можуть характеризувати її морозостійкість. Більш тверда порода з переважаючим вмістом кварциту, кремнію та інших твердих мінералів є більш стійкою до атмосферних і температурних впливів. Підвищений вміст слюди свідчить про недостатню морозостій2кість. Також небажаним є присутність у природі піриту (кристали-куби з латунно- жовтим кольором; при дії соляної кислоти пірит виділяє сірководень).

Зовнішні ознаки, які характеризують низьку морозостійкість: наявність тріщин з рівними, зазубленими краями; неоднорідна крупнозерниста будова;наявність бурих плям на поверхні (для діоритів, габро і базальтів), несвіжий злам і тьмяний блиск кристалів на зразках; поверхневе лущення, розшаровуваність і наявність крихких включень (для вапняків). Високе водовбирання (більше5-6%) вказує на зниження морозостійкості внаслідок наявності тріщин у породі. Про морозостійкість можна також судити: по міцності, по результатах висушування. Для прискореного визначення морозостійкості необхідно взяти 10 шматків породи масою приблизно 100г кожний, помістити їх на 1 добу в насичений розчин сірчанокислотного натрію, після чого підсушили при 100-110^оС, охолодити до кімнатної температури і знову занурити у розчин на 4 год. Це повторити 5 раз. Для отримання насиченого розчину сірчаного натрію беруть 300г безводного натрію, розчиняють його в 1лпідігрітої води, охолоджують отриманий розчин до кімнатної температури і дають відстоятися протягом 2 діб.

Дослід4. Визначення міцності

Твердість є показником міцності. В польових умовах її визначають за шкалою Мооса(таб.1.1).

Таблиця 1.1. Показники твердості за шкалою Мооса для різних породоутворюючих матеріалів.

Породоутворюючі мареріали	Бал Шкала Мооса	Підручні матеріали
Коалін	1	Грифель м'якого олівця
Тальк	1	2м-3м
слюда	1,5-2,5
Гіпс	2	Ніготь людини
Кам'яна сіль	2,5
Мармур	3	1,2,3 і 5 - копійкова монета
Плавиковий шпат	4	10,15,20-копійкова монета
Апатит	5
Рогова обманка	5	Скло віконне
Пірит	5,5-6	Стальний ніж середньої якості
Польвий шпат	6
Кварц	7	Напильник, стальна голка
Корунд	9	Склоріз звичайний
Алмаз	10	Склоріз алмазний

Якщо мінерали цієї шкали відсутні, можна скористатися стальною голкою, твердість якої приймають 5. Гірські породи, твердість яких 5 і вище, досить міцні і допускаються у будівництві. Породи з твердістю 3 і нижче без стандартних випробувань застосовувати в будівництві не дозволяються.

Про міцність кам'яної породи можна судити і по її розколюванню під ударом молотка чи кувалди. Для проби на міцність зразок каменю біля 200см³ (приблизно 6*6*6см) одним-двома ударами молотка чи кувалди розколюють на щебінь.

При значному водовбиранні, які проходить швидко, структура зразка порушена і порода має підвищену пористість. Міжводовбиранням і міцністю природних кам'яних матеріалів існує зв'язок (табл. 1.2).

Таблиця 1.2.

Граніти	Вапняки і доломіти
Водовбирання, %	Границя міцності настиск, МПа	Водовбирання,%	Границя міцності на стиск, МПа
0,2	120	0,5	~200
0,4	90-110	1	170-200
0,6	70-90	2	130-170
0,8	60-70	3	100-130
1	50-60	4	70-100
1	50	5	50-70
		6	<50
		7-8	<15

Середня густина в деяких випадках також може бути пов'язана з міцністю. Міцність вапняків зростає із зростанням їх густини (табл.1.3.).

Таблиця 1.3. Дані для орієнтованого визначення границі міцності на стиск різних вапняків.

Середня густина, кг/м3	Границя міцності на стиск (МПа) для:	Середня густина, кг/м3	Границя міцності на стиск (МПа) для:
	Однорідного щільного вапняку	Неоднорідного вапняку		Однорідного щільного вапняку	Неоднорідного вапняку
1900	-	10-20	2400	70-120	35-50
2000	40-50	15-25	2500	90-160	80-150
2200	45-70	25-35	2700	130-200	-

Найбільш достовірною визначають міцність по сумі випробовувань голкою, краплиною води чи чорнил, ударом молотка і зовнішнім оглядом. Отримані дані звірять з даними табл.1.4.

Таблиця 1.4. Структурна характеристика, твердість і середня густина для різних гірських порід.

Порода	Структура і її будова	Найбільш поширений колір	Твердість по шкалі Мооса
Граніт	А.Міцні і тверді породи. Крупно- і середньозерниста структура із видимими частинами слюди, будова масивна	Сірий, іноді жовтуватий або червонуватий	Т=6…7 =2600 (2.6)
Діорит	Середньо- і дрібнозерниста структура, будова масивна	Від темно-зеленого до чорно-зеленого	Т=6 =2800 (2,8)
Базальт	Дуже дрібнозерниста структура, будова масивна	Чорний із сірувато-тьмяним відливом	Т=7…8 =3000 (3)
Діабаз	Дрібнозерниста структура,будова масивна	Темно-сірий, можливо зеленувато-сірий	Т?6 =3000 (3)
Андезит	Дрібнозерниста структура з вкрапленнями вулканічного скла, будова масивна	Зеленувато-сіруватий	Т=6…7 =2200 (2,2)
Вапняки щільні	Б. Менш міцні і менш тверді породи. Землиста аморфно-кристалічна структура, найчастіше шарувата, бувають забруднення вкрапленнями глини	Сірий з кремуватим, жовтуватим або оранжевим відтінком	Т=3…5 =2400-2600 (2,4-2,6,)
Вапняки пухкі	Аморфно-кристалічна пориста (іноді ніздрювата структура) будова шарувата	Сірий або білий з жовтуватим відтінком	Т=2…3 =1300-1800 (1,3-1,8)
Сланці	Найчастіше аморфна, рідше дрібнозерниста структура, будова тонкошарувата, шари легко відділяються один від одного	Найчастіше чорний, темно-зелений або бурий	Т=2…3 (кременисті до Т=5…6) =2600-2700 (2,6-2,7)
Мармури	Дрібнозерниста структура, будова масивна	Різноманітний, але обов'язково з візерунками, прошарками і прожилками	Т=4 =2600-2900 (2,6-2,9)

1.3 Дослідження важких природних заповнювачів для бетонів в польових умовах

Дослід 1:

Визначення модуля крупності піску в польових умовах

Методика:

Визначення зерен піску, що припадають на 1 см².

Для цього використовують фотографічний чорний папір, на який розсипають пісок і лупу 2,5 кратного збільшення. Якщо в 1 см² розміщується 10-15 зерен, то модуль крупності піску 3-3,5. Якщо на 1см² припадає 20-40 зерен, то модуль крупності 2,8-2,3. Якщо кількість зерен перевищує 50-60 на 1см² модуль крупності ще менший. Розміщення зерен на папері повинно бути достатньо щільним. Підрахунок ведуть із декількох місць, розсипаного на папері піску.



Розрахунок:

n₁=280 n₂=300 |М_кр<2,3

Висновок:

Згідно польової методики в 1см² виявлено біля 280-300 зеренкварцового піску. Тому орієнтовно можна стверджувати, що досліджуваний пісок є дрібним або дуже дрібним.

Дослід 2

Контроль модуля крупності піску ситовим аналізом

Методика :

Підбираємо 2кг висушеного піску і просіємо крізь колонку стандартних сит із діаметром отворів 5мм; 2,5мм; 1,25мм; 0,63мм; 0,315мм; 0,16мм -Рис 3.1



а_і=(m_i/m)*100 (3.1)

За цим розраховуємо повні залишки на кожному ситі за формулами (3.2):

А₅= а₅

А_2,5= а_2,5+ а₅

А_1,25= а_1,25+ а_2,5+ а₅(3.2)

А_0,63= а_0,63+ а_1,25+ а_2,5+ а₅

…………………………….

Результати ситового аналізу піску заносим в таблицю 3.1

Таблиця 3.1 Зерновий склад бетону

фракції	mi.г	ai,%	Ai,%
75	20	1,0	1,0
5-2,5	30	1,5	2,5
2,5-1,25	145	7,2	9,7
1,25-0,63	250	12,7	22,4
0,63-0,315	900	45,8	68,2
0,315-0,16	520	26,5	94,7
<0,16	105	5,3	100
СУМА	1965	100,0

На підставі таблиці 3.1 розраховуємо модуль крупності просіяного піску

М_кр=( А₅+ А_2,5+ А_1,25+ А_0,63)/100 (3.3)

Тоді модуль крупності піску буде становити

М_кр=( А₅+ А_2,5+ А_1,25+ А_0,63)/100=1,98

На підставі таблиці 3.1 будуємо графік зернового складу піску - рис.3.3.

1.-Нижня межа придатності пісків для важкого бетону.

2.- Верхня межа придатності пісків для важкого бетону.

3.- Експериментальний зерновий склад кварцового піску.

4.- Зерновий склад гранітного відсіву.

5.- Некондеційний для бетону дуже дрібний пісок.

6.- Оптимізований некондеційний пісок 5 гранітним відсівом 4 у пропорції 1:1 за масою.

Висновок до досліду 2:

1. Згідно рис. 3.1. пісок з входить до дрібних заповнювачів для важкого бетону тому він принципово за зерновим складом придатний для бетонів і має оптимальну пустотність 30-35%.

2. Модуль крупності просіяного піску становить М_кр = 1,98 тому його можна віднести до дрібного піску з якого виготовляють бетони М100, М200.

3. Згідно таблиці 3.1. Вміст пилуватих і глинистих часток в просіяному піску становить біля 5,3%. При загальній нормі не більше 3% за масою, отже даний пісок необхідно промивати.

Дослід 3

Оптимізація (покращення) природних зернових складів пісків інженерними способами.

Методика

В будівельній практиці застосовують слідуючі основні групи пісків:

a) Піски кварцеві з міцністю при стиску в сталевому циліндрі 100 МПа;

b) Піски польовошпатні з міцністю при стиску 40-50 МПа;

c) Піски вапнякові з міцністю при стиску 20-30 МПа;

d) Кам'яні піски з відходів подрібнення гірських порід на щебінь- відсів (гранітних, базальтових, кварцитових, діоритових, сієнітових та інших) з міцністю при стиску 80-100 МПа і більше.

В будівництві застосовують слідуючі інженерні способи покращення природних зернових складів пісків.

a) Промивання при допомозі вібраційних мийок. Коритних мийок, спіральних класифікаторів та інших апаратів;

b) Змішування дрібних кварцових пісків з крупними чи дуже крупними кварцовими пісками способом "пирога;

c) Змішування дуже дрібних кварцових пісків з кам'яними пісками;

d) Розділення неконденційних складів зернових пісків при допомозі гідро циклонів по граничному зерну.

Дослід 4

Визначення пустотності пісків в польових умовах

Методика

Визначення складу бетонів і розчинів.

Із збільшенням порожнистості, збільшується витрата в'яжучих. Об'єм порожнин піску із зерен майже однакові крупності становить 40…42%. При оптимальному сполучені крупних, середніх і дрібних зерен піску об'єм його порожнин зменшується до 30-35%. У піску задовільної якості об'єм порожнин не повинен перевищувати 40%, а доброго 37…38%. Приблизну порожність піску можна визначити з допомогою однакових циліндричних стаканів (склянки). В перший насипають сухий пісок, ущільнюють його легким постукуванням стакана об стіл і згладжують ножем або лінійкою врівень з кромками склянки. З другої склянки, до країв наповненої водою, обережно переливають в першу до тих пір, поки в першій склянці води не буде в рівень з краями, тобто поки вона повністю заповнить порожнини в піску. Після цього заміряють висоту стовпа води, яка залишилась у другій склянці.

Різниця висоти склянки В_с і води в ній, що залишилась В_в взяти відносно повної висоти склянки становитиме приблизну порожність в %:

П_п= (В_с-В_в/В_с)*100% (3.4)

a) Склянка з піском

b) Склянка з водою

Розрахунок:

П_п= (4,9-30/4,9)*100%=38,87%

Висновок:

Пустотність досліджуваного піску в польових умовах склала біля 29% при рекомендованій ДСТУ 30-35%. Отже, даний пісок необхідно промити для досягнення нормативної пустотності.

Дослід 5

Дослідження пісків в польових умовах на наявність в них часток діаметром менш 0,16 мм (тонкого піску, пилу та глини).

Методика

При відсутності обладнання для зважування, забрудненість піску глинистими, мулистими і пилуватими частинками, можна підрахувати за таким методом:

Беруть мірний циліндр (білу прозору склянку), з наклеєною на ній смужкою міліметрового паперу, заповнюють до половини його висоти (для пляшки до половини висоти її циліндричної частини) піском і заливають водою на три четвертих висоти посудини. Після цього циліндр (пляшку) на протязі 5…6 хвилин енергійно збовтують, а потім дають піску відстоятися. Через 15…20 с помічають по мірних рисках або по міліметровому папері рівень піску, який осів на дно (рис 3.4). Через 1,5…2 години знову замічають рівень піску, що сів, але разом з домішками. Різниця висот заміряних рівнів, відносно до загальної висоти, виражена в % становитиме приблизний процент забрудненості піску:

З_п=(h₂-h₁/h₂)*100% (3.5)

Де З_п-забрудненість піску, %;

h₁- висота рівня піску,мм;

h₂- висота рівня піску і домішок,мм.

1. шар мулу

2. пісок

Розрахунок:

З_п=(9,6-8,9/9,6)*100%=7,3%

Висновок:

Забрудненість піску виявлена у кількості 7,3% при допустимій біля 3% за масою піска для важкого бетону. Отже даний пісок перед вживанням у важкий бетон промити.

Дослід 6

Дослідження крупних заповнювачів бетону на наявність в них слабких зерен властивим і голок

Методика

Відбираємо 1-2 кг сухого щебеню чи гравію і розстиляємо на важку на площині тонким шаром. За цим візуально відбираємо пластинки, а при допомозі лінійки голки, коли довжина голки у 3 рази більша від товщини.

Після цього зважуємо голки і пластинки та розраховуємо вміст слабких зерен в наважці за залежністю:

З_г.пл.=(m_г+m_пл/m)*100 (3.6)

ДСТУ поділяє щебінь (гравій) на три сорти за вмістом в них слабких зерен: 1 сорт-до 15% за масою для високих відповідальних конструкцій; 2 сорт- 15-25%; 3 сорт- 25-35% для невідповідальних конструкцій.

Розрахунок:

З_г.пл.=(280/100)*100=28%

Висновок: Досліджений на наявність слабких зерен щебінь, виявив у собі біля 28% відсотків голок і пластинок, тому він відноситься до 3 сорту за своєю якістю.

Дослід 7

Визначення зернового складу крупних заповнювачів та оптимізація їх складу

Методика

Відбираємо наважку сухого щебеню масою 5 кг і просіваємо її крізь колонку стандартних сит із слідуючими діаметрами отворів зверху до низу 70; 40; 20; 10 і 5мм. Шляхом зважування визначаємо часткові залишки в грамах, а потім у відсотках за залежністю 3.1. Після цього розраховуємо повні залишки на кожному ситі за формулами 3.2.

Результати ситового аналізу заносимо в таблицю 3.2.

Таблиця 3.2. Зерновий склад щебеню

Фракції	mi,г	ai,%	Ai,%
>40	-	-	-
40-20	450	14,9	14,9
20-15	995	33	47,9
15-10	925	30,6	78,5
10-5	620	20,6	99,1
<5	28	0,8	99,9
СУМА	3015	99,9

На підставі таблиці 3.2. будуємо графік зернового складу щебеню

1- Експерементально зерновий склад щебеню;

2- Нижня границя придатності крупних заповнювачів для важкого бетону.

3- Верхня границя придатності для важкого бетону.

Висновок: Згідно рис. 3.6. зерновий склад щебеню восновному вписується в необхідну область придатності крупних заповнювачів для важкого бетону, тобто він має пустотність біля 40%, і непотребує покращення.

1.4 Мінеральні в'яжучі речовини

1.2.1. На будівельній майданчик завезли в мішках крейду, мелене вапно-кипілку, вапно- пушонку, гіпс, білий цемент. Вміст мішків порошковидна речовина білого кольору. Манкіровка на мішках відсутня. Як визначити вид матеріалу в кожному мішку?

2.2.1. Для визначення виду тонкомеленої білої речовини (порошку) необхідно мати найпростіші реактиви - спиртовий розчин фенол-фталеїну, водний розчин соляної кислоти. Всі проби бажано проводити в пробірках, а реактиви промивати до порошків з допомогою піпеток або найпростіших капельниць. Для визначення виду порошка в 2…3 пробірки або подібні посудини висипають по 2…3 см³ речовини, а потім туди наливають 2..3 см³ води і все разом збовтують. Після цього в одну пробірку добавляють розчин фенолфталеїну, а в другу - розчин соляної кислоти. В залежності від реакції приходять до висновку. В тому випадку, коли реакція в реактиві не являється визначальною, перевіряють здатність порошка тужавіти і твердіти. В цьому випадку після збовтування порошка в пробірці з водою і витримування після цього на протязі 10 хв зливають зайву воду і спостерігають за вмістом ще на протязі 20 хв. Саме за цей час виявляється здатність речовини твердіти. Результати одержані таким методом зрівнюють із даними таблиці 2.4

Таблиця 2.4

Реактиви і характеристика	Порошковий матеріал
	Крейда	Мелений вапняк	Мелене вапно-кипілка	Вапно-пушонка	Гіпс	Білий цемент
Розчин фенолфталеїну	Забарвлення немає	Малинове забарвлення v	Забарвлення немає	Малинове забарвлення v
Розчин соляної кислоти	Бурхлива реакція з виділенням газу v	Реакції немає
Вода	Утворюється суміш з випаданням осаду	Бурхлива реакція з виділенням водяної пари v	Утворюється суміш	Утворюється суміш з випаданням осаду
Проба на тужавлення і твердіння	Тужавлення і твердіння не спостерігається	Утворюється сметановидна маса (вапняне тісто), яка повільно твердіє на повітрі	Тужавлення через 5-10 хв, твердіння через 30 хв v	Початок тужавлення не раніше, як через 2 год
Колір	Найчастіше білий	Білий, сірий із жовтуватим відтінком	Білий	Світло- сірий, білий	Білий (не дуже чистого відтінку)

1.2.2. На складі повинні зберігатися в мішках цементи (ПЦ,ШПЦ гідрофобний і глиноземистий). Паспорта на ці цементи і маркування мішків відсутні. Як визначити вид цементу?

2.2.2. Спочатку роблять таким чином, як і при визначенні

Порошків білого кольору. Але додатково використовують ще і такі характеристики, як насипна щільність і нормальна густина тіста. Крім того, застосовується проба на сірководень і визначення строків тужавлення. Пробу на гідрофобність проводять одним із методів, запропонованих професором Хігеровичем (за поведінкою 2…3 г цементу, насипаного в стакан з водою або по часу знаходження краплини води на сухій поверхні розрівняних 10…15 г цементу). Пробу на сірководень, з допомогою якої дуже добре визначають портландцементи, визначають одним з таких способів. Найпростіший полягає у виготовленні коржиків із цементного тіста і пропарюванням їх на протязі 20 хв над кип'ячою водою. Потім їх виймають і висушують. Тепер вони повинні мати темно-сірий колір із синіми смугами і виділяти характерний запах сірководню. А також можна помістити на коржики листок свинцевого реактивного паперу,який, при наявності сірководню, чорніє. Наявність сірководню можна визначити також при змішуванні у фарфоровій або скляній посудині декілька грамів цементу із 2…3 см³ 50%-вої соляної кислоти. Насипну щільність цементів у пухкому стані визначають попередньо, користуючись стандартною методикою. Наповненне мірної посудини цементом проводиться з висоти 5см. Нормальну густину цементного тіста можна визначити кількома способами.

Зрівнюючи одержані дані з табл. 2.5, визначають вид цементу.

Таблиця 2.5.

Характерні реакції і властивості	Вид цементу
	портландцемент	пуццолановий	шлакопортландцемент	Гідрофобний портландцемент	Зола-винос
Колір	Сірувато-зеленуватий різних відтінків	Світлувато- сірий або світло-жовтий	Світлувати й з голубуватим відтінком	Світло-сірий з біжуватим відтінком	Темно -сірий стальний без відтінків
Дія води	Порошки з водою			У воді утворює дутики які погано змочуються	З водою зміщується
Дія фенолфталеїну	Негайно після заміщування водою забарвлюється в малиновий колір	Відбувається забарвлення в малиновий колір після заміщення водою	Слабке малинове забарвлення після примусового переміщення	Не забарвлюється
Дія тяжкої рідини	Осідає на дно	Цементні частинки осідають на дно, а добавка плаває	Практично осідає на дно розділення немає частинки
Дія магні ту	Частинки до магніту не пристають	Часткове приставання до магніту	Частинки порошка магнітом не притягаються
Запах пропарених зразків	Без запаху	Без запаху	Запах сірководню	Без запаху
Насипна густина г/см3	1,2…1,4	0,9…1,1	1,1…1,3	1,2…1,3	1,1…1,2
Нормальна густина тіла, %	21…27	30…40	23…32	23…30

1.2.3. Вивантажена із бетонозмішувача бетонна суміш миттєво затужавіла. Що це - швидке чи несправжнє тужавлення? Як пояснити це явище? Які шляхи усунення цього явища?

2.2.3. Не справжнє тужавлення пояснюється вмістом в цементі напівводного гірсу, який утворився із двоводного при помелі клінкера при підвищеній температурі, а швидке тужавлення - недостатню кількість гіпсу. Боряться з несправжнім тужавленням шляхом збільшення часу на перемішування в бетонозмішувачі, а також цемент довгий час зберігають і піддають аєрації. Для боротьби із швидким тужавленням, в бетонозмішувач вводять 1...2% гіпсу або 0,5...1% сульфіту натрія.

1.2.4. В силос, де зберігається ПЦ, вивантажили помилково глиноземистий цемент. В наслідок утворилась суміш із цих цементів. Чого можна чекати при виготовлені бетонної суміші?

2.2.4. Бетонну суміш низької якості, тому що не допускається змішувати глиноземистий цемент з портландцементу, так як при цьому знижується його міцність.

1.2.5. Із вапна-кипілки необхідно приготувати вапно-пушонку, вапняне тісто і молоко. Скільки необхідно добавити води для одержання даних видів вапна?

2.2.5. Кількість води звичайно повинна становити 100-150% маси вапна і підбиратися в кожному окремому випадку експериментально з урахуванням температури навколишнього середовища і швидкості гідратації вапна. Якщо взято недостатню кількість води, то внаслідок інтенсивного пароутворення маса розпушується, якщо надлишок - тісто не тужавіє.Для вапна молока - 500%, вапняного тіста-200-300%, вапна - пушонки - 60-80%.

1.2.6. Як можна визначити недопал і перепал вапно-кипілки по зовнішньому вигляду і середній густині?

2.2.6. Для такого визначення беруть 5…10 великих кусків негашеного вапна, розбивають їх ударом молотка і розглядають злом. Якщо в зломі кусок вапна однорідний і одноколірний, то він добре обпалений. Якщо вапно обпалене недостатньо (недопал), то середина куска має більш темний колір, як на краях. При наявності соляної кислоти можна перевірити капнувши її 2…3 краплі на злом. Якщо вапно обпалене добре, то кислота "не закипає". Перепалювання вапна також небажане. Перепал характеризується наявністю оплавлених, скловидних ділянок на поверхні куска вапняку.

1.2.7. Як можна прискорити процес гасіння вапна?

2.2.7. Для прискорення процесу гасіння вапна додають гарячу воду, а також різні добавки: хлориди, нітрати (NaCl, CaCl₂, MgCl₂, BaCl₂, NH₄Cl, HNO₃, Ca(NO₃)₂ тощо, сульфати, фосфати.

1.2.8. На полігоні після тепловологісної обробки на поверхні залізобетонних виробів з'явилися найдрібніші тріщини. Після попереднього аналізу причини виявили в цементі підвищений вміст вільних оксидів кальцію і магнію. Як запобігати цьому явищу?

2.2.8. Вміст вільних оксидів кальцію і магнію в клінкері приводять до нерівномірності зміни об'єму. Для боротьби з цим явищем при виготовленні бетонної суміші необхідно ввести до 0,7% хлористого кальцію або на складі провести аерацію цементу шляхом перекачування його із однієї ємності в іншу.

1.2.9. На поверхні бетонної конструкцій з`явилися білі нальоти і висоли. Як було з`ясовано, причиною даного явища було підвищення вмісту водорозчинних сполук лужних металів в клінкері. Як можна боротися з появою нальоту і висолів?

2.2.9. Доцільна гідрофобізація поверхні конструкцій.

1.2.10. Було з'ясовано, дослідами, що для приготування бетонної суміші для залізобетонних виробів були завезені цемент з підвищенням вмістом з'єднань лужних металів і заповнювач з вмістом реакційно - здатного кремнезему. Яким чином це проявить себе в конструкціях через декілька місяців їх твердіння і як запобігти цьому негативному явищу?

2.2.10. На конструкціях можуть з'явитися тріщини з білими прошарками. Для боротьби з цим явищем можна вводити в цемент активні мінеральні добавки, що хімічно зв'язують луги, а в бетонну суміш - гідрофобізуючі речовини.

1.2.11. Гіпс відноситься до швидкотвердіючих в'яжучих. З допомогою яких речовин можна уповільнити його твердіння?

2.2.11. Уповільнити твердіння гіпсу можна за допомогою таких речовин: слабкі електроліти й неелектроліти (аміак, етанол), фосфати і борати лужних металів, борну кислоту, двогідрат, CaHPO₄*2HO₂.

1.2.12. Для підвищення водостійкості гіпсу майстер дав вказівку змішати його з цементом і приготувати на цьому в'яжучому кладочний розчин. Що можна чекати від якості такого розчину?

2.2.12. Це не рекомендується змішувати з гіпсом тому, що утворює нестійкий матеріал, який деформується і руйнується внаслідок високо сульфатної форми гідросульфоалюмінату кальцію, що кристалізується з 31…32 молекулами води і значним збільшенням об'єму.

1.2.13. В силосі випадково змішали цементи марок М500 і М400. Яка марка цементу буде враховуватись при проектуванні складу бетону? Якою може бути перевитрата цементу, якщо осадка конуса бетонної суміші 9-12см?

2.2.13.

R_б=A*R_ц((Ц/В)-0,5),

R_б⁴⁰⁰=A*40((Ц₄₀₀/В)-0,5)

R_б⁵⁰⁰=A*50((Ц₅₀₀/В)-0,5)

40А((Ц₄₀₀/В)-0,5)= 50А((Ц₅₀₀/В)-0,5)

(Ц₄₀₀/В)-0,5=1,25*(Ц₅₀₀/В)-0,625

Ц₄₀₀=(1,25(Ц₅₀₀/В)-0,125)*В=1,25*Ц₅₀₀-0,125В

ДЦ=Ц₄₀₀- Ц₅₀₀=1,25Ц₅₀₀-0,125В-Ц₅₀₀=0,25Ц₅₀₀-0,125В.

1.2.14. Оператор БЗВ випадково замість шлакопортландцементу подав глиноземистий цемент. Бетонна суміш призначалась для виготовлення ЗБВ, що будуть піддані теплогістій обробці. Що може спричинити помилку оператора?

2.2.14. Глиноземистий цемент не можна піддавати тепло вологий обробці, так як він твердіє при помірній температурі (не вище 25^оС). В супротивному випадку спостерігається перехід речовини - двох кальцієвого алюмінату одного із продуктів твердіння глиноземистого цементу, який виділяється у вигляді пластинчастих гексагональних кристалів в кубічний тьохкальцієвий гідро-алюмінат, що супроводжується виникненням внутрішнього напруження в цементному камені і знищенням в 2…3 рази міцності бетону.

1.2.15. Чи можна застосувати глиноземистий цемент для бетонування масивних конструкцій?

2.2.15. Глиноземистий цемент не можна піддавати для бетонування масивних конструкцій через виникнення внутрішнього напруження в цементному камені і зменшується міцність бетону в 2…3 рази. Виникає напруження і деформація.

1.5 Бетони та розчини

Бетон - штучний кам'яний матеріал, який отримують у результаті твердіння раціонально підібраної суміші в'яжучої речовини, води та заповнювачів. Бетон легко формується, має високу міцність та довговічність. В якості заповнювачів для нього використовуються порівняно дешеві місцеві кам'яні матеріали (до 80% маси).

Класифікація бетонів.

Бетони класифікують за видом в'яжучого, густиною, структурою і круп-ністю заповнювача та призначенням. У будівництві найбільш поширені цементні бетони, але застосовують також бетони на основі вапна, гіпсу, шлако-лужиих та інших неорганічних та органічних в'яжучих матеріалів. В залежності під густини бетони розділяють на важкі (1800-2500 кг/м'), легкі (500-1800 кг/м³), особливо важкі (більше 2500 кг/м^-1) та особливо легкі (менше 500 кг/м). При максимальній крупності заповнювача менш 5 мм бетони називають піщаними, менш 10 мм - дрібнозернистими, більше 10 мм - крупнозер-нистими. Розрізняють також щільні, пористі та ніздрюваті бетони. Ніздрювата структура утворюється при введенні в бетонну суміш піно- та газоутворюючих добавок, а крупнопориста - за відсутності у складі заповнювачів піску і обмеженій витраті цементу.

За призначенням бетони діляться на звичайні, гідротехнічні, дорожні, жаростійкі, для радіаційного захисту, кислотостійкі, декоративні та ін.

Гідротехнічний бетон в залежності від розташування у спорудах по відношенню до рівня води розділяється на бетон підводний, що знаходиться у воді постійно, бетон зони перемінного рівня води та надводний.



Визначення властивостей бетону

Дослід 1: Визначення легкоукладальності

До основних технологічних властивостей бетонної суміші відносять рухливість, жорсткість та розшаровуваність. Ці властивості характеризують легкоукладальність та однорідність бетонної суміші.

Під рухливістю бетонної суміші розуміють її здатність розпливатися під дією власної маси. Характеристикою рухливості є осадка конуса (ОК) бетонної суміші, ущільненої штикуванням (рис. 2.4). Суміші, що мають осадку конусу 5... 15 см, вважаються рухливими, вони легко перемішуються і вже при невеликій механічній дії заповнюють форму. При осадці конусу 1...4 см суміші малорухливі, а понад 15 см - литі.

До жорстких відносять суміші, для яких осадка конусу близька до нуля. Жорсткість (Ж) характеризується часом вібрування конусу з бетонної

Визначення властивостей бетонної суміші в польових умовах

1. Зовнішній огляд

Правильно складена бетонна суміш не повинна мати оголеного щебеню. З бетонно суміші не повинна виділятись цементна маса. Ущільнена бетонна суміш виглядає так ніби вона складається тільки з бетону. Зерен щебеню не повинно бути видно.

2. Проба на лопату

Лопатою наносять плазом удар середньої сили по бетонній суміші. При цьому після удару не повинні з'являтися оголених зерен щебеню Відбиток на бетоні не повинне бути дуже глибоким.

Визначення міцності бетону

Найважливішою характеристикою для бетону є міцність, яка головним чином залежить від активності цементу (Rб) і водоцементного (В/Ц) або цементно-водного (Ц/В) відношення. Із підвищенням активності цементу і цементно-водного відношення при належному ущільненні міцність бетону зростає практично лінійно. Ця найважливіша залежність бетону виражається формулою:

А, С - емпіричні коефіцієнти, що враховують вплив якості заповнювачів І інших факторів (в середньому А = 0,6, С = 0,5).

З формули слідує, що при постійних матеріалах, технології виготовлення та умовах твердіння міцність бетону визначається цементно-водним відношенням, тобто відношенням маси цементу до маси води у бетонній суміші. Ця закономірність є наслідком залежності міцності бетону від пористості: із збільшенням Ц/В (зменшенням В/Ц) зменшується кількість надлишкової води, що не вступає у взаємодію із цементом, і зменшується пористість бетону (рис. 2.6). На практиці фактичне значення міцності може відхилятися від визначення по формулі, наведеної вище. Це пояснюється тим, що в дійсності міцність бетону залежить, хоч і в меншій мірі, ніж від Rб і Ц/В, від ряду інших факторів: виду цементу, властивостей заповнювачів та ін. Міцність бетону збільшується із часом в залежності від виду цементу і складу бетону. Прийди шо зростання міцності через п діб (п>3) можна прогнозувати за допомогою формули



Основною властивістю бетону як конструкційного матеріалу є міцність. Границю міцності знаходять випробуванням контрольних зразків, виготовлених із суміші заданого складу або висвердлених з бетонної споруди. При випробуванні на границю міцності при стиску використовують зразки-куби (рідше циліндри) з розміром ребра від ЗО до 7 см в залежності від крупності заповнювача, що використовується. Еталонними є зразки-куби з розмірами ребра 15 см. Для зразків-кубів з розмірами ребер 7; 10; 15; 20; ЗО см масштабні коефіцієнти приймають відповідно рівними 0,85; 0,91; 1,0; 1,05 та 1,1.

Основними показниками міцності бетону, що нормується, є його клас, тобто міцність (в МПа), яка приймається з гарантованою забезпеченістю. Встановлена, як правило, забезпеченість міцності 0,95 означає, що границя міцності бетону, яка відповідає чисельному значенню класу, досягається не менше ніж у 95 випадків із 100.

Для важкого бетону стандартизовані класи:

*за міцністю на стиск: В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В22.5; В25; В30; В35; В37,5; В40; В45; В50; В55; В60;

*за міцністю на осьовий розтяг: В,0,8; В₍1,2; В,2; В,2,4; В,2,8; В,3,2. За чисельним значенням марки бетону з урахуванням коефіцієнта варіації (мінливості) визначають його клас за міцністю.

Між класом бетону В та середньою міцністю партії, що контролюється, існує залежність:

В = Щі-1,64С_у)

де Су - коефіцієнт варіації міцності бетону.

Коефіцієнт варіації міцності бетону знаходять за формулою:

де 8 -- середнє квадратичне відхилення для партії бетону; К. - середня міцність бетону в партії, тобто середнє арифметичне одиничних результатів.

Для переходу від класу бетону до середньої міцності при нормативному коефіцієнті варіації 13,5% (який приймається при проектуванні конструкцій з шіжкого та легкого бетонів) можна використовувати формулу К = В/0,778, де В - чисельне значення класу бетону. будівельний штучний заповнювач бетон

Інтервал часу (вік бетону), через який визначається марка та клас, залежить від виду бетону та ряду виробничих умов. Його приймають, як правило, ріпним 28 діб нормального твердіння, тобто при температурі (20±2)°С та відносній вологості повітря не нижче 90%, В разі необхідності вік бетону може С>у і и збільшений до 90 або 180 діб, що сприяє економії цементу.

Проектування складу бетону

При визначенні складу бетону встановлюють вид матеріалів та їхнє спів-ііічпення в 1 м бетонної суміші, що дозволяє забезпечити властивості, які м:ігаються, при мінімальній витраті цементу чи мінімальній вартості

1.

Rб - проектна марка бетону в 28-добовому віці; Rц - активність цементу А, С - емпіричні коефіцієнти, що враховують вплив якості заповнювачів І інших факторів (в середньому А = 0,6, С = 0,5).

Для матеріалів високої якості А = 0,65; Аі=0,43, рядових - А = 0,6; Аі = 0,4; задовільної якості - А = 0,55; А! = 0, 37.

2. Витрати піску і крупного заповнювача визначають за формулами, отриманими при розв'язанні системи рівнянь:

Ц. П, Щ, В - витрати відповідно цементу, піску, щебеню (гравію) та води.

3.Коефіцієнт розсуву зерен щебеню (гравію) розчином; насипна густина щебеню (гравію) та його пустотність:

4.Витрати крупного заповнювача і піску визначаються за формулами:



5. П=(100-(Ц/рц +В+Щ/рщ) рп

6. Ц+В+П+Щ=рбс (кг/м)

7. в=1000/Vц+Vп+Vщ ;в~0.6- 0.7

Визначення міцності бетону неруйнівними методами

1. Метод пружного відскоку

За графіком визначаємо міцність

2. Метод місцевих фізичних деформацій



По діаметром відбитка визначаємо за формулою міцність бетону

3. Ультразвуковий метод

Будівельні розчини

Дослід1. Визначення рухливості будівельних розчинів

Лабораторні методи:

В розчин занурюють конус Строй ЦНИЦЛ:

Дослід 2:Визначення водоутримуючої здатності.

Дослід 3:Визначення розшарування.

В польових умовах перевіряють в основному такі властивості:

1-рухливість;

2-схильність до розшарування:

3- адгезія до поверхні.

В польових умовах адгезію до поверхні визначають в основному таким способом:



Дослід 4: Визначення міцності затверділого розчину

Марку затверділого розчину також визначають знаючи яке в'яжуче було використане:

Вапно-М4-10

Гіпс М25-35

Портландцемент-М35-75

Цемент-М75-100

2. Вивчення технологій виробництва будівельних матеріалів на підприємствах м. Рівного та області

2.1 ВАТ "Здолбунiвський завод будiельних матерiалiв"

ВАТ "Здолбунiвський завод будiельних матерiалiв" було засновано в 1920 роцi чехом-помiщиком Яндурою

. Основне виробництво - випуск цегли будiвельної. Глину мішали кіньми в великих чанах . випалювали в кільцевій печі яка до сьоднішнього дня не збереглася. Випалювали цеглу тільки вугіллям. Повністю буле ручне виробництво. Цегла була набагато міцніша ніж зараз і привабливіша на зовнішній вигляд. але виробляли мало. Після війни, в 1944 році завод відбудували і він став випускати цеглу спочатку в основному була ручна праця.

Модернізація заводу почалася в 50-х роках. В 56р. побудували тунельну піч спочатку ще вугіллям випалювали а вже в 70-х роках провели газ і стали випалювати газом. В 72 році був побудований ще один цех який випускав цеглу який відразу був механізований, відразу стояли різальні автомати та вагонки але печі були малі вміщалось тільки 1000 штук. цегла була хорошої якості але проблема була в вагонах тому що через малих коліс дуже часто горіли підшипники і вони перевертались. Під час перебудови цей цех закрили і зараз там іде реконструкція..