ГОСТ 10181-2014 Смеси бетонные. Методы испытаний

4.2.1 Подвижность бетонной смеси оценивают по осадке конуса (ОК), отформованного из бетонной смеси.

4.2.2 Средства испытания

Для определения подвижности бетонной смеси применяют:

- нормальный или увеличенный конус (рисунок 1);

- металлическую линейку по ГОСТ 427;

- загрузочную воронку;

- кельму типа КБ по ГОСТ 9533;

- секундомер;

- гладкий жесткий лист размерами не менее 700х700 мм из водонепроницаемого материала (металл, пластмасса и т.п.);

- прямой металлический гладкий стержень диаметром 16 мм, длиной 600 мм с округленными концами.

4.2.3 Порядок подготовки и проведения испытания

4.3.1 Жесткость бетонной смеси характеризуют временем вибрации в секундах, необходимым для выравнивания бетонной смеси и появления цементного теста в отверстиях прибора по методам Вебе и Красного или по выравниванию поверхности бетонной смеси по методу Скрамтаева.

4.3.2 Для определения марки бетонной смеси по жесткости по ГОСТ 7473 применяют следующие методы:

- Вебе;

- Красного;

- Скрамтаева.

4.3.3 Средства испытания

4.3.4 Определение жесткости бетонной смеси на приборе Вебе

4.3.5 Определение жесткости бетонной смеси по методу Красного

4.3.6 Определение жесткости бетонной смеси по методу Скрамтаева

4.3.7 Обработка результатов испытания

4.4.1 Расплыв бетонной смеси определяют путем измерения величины расплыва на встряхивающем столе.

4.4.2 Средства испытания

Для определения расплыва бетонной смеси применяют:

- встряхивающий стол (рисунок 4), состоящий из верхней металлической подвижной плиты 1 размерами в плане [(700х700)±2] мм, толщиной не менее 2 мм, шарнирно прикрепленной к нижней плите-основанию 4 , на которую верхняя плита 1 может падать с фиксированной высоты (40±1) мм. Масса верхней плиты (16,0±0,5) кг.

4.4.3 Проведение испытания

Встряхивающий стол устанавливают на плоскую горизонтальную поверхность.

Стол и конусную форму очищают и увлажняют до испытания.

Помещают форму в центре стола и фиксируют ее положение с помощью фиксаторов.

Форму наполняют бетонной смесью совком двумя равными слоями. Каждый слой уплотняют 10 легкими ударами уплотняющего бруса. После наполнения с помощью уплотняющего бруса срезают излишек массы вровень с краями формы, поверхность стола очищают от остатков смеси.

Через 30 с с момента срезки излишка смеси форму поднимают за ручки вертикально вверх за время от 3 до 6 с.

Верхнюю плиту стола плавно поднимают до верхнего блока-останова так, чтобы плита не стукнулась о блок-установ. Дают возможность верхней плите стола свободно упасть на нижний блок-останов. Повторяют цикл 15 раз, проводя каждый цикл в течение 2-5 с. Линейкой измеряют максимальные размеры расплыва бетонной смеси с точностью до 10 мм в двух направлениях и (рисунок 7), параллельных краям стола.

4.4.4 Обработка результатов испытания

4.5.1 Степень уплотняемости бетонной смеси оценивают по разности высот бетонной смеси в форме до и после ее уплотнения.

4.5.2 Средства испытания

Для определения степени уплотняемости применяют:

- форму квадратного сечения (рисунок 8) с внутренними размерами:

дно - [(200х200)±2] мм,

высота - (400±2) мм.

Дно формы может быть перфорированным для облегчения его опорожнения. В этом случае на дно формы укладывают пленку;

- лабораторную виброплощадку;

- металлическую линейку по ГОСТ 427;

- влажную ткань;

- кельму типа КБ по ГОСТ 9533.

4.5.3 Проведение испытания

Перед испытанием проба должна быть перемешана, внутренняя поверхность формы увлажнена. Наполняют форму без уплотнения. После наполнения формы излишек бетонной смеси без ее уплотнения срезают вровень с краями формы.

Уплотняют бетонную смесь по 4.2.3.3 или по ГОСТ 10180.

После уплотнения определяют расстояние между поверхностью уплотненного образца и верхом формы (см. рисунок 8) с точностью до 1 мм.

4.5.4 Обработка результатов испытания

5.3.1 Перед испытанием мерный сосуд взвешивают.

5.3.2 Бетонную смесь помещают в сосуд и уплотняют в соответствии с ГОСТ 10180.

5.3.3 После уплотнения избыток бетонной смеси срезают металлической линейкой и тщательно выравнивают поверхность на уровне краев мерного сосуда. Сосуд с бетонной смесью взвешивают с погрешностью не более 5 г.

5.4.1 Среднюю плотность бетонной смеси , кг/м, рассчитывают по формуле

,                                                       (3)

где - масса мерного сосуда с бетонной смесью, г;

- масса мерного сосуда без смеси, г;

        - вместимость мерного сосуда, см.

5.4.2 Среднюю плотность каждой пробы бетонной смеси определяют два раза как среднеарифметическое значение результатов двух определений средней плотности, отличающихся между собой не более чем на 2% среднего значения. При большем расхождении результатов испытание повторяют на новой пробе бетонной смеси.

1 - крышка; 2 - ограничители; 3 - стрелка; 4 - петля; 5 - пригружающий пуансон; 6 - цилиндрический сосуд

Рисунок 9 - Объемомер

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

Рисунок 10 - Поромер

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

Таблица 3

Отношение высоты цилиндрического сосуда к его диаметру должно быть от 1 до 2.

Пригружающий пуансон 5 (см. рисунок 9) должен быть выполнен в виде металлического кольца высотой 20 мм и наружным диаметром на 3 мм меньше внутреннего диаметра сосуда, иметь дно из сетки с ячейками размером 1,2 мм и проволочную петлю для извлечения его из сосуда.

Расстояние между ограничителями 2 крышки 1 должно быть равным наружному диаметру сосуда. Стрелка 3 длиной 22 мм должна иметь конусообразную форму с острым концом.

6.2.2 Градуировка объемомера

6.2.3 Градуировка поромера

6.3.1 Отбирают пробу бетонной смеси массой , г, вычисляемой по формуле

,                                                              (7)

где - плотность бетонной смеси в уплотненном состоянии, г/см;

- объем бетонной смеси в уплотненном состоянии, принимаемый равным (0,2-0,3) , см.

6.3.2 Пробу бетонной смеси помещают в сосуд объемомера и уплотняют по ГОСТ 10180.

6.3.3 В объемомер с пробой бетонной смеси наливают взвешенное количество воды объемом в 1,5-2,0 раза большим, чем объем испытуемой смеси до тех пор, пока поверхность воды не придет в соприкосновение с острием стрелки.

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.

6.3.4 Перемешивание и отбор пены повторяют не менее двух раз с промежутком времени 2-3 мин, после чего устанавливают суммарную массу отобранной пены.

6.3.5 При испытании бетонной смеси на пористом заполнителе перед каждым снятием пены в сосуд опускают пригружающий пуансон для предотвращения всплывания зерен заполнителя.

6.3.6 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 струей доливают в сосуд воду по 6.3.3 и взвешиванием определяют суммарную массу налитой в сосуд воды.

6.3.7 После окончания испытания бетонной смеси на пористом заполнителе поднимают пуансон, отбирают из испытанной смеси 20-50 зерен крупного заполнителя, которые обтирают влажной тканью, взвешивают, высушивают до постоянной массы и вычисляют водопоглощение заполнителя , % массы, за время от начала приготовления бетонной смеси до окончания испытания по формуле

,                                                         (8)

где - масса отобранной пробы крупного заполнителя в водонасыщенном состоянии, г;

- масса отобранной пробы крупного заполнителя в сухом состоянии, г.

6.3.8 Объем воздуха или газа в бетонной смеси , %, вычисляют с округлением до 0,1% по формуле

,                          (9)

где - объем испытуемой бетонной смеси в уплотненном состоянии, см;

- масса всей влитой воды, г;

- плотность воды, принимаемая равной 1 г/см;

- постоянная объемомера, см, определяемая по 6.2.2;

- масса отобранной пены, г;

- водопоглощение крупного пористого заполнителя за время от момента приготовления смеси до окончания испытания, % массы;

- коэффициент, равный 0,4 для пористого гравия, 0,75 для пористого щебня;

- содержание крупного пористого заполнителя в номинальном составе бетонной смеси, кг/м.

Для бетонной смеси на плотном заполнителе величины , и принимают равными нулю.

Примечание - Пену в объемомере допускается гасить путем вливания от 1 до 3 мл спирта (этилового, метилового или др.). В этом случае пену допускается не собирать, а объем воздуха или газа в бетонной смеси определяют по формуле

.                               (10)

6.3.9 Объем воздуха или газа бетонной смеси вычисляют с округлением до 0,1% как среднеарифметическое значение результатов двух определений объема воздуха или газа в одной пробе бетонной смеси, отличающихся между собой не более чем на 20% среднего значения. При большем расхождении испытание повторяют на новой пробе бетонной смеси.

6.4.1 Бетонную смесь укладывают в чашу поромера и уплотняют по ГОСТ 10180. После уплотнения излишек бетонной смеси срезают металлической линейкой. Фланец тщательно очищают от бетонной смеси, устанавливают на чаше крышку поромера и прижимают ее накидными болтами. Сливной вентиль при этом должен быть закрыт.

6.4.2 Через воронку заливают в поромер воду до отметки (50±30)% шкалы. Затем отклоняют поромер примерно на 30° от вертикали и, используя дно чаши как точку опоры, описывают 10 полных кругов верхним концом поромера, одновременно постукивая рукой по конической крышке для удаления пузырьков воздуха. Поромер возвращают в вертикальное положение и доливают через воронку воду до уровня выше нулевой риски шкалы.

Если на поверхности воды появляется пена, то ее необходимо удалить путем вливания через воронку от 1 до 3 мл спирта (этилового, метилового или др.).

Открыв сливной вентиль, приводят уровень воды к нулевому делению шкалы поромера.

6.4.3 Закрывают входной и сливной вентили и насосом поднимают давление в поромере до (110±5) кПа. Постукивают рукой по стенкам чаши и отмечают по шкале поромера уровень воды после того, когда давление опустится до 100 кПа.

6.4.4 Открыв входной вентиль, уменьшают избыточное давление до нуля, постукивая рукой в течение 1 мин по стенкам чаши, и отмечают уровень воды .

6.4.5 Объем воздуха или газа в бетонной смеси , %, вычисляют по формуле

,                                               (11)

где - цена деления шкалы поромера, устанавливаемая по 6.2.3;

и - уровни воды, отмеченные в 6.4.3 и 6.4.4.

6.4.6 Объем воздуха или газа в бетонной смеси вычисляют с округлением до 0,1% как среднеарифметическое значение результатов двух определений объема воздуха или газа в одной пробе бетонной смеси, отличающихся между собой не более чем на 20% среднего значения. При большем расхождении испытание повторяют на новой пробе бетонной смеси.

Примечание - При использовании поромеров других конструкций пористость бетонной смеси определяют в соответствии с инструкциями по их применению.

6.6.1 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 общего объема смеси, определяют экспериментальным способом в последовательности, приведенной ниже.

6.6.2 Уплотненную бетонную смесь после определения средней плотности по 5.3 выкладывают из формы на противень, растирают комья, тщательно перемешивают с добавлением 2000 г цемента и 600-800 г воды. Затем определяют среднюю плотность полученной смеси в уплотненном состоянии в соответствии с 5.4.

6.6.3 Объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси , %, вычисляют по формуле

,                                                     (13)

где - объем бетонной смеси, см, равный вместимости мерного сосуда или формы, в которой определяли среднюю плотность по 5.4;

- объем уплотненной бетонной смеси после добавления в нее цемента и воды, см, вычисляемый по формуле

,                                                           (14)

здесь - средняя плотность бетонной смеси в уплотненном состоянии после добавления в нее цемента и воды, г/см;

- объем добавленного цементного теста, см, определяемый по формуле

,                                                             (15)

здесь - масса испытуемой бетонной смеси (до добавления цемента и воды), г;

- масса добавленного цемента, г;

- масса добавленной воды, г;

- плотность цемента, г/см, принимают по 6.5.

6.6.4 Объем межзерновых пустот в уплотненной бетонной смеси вычисляют с округлением до 0,1%, как среднеарифметическое значение результатов двух определений объема межзерновых пустот в одной пробе, отличающихся между собой не более чем на 20% среднего значения. При большем расхождении результатов испытание повторяют на новой пробе.

7.3.1 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.

7.3.2 Бетонную смесь выкладывают в мерный сосуд (форму) и уплотняют в соответствии с ГОСТ 10180. Уплотненную бетонную смесь дополнительно вибрируют на лабораторной виброплощадке в течение времени:

7.3.3 После дополнительного вибрирования верхний слой бетонной смеси высотой около половины высоты мерного сосуда (формы) отбирают на предварительно взвешенный противень, а смесь, оставшуюся в нижней части мерного сосуда (формы), вибрируют до выравнивания поверхности смеси. Затем измеряют с погрешностью до 5 мм высоту слоя смеси , оставшейся в нижней части мерного сосуда (формы), и вычисляют высоту отобранного слоя смеси . Оставшуюся в форме смесь выкладывают на второй взвешенный противень.

7.3.4 Разделенную на две навески бетонную смесь из верхней и нижней частей мерного сосуда (формы) взвешивают и подвергают мокрому рассеву на сите с отверстиями диаметром 5 мм. При мокром рассеве каждую навеску смеси, выложенную на сито, промывают струей чистой воды до полного удаления цементно-песчаного раствора с поверхности зерен крупного заполнителя.

7.3.5 Отмытый крупный заполнитель из каждой навески бетонной смеси переносят на чистый противень, высушивают до постоянной массы при температуре (105±5) °С и взвешивают.

7.3.6 Массу растворной составляющей в навесках верхней и нижней частей мерного сосуда (формы) с учетом объема отобранной пробы определяют по формулам

,                                              (16)

,                                              (17)

где , - масса растворной составляющей смеси, находившейся в верхней и нижней частях мерного сосуда (формы), г;

, - масса бетонной смеси, отобранной из верхней и нижней частей мерного сосуда (формы), г;

, - масса высушенного крупного заполнителя, содержащегося в навесках из верхней и нижней частей мерного сосуда (формы), г;

- высота мерного сосуда (формы), мм;

, - фактическая высота верхнего и нижнего слоев смеси соответственно по 7.3.3, мм.

7.3.7 Раствороотделение бетонной смеси , %, определяют по формуле

.                                             (18)

7.3.8 Раствороотделение каждой пробы бетонной смеси определяют два раза и вычисляют с округлением до 1% как среднеарифметическое значение результатов двух определений, отличающихся между собой не более чем на 20% среднего значения. При большем расхождении результатов испытание повторяют на новой пробе бетонной смеси.

7.4.1 Водоотделение бетонной смеси определяют после ее отстаивания в мерном сосуде или форме в течение определенного промежутка времени.

7.4.2 Бетонную смесь укладывают в мерный сосуд (форму), вместимость и размер которого в зависимости от наибольшей крупности зерен фракции заполнителя принимают по таблице 2, и уплотняют на виброплощадке в зависимости от удобоукладываемости смеси в соответствии с 7.3.2. Уровень бетонной смеси должен быть на (10±5) мм ниже верхнего края мерного сосуда (формы).

7.4.3 Форму (сосуд) накрывают листом паронепроницаемого материала (стекло, стальная пластина и т.п.) и оставляют в покое на 2 ч.

7.4.4 Пипеткой отбирают каждые 15 мин отделившуюся воду, собирая ее в стакан с крышкой и взвешивая по окончании испытания.

Примечание - Допускается отделившуюся воду отбирать с помощью фильтровальной бумаги и определять ее количество взвешиванием.

7.4.5 Водоотделение бетонной смеси , %, характеризуют объемом воды, выделившейся из бетонной смеси за 2 ч, отнесенным к объему бетонной смеси в мерном сосуде (форме), и вычисляют по формуле

,                                                 (19)

где - масса отделившейся воды, г;

- плотность воды, принимаемая равной 1 г/см;

- объем уплотненной бетонной смеси, см.

7.4.6 Водоотделение определяют два раза для каждой пробы бетонной смеси и вычисляют с округлением до 1%, как среднеарифметическое значение результатов двух определений, отличающихся между собой не более чем на 20% среднего значения. При большем расхождении результатов испытание повторяют на новой пробе бетонной смеси.

8.2.1 Измерение температуры бетонной смеси должно быть начато не позднее чем через 2 мин после отбора пробы.

8.2.2 Прибор для измерения температуры погружают в бетонную смесь на глубину, определяемую техническим требованием к прибору для измерения температуры.

8.2.3 Толщина слоя бетонной смеси вокруг прибора для измерения температуры должна быть не менее 75 мм.

8.2.4 Температуру измеряют через 3 мин после погружения прибора для измерения температуры в бетонную смесь до ее стабилизации.

8.2.5 Температуру одной пробы бетонной смеси измеряют два раза с интервалом 5 мин. Разность между результатами двух определений температуры не должна превышать 2 °С.

9.3.1 Объем порции бетонной смеси, отобранной для испытания, должен быть достаточным для изготовления из нее отдельных проб на каждый срок измерения определяемого свойства бетонной смеси.

9.3.2 Условия хранения пробы бетонной смеси от момента ее отбора до момента испытания должны соответствовать температурно-влажностным условиям транспортирования и укладки бетонной смеси.

9.3.3 Первое испытание следует проводить непосредственно после окончания перемешивания смеси, второе и последующие - через каждые 30 мин до окончания испытания.

9.3.4 Для каждого испытания следует использовать новую пробу бетонной смеси.