Есть несколько причин, по которым важны испытания затвердевшего бетона: (1) испытание может исследовать основные физические свойства бетона, такие как упругие свойства и прочностные характеристики; (2) Когда физические законы не полностью поняты, тестирование может моделировать ожидаемые условия для оценки производительности; (3) тесты для определения физических констант материала, таких как модуль упругости; и (4) контроль качества.
Общие характеристики бетона, такие как прочность и долговечность, не следует рассматривать как основные свойства материала. На механическое поведение влияют такие переменные, как геометрия и подготовка образца, содержание влаги, температура, скорость нагружения и тип испытательного устройства. Следовательно, при определении некоторого механического свойства необходимо указать тест, используемый для определения значения. Кроме того, нет однозначной зависимости между механическими свойствами, полученными в результате различных испытаний. В свете этих ограничений была предложена серия «стандартных» тестов. Есть несколько организаций, таких как ASTM, Британский институт стандартов (BSI) и Канадская ассоциация стандартов (CSA), которые публикуют стандарты. Эти «стандартные» тесты постоянно пересматриваются по мере развития новых технологий. Подсчитано, что 1/3 тестов ASTM пересматривается ежегодно.
Небольшие представительные образцы бетона никоим образом не гарантируют качество бетона. Исследования показали, что существует не очень хорошая корреляция между прочностью бетона, определенной стандартными испытаниями ASTM, и прочностью бетона в конструкции. Однако есть много причин для продолжения стандартного тестирования: (1) тестирование помогает обеспечить правильное дозирование и дозирование; (2) предоставлять статистическую информацию о свойствах; (3) выявить проблемы, связанные с материалами; (4) помогает поддерживать высокие стандарты производства; (5) документированное тестирование поможет выявить любые возникающие структурные проблемы; и (6) испытание на прочность можно использовать в качестве ориентира при строительных работах.
Испытание на прочность на сжатие
Наиболее распространенным испытанием, проводимым на бетоне, является прочность на сжатие. На это есть несколько причин: (1) предполагается, что наиболее важные свойства бетона напрямую связаны с прочностью на сжатие; (2) бетон имеет небольшую прочность на растяжение и используется в основном на сжатие; (3) нормы структурного проектирования основаны на прочности на сжатие; (4) тест относительно прост и недорог в проведении.
- Испытание цилиндра ASTM — Нормальный сжимаемый образец в Северной Америке представляет собой цилиндр с отношением длины к диаметру 2:1. Формы могут быть многоразовыми, изготовленными из толстого металла или одноразовыми, изготовленными из листового металла или вощеного картона. Было обнаружено, что картонные формы имеют немного меньшую прочность (+/-3%), чем другие типы. Образец следует отливать на твердой ровной поверхности, без вибрации. Если осадка более 3 дюймов, бетон уплотняют стержнями; если осадка менее 1 дюйма, бетон уплотняется вибрацией. Плохо уплотненные цилиндры будут иметь меньшую прочность. Если образец должен быть стержневым, его следует заполнить тремя равными слоями, каждый стержень 25 раз стальным стержнем диаметром 5/8 дюйма с закругленным концом.
Если образцы будут использоваться для контроля качества, цилиндры должны храниться при температуре от 605°F до 805°F в течение первых 24 часов таким образом, чтобы предотвратить потерю влаги. Затем цилиндр удаляют и хранят в стандартной влажной комнате или в насыщенной известковой воде (73°F) до испытаний. Если цилиндр изготовлен для оценки снятия опалубки, его следует хранить как можно ближе к рассматриваемой части конструкции.
Укупорочный цилиндр снижает действие сосредоточенных напряжений под нагрузкой. Тестирование должно быть проведено сразу после завершения укупорки. Серные колпачки теряют прочность и текучесть при использовании, поэтому их нельзя использовать повторно более пяти раз.
Определение прочности на сжатие с использованием ASTM C39 устанавливает допуски для испытательной машины. Поскольку прочность зависит от скорости нагружения, образец следует нагружать с контролируемой скоростью от 20 до 50 фунтов/дюйм 2 /с или со скоростью деформации 0.05 дюйма/мин.
- Куб Тест – Кубический тест, стандартный в Великобритании и Германии, использует кубическую форму диаметром 6 дюймов, которая заполняется в три слоя, 35 раз прокалывается квадратным стержнем 25 мм или уплотняется вибратором. Куб испытывается под прямым углом к отлитому положению, поэтому не требует укупорки или шлифовки. Скорость загрузки составляет 33 фунта/дюйм 2 /с.
Факторы, влияющие на измеренную прочность на сжатие
Испытания на сжатие предполагали чистое состояние одноосного нагружения. Однако это не так из-за сил трения между нагружающими пластинами и поверхностью образца. Эффект заключается в сдерживании расширения образца. Поскольку отношение длины образца к диаметру уменьшается, краевые эффекты становятся более важными, что приводит к более высокой кажущейся прочности на сжатие. Использование резиновой смазки между образцом и нагрузочной пластиной может вызвать боковую растягивающую нагрузку на конце образца. Это вызовет вертикальное расщепление и уменьшит кажущуюся прочность.
Твердая или жесткая пластина будет концентрировать напряжение на внешних краях, тогда как более мягкая пластина будет иметь более высокое напряжение в центре. Эти же понятия жесткого и мягкого приложимы и к самим испытательным машинам. Мягкая машина высвободит запасенную энергию своей деформации образцу, когда он выйдет из строя, тогда как жесткая машина этого не сделает.
Когда l/d уменьшается ниже значения 2, прочность увеличивается. При соотношениях выше 2 эффект более драматичен. Также это явление существенно в высокопрочном цементе.
Размер образца важен по той простой причине, что по мере того, как образцы становятся больше, они с большей вероятностью содержат элемент, который выйдет из строя при низкой нагрузке.
Скорость нагрузки, как обсуждалось выше, очень важна для испытания прочности на сжатие. Как правило, чем выше скорость нагружения, тем выше измеренная прочность. Причины этого не совсем ясны, однако считается, что при низких скоростях нагружения может возникнуть больше докритических трещин или что медленное нагружение допускает большую ползучесть, которая увеличивает величину деформации при данной нагрузке.
Большинство образцов бетона испытывают в насыщенном состоянии. Бетон, который был высушен, показывает увеличение прочности, вероятно, из-за отсутствия смазывающего действия влаги на частицы бетона. Более высокие температуры во время испытаний снизят кажущуюся прочность бетона.
Предел прочности на разрыв
До сих пор не существует стандартного теста для прямого определения прочности на растяжение. Однако есть два распространенных метода оценки прочности на растяжение с помощью непрямых испытаний на растяжение. Во-первых, это испытание на раскалывание, проводимое на стандартном цилиндрическом образце с приложением линейной нагрузки по вертикальному диаметру. Нецелесообразно прикладывать к цилиндру истинную линейную нагрузку, потому что сторона недостаточно гладкая и потому что это вызовет высокие сжимающие напряжения на поверхности. Поэтому используется узкая погрузочная планка из мягкого материала.
Еще одним способом оценки прочности на растяжение является испытание на изгиб. Образец балки 6 x 6 x 20 дюймов отливается в два равных слоя, каждый из которых 60 раз стержень, по одному на каждые 2 дюйма2 площади верхней поверхности. Балка может подвергаться вибрации и должна быть отверждена стандартным способом. Этот тест имеет тенденцию завышать истинную прочность на растяжение примерно на 50%. Это можно объяснить тем фактом, что используемая простая формула для изгиба основана на линейном распределении напряжения-деформации, тогда как бетон имеет нелинейное распределение. Это важный тест, поскольку он моделирует нормальную нагрузку на бетонную балку.
Связь между бетоном и арматурой
Чтобы связь между стальной арматурой и бетоном была эффективной, между двумя материалами должна быть соответствующая фрикционная связь. По мере старения и усадки бетона может снижаться прочность сцепления, или, если бетон трескается или становится очень проницаемым, может иметь место некоторая коррозия стали. Стандартных испытаний на армирование не существует, однако для сравнения различных бетонов было разработано испытание на выдергивание (ASTM C234). Испытание состоит из 6-дюймового куба со встроенным в него деформированным стальным стержнем № 6 (диаметром 19 мм). Штанга нагружается со скоростью не более 5000 фунтов/дюйм^2/с. Нагрузка и проскальзывание регистрируются через определенные промежутки времени до тех пор, пока (1) сталь не выйдет из строя; (2) бетон раскалывается; или (3) проскальзывание не менее 2.5 мм на нагруженном конце.
Модуль упругости
Для оценки модуля упругости по нелинейному поведению бетона измеряется хордовый модуль упругости Ec. Образец стандартного цилиндра снабжен тензодатчиком и медленно нагружается со скоростью 5 фунтов/дюйм^2/с. в сжатии. Напряжение регистрируют при значении деформации 0.0005 дюймов/дюйм и при 40% предельной нагрузки. Используя эти значения, можно рассчитать хордовый модуль упругости. Динамическая мера модуля упругости может быть найдена с помощью неразрушающего испытания, при котором образец бетона вибрирует с его собственной частотой.
Трехосная прочность
ASTM C801 — это стандартное испытание на трехосное нагружение бетона, при котором два из трех основных напряжений всегда равны. Наиболее важными результатами этого испытания являются прочность на сжатие и сдвиг.
Ускоренные тесты
Когда впервые были введены стандартные испытания на сжатие, методы строительства и качество цемента были не такими, как сегодня. Мы также понимаем, что прочность стандартного испытания цилиндра является истинным представлением прочности бетона. Была проделана значительная работа, чтобы инженер мог предсказать потенциальную 28-дневную прочность в течение нескольких часов после заливки. Как правило, 1- или 3-дневная прочность не может быть использована для прогнозирования 28-дневной прочности, потому что эта начальная прочность зависит от дисперсности цемента, времени и температуры отверждения, а также от примесей. Существует три принятых метода ускорения времени отверждения: (1) метод теплой воды; (2) метод кипячения воды; и (3) аутогенный метод. Следует отметить, что значения, полученные в результате этих трех испытаний, равны друг другу или нормальным 28-дневным показателям прочности. Эти тесты становятся все более распространенными в качестве меры контроля качества.
Оценка качества бетона
Не исключено, что может возникнуть ситуация, что реальная прочность конструкции – это желание. В этом случае может потребоваться исследование прочности бетонной конструкции и размещение арматурных стержней. Распространенным способом измерения прочности бетона в конструкции является вырезание образца керна с помощью алмазного сверла. Эти сердечники, которые могут содержать некоторое количество стали, замачивают в воде и испытывают стандартным способом. Существует ряд проблем, связанных с такого рода испытаниями: (1) прочность сердечника обычно ниже, чем у стандартных цилиндров из-за отверждения на строительной площадке; (2) Повреждение может произойти из-за вибрации корончатого сверла; (3) отношение прочности сердечника к прочности цилиндра непостоянно (от 1.0 для 3 тысяч фунтов на квадратный дюйм до 0.7 для 9 тысяч фунтов на квадратный дюйм); (4) Прочность сердцевины зависит от места, откуда был взят образец; (5) Бетон, залитый в полевых условиях, представляет собой анизотропный материал из-за эффекта просачивания.
Неразрушающий контроль качества
Этот тест полезен для: (1) контроля качества; (2) определение времени снятия формы; и (3) помочь оценить надежность существующих бетонных конструкций.
-
Методы поверхностной твердости — Один из старейших неразрушающих методов контроля, разработанный в Германии в 1930-х годах. В основном на поверхность воздействуют массой и измеряют размер образовавшейся вмятины. Точность таких тестов составляет всего 20-30%.
Этот веб-сайт был первоначально разработан Чарльзом Кэмпом для его класса CIVL 1101.
Этот сайт поддерживается Департаментом гражданского строительства Мемфисского университета.
Ваши комментарии и вопросы более чем приветствуются.
Обзор процесса производства бетона, вопросы безопасности
Производство бетона прошло долгий путь со времен измельчения и обжига известняка. Ремесло, которое начиналось как основная смесь щебня, песка и воды в ранних цивилизациях, превратилось в сложную отрасль, составляющую примерно 10% внутреннего валового национального продукта США. Сегодня для создания соединений, из которых состоят современные конструкции и дороги, используется передовая химия.
Эволюция современной бетонной промышленности привела к появлению множества типов бетона, от простого до армированного бетона со встроенными стальными стержнями и стержнями. В то время как инновации помогли человечеству построить великие сооружения, такие как плотина Гувера, многие вековые проблемы и проблемы безопасности все еще маячат.
MCR Safety разбирается в тонкостях отрасли и в защитном снаряжении, необходимом для защиты рабочих. Имея это в виду, мы составили базовый обзор процесса производства бетона, а также выделили потенциальные риски для безопасности и защитное снаряжение, которое необходимо учитывать.
Виды бетона
Прежде чем мы углубимся в производственный процесс и вопросы безопасности, вот краткий обзор некоторых распространенных типов бетона.
одноцветный
Это чаще всего используется при строительстве зданий и дорог, простой бетон состоит из традиционной смеси цемента, песка, гравия и пропорционального количества воды.
Небольшой вес
Он чаще всего используется для защиты стальных конструкций и для теплозащиты. Он может состоять из различных материалов, таких как пемза, глина или перлит, и определяется по плотности менее 1920 кг/м.куб.
с воздухововлекающими
Это форма простого бетона, наполненного тысячами частиц воздуха, созданных пенопластом или другими химическими веществами. Этот тип особенно устойчив к замораживанию и оттаиванию.
Тяжелый вес
Он чаще всего используется в конструкциях с высоким уровнем излучения, состоит в основном из дробленых пород высокой плотности и имеет уровни плотности от 3000 до 4000 кг/м.куб.
Усиленный
Железобетон, считающийся «наиболее важным» типом, определяется интегрированной стальной арматурой в виде стержней, стержней или сетки. Этот тип был разработан, чтобы иметь высокую прочность на растяжение для максимальной долговечности при возведении мостов и других несущих конструкций.
сборный
Этот тип определяется не материалами, использованными для его создания, а скорее его формой и подготовкой перед доставкой на место работы. Отлитые в формы и затвердевшие в контролируемой среде, различные типы сборного железобетона включают лестницы, столбы или блоки.
Обзор процессов производства бетона
Мы составили этот базовый обзор производственного процесса, чтобы обеспечить общее представление о выполняемых задачах.
дозирующий
Первый шаг включает в себя сбор ингредиентов, необходимых для производства определенного типа бетона. Тип дозирования, объемный или взвешенный, зависит от количества производимого бетона. Объемное дозирование, обычно связанное с производством небольших партий, требует утомительного ручного измерения и подъема мерной коробки. Из-за напряженной окружающей среды этот этап производственного процесса требует особой осторожности при выборе правильного защитного снаряжения для защиты от порезов, волдырей и других опасностей окружающей среды.
Смешивание
В зависимости от типа и количества, необходимого для конкретной работы, бетон можно смешивать вручную, стационарным миксером или во время транспортировки. Независимо от того, как он смешивается, критически важным моментом является обеспечение однородности цвета и консистенции бетона для оптимального схватывания. Ручное смешивание цемента с использованием лопат и других инструментов для смешивания сказывается на руках рабочих, что опять же требует прочных перчаток для дополнительной защиты.
Транспортировка и размещение
Методы транспортировки бетона широко варьируются от тачек и ручной транспортировки до операций с ленточным конвейером и более сложных проектов с использованием кранов и насосов. Все эти методы требуют определенного уровня ручного управления, требующего усовершенствованной защитной одежды. От физической перевозки тачек до эксплуатации и защиты более крупных машин и оборудования, перевозящего бетон, компании обязаны обеспечивать соответствие своих перчаток требованиям безопасности.
Уплотнение и размещение
Во время смешивания и транспортировки часто захватывается воздух, что значительно снижает качество и прочность. Один из заключительных этапов производства включает в себя уплотнение продукта для устранения воздушных карманов и обеспечения долговечности. Это можно сделать с помощью оборудования, которое временно разжижает бетон, мгновенно удаляя захваченный воздух, или с помощью ручных инструментов. Чрезвычайно легкий и водонепроницаемый MG9648, показанный на этом рисунке, является идеальным выбором для тех, кто использует ручные инструменты.
Отверждение и отделка
Этот процесс происходит сразу после сжатия бетона и требует пристального внимания к деталям, касающимся уровня влажности и сжатия по мере высыхания. Этот процесс имеет решающее значение для предотвращения растрескивания и проблем с долговечностью. Многие виды ухода включают в себя сильнодействующие химические вещества для герметизации плиты, которые могут быть невероятно опасными для рабочих при воздействии.
Оценка риска
Когда дело доходит до конкретных применений и процессов, вы хотите убедиться, что были предприняты все усилия для обеспечения выбора правильного механизма. Что касается травм, то 18 процентов всех травм в бетонной промышленности связаны с порезами, рваными ранами или проколами. Кроме того, третьим наиболее частым событием, вызывающим травмы, является удар предметом. Эти типы травм легко возникают, если надлежащие СИЗ не используются постоянно.
MCR Safety понимает, что оценка рисков жизненно важна для защиты сотрудников. По этой причине мы разработали уникальную программу защиты 360, уделяя особое внимание снижению рисков, экономии средств и повышению производительности. Эта программа предоставляет пользователям всесторонний процесс выбора, который гарантирует ношение надлежащего защитного снаряжения. С нашей помощью проведение аудита СИЗ может помочь компаниям вооружить своих сотрудников наиболее оптимальным защитным снаряжением.
Наша перчатка MC503 UltraTech, показанная выше, для захвата легкого бетона обеспечивает долговечность, охват и усиление, необходимые для бетонщиков, чтобы избежать порезов, рваных ран и проколов. Кроме того, TPR MC503 обеспечивает защиту тыльной стороны руки в приложениях, где человек может быть поражен каким-либо предметом.
Имейте в виду, что в вашем распоряжении есть и другие инструменты для оценки рисков безопасности. Управление OSHA создало эту серию безопасности карманного размера PDF для производства бетона.
Выбор высочайшего качества
Компания MCR Safety гордится тем, что ее сотрудники оснащены самой качественной в отрасли продукцией. Наш Центр инновационных технологий ITC гарантирует, что это возможно благодаря его кропотливой работе по тестированию качества перчаток. Лаборатория ITC является единственной лабораторией, аккредитованной в соответствии со стандартом ISO 17025, которая проводит испытания на стойкость к порезам, стойкость к истиранию, стойкость к проколу и теплостойкость согласно ANSI/ISEA 105-2016 в Северной Америке. Наш ITC предлагает бесплатное тестирование для пользователей, заинтересованных в том, чтобы узнать уровень качества текущих средств индивидуальной защиты, которые они носят, или для потенциальных новых продуктов, которые рассматриваются. Свяжитесь с нами сегодня для лабораторного тестирования или оценки 360.
Мы защищаем людей!
Присоединяйтесь к нам на стенде S12445 на выставке World of Concrete Convention 23–26 января в конференц-центре Лас-Вегаса, чтобы обсудить безопасность производства бетона, встретиться с некоторыми из наших лучших специалистов по защитному снаряжению и опробовать новое снаряжение.
Руководство по строительным и бетонным перчаткам
Выбор правильных перчаток является важным шагом в обеспечении безопасности. Еще в большей степени это относится к бетонщикам.
Руководство по применению строительных перчаток
Мы предлагаем множество различных вариантов перчаток для строительства, так как потребности отрасли сильно различаются. Узнайте, какие материалы для перчаток обеспечивают наилучшую защиту в вашем конкретном случае.
Об авторе
Энтони Уэбб
Энтони работает в MCR Safety более десяти лет, занимая различные должности: продажи, закупки, разработка новых продуктов, обучение и маркетинг.
Сертификат QSSP / 30 часов Сертификат OSHA.
Статьи по теме
Как выбрать правильную изолированную шестерню для производства бетона
Последние статьи
.png)
Бетонные испытания
Для небольших подрядчиков по бетону в жилых домах испытания бетона могут не быть обычной практикой и даже казаться неудобством. Но относительно небольшая стоимость, связанная с тестированием, довольно быстро окупается при возникновении проблем или вопросов по проектам.
Оценка свойств свежего бетона во время укладки дает подрядчику возможность лучше реагировать на любые возникающие проблемы, такие как низкая прочность или растрескивание. Свежие данные испытаний бетона, такие как осадка и содержание воздуха, могут помочь определить возможные причины и направить расследование по устранению неполадок. Было ли добавлено лишнее количество воды? Было ли содержание воздуха слишком высоким или слишком низким?
Нужны испытания бетона? Найти бетонных подрядчиков рядом со мной.
Вы должны серьезно отнестись к испытаниям бетона и начать с правильной ноги, воспользовавшись услугами сертифицированной испытательной лаборатории (см. ASTM C 1077), в которой работают полевые и лабораторные техники, сертифицированные ACI. Это даст вам наибольшую уверенность в том, что проводятся надлежащие отбор проб и надлежащие полевые и лабораторные испытания.
ТИПИЧНЫЕ ИСПЫТАНИЯ СВЕЖЕГО БЕТОНА
Итак, какие тесты обычно проводятся (или было бы полезно провести) на строительном проекте меньшего размера? Вот основной контрольный список:
| АСТМ С 172 | Отбор проб свежезамешанного бетона |
| АСТМ С 1064 | Температура свежезамешанного бетона |
| АСТМ С 143 | Осадка гидроцементного бетона |
| АСТМ С 231 | Воздухоносность свежего бетона напорным методом |
| АСТМ С 173 | Воздухосодержание свежего бетона объемным методом (роллометр) |
| АСТМ С 138 | Плотность (удельный вес), текучесть и содержание воздуха в бетоне |
| АСТМ С 31 | Изготовление и отверждение образцов бетона в полевых условиях |
Список не такой длинный, как кажется. Если вы работаете в бетонной промышленности, результаты испытаний могут повлиять на вашу работу или ваши материалы. Каждая процедура или метод испытаний должны быть проведены должным образом и в течение требуемого периода времени, чтобы быть сопоставимыми. Тесты свежего бетона проводятся вместе с набором цилиндров прочности на сжатие: осадка, содержание воздуха, удельный вес и температура. Данные этих тестов полезны для оценки производства смеси и ее стабильности. Хотя отбор проб, изготовление и отверждение образцов для испытаний сами по себе не являются методами испытаний, они являются важной практикой, поскольку последующие испытания зависят от способа отбора образцов бетона и способа изготовления образцов для испытаний.
Для получения более подробной информации об этих и других процедурах тестирования посетите сайт www.astm.org. Еще один хороший ресурс — ACI 214, Рекомендуемая практика оценки результатов испытаний бетона на прочность, доступный в Американском институте бетона.
ОТБОР ПРОБ
Отбор проб (в соответствии со стандартом ASTM C 172) является первым шагом в определении того, соответствует ли залитый бетон техническим условиям. Руководящие принципы заключаются в том, чтобы брать составные образцы достаточного общего объема (минимум 1 фут 3) из грузовика для готовой смеси после того, как 10% и до того, как 90% загрузки были разгружены. Эти образцы должны быть взяты с интервалом не более 15 минут и повторно смешаны для получения составного образца. Затем их накрывают для защиты от быстрого испарения и во избежание загрязнения.
ТЕМПЕРАТУРА
Здесь температура измеряется после укладки бетона, но в идеале ее следует измерять до укладки, чтобы реагировать на температуры за пределами указанного диапазона. Термометр размещается таким образом, чтобы обеспечить не менее 3 дюймов бетона вокруг
вставил стержень и оставил на месте минимум на 2 минуты, пока температура не стабилизируется.
Начните измерять температуру бетона (согласно ASTM C 1064) в течение 5 минут после закрепления перемешанного композита. Термометр должен быть с точностью до 1 ° F. Бетон должен находиться в тачке или другом подходящем сосуде, который позволит вставить термометр так, чтобы по крайней мере 3 дюйма бетона окружали стержень. Пока термометр в вашем образце окружен достаточным количеством бетона, он должен оставаться вставленным как минимум на 2 минуты, пока проводятся все остальные тесты. По прошествии 2 минут тест считается завершенным, если показания остаются стабильными с точностью до 1°F.
Измерения температуры также можно проводить в транспортном средстве или в формах, если термометр окружает бетон толщиной 3 дюйма. Измерение температуры бетона в формах (см. фото) не рекомендуется, так как «зубная паста» уже вышла из тюбика. Но если измерение было пропущено из-за того, что все остальные делались в спешке, достаточно провести измерение после размещения.
Совет по тестированию: Распространенной ошибкой многих людей является снятие термометра, чтобы измерить температуру. Обязательно считывайте показания циферблата, пока термометр все еще вставлен в бетон.
ИСПЫТАНИЕ БЕТОНА НА ОПЛАТУ
Испытания на осадку (ASTM C 143) применимы к бетону с осадкой более 1/2 дюйма и менее 9 дюймов. После повторного перемешивания образца бетона начните проводить тесты на осадку в течение 5 минут. Начните с заполнения формы высотой 12 дюймов в форме усеченного конуса диаметром 8 дюймов внизу и 4 дюйма в диаметре вверху. Заполните форму в три равных слоя по объему, а не по высоте. Стержень каждого слоя 25 раз стержнем диаметром 5/8 дюйма с пулевидным наконечником, чтобы уплотнить каждый слой. После заполнения и стержня поднимите конус, чтобы дать бетону осесть. Расстояние, на которое бетон оседает или оседает, зависит от его консистенции.
Измерьте величину проседания или оседания бетона от первоначальной высоты в 12 дюймов до ближайшей 1/4 дюйма и запишите просадку в дюймах. Измерение производится между исходной высотой 12 дюймов и смещенным центром осевшей массы извлеченного из формы бетона. Если тест выходит за пределы указанного диапазона, обычно выполняется контрольный тест для подтверждения результатов теста.
Совет по тестированию: Поскольку схватывание бетона зависит от времени и температуры, это испытание необходимо начать в течение 5 минут после получения образца композита и завершить в течение 2 минут после начала процесса заполнения.
СОДЕРЖАНИЕ ВОЗДУХА
Измеритель давления типа B используется для определения содержания воздуха в бетоне нормальной массы. Содержание воздуха считывается на циферблате, калиброванном для каждого аппарата. Совокупный поправочный коэффициент (объясненный в ASTM C 231) необходимо вычесть из ваших показаний, чтобы получить чистое содержание воздуха. (Фото предоставлено PCA.
Бетон с воздухововлекающими добавками обычно используется в районах страны, где возможны повреждения, связанные с морозом. Измерение содержания воздуха в свежем бетоне нормальной плотности обычно проводят методом давления (ASTM C 231). Другим полезным тестом является ASTM C 173. Однако метод давления часто предпочтительнее, поскольку он относительно быстрый.
Вы должны начать тест в течение 15 минут после получения составного образца. Начните с заполнения 0.25 фут3 основания устройства для проверки содержания воздуха в три равных слоя и прокалывайте каждый слой 25 раз. После стержня ударьте молотком по внешней стороне основания 12–15 раз, чтобы закрыть все воздушные пустоты. После завершения трех равных слоев отрежьте чашу заподлицо сверху, чтобы полностью заполнить объем 0.25 фута 3 . В этот момент его можно взвесить как часть расчета для определения удельного веса свежего бетона.
Затем защелкните верхнюю часть устройства для проверки содержания воздуха на основании и заполните воздушный зазор между верхней частью снятого бетона и нижней стороной верхней части воздухомера водой. Затем верхняя часть измерителя находится под давлением с помощью встроенного ручного насоса до тех пор, пока не будет обнулено (или откалибровано). После периода стабилизации сбросьте давление в верхней части и определите содержание воздушных пустот на циферблате в верхней части измерителя. Вычтите совокупный поправочный коэффициент из показания циферблата и сообщите окончательное значение.
Совет по тестированию: Типичное содержание воздуха в бетоне с максимальным размером заполнителя ¾ дюйма составляет около 6%, а заданные диапазоны содержания воздуха обычно составляют от минус 1 ½ % до плюс 1 ½ % от целевого значения.
ПЛОТНОСТЬ (ЕДИНАЯ ВЕС)
Плотность (удельный вес) бетона (ASTM C 138) измеряется с помощью манометра типа B (см. фото) для проверки соответствия утвержденному проекту состава смеси. Информация, полученная с помощью этого теста, также может быть использована для определения выхода и относительного выхода, что поможет вам убедиться, что вы получаете тот объем бетона, который вы заказали и за который заплатили. Вы также можете использовать эти данные для расчета содержания воздуха в смеси.
Вес единицы определяется по приведенной ниже формуле. Вычтите вес измерительного основания из общего веса измерительного основания и содержащегося в нем бетона. Затем разделите этот вес (в фунтах) на объем измерительной базы (в кубических футах), чтобы получить плотность, выраженную в фунтах на фут 3 :
| Д = (Мc – МИСТЕРm) / Вm | ||||
|---|---|---|---|---|
| D | = | Плотность бетона, фунт/фут 3 | ||
| Mc | = | Вес меры, удерживающей бетон | ||
| Mm | = | Вес пустой бетонной меры (основание счетчика воздуха) | ||
| Vm | = | Объем меры (обычно около 0.25 фут3 для основания манометра) (рис. 3) | ||
Совет по тестированию: Имея данные о весе единицы, вы получаете «третью точку для проверки прямой линии». Например, когда осадка увеличивается, содержание воздуха обычно увеличивается. Если это важно, обратите внимание на то, что удельный вес значительно уменьшится. Если это не отражено в результатах тестирования, следите за тестированием и проверяйте точность данных, процедур или отчетов.
ИСПЫТАНИЯ БЕТОННОГО ЦИЛИНДРА
Испытательные цилиндры (ASTM C 31) отливают, чтобы убедиться, что заданная прочность смеси на сжатие достигнута. Обычно используются пластиковые формы диаметром 6 дюймов и высотой 12 дюймов. В некоторых проектах используются цилиндры диаметром 4 дюйма и высотой 8 дюймов.
Заполните формы диаметром 6 дюймов в три равных слоя, прокалывая каждый слой 25 раз. (Заполните формы диаметром 4 дюйма в два равных подъема.) После прокалывания каждого слоя постучите по внешней стороне формы, чтобы удалить все оставшиеся воздушные пустоты. Как только форма будет заполнена, снимите верхний слой бетона с верхней части формы и храните формы при температуре 60-80°F, оставляя их в покое. Хорошей практикой в полевых условиях было бы помещение набора тестовых цилиндров в коробку для отверждения (показана здесь), пока его не взяли и не доставили в лабораторию для отверждения до даты тестирования. Обычно отливается комплект из четырех цилиндров, два из которых испытываются через 7 дней, а два – через 28 дней. Спецификации могут, конечно, требовать других дат испытаний по мере необходимости.
Бокс для отверждения на ровной поверхности с контролем температуры идеально подходит для поддержания цилиндров в надлежащем температурном диапазоне (60-80°F) перед сборкой в течение 48 часов после отливки. (Фото предоставлено PCA.)
Если оставить тестовые цилиндры на солнце слишком долго, позже возникнут проблемы. Баллоны должны быть размещены на ровной поверхности и защищены от непогоды в течение первых 48 часов, при этом верхняя часть должна быть закрыта для предотвращения потери влаги.
Совет по тестированию: Испытательные цилиндры, которые плохо изготовлены, хранятся или не используются, вызывают головную боль и могут привести к необходимости дорогостоящих испытаний затвердевшего бетона, чтобы предоставить владельцу информацию, подтверждающую, что фактический бетон на месте имеет достаточную прочность и долговечность. Хотя эта процедура проста, не относитесь к ней легкомысленно. Существует ряд причин, по которым прочность цилиндра может быть снижена из-за неправильной практики, как показано в таблице ниже.
ПОСЛЕДСТВИЯ ОТДЕЛЬНЫХ ОШИБОК ТЕСТИРОВАНИЯ*
| состояние | % Снижение | Эффект при 10,000 XNUMX фунтов на квадратный дюйм |
|---|---|---|
| Грубые концы перед укупоркой | 27 | 7300 |
| Повторное использование пластиковых форм | 22 | 7800 |
| Использование картонных форм | 21 | 7900 |
| Выпуклый конец, заглушенный | 12 | 8800 |
| Эксцентричная нагрузка | 12 | 8800 |
| Некруглый диаметр | 10 | 9000 |
| Концы не перпендикулярны оси | 8 | 9200 |
| Толстая крышка | 6 | 9400 |
| Наклонный конец выравнивается колпачком | 5 | 9500 |
| Сколотая кепка | 4 | 9600 |
| Арматурная проволока | 2 | 9800 |
| 1 день при температуре 100°F/27 в лаборатории | 11 | 8900 |
| 3 дня при температуре 100°F/24 в лаборатории | 22 | 7800 |
| 7 дня при температуре 100°F/21 в лаборатории | 26 | 7400 |
| 1 день на воздухе/27 дней во влажном состоянии | 8 | 9200 |
| 3 дня на воздухе/24 дня во влажном состоянии | 11 | 8900 |
| 7 дня на воздухе/21 дня во влажном состоянии | 18 | 8200 |
* Публикация NRMCA № 179
Различные неправильные методы испытаний могут привести к снижению прочности испытательных цилиндров, как показано в этой таблице Национальной ассоциации производителей готовых бетонных смесей. Предполагая, что прочность смеси составляет 10,000 XNUMX фунтов на квадратный дюйм, снижение прочности на сжатие показано во многих ситуациях, когда цилиндры неправильно отливались, хранились или готовились к испытаниям.
Информацию об испытаниях уже уложенного и затвердевшего бетона см. в разделе «Испытания затвердевшего бетона».
