prosdo.ru 1
Практическое занятие №3


Подбор составов строительных растворов

1 Теоретическая часть

Состав строительного раствора подбирают по эмпирическим формулам, исходя из заданной его марки и подвижности смеси, требуемой по условиям производства работ. При этом первоначально находят расход материалов на 1 м3 раствора.

Перед расчетом раствора состава надо испытать материалы: определить активность и среднюю насыпную плотность цемента, гранулометрический состав и модуль крупного песка, плотность неорганической добавки-пластификатора.

Состав растворной смеси рассчитывают в следующей последовательности [4].

1. Расход цемента на 1 м3 (1000 л) песка определяют по формуле

, (3. 1)

где Rp – заданная марка раствора, МПа (кгс/см2);

Rцактивность цемента, МПа (кгс/см2);

k – коэффициент, равный 1 при использовании портландцемента и 0,88 – при использовании пуццоланового или щлакопортландцемента.

Расход цемента в сложных растворах (цементно-известковых, цементно-глиняных), определенный при расчете и подборе состава, надо брать по возможности наименьшим, но не менее приведенного в таблице 7.

2. Количество добавки глиняного или известкового теста вычисляют по формуле

Д = 170 (1- 0,002 Qц). (3. 2)

Формула (22) приведена для глиняного теста, характеризуемого глубиной погружения в него конуса СтройЦНИЛ на 13 – 14 см.

Если в качестве добавки используют глиняный порошок, его дозируют так: из тощей глины – в таком же количестве, как тесто; из глины средней жирности – дозировка уменьшается до 15%; из жирной глины – дозировка уменьшается до 25%.

Принятое в расчете известковое тесто из извести II сорта (средняя плотность 1400 кг/м3) содержит 50% воды.


При большей или меньшей средней плотности дозировку известкового теста следует изменить так, чтобы количество извести в растворе было таким же, как и при использовании известкового теста стандартного состава (ρ0=1400 кг/м3).

Если применять известь I сорта, количество ее надо уменьшать на 10%.

Если в качестве добавки применяют молотую негашеную известь, ее дозировку по сравнению с тестом уменьшают: для I сорта – на 35%, для II сорта – на 25, для III сорта – на 15%.

На практике часто используют известковое молоко, которое легко перекачивается насосами. Дозировка его назначается из расчета содержания в известковом молоке (средняя плотность 1200 кг/м3) 25% извести [3].

3. Расход воды приближенно определяют по формуле

, (3. 3)

где ρод –средняя плотность неорганической добавки, кг/л.

Фактический расход воды уточняется методом последовательных приближений на пробных замесах до получения требуемой подвижности растворной смеси.

Подвижность строительных растворов, определяемая осадкой конуса СтройЦНИЛ, см

Таблица 3.1 – Подвижность растворных смесей [4]


Назначение раствора

Осадка конуса, см

Для выполнения горизонтальных швов и расшивки горизонтальных и вертикальных швов при монтаже стен из панелей и крупных блоков

5 – 7

Для кладки стен из обыкновенного глиняного кирпича

9 – 13

То же, из пустотелого кирпича

7 – 8


Для обычной бутовой кладки

4 – 6

Большие значения подвижности строительных растворов принимают при сухих пористых каменных материалах и в жаркую погоду, а меньшие – при плотных или хорошо смоченных каменных материалах, а так же при влажной погоде.

Таблица 3.2 – Минимально допустимый расход цемента в смешанных растворах [8]

Раствор


Назначение раствора

Расход цемента, кг/м3. при степени долговечности зданий и сооружений

I и II

III

1.Цементно-известковый

2.Цементно-глиняный

3.Цементный и цементно-известковый с органическим пластификатором

4.Цементно-известковый

5.Цементно-глиняный

6.Цементный и цементно-известковый с органическим пластификатором

Для кладки наземной части зданий при относительной влажности воздуха помещений до 60%, а также для кладки фундаментов в маловлажных грунтах
То же, а также для кладки фундаментов в очень влажных и насыщенных водой грунтах


75

100

100

100

125

125

75

75

75

100

100

100

Таблица 3.3 – Расход органических пластификаторов[4]


Пластификатор

Расход, кг/м3, при замене в растворе известкового теста


полный

на 50%

Мылонафт

ЦНИИПС-1

Отходы соапстока

1 – 2

2 – 5,5

2 – 3,5

0,5 – 1

1 – 2,7

1 – 1,7


Примечание.

1. Расход органических пластификаторов приведен для их водного раствора 5%-ной концентрации.

2. При использовании крупного песка органических пластификаторов надо расходовать меньше, чем в случае, когда песок мелкий.

Средняя плотность раствора при введении органических пластификаторов не должна снижать более чем на 6%.
4. Расход органических добавок-пластификаторов (на 1 м3 раствора), наиболее часто применяемых при приготовлении строительных растворов, приведен в таблице 8.

5. Расход песка на один замес принимают равным объему этого замеса в литрах. Количество строительных материалов (цемента, добавки, воды) на лабораторный замес определяют по формуле

, (3. 4)

где Qм – расход материалов (цемента, добавки, воды), кг на 1 м3 песка, рассчитанный по формулам (3.1 – 3.3);

Vл.з – объем лабораторного замеса, л.

Заданная подвижность растворной смеси достигается изменением расхода воды, после чего определяют фактическую средняя плотность растворной смеси.

6. Фактический объем растворной смеси определяют по формуле

VфQмор. (3. 5)

где ΣQм – расход материалов, кг на 1 м3 песка (сумма масс составляющих материалов);

ρор – средняя плотность растворной смеси, кг/м3.


7. Корректировать состав раствора приходится в том случае, если фактический объем растворной смеси, найденный по формуле (3.5), не будет равен 1 м3.

Фактический расход материалов на 1 м3 раствора определяют по формулам:

П=1000/Vф; (3. 6)

Ц=Qц/Vф; (3. 7)

Д1=Д/Vф; (3. 8)

В1= В/Vф; (3. 9)

где Пколичество песка, л;

Ц – количество цемента, кг;

Д1 – количество неограниченного пластификатора, л;

В1 – количество воды, л.

Пример подбора состава раствора

Требуется установить раствор состава марки 50 для кладки стен здания из пустотелого кирпича. Подвижность раствора должна характеризоваться погружением конуса СтройЦНИЛ на 7 см. Вяжущее – портландцемент активностью 30 МПа (300 кгс/см2) и насыпной плотностью 1200 кг/м3. В качестве неорганической добавки применяется известковое тесто средней плотностью 1400 кг/м3 в количестве 50% расчетной. Песок – мелкий кварцевый с насыпной плотностью 1350 кг/м3. Органический пластификатор – мылонафт.

Последовательность расчета

  1. Расход цемента на 1 м3 песка по формуле (3. 1):

кг.

2. Добавка известкового теста по формуле (3. 2):

Д=170(1-0,002 Qц)=170·0,66=112 л.

С учетом введения мылонафта (таблица 3.3):

Д=112/2=56 л.

По массе:

Д = 56 1,4 = 78 кг.

3. Расход воды по формуле (23):


В = 0,65 (Qц+Дּρод) = 0,65(167+56 1,4) = 159 л.

4. Органический пластификатор берут в количестве 1 кг на 1 м3 песка.

5. Рассчитываем требуемое количество материалов на пробный лабораторный замес в расчете на 3 л песка:

– цемента по формуле (3. 4):

кг;

– известкового теста:

Дл. з= 56·0,003 = 0,168 л;

– мылонафта:

Мл.з = 1·0,003 = 0,003 кг;

– воды:

Вл.з = 159·0,003 = 0,477 л.

Приготовляем пробный замес. Расход воды на замес принимаем сначала равным Вл.з = 0,8·0,477 = 0,38 л и определяем подвижность растворной смеси. Если она окажется меньше, чем требуемая, увеличиваем качество воды до 0,9; Вл. з= 0,9·0,477 = 0,44 л. Снова определяем подвижность растворной смеси. Если в этом случае она оказывается заданной, определяем количество воды на 1 м3 песка:

л.

Теперь вычисляем среднюю плотность растворной смеси (методику определения см. ниже). Предположим, что она равна 1900 кг/м3.

6. Определяем фактический объем растворной смеси при установленной дозировке по формуле (25):

Vф = м3.

7. Корректируем состав раствора по формулам (3. 6 – 3. 9), т.е. определяем ход материалов на 1 м3 раствора:

П = 1000/0,92 = 1090 л или 1090·1,35 = 1470 кг;

Ц = 167/0,92 = 181 кг или 181/1,2 = 158 л;

Д1 = 56/0,92 = 61 л или 61·1,4 = 85 кг;


В1 = 146/0,92 = 159 л.

Состав раствора, выраженный в объемных частях, будет




8. Вычисляем расходы материалов на один замес растворосмесителя вместимостью 150 л. Сумма составных частей раствора 1 + 0,4 + 7 = 8,4. Тогда:

П = л или 127·1,35 = 169 кг;

Ц = л или 17,9·1,2=21,4 кг;

Д1 = л или 7,13·1,4 = 10кг;

В1 = 159·0,15 = 23,8 л;

М = 1·0.15 = 0,15 кг.

2 Задания к практическому занятию

№ варианта

Назначение раствора, состав

Насыпная плотность цемента,

ρц, кг/м3


Активность цемента, МПа

Насыпная плотность песка,

ρп, кг/м3


Плотность неорганической добавки

ρд, кг/м3


Вид пластификатора

Марка раствора, МПа

1

кладочный, цементный

1150

100

1300



мылонафт

200


2

кладочный,

цементно-известковый

1250

30

1280

1200

соапсток

150

3

кладочный,

цементно-глиняный

1270

50

1340

1500



100

4

цементно-глиняный для кладки фундаментов

1300

75

1350

1500



100

5

штукатурный, цементно-известковый

1320

25

1240

1300

соапсток

30

6

штукатурный, цементно-гипсовый

1350

25

1250

1400

мылонафт

30

7

кладочный, цементный с органическим пластификатором

1380

75

1600


мылонафт


200

8

кладочный, цементный

1250

200

1500





150

9

цементно-глиняный для кладки фундаментов

1170

50

1450

1600



100

10

штукатурный, цементно-известковый

1240

50

1380

1360



50

11

кладочный,

цементно-глиняный

1300

75

1470

1480



50

12

кладочный,

цементно-известковый

1340

100

1280

1360

мылонафт

100

13

цементно-известковый для кровельной стяжки

1400

200

1300

1400

ЦНИИПС-1



100

14

финишная штукатурка, цементно-известковый

1140

75

1340

1400

мылонафт

30

15

кладочный, цементный с органическим пластификатором

1390

300

1600



ЦНИИПС-1


50

16

штукатурный, цементно-известковый с органическим пластификатором

1260

75

1350

1420

ЦНИИПС-1


25

17

штукатурный, цементно-гипсовый с органическим пластификатором

1280

75

1300

1350

соапсток

25

18

кладочный, цементный

1400

100

1380





100

19

кладочный, цементно-известковый

1330

50

1290


1290



75

20

цементно-глиняный для кровельной стяжки

1360

50

1320

1550



75


3 Вопросы к практическому занятию

1. Дайте определение раствора;

2. Дайте определение растворной смеси;

3. Назовите технологические свойства растворных смесей;

4. Назовите физические и механические свойства затвердевшего раствора;

5. Какие исходные данные должны быть при расчете состава растворов?

6. Дайте классификацию растворов по назначению, виду вяжущего;

7. Что собой представляют декоративные растворы?