|
| |
  |
Перейти на главную Журналы ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА ЗАТВЕРДЕВШЕГО БЕТОНА Иногда при обсуждении качества затвердевшего бетона встает возрос, отвечает ли его состав требованиям технических условий. Для ответа на этот вопрос производятся химические и физические испытания бетонных образцов. СОДЕРЖАНИЕ ЦЕМЕНТА » Метод определения содержания цемента описан в стандарте ASTM С 85-1954. Он основан на том, что силикаты в портландцементе быстрее разрушаются и становятся растворимыми в разбавленной соляной кислоте, чем обычно содержащийся в заполнителе кремнезем. Это же относится и к относительной растворимости соединений кальция в цементе и заполнителе (разумеется, за исключением известнякового заполнителя), поэтому применяют также метод определения растворимой окиси кальция. Метод заключается в измельчении исследуемого образца бетона, имеющего известные вес и объем до частиц величиной около 1,25 см, которые затем раздробляются до размеров, которые могут пройти через сита с диаметром отверстия 0,1-0,08 мм. Берут около 100 г этого материала и высушивают при 105°С. Небольшие порции бетона обрабатывают 3,3 н. раствором соляной кислоты; при этом выделяется кремнезем, содержащийся в цементе. Количество кремнезема определяют с помощью стандартных химических методов. Оставшийся фильтрат содержит растворимую окись кальция из заполнителя и цемента, и дальнейшие вычисления зависят от того, является ли заполнитель силикатным или нет. Если имеется исходный заполнитель, то необходимо проверить его растворимость. По данным о содержании растворимых кремнезема и окиси кальция можно определить содержание цемента в исходном объеме бетонного образца, применив данные стандарта ASTM С 85-1954. Полученные результаты являются надежными и могут применяться для проверки содержания цемента в различных участках конструкций, например, когда необходимо установить, произошло ли отделение цемента. Однако для смесей с низким содержанием цемента точность этого метода невелика, а именно: при таких составах нужно точно знать величину содержания цемента. Кроме того, результаты этих испытаний зависят от химического состава заполнителя, которое при испытаниях может быть неизвестно. Химические испытания довольно дороги и применяются только для решения спорных вопросов, а не для контроля качества бетона. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИСХОДНОГО ВОДОЦЕМЕНТНОГО ОТНОШЕНИЯ Метод определения водоцементного отношения в момент укладки бетонной смеси был разработан Брауном. Метод состоит в определении объема капиллярых пустот, веса цемента и связанной воды. Методика определения содержания цемента приведена в [58]. {Прим. ред.) Образец бетона высушивают при 105° С и под вакуумом удаляют воздух из пустот. Затем пустоты заполняют четыреххлористым углеродом, вес которого определяют, на основании чего вычисляют вес воды, первоначально заполнявшей пустоты. Поскольку те пустоты, которые образовались при вовлечении воздуха, не сообнхаются между собой, они так и остаются заполненными воздухом под вакуумом и вода в них не проникает. Следовательно, вовлеченный воздух не влияет на результаты этих испытаний. Затем образец разрушают, четыреххлористый углерод испаряется, а заполнитель отделяют и взвешивают. Определяют потерю при прокаливании и содержание СО2 в оставшемся мелком материале и по этим двум цифрам вычисляют вес связанной воды. Сумма весов связанной воды и воды, заполнявшей пустоты, дает первоначальный вес воды в смеси. Можно также определить количество безводного цемента либо в связи с проведенным испытанием, либо с помощью описанного выше метода; на основании этого водоцементное отношение смеси можно вычислять с точностью до 0,02 от исходной величины. ФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ Поливка с успехом применял метод подсчета точек для определения содержания цемента, заполнителя и отношения мелкого и крупного заполнителя в бетоне. Метод основан на том, что относительные объемы составных частей гетерогенной твердой массы прямо пропорциональны их относительным площадям в поперечном сечении образца, а также проекциям этих площадей на произвольно выбранную линию. Кроме того, частота этих составных частей в данном количестве равномерно расположенных вдоль произвольно выбранной линии точек является непосредственной мерой относительного объема этих частей в твердой массе. Таким образом, пользуясь указанным методом, с помощью стереомикроскопа можно быстро определить состав образца затвердевшего бетона. Можно определить количество заполнителя и пор, содержащих воздух или испаряющуюся воду, а остальное считать гидратированным цементом. Для перевода последнего в объем негидратированного цемента необходимо знать удельный вес сухого цемента и содержание неиспаряющейся воды в гидратированном цементе; эти данные были определены Пауэрсом. Такой метод испытаний позволяет определять содержание цемента в бетоне с точностью до 10%, но не дает возможности установить исходное количество воды или пористость, так как здесь не учитываются различия между воздушными порами и порами, заполненными водой. КОЛЕБАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИСПЫТАНИЙ О вариации прочности в образцах бетона одинакового состава уже упоминалось, но это следует рассмотреть в статистическом аспекте. Применим некоторые простейшие статистические понятия. РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОЧНОСТИ Предположим, что измерена прочность при сжатии 100 кубов, сделанных из одинакового бетона. Этот бетон можно представить в виде совокупности единиц, каждая из которых может быть подвергнута испытаниям; такая совокупность называется популяцией, а часть бетона в фактических кубах называется пробой. Целью испытаний проб является получение информации о свойствах начальной популяции. Исходя из природы прочности бетона можно было бы ожидать, чтО определяемые прочности будут разными в разных кубах, т.е. получаемые результаты будут иметь определенный разброс. Предположим, что прочности меняются в пределах 322-476 кгс/см. Хорошее представление о распределении этих прочностей может быть получено при группировании их с интервалом 14 кгс/см; при этом мы получим, что в каждый интервал попадают несколько кубов, например:
Если построить график и по оси абсцисс отложить интервалы прочности, а по оси ординат - количество кубов в каждом интервале (т.е. частоту), то получим гистограмму. Площадь под кривой представляет собой обшее число кубов в определенной шкале. Иногда удобнее выражать частоту в виде процента от общего числа образцов, т. е. применять понятие относительной частоты. Гистограмма для указанных выше данных представлена на рис. 8.29; она дает ясную картину разброса результатов или, что более точно, распределение прочности в исследуемых пробах. Другим простым методом вычисления дисперсии является определение пределов получаемых значений, т.е. разницы между наибольшим и наименьшим значением прочности; в нашем случае 154 кгс/см. Эта величина определяется очень быстро, но она является лишь грубым-приближением, так как основана только на двух величинах. Кроме того, при наличии большого числа образцов эти значения встречаютс5Е 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 [ 99 ] 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 |
