Испытание гравия. Петрографический состав

4. Испытание гравия. Петрографический состав

 

ГРАВИИ

Гравием называют рыхлую смесь скатанных зерен горных пород и минералов с преобладающим размером в пределах 5 – 70 мм. Природный гравий обычно содержит различное количество песчаных и глинистых частиц, зерен галечника, а также органических веществ.

Гравий применяют для устройства гравийных покрытий, подстилающих слоев в дорожных одеждах и для тротуаров, для дренажных устройств, приготовления цементобетонов и др. 'Качество гравия как строительного материала характеризуют петрографическим составом, крупностью и зерновым (гранулометрическим) составом, формой и степенью окатанности зерен, содержанием пылевато-глинистых частиц и органических примесей, а также показателями физико-механических свойств.

Петрографический состав гравия рекомендуется определять в следующем порядке.

1. Пробу гравия просеять сквозь сито 5 мм, промыть водой и высушить до воздушно-сухого состояния (масса пробы гравия крупностью до 40 мм 10 кг, а до 70 мм 25 кг).

2. Расположив отвешенную пробу гравия на металлическом лотке, визуально разбирают ее по генетическим группам горных пород (изверженные породы, известняки, песчаники и др.), пользуясь при этом карманной лупой, бинокулярной луляной кислоты и другими приспособлениями.

3. Взвесить каждую выделенную группу и вычислить ее содержание в процентах от массы пробы.

4. Параллельно определить содержание слабых и выветренных зерен. Помимо визуального осмотра это возможно с помощью механического индикатора 1–3 или на прессе ХАДИ (рис. 23); отобранную пробу гравия рассеять на четыре фракции 5–10, 10–20, 20–40 и 40–70 мм. Каждое зерно указанных фракций испытать статической нагрузкой:

Фракция в мм (масса в кг)	5–10 (0,25)	10–20 (1)	20–40 (5)	40–70 (15)
Нагрузка в Н	150	250	350	450

Зерна гравия, разрушившиеся при указанной нагрузке, считают слабыми.

Распределяя зерна гравия по генетическим группам горных пород, определяют форму зёрен (округлая, овальная, плоская, игольчатая, угловатая и др.) и степень окатанности (гладкая, шероховатая, ноздреватая и др.). Особо выделяют пластинчатые (лещадочные) и игловатые зерна, толщина или ширина которых меньше длины в три и более раза. Эти зерна взвешивают, выражая их содержание в процентах массы взятой пробы.

 

5. Приготовление и транспортирование бетонной смеси; её укладка

 

Состав смеси должен обеспечивать заданные ее свойства, а также свойства затвердевшего бетона. Песок требуется применять с учетом необходимых свойств бетона, назначения возводимых конструкций и условий работы сооружения. Гранулометрический состав песка определяется лабораторным путем с учетом требований, предъявляемых к бетону. Песок для бетонной смеси, перекачиваемой по бетонопроводам, должен содержать 5…7% зерен крупностью менее 0,14 мм и 15…20% зерен крупностью менее 0,3 мм.

Крупный заполнитель следует применять фракционированный, природная гравийно-песчаная смесь или дробленый щебень без рассева не применяется.

Наибольшая крупность зерен заполнителей в бетонной смеси для изготовления плит не должна быть больше половины толщины плиты; для железобетонных конструкций она не должна превышать 3/4 наименьшего расстояния в свету между стержнями арматуры; при скользящей опалубке крупность зерен не должна превышать 1/6 наименьшего размера поперечного сечения бетонируемой конструкции; при подаче бетонной смеси по бетонопроводам она должна быть для гравия не более 0,4 и щебня 0,33 внутреннего диаметра бетонопровода. При этом количество зерен наибольшей крупности и зерен пластинчатой формы
в общей массе бетона не должно превышать 15%. При подаче бетонной смеси по хоботам и виброхоботам крупность зерен заполнителя не должна превышать 1/3 их диаметра.

Число фракций заполнителя в бетонной смеси должно быть при крупности зерен 40…70 мм (в бетонах марки 200 и выше) и гидротехнических бетонах независимо от марки не менее двух; в гидротехнических бетонах при крупности зерен 120 мм и выше – не менее трех.

Вода, применяемая для затворения бетонной смеси, не должна содержать примесей в количествах, препятствующих нормальному схватыванию цемента, и вызывать коррозию арматурной стали. Эти свойства воды должны быть обязательно проверены строительной лабораторией.

Состав бетонной смеси в процессе ее приготовления необходимо систематически проверять и соответствующим образом корректировать, с учетом изменяющихся характеристик активности цемента, гранулометрического состава песка и заполнителей, их влажности при изготовлении смеси.

Продолжительность перемешивания бетонной смеси должна определять строительная лаборатория опытным путем. Время перемешивания, отсчитываемое в секундах с момента полной загрузки смеси до начала выгрузки, зависит от объема и подвижности смеси, а также от типа смесительного устройства и при меняемых материалов. Перевозят бетонную смесь специализированным автотранспортом, в бункерах, бадьях. Способ транспортирования должен исключать возможность попадания атмосферных осадков, нарушения однородности смеси, потери цементного раствора и воздействия на нее ветра и солнечных лучей, а также обеспечивать сохранение однородности бетона.

Укладка бетонной смеси.

Перед укладкой бетонной смеси необходимо тщательно произвести детальную проверку мест укладки и составить соответствующие акты на осмотр и приемку: всех конструкций и их элементов, закрываемых в процессе последующего производства работ; правильности установки и закрепления опалубки и поддерживающих ее конструкций; основания фундаментов, полов, дорог и других конструкций, размещаемых непосредственно на грунте или искусственном основании»; армирования конструкций (правильность укладки арматуры и местоположение); очистки опалубки от мусора и грязи, а арматуры от ржавчины; наличия пробок, выполнения мер по предохранению их от сцепления с бетоном; наличия рабочих швов; подбора бетонной смеси и соответствия ее требованиям СНиП III‑15–76.

Так как бетонная смесь в основном готовится централизованно, то на строительстве необходимо проверять качество бетона по крупности заложенного щебня и консистенции массы по результатам проведенных на заводе лабораторных испытаний контрольных образцов. Отклонения от заданной подвижности допускаются в пределах ±10 мм.

Применение хлористого кальция в бетонах для армированных конструкций не должно превышать 2% массы цемента, а в бетонах неармированных конструкций – 3%.

Транспортные средства необходимо систематически очищать от налипших и затвердевших частиц бетона и промывать через каждые 2 ч.

За качество поступившей на строительную площадку и принятой бетонной смеси полную ответственность несет технический персонал подрядчика и технический надзор заказчика. Непригодную бетонную смесь или изготовленную не в соответствии с проектом необходимо браковать.

При укладке бетона в конструкцию следует соблюдать правила:

вести непрерывное наблюдение за состоянием опалубки;

скорость заполнения опалубки по высоте должна соответствовать прочности и жесткости опалубки, воспринимающей давление свежеуложенного бетона;

в жаркую солнечную погоду укладываемый бетон необходимо защищать от высыхания, а во время дождя от попадания воды;

при обнаружившейся деформации или смещении опалубки, лесов и креплений бетонирование должно быть прекращено, элементы опалубки возвращены в проектное положение и при необходимости усилены;

процесс бетонирования конструкций должен быть отражен в журнале ухода за бетоном;

высота свободного сбрасывания бетонной смеси в опалубку не должна превышать 2 м, а при подаче на перекрытия – 1 м;

высота сбрасывания бетонной смеси в опалубку колонн со сторонами сечения 0,4…0,8 м и при отсутствии перекрещивающихся хомутов арматуры должна быть не более. 5 м;

высота свободного сбрасывания бетонной смеси в опалубку неармированных конструкций устанавливается строительной лабораторией и не должна превышать 6 м; спуск бетонной смеси с высоты, больше указанной, необходимо производить по наклонным желобам, а также по вертикальным хоботам;

подача бетонной смеси ленточными конвейерами должна быть организована таким образом, чтобы исключить расслаивание бетонной смеси и потерю ее составляющих, а также обеспечить равномерную загрузку ленты конвейера.

Бетонирование конструкций выполняется под систематическим контролем за укладкой бетонной смеси, которая должна производиться горизонтальными слоями одинаковой толщины без разрывов с последовательным направлением укладки бетона в одну сторону во всех слоях.

Бетон в конструкциях уплотняется внутренними и поверхностными вибрато-рама. Шаг перестановки внутренних (глубинных) вибраторов должен быть в пределах полуторного радиуса их действия, а погружение должно обеспечивать некоторое заглубление в ранее уложенный слой (5…10 см) и тем самым связывать укладываемые слои между собой. Шаг перестановки поверхностных вибраторов должен обеспечивать перекрытие площадкой вибратора границы уже провибрированного участка на 100 мм. Во время работы не разрешается опирать вибраторы на арматуру и закладные детали. Продолжительность вибрирования на каждой позиций должна обеспечивать достаточное уплотнение бетонной смеси, определяемой прекращением ее оседания и появлением на поверхности цементного молока.

Для каждой конструкции предусматривается особый тип вибратора, который устанавливается проектом производства работ. Наибольшая высота одного укладываемого слоя бетонной смеси зависит от конструкции и типа вибратора и назначается: при внутреннем вибрировании не более 1,25 длины рабочей части вибратора, при поверхностном вибрировании неармированных конструкций или конструкций с одиночной арматурой – 250 мм, конструкций с двойной арматурой‑120 мм. Если густота арматуры препятствует уплотнению бетонной смеси вибраторами, смесь уплотняется штыкованием. При бетонировании фундаментов применение поверхностных вибраторов допускается только для уплотнения и выравнивания верхних слоев бетона.

Необходимо контролировать укладку бетона в колонны и стойки рам с тем, чтобы колонны бетонировали без перерыва, участками высотой не более 5 м – для колонн, 3 м – для стен и перегородок, 2 м – для колонн со сторонами сечения менее 0,4 м- и колонн любого сечения с перекрещивающимися хомутами, стен и перегородок толщиной менее 0,15 м с уплотнением бетонной смеси внутренними вибраторами. Возобновление бетонирования на следующем по высоте участке колонны допускается после усадки бетона и обработки поверхностного шва. Продолжительность перерыва для осадки бетона должна быть не менее 40 мин, но не более 2 ч. Поверхность рабочих швов выравнивают перпендикулярно к оси колонны, балок, поверхности плит и стен. Рабочие швы устраивают при бетонировании; балок больших размеров, монолитно соединенных с плитами, на 20…30 мм ниже нижней поверхности плиты, а при наличии в плите вутов – на отметке низа вута плиты; плоских плит – в любом месте параллельно меньшей стороне плиты; массивов, арок, сводов, резервуаров, бункеров и других сложных инженерных сооружений и конструкций – в местах, указанных в проектах; колонн на отметке низа прогонов или балок, низа капителей колонн безбалочных перекрытий (рис. 4); ребристых перекрытий – при перерывах в бетонировании рабочие швы устраиваются в направлении, параллельном второстепенным или отдельным балкам в пределах средней трети пролета балок; в направлении, параллельном главным балкам или прогонам – в пределах двух средних четвертей пролета прогонов и плит. Расположение рабочих швов показано на рис. 5.

Предварительно напряженные конструкции следует бетонировать без перерывов, устройство рабочих швов допускается только в соответствии с указаниями проекта.

Балки и плиты, монолитно связанные с колоннами и стенами, необходимо бетонировать через 1…2 ч после бетонирования колонн и стен с целью создания выдержки для осадки бетонной, смеси, уложенной в вертикальные конструкции.

Чтобы не допустить скопления крупного заполнителя и образования раковин, нижняя часть опалубки колонн при бетонировании их сверху должна быть заполнена вначале на высоту 100…200 мм от основания колонн цементным раствором состава 1:2 –1:3.

Бетонную смесь после перерыва можно укладывать только после очистки поверхности рабочего шва от грязи, цементной пленки и промывки его водой при условии, что прочность ранее уложенного бетона составляет не менее 1,5 МПа при очистке механической щеткой и 5 МПа при гидропескоструйной очистке.

Уход и контроль за бетоном, уложенным в опалубку, устанавливается проектом производства работ. Открытые поверхности бетона должны быть предохранены от вредного воздействия прямых солнечных лучей и ветра. Температурно-влажностные условия для твердения бетона обеспечиваются систематической поливкой его водой. В сухую погоду поливка бетона из портландцемента производится не менее семи суток, бетонов на глиноземистом цементе – трех суток. Поливка при температуре + 15 °С и выше производится в течение первых трех суток днем не реже чем через каждые 3 ч и не реже одного раза ночью, а в последующее время – не реже трех раз в сутки.

При укрытии бетона влагоемкими материалами (песком, опилками) длительность перерыва между поливками, указанная выше, увеличивается в 1,5 раза. При температуре ниже +5 °С поливку не производят. Применяемая для поливки вода не должна быть агрессивна.

При сухом и жарком климате сроки выдерживания бетона под укрытиями и сроки поливки должны устанавливать стролтельные лаборатории. Внешняя! сторона опалубки, обращенная к юго-западу, должна быть побелена.

Соприкасающийся с грунтовыми водами бетон должен быть защищен от всех: воздействий до достижения прочности не менее 50% проектной.

Перемещение людей и транспортных средств по забетонированным, конструкциям, а также установка на них опалубки для сооружения вышележащих конструкций допускается лишь после достижения бетоном прочности не менее – 1,5 МПа.

Сведения об укладке бетонной смеси необходимо заносить в журнал бетонных работ, указав объем уложенного бетона, начало и конец бетонирования каждой конструкции, марку бетона и его подвижность (осадку конуса), дату, число образцов и результаты их испытаний, а также температуру наружного? воздуха во время бетонирования и температуру укладываемой смеси. После снятия опалубки должна быть указана дата произведенного распалубливания отдельных конструкций

 

Список литературы

 

1. Реконструкция промышленных предприятий. В 2 т. Т. 1 / В.Д. Топчий, Р.А. Гребенник, В.Г. Клименко и др.; Под ред. В.Д. Топчия, Р.А. Гребенни-ка. – М: Стройиздат, 1990. – 591 с.: ил. – (Справочник строителя).

2. Реконструкция промышленных предприятий. В 2 т. Т. 2 / В.Д. Топчий Р.А. Гребенник. В.Г. Клименко и др.; Под ред. В.Д. Топчия, Р.А. Гребенника. – М.: Стройиздат, 1990. – 623 с.: ил. – (Справочник строителя).

3. Кутуков В.Н. Реконструкция зданий: Учебник для строительных вузов. – М.: Высш. школа, 1981. -263 с.: ил.

4. Волков М.И. Методы испытания строительных материалов: Учеб. пособие для вузов. – М.: Стройиздат. 1974. – 301 с.: ил.

5. Байков В.Н., Сигалов Э.Е Железобетонные конструкции: Общий курс Учебник для вузов. – 4‑е изд. перераб. – М.: Стройиздат, 1985. – 728 с.: ил.

6. Справочник по контролю качества строительства жилых и общественных зданий / М.М. Шулькевич, Т.Д. Дмитренко, А.И. Бойко. – 2-е изд., перераб. и доп. – Киев: Буддвельник, 1986. – 328 с.: ил.