Классификация бетонов

 
- объёмомер (рисунок 4);  
- поромер (рисунок 5);  
- весы лабораторные по ГОСТ 24104;  
- виброплощадку лабораторную;  
- противень;  
- кельму типа КБ по ГОСТ 9533;  
- посуду мерную стеклянную по ГОСТ 1770;  
- прямой металлический гладкий стержень длиной 600 мм, диаметром 16 мм с округленными концами.

 
6.1.1 Вместимость цилиндрического сосуда объёмомера устанавливают в зависимости от наибольшей крупности зерен фракции заполнителя по таблице 3.

 
Таблица 3 

Наибольшая крупность зерен  фракции заполнителя, мм	£20	³40
Минимальная вместимость сосуда, см3	5000	10000

Отношение высоты сосуда к его диаметру должно быть от 1 до 2. Пригружающий пуансон 5 должен быть выполнен в виде металлического кольца высотой 20 мм и наружным диаметром  на 3 мм меньше внутреннего диаметра сосуда и иметь дно из сетки  с ячейками размером 1,2 мм и проволочную петлю для поднятия его из сосуда.  
Металлическая пластина 1 должна иметь ширину 15 мм, толщину 5 мм, расстояние между ограничителями должно быть равно наружному диаметру сосуда. Стрелка 3 длиной 22 мм должна иметь конусообразную форму с острым концом.  
6.1.2 Градуировка объёмомера  
Градуировка объёмомера заключается в установлении объема его сосуда (постоянной объёмомера).  
6.1.2.1 В пустой цилиндрический сосуд помещают пригружающий пуансон, устанавливают на сосуд металлическую пластину со стрелкой, и наливают воду до тех пор, пока ее поверхность не придет в соприкосновение с острием стрелки, что фиксируют по моменту соприкосновения острия стрелки с его отражением в воде. Постоянную объёмомера V₀ вычисляют по формуле 

 (2)

где m_в - масса влитой воды, г, определяемая с погрешностью не более 1 г;  
r_В - плотность воды, принимаемая равной 1,0 г/см³.  
6.1.3 Градуировка поромера  
Градуировка поромера заключается в измерении вместимости чаши и цены деления прибора.  
6.1.3.1 Чаша и крышка поромера должны иметь жесткую конструкцию, не допускающую изменение объема прибора при приложении давления до 200 кПа. Соединение крышки и чаши должно иметь уплотнение, обеспечивающее герметичность прибора. Внутренняя поверхность крышки должна иметь угол к плоскости ее основания не менее 30°, чаша - плоское дно.  
Отношение диаметра чаши к ее высоте должно составлять 1±0,25. 

1 - металлическая пластина; 2 - ограничители; 3 - стрелка; 4 - петля; 5 - пригружающий  пуансон; 6 - цилиндрический сосуд  
Рисунок 4 - Объёмомер  

1 - чаша; 2 - накидной болт; 3 - крышка; 4 - водомерная труба; 5 - манометр; 6 - входной вентиль; 7 - ручной насос; 8 - сливной вентиль  
Рисунок 5 - Поромер 

Вместимость чаши принимают в зависимости  от наибольшей крупности зерен фракции заполнителя по таблице 4.

 
Таблица 4 

Наибольшая крупность зерен  фракции заполнителя, мм	£20	³40
Минимальная вместимость чаши, см3	2000	8000

 

 

Вместимость водомерной трубки должна составлять (6±1) % вместимости чаши. Длина шкалы водомерной трубки должна быть не менее 100 мм, число делений - не менее 100.  
В пустом приборе давление (100±20) кПа не должно снижаться более чем на 5 кПа в течение 1 мин. Шкала манометра прибора должна иметь верхний предел 200 кПа.  
Материал чаши и крышки прибора должен быть устойчив к действию щелочей цемента.  
6.1.3.2 Поромер имеет следующее дополнительное оборудование:  
воронку для наливания воды в прибор, сосуд для воды вместимостью не менее 3 000 см³, стальную пластину размерами 5Х20Х500 мм.  
6.1.3.3 Для определения вместимости чаши на ее фланец наносят тонкий слой солидола или другого жира, чашу накрывают стеклянным листом, и взвешивают все вместе с погрешностью не более 1 г. Затем снимают лист, наливают в чашу воду до образования выпуклого мениска и вновь накрывают стеклянным листом. После стекания излишков воды чашу обтирают тканью, и чашу с листом и водой взвешивают с погрешностью не более 1 г.  
Вместимость чаши V_Ч, см³, вычисляют с округлением до 1 см³ по формуле

 (3)

где m₂ - масса чаши со стеклом и водой, г;  
m₁ - масса чаши со стеклом без воды, г;  
r_В - плотность воды, принимаемая равной 1,0 г/см³.  
Для определения цены деления шкалы прибора наливают воду в чашу поромера, накрывают ее крышкой, затягивают накидные болты, закрывают сливной вентиль, и через воронку доливают воду немного выше уровня верхнего (нулевого) деления шкалы. Открыв сливной вентиль, устанавливают уровень воды на нулевом делении. Затем, подставив предварительно взвешенный с погрешностью не более 1,0 г стакан, открывают сливной вентиль, и сливают воду до отметки от 30 до 60 % шкалы водомерной трубки. Взвешивают стакан с водой с погрешностью не более 1 г.  
Цену деления шкалы прибора С вычисляют по формуле 

 (4)

где m₄, m₃ - масса стакана с водой и без воды, г;  
Е - число делений водомерной трубки, соответствующее объёму вылитой воды;  
V_Ч - вместимость чаши, см³.  
6.2 Объемный метод определения объема вовлеченного воздуха  
6.2.1 Отбирают навеску бетонной смеси m_СМ массой, г, вычисляемой по формуле

 
m_СМ=r_СМV_СМ, (5)

 
где r_СМ - плотность бетонной смеси, г/см³;  
V_СМ - объем смеси в уплотненном состоянии, принимаемый равным 0,3 VЧ, см³, здесь V_Ч - вместимость чаши, см³.  
6.2.2 Навеску бетонной смеси помещают в сосуд объёмомера и уплотняют по ГОСТ 10180.  
6.2.3 В объемомер с навеской бетонной смеси наливают взвешенное количество воды (с погрешностью не более 1 г) объемом в 1,5 - 2 раза большим, чем объем испытываемой смеси.  
В течение 2-3 мин тщательно перемешивают бетонную смесь с водой металлическим стержнем. После перемешивания снимают образовавшуюся в сосуде пену и помещают ее в предварительно взвешенный стеклянный стакан вместимостью 100 - 200 мл.  
6.2.4 Перемешивание и отбор пены повторяют не менее двух раз с промежутком времени 2-3 мин, после чего устанавливают суммарную массу отобранной пены с погрешностью не более 1 г.  
6.2.5 При испытании бетонной смеси на пористом заполнителе перед каждым снятием пены в сосуд опускают пригружающий пуансон для предотвращения всплывания зерен заполнителя.  
6.2.6 После последнего снятия пены в сосуд опускают пригружающий пуансон, на сосуд накладывают пластину со стрелкой так, чтобы ограничители соприкасались со стенками сосуда. Затем постепенно небольшой струёй доливают в сосуд воду по п. 6.2.3. После этого взвешиванием определяют суммарную массу всей налитой в сосуд воды с погрешностью до 1 г.  
6.2.7 При испытании бетонной смеси на пористом заполнителе после окончания испытания поднимают пуансон, отбирают из испытанной смеси 20-50 зерен крупного заполнителя, которые обтирают влажной тканью, взвешивают их с погрешностью не более 1 г, высушивают до постоянной массы и вычисляют водопоглощение крупного заполнителя W_Щ, %, за время от начала приготовления бетонной смеси до окончания испытания по формуле 

 (6)

где Щ₁ - масса отобранной пробы крупного заполнителя в водонасыщенном состоянии, г;  
Щ₂ - то же, в сухом состоянии, г.  
6.2.8 Пористость бетонной смеси , %, вычисляют с округлением до 0,1 % по формуле 

 (7)

где V_СМ - объем испытываемой бетонной смеси в уплотненном состоянии, см³;  
m_B - масса всей влитой воды, г;  
r_B - плотность воды, принимаемая 1,0 г/см³;  
V₀ - постоянная объёмомера, см³, определяемая по п. 6.1.2;  
m_П - масса отобранной пены, г;  
W_Щ - водопоглощение крупного пористого заполнителя за время от момента приготовления смеси до окончания испытания, % массы;  
n - коэффициент, равный 0,4 - для пористого гравия и 0,75 - для пористого щебня;  
Щ - содержание крупного пористого заполнителя в номинальном составе бетонной смеси, кг/м³.  
Для бетонной смеси на плотном заполнителе величины n, W_Щ и Щ принимают равными нулю.  
6.3 Компрессионный метод определения объема вовлеченного воздуха  
6.3.1 Бетонную смесь укладывают в чашу поромера и уплотняют по ГОСТ 10180. После уплотнения излишек бетонной смеси срезают стальной линейкой. Затем фланец тщательно очищают от бетонной смеси, устанавливают на чаше крышку прибора, прижимают ее накидными болтами. Сливной вентиль при этом должен быть закрыт.  
6.3.2 Через воронку заливают в прибор воду до отметки (50±30) % шкалы. Затем отклоняют прибор примерно на 30° от вертикали и, используя дно чаши как точку опоры, описывают 10 полных кругов верхним концом прибора, одновременно постукивая рукой по конической крышке для удаления пузырьков воздуха. Далее прибор возвращают в вертикальное положение, и доливают через воронку воду до уровня выше нулевой риски шкалы.  
Если на поверхности воды появляется пена, то ее необходимо ликвидировать путем вливания через воронку от 1 до 3 мл спирта (этилового, метилового или др.).  
Открыв сливной вентиль, приводят уровень воды к нулевому делению шкалы прибора.  
6.3.3 Закрывают входной и сливной вентили и насосом поднимают давление в приборе до (110±5) кПа. Постукивают рукой по стенкам чаши и, когда давление опустится до 100 кПа, отмечают по шкале прибора уровень воды Н1.  
6.3.4 Открыв входной вентиль, уменьшают избыточное давление до нуля, постукивая рукой в течение 1 мин по стенкам чаши, и затем отмечают уровень воды Н₂.  
6.3.5 Пористость бетонной смеси V_В, %, вычисляют по формуле

 
V_B=2C(H₁-H₂)100, (8)

где С - цена деления шкалы прибора, устанавливаемая по п. 6.1.3;  
Н₁ и Н₂ - уровни воды, отмеченные в п. 6.3.3 и п. 6.3.4.  
6.3.6 Пористость бетонной смеси вычисляют с округлением до 0,1 %, как среднеарифметическое значение результатов двух определений из одной отобранной пробы бетонной смеси, отличающихся между собой не более чем на 20 % среднего значения. При большем расхождении определение повторяют на новой пробе бетонной смеси.  
6.4 Расчетный метод определения объема вовлеченного воздуха  
Пористость уплотненной бетонной смеси V_П, %, вычисляют с округлением до 0,1 % по формуле 

 (9) 

 

где Ц, П, Щ, В и В₁ - фактическая масса, кг, соответственно цемента, сухих песка и щебня (гравия), воды и раствора добавок в 1 м³ уплотненной бетонной смеси, вычисленные по формулам (1)-(4) ГОСТ 27006;  
р_Ц - истинная плотность цемента, г/см3, определяемая по ГОСТ 310.2 или принимаемая равной 3,1 для портландцемента и его разновидностей, и 3,0 - для шлакопортланд-цемента;  
р_П, р_Щ - плотность зерен песка и щебня (гравия), г/см³, определяемая для плотного заполнителя соответственно по ГОСТ 8735 и ГОСТ 8269.0, а для пористого заполнителя - по ГОСТ 9758 в цементном тесте;  
n - коэффициент, учитывающий увеличение средней плотности зерен крупного заполнителя в результате его частичного дробления при перемешивании бетонной смеси в смесителе принудительного действия.  
п принимают равным:

 
1 - для плотного заполнителя;  
1,05 - для пористого заполнителя с маркой по прочности П75 и более;  
1,1 - для пористого заполнителя с маркой по прочности менее П75.

 
6.5 Определение объема межзерновых пустот в бетонной смеси  
Объем межзерновых пустот, оставшихся в уплотненной бетонной смеси вследствие ее неполного уплотнения или недостаточного содержания растворной составляющей (по сравнению с объемом межзерновых пустот в крупном заполнителе), выражаемый в процентах к общему объему смеси, определяют экспериментальным способом.  
6.5.1 Объем межзерновых пустот определяют в последовательности, приведенной ниже.  
6.5.2 Уплотненную бетонную смесь, после определения средней плотности по п. 5.2, выкладывают из цилиндрического сосуда (или формы) на противень, растирают комья, тщательно перемешивают с добавлением 2000 г цемента и 600-800 г воды. После этого определяют среднюю плотность полученной смеси в уплотненном состоянии в соответствии с п. 5.2.  
6.5.3 Объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси V_П, %, вычисляют по формуле 

 (10)

где V₁ - объем бетонной смеси, см3, равный вместимости мерного сосуда или формы, в которой определяли среднюю плотность по п. 5.2;  
V₂ - объем уплотненной бетонной смеси после добавления в нее цемента и воды, см³, вычисляемый по формуле

 (11)

V_Ц - объем добавленного цементного теста, см³, определяемый по формуле

 (12)

где m_СМ - масса испытываемой бетонной смеси (до добавления цемента и воды), г;  
m_Ц - масса добавленного цемента, г;  
m_B - масса добавленной воды, г;  
р_СМ - средняя плотность бетонной смеси в уплотненном состоянии после добавления в нее цемента и воды, г/см³;  
р_Ц - плотность цемента, г/см³, принимают по п. 6.4.  
6.5.4 Объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси вычисляют с округлением до 0,1 %, как среднеарифметическое значение результатов двух определений из одной отобранной пробы, отличающихся между собой не более чем на 20 % среднего значения. При большем расхождении результатов определение повторяют на новой пробе.

 
7 Определение расслаиваемости бетонной смеси

 
Расслаиваемость бетонной смеси оценивают  показателями раствороотделения и  водоотделения.  
7.1 Средства испытания  
Для определения расслаиваемости бетонной смеси применяют:

 
- формы стальные для изготовления  контрольных образцов бетона  типа ФК-200 по ГОСТ 22685;  
- сосуд вместимостью 5000 см³;  
- виброплощадку лабораторную;  
- противень;  
- линейки стальные по ГОСТ 427;  
- сито с отверстиями диаметром 5 мм;  
- электрошкаф сушильный;  
- посуду мерную стеклянную по ГОСТ 1770.

 
7.2 Определение раствороотделения бетонной смеси  
7.2.1 Раствороотделение бетонной смеси с крупным заполнителем, характеризующее ее расслаиваемость при динамическом воздействии, определяют путем сопоставления содержания растворной составляющей в нижней и верхней частях бетонной смеси, уплотненной в мерном сосуде или форме для изготовления контрольных образцов бетона.  
7.2.2 Бетонную смесь выкладывают в форму (сосуд) и уплотняют в соответствии с ГОСТ 10180 в зависимости от удобоукладываемости смеси. После этого уплотненную бетоную смесь дополнительно вибрируют на лабораторной виброплощадке в течение времени:

 
жесткую смесь - марок Ж1-Ж4 - 120 с,  
СЖ1-СЖ3 - 180с;  
подвижную смесь: марок П1 и П2 - 25 с,  
марок П3-П5 - 10 с.

 
7.2.3 После дополнительного вибрирования верхний слой бетонной смеси высотой около половины высоты формы (сосуда) отбирают на предварительно взвешенный противень, а смесь, оставшуюся в нижней части формы, вибрируют до выравнивания поверхности смеси. Затем измеряют с погрешностью до 5 мм высоту слоя смеси Н_Н, оставшейся в нижней части формы, и вычисляют высоту отобранного слоя смеси Н_В. После этого оставшуюся в форме смесь выкладывают на второй взвешенный противень.  
7.2.4 Разделенную таким образом на две навески смесь из верхней и нижней частей формы взвешивают с погрешностью до 10 г и подвергают мокрому рассеву на сите с отверстиями диаметром 5 мм. При мокром рассеве каждую навеску смеси, выложенную на сито, промывают струёй чистой воды до полного удаления цементно-песчаного раствора с поверхности зерен крупного заполнителя. Промывку смеси считают законченной, когда из сита вытекает чистая вода.  
7.2.5 Отмытый крупный заполнитель из каждой навески смеси переносят на чистый противень и высушивают до постоянной массы при температуре (105±5) °С и взвешивают с погрешностью не более 10 г.  
7.2.6 Массу растворной составляющей в навесках верхней и нижней частей формы с учетом объема отобранной пробы определяют по формулам 

 (13)

 (14)