$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Бетон и асфальт на сегодняшний день являются наиболее распространенными строительными материалами, используемыми сегодня. Агрегаты составляют весьма значительный объем этих материалов. Крупные и мелкие заполнители смешиваются с бетонной пастой или асфальтовым вяжущим, образуя поверхности для связывания материала. Измерение и контроль размера частиц этих недорогих наполнителей позволяет заполнителям занимать как можно больший объем.
Поскольку заполнители обычно хранятся под открытым небом, необходимо также проверить, как они ведут себя при контакте с водой. Заполнители также должны быть жесткими, долговечными, прочными и химически инертными по отношению к бетону или асфальту, в которых они используются.
В этом видео мы рассмотрим основные свойства заполнителей, которые необходимы для разработки успешных конструкций бетонных смесей. Основными характеристиками, которые мы рассмотрим, являются распределение по размерам или градация, удельный вес, содержание влаги и абсорбционная способность.
Заполнители считаются крупными, если они больше примерно 4,75 миллиметров, и мелкими, если они представляют собой более мелкие частицы. Поскольку они в основном используются в качестве наполнителей в бетоне и стоят относительно недорого, важно, чтобы они занимали как можно больший объем.
При сравнении правильно отсортированного заполнителя с тем, который имеет равномерное распределение, требуется меньше пасты для заполнения пустот. Однако, если мелких частиц слишком много, увеличение площади поверхности, которую необходимо покрыть, приводит к тому, что бетонная смесь становится слишком жесткой.
Для определения количества и распределения частиц проводятся тесты с помощью сита. Наименьшее количество сита, через которое может пройти весь заполнитель, является максимальным размером, в то время как 95 процентов может пройти через сито номинального размера. Сумма совокупных весовых процентов для шести стандартных размеров сит, деленная на 100, является модулем тонкости помола, FM. Меньшие значения указывают на более мелкие заполнители, а большие значения указывают на более крупные заполнители.
Помимо размера, необходимо знать состояние воды в заполнителе. Поскольку заполнитель составляет большую часть смеси, небольшое изменение содержания влаги оказывает огромное влияние на соотношение воды и цемента. Сушка в духовке, которая не содержит воды, и насыщенная поверхность, когда поверхность сухая, но поры насыщены, являются двумя из изученных условий. При проектировании смесей предполагается состояние сухой поверхности с насыщенной поверхностью, или состояние SSD. На практике обычно необходимо добавлять или удалять воду из заполнителей для достижения состояния SSD перед смешиванием.
Испытание на просадку используется для проверки состояния твердотельного накопителя. В этом испытании коническая форма упаковывается заполнителем и переворачивается; если материал немного просаживается при удалении формы, он находится в состоянии SSD. Если форма держит форму, то она находится во влажном или влажном состоянии.
Измерения веса образца, который является сухим и SSD, могут быть использованы для расчета поглощающей способности и содержания влаги, а также удельного веса как для сухих образцов, так и для образцов SSD.
В следующем разделе мы измерим содержание влаги, удельный вес и проведем ситовой анализ образца мелкого заполнителя.
Приготовьте примерно два килограмма мелкого заполнителя, такого как песок, за день до тестирования, высушив его в духовке. Оставьте агрегат в духовке не менее чем на 24 часа при температуре выше 220 градусов по Фаренгейту, чтобы вся вода испарилась. Добавьте примерно один килограмм высушенного в духовке заполнителя в сплющенную металлическую сковороду.
Определение состояния SSD — это процедура проб и ошибок. Начните с добавления нескольких капель воды в заполнитель, а затем тщательно перемешайте. Теперь проверьте смесь, выполнив испытание на просадку. Чтобы провести тест, крепко держите конус наклона на плоской металлической сковороде большим диаметром вниз. Неплотно заполните форму, пока заполнитель не навалится сверху, а затем слегка утрамбуйте заполнитель в форму 25 легкими каплями трамбовочного стержня. Начинайте каждую каплю примерно на четверть дюйма над поверхностью и каждый раз позволяйте стержню свободно опускаться. Во время утрамбовки старайтесь равномерно распределить капли по поверхности.
Теперь очистите от рыхлого заполнителя вокруг основания, а затем осторожно поднимите форму вертикально. Если агрегат немного падает, это указывает на то, что он достиг состояния SSD. Однако, если конус сохраняет свою форму, агрегат все еще слишком сухой, а если разрушается, то агрегат слишком влажный.
Отрегулируйте смесь, добавив больше сухого заполнителя или воды по мере необходимости, и тщательно перемешайте. Продолжайте настройку и тестирование до тех пор, пока не будут достигнуты условия для твердотельного накопителя. Теперь возьмите примерно 400 граммов агрегата SSD и запишите точный вес как D.
Затем наполните колбу 500 миллилитрами воды и запишите общий вес воды и колбы как B. Вылейте воду и наполните теперь пустую колбу образцом SSD, который вы только что взвесили. Добавьте в колбу немного воды, пока уровень не будет примерно на полдюйма выше заполнителя.
Теперь примените вакуум и вращайте образец в течение не менее пяти минут, чтобы удалить воздух, попавший в заполнитель. После того, как проба будет дегазирована, снимите вакуум и наполните колбу водой до отметки 500 миллилитров. Запишите общий вес колбы, воды и заполнителя как C. Наконец, вылейте все содержимое колбы в кастрюлю и, при необходимости, используйте дополнительную воду из-под крана, чтобы смыть весь заполнитель из колбы.
Поставьте сковороду в духовку и дайте ей высохнуть не менее чем на 24 часа при температуре выше 220 градусов по Фаренгейту. Когда заполнитель высохнет, запишите окончательный вес как A. Теперь у вас есть четыре измерения веса, которые можно использовать для расчета кажущегося удельного веса, объемного удельного веса и поглощения заполнителя.
Для этого теста мы будем использовать набор стандартных сит восьмидюймового диаметра. Соберите сита No 4, 8, 16, 30, 50 и 100 в упорядоченную стопку, с ситом No 4 сверху, чтобы чистое отверстие уменьшалось в последующих ярусах, двигаясь вниз. Приложите опустошенную кастрюлю к дну стопки.
Отвесьте примерно 400 грамм мелкого сухого заполнителя. После записи итогового веса высыпаем заполнитель в верхнее сито и накрываем стопку крышкой. Когда крышка будет на месте, закрепите сита в механической встряхивателе и встряхивайте узел в течение пяти минут. Теперь снимите штабель и аккуратно отделите сита. Отдельно взвесьте и запишите оставшийся заполнитель на каждом из сит и в кастрюлю.
Убедитесь, что общий вес заполнителя отличается от исходного веса образца менее чем на 0,6 процента. Если нет, повторите процедуру. Сложение веса в каждом сите с совокупным весом в более высоких ситах вычисляет накопленный вес, сохраняемый на каждом ярусе. Впоследствии, разделив эти результаты на общий вес, мы получим кумулятивные проценты, сохраненные на каждом уровне.
Наконец, модуль тонкости помола представляет собой сумму кумулятивных процентных значений для шести стандартных размеров сита, деленную на 100. Модуль тонкости помола для этого теста составляет 3,02, что указывает на относительно крупный заполнитель. Совокупный процент прохождения через каждое сито можно найти, вычитая оставшийся процент из 100 процентов. Затем можно построить график размера отверстия сита относительно совокупного процента прохождения через каждое сито, в результате чего получается кривая градации для заполнителя.
Теперь, когда вы оценили важность заполнителя, используемого при изготовлении бетона, давайте посмотрим, как он используется в окружающем нас мире.
Высокие здания – не первое, что приходит на ум, когда думаешь о конструкциях из бетона. Но бетонные смеси для конкретного применения помогают самой высокой отдельно стоящей конструкции в западном полушарии, башне CN Tower в Торонто, Канада, подняться на высоту более 553 метров.
Бетон обычно используется для строительства плотин. Самая высокая бетонная плотина в мире — Grande Dixence в Швейцарии. Плотина высотой 285 метров была закончена в 1961 году после восьми лет строительства и шести миллионов кубометров бетона. Испытания, подобные показанным в этом видео, необходимы для обеспечения согласованности между партиями.
Вы только что посмотрели презентацию JoVE о заполнителях для бетона и асфальтовых смесей. Теперь вы должны понимать важность испытаний на водопоглощение и распределение заполнителей по размерам.
Спасибо за просмотр!
