ГНМЦ ГП «ВНИИФТРИ» ОТДЕЛ МЕТРОЛОГИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ РЕКОМЕНДАЦИЯ МИ 2488-98 Москва, 1998 г. Информационные данные Разработана Государственным научным метрологическим центром ГП ВНИИФТРИ, Отделом метрологии в строительстве Исполнители: А. И. Марков, М. П. Польяникова Метрологическая экспертиза проведена Отделом общих и теоретических проблем метрологии ГП ВНИИФТРИ Утверждена ГП ВНИИФТРИ «19» июля 1998 г. Зарегистрирована ВНИИМС «26» июля 1998 г. Вводится с «1» августа 1998 г. СОДЕРЖАНИЕ
1 Область примененияНастоящая рекомендация устанавливает методики выполнения ускоренного определения водоцементного отношения бетона, обеспечивающего его заданную прочность к требуемому времени; прогнозирования и контроля прочности бетона в зависимости от его состава и сроков твердения. Методики распространяется на все виды бетонов и используемых для их изготовления химических и минеральных добавок, плотных заполнителей и режимов твердения бетона, как в нормальных (стандартных) условиях от 7 до 360 суток, так и при тепловлажностной обработке (ТВО) при температуре изотермической стадии до 95 °С. Ускоренное определение и прогнозирование указанных величин предполагает использование сведений об активности цемента и его контракции, экспрессно определяемых в соответствии с рекомендациями МИ 2486-98 и МИ 2487-98, а также применение ряда расчетных зависимостей. Рекомендация разработана в развитие и дополнение МИ 1353-93 «ГСИ. Материалы цементные. Методика выполнения измерений при определении характеристик на дифференциальных контрактометрах», и ГОСТ 27006-86 «Бетоны. Правила подбора состава». 2 Методика ускоренного определения водоцементного отношения бетонаМетодику определения водоцементного отношения Wi/Ci применяют при определении или корректировке состава бетона для обеспечения заданной прочности бетона Ri к требуемому времени τi или непосредственно после ТВО. Методика предусматривает использование активности цемента по ГОСТ 310.4 и активности цемента в бетоне. Применение активности цемента в бетоне повышает точность расчета Wi/Ci. 2.1. Определяют по МИ 2486-98 удельную текущую контракцию цемента ΔV¢ji - при твердении в нормальных условиях в возрасте τi или ΔV¢jT - по завершению ТВО. 2.2. Определяют по МИ 2487-98 активность цемента по ГОСТ 310.4, т.е. Rji, или активность цемента в бетоне при его твердении в нормальных условиях в течение заданного времени τi, или непосредственно по завершению ТВО, т.е. соответственно RБji и RБjT. 2.3. Определяют по ГОСТ 8269 и ГОСТ 8735 содержание пылевидных и глинистых частиц в применяемых щебне (гравии) Гщ и песке Гп (в долях от их массы). Вычисляют среднее суммарное содержание этих примесей в заполнителях по формуле Г = (Гп + 2Гщ) / 3, (2.1.) 2.4. Определяют водоцементное отношение Wi/Ci, бетона, обеспечивающее его заданную прочность Ri. 2.4.1. При использовании активности цемент по ГОСТ 310.4 и твердении бетона изначально в нормальных условиях к любому времени τi ≥ 7 сут, или к τi ≥ 28 сут независимо от параметров предшествовавшего режима ТВО бетона - принимают формулу где ν0, νi - объемы воздуха в 1 л уплотненных смесей соответственно по ГОСТ 310.4 и бетона с заданной прочностью Ri (значение ν0 принимают равным 30 см3, a νi определяют по ГОСТ 10181.3); С0 - содержание цемента в стакане контракциометра (при определении активности), г; γс - истинная плотность цемента, г/см3 (по сертификату); ΔV¢ - удельная полная контракция, принимаемая для основных типов цемента равной 0,12 (алюминатный); 0,11 (БТЦ, ОБТЦ); 0,1 (портландцемент) и 0,09 (шлакопортландцемент, пуццолановый), см3/г; а - адгезионный показатель крупного заполнителя (для гранитного и известнякового щебня и кварцевого песка при Г ≤ 0,01, 0,01 ≤ Г ≤ 0,03 и Г > 0,03 значение а принимают равным соответственно 1; 0,9 и 0,85, а для дробленого гравия эти показатели умножают на 0,95). 2.4.1.1. Определение Wi/Ci для обеспечения заданной прочности бетона непосредственно после ТВО, производят расчетом по формуле (2.2), где Rji заменяют на RjT, a ΔV¢ji - на ΔV¢jT. 2.4.2. При использовании активности цемента в бетоне и при твердении бетона изначально в нормальных условиях к любому времени τi ≥ 7 сут, или τi ≥ 28 сут - независимо от параметров предшествовавшего режима ТВО бетона - применяют формулу , (2.3.) здесь все обозначения те же что и для формулы (2.2) 2.4.2.1. Определение Wi/Ci для обеспечения заданной прочности бетона непосредственно после ТВО, производят расчетом по формуле (2.3), где RБji и ΔV¢ji заменяют соответственно на RБjT и ΔV¢jT. Примечание. Значения чисел, возведенных в степень 2/3, определяют по таблице А.3 Приложения А (МИ 2486-98). 3 Методика прогнозирования прочности бетонаПрогнозирование прочности бетона производят в зависимости: от контракции цемента к различному времени, изменения водоцементного отношения и степени уплотнения бетонной смеси (объема вовлеченного в смесь воздуха). При этом зависимости интегрально учитывают влияние особенностей конкретно применяемых компонентов бетона. 3.1. Прогнозирование прочности бетона одного и тог же состава на сжатие и растяжение (далее прочности) к различному времени в условиях нормального твердения и после тепловлажностной обработки (ТВО) производят по формуле , (3.1) где Ri - значение прогнозируемой (искомой) прочности бетона к заданному времени, МПа; Rо - известное значение прочности бетона к одному (любому) времени (после ТВО, в возрасте семи суток или др.), МПа; α - показатель степени, равный 3/2 для сжатия и 1 - для растяжения; W/C - водоцементное отношение бетона, за вычетом водопоглощения заполнителей или водоотделения бетонной смеси, см3/г; ΔV¢o, ΔV¢i - удельная текущая контракция цемента соответственно известная (для Ro к любому времени) и запрогнозированная ко времени достижения искомой прочности Ri, см3/г. Контракцию ΔV¢o, ΔV¢i определяют (прогнозируют) по МИ 2486-98. 3.2. Прогнозирование прочности бетона, при постоянстве вида применяемых компонентов в зависимости от изменения водоцементного отношения производят по формуле где Ri, Ro - прочность бетона соответственно искомая и известная, МПа; Wi/Ci, Wo/Co - водоцементное отношение для бетона с прочностью, соответственно, Ri и Ro. Если прогнозирование прочности производят к одному и тому же времени, то есть когда ΔV¢i = ΔV¢o, то используют формулу , (3.3) где М = ΔV¢c / ΔV¢γc - относительный показатель, принимаемый при завершении ТВО и к возрасту 28 сут, в среднем соответственно равным 0,08 и 0,1, см3/г. 3.3. Прогнозирование прочности бетона в зависимости oт объема вовлеченного или не вытесненного воздуха в бетонной смеси производят по следующей упрощенной формуле (прогноз к одному и тому же времени твердения бетона, как с прочностью Rо так и Ri). где Vi, Vo - объем воздуха, вовлеченного в 1 л бетонной смеси для бетонов с прочностью соответственно искомой Ri и известной Ro, см3; Ci, Сo - содержание цемента в 1 л бетонной смеси для бетонов с прочностью соответственно Ri и Ro, г Объем вовлеченного воздуха V находят по ГОСТ 10181.3 или по формуле V = (1 - γф / γp) · 1000, (3.5) где γф, γр - объемная масса бетонной смеси соответственно фактическая и расчетная. Фактическую объемную массу находят по ГОСТ 10181.2, а расчетную - согласно составу бетона, определенного по методу абсолютных объемов (ГОСТ 27006). Примечание. Прогнозирование прочности бетона по формулам 3.2-3.4 может быть произведено и с использованием активности цемента по ГОСТ 310.4. Для этого в указанных формулах взамен Ro и Wo/Co подставляют соответственно выражение aRji·(1 -Г/0,5) и 0,4 (см. методику 2). Значения чисел, возведенных в степень 3/2 определяют по таблице МИ 2487-98 (таблица А1). Если возникает необходимость прогнозирования бетона к любому сроку при одновременном изменении водоцементного отношения и объема вовлеченного воздуха, то используют формулу (3.2) в которой заменяют Wо/C0 на (Wо + Vо) / Cо, a Wi / Ci на (Wi + Vi) / Ci. 4 Методика ускоренного контроля прочности бетонаНастоящая методика устанавливает порядок ускоренного контроля прочности бетона по пробам, отобранным из поступающей бетонной или растворной смеси с осадкой конуса (5 ÷ 20) см. Методика распространяется на бетоны и растворы с тяжелыми заполнителями и не ограничена видом (типом) применяемого цемента и химических добавок. 4.1. Норма погрешности Методика обеспечивает контроль прочности бетона с погрешностью, не превышающей 15 %. 4.2. Средства измерений, испытаний и вспомогательные устройства.
4.3. Требования по безопасности При применении методики должны выполняться требования безопасности по ГОСТ 10180. 4.4. Требования к квалификации операторов К выполнению методики допускаются лица, изучившие настоящую методику и методику работы на контракциометре КД-07. 4.5. Условия выполнения контроля При выполнении контроля должны соблюдаться следующие условия: · температура окружающей среды, °С от 15 до 30 · температура бетонной (растворной) смеси, °С от 10 до 30 · интервал времени с момента приготовления и до отбора пробы смеси, не более, ч 2 · относительная влажность воздуха, % 30-90 4.6. Порядок контроля При поступлении смеси должны быть предъявлены сведения: о ее составе, проектной марки бетона (раствора), активности и контракции за 3 ч применяемого цемента. Если применяют добавки-пластификаторы, то для определения ΔVjo их также используют в той же дозировке. 4.6.1. Устанавливают интервал времени с момента приготовления смеси и определяют ее температуру. Если эти показатели удовлетворяют требованиям п. 4.5., отбирают пробу смеси массой не менее 3 кг, а также определяют ее осадку конуса. 4.6.2. Наполняют частью пробы стакан контракциометра КД-07, где ее уплотняют на виброплощадке и взвешиванием (за вычетом массы стакана) определяют ее массу m1. 4.6.3. Измеряют в течение 6 ч по МИ 2486-98 контракцию бетонной смеси и определяют ее значение за 3 ч, производя первый и конечный отсчеты соответственно через 3 и 6 часов после герметизации контракциометра. При этом в емкости, где устанавливают контракциометр, температура воды должна быть (20 ± 2) °С. Примечание. Если температура контролируемой бетонной смеси находится в пределах (20 ± 3) °С, то измерения осуществляют за 3 ч, производя первый отсчет непосредственно после герметизации. 4.6.4. Из оставшейся части пробы смеси отбирают ее навеску массой m1, которую раскладывают на противне слоем, толщина растворной части в котором должна быть не более 10 мм. Противень с пробой помещают в сушильный шкаф, где пробу высушивают в течение трех часов при температуре (100 ± 5) °С. 4.6.5. Через 3 ч высушивания определяют массу пробы m2 и рассчитывают водосодержание в 1 л контролируемой бетонной смеси по формуле Wj = E (m1 - m2) / d, (4.1) где Е - коэффициент, определяемый по формулам: Е = 1,9 + 0,009 (22 - ОК) + 0,08 (М - 1) + 0,0015 (60 - R), при использовании пластификаторов Е = 2 + 0,009 (22 - ОК) + 0,08 (М - 1), где ОК - осадка конуса (см), М - модуль крупности песка (отн.), R - проектная прочность бетона (МПа), d - плотность воды при температуре 20 °С, (d = 1 г/см3). 4.6.6. Определяют водоцементное отношение Wj/Cj поступившей смеси расчетом по формуле где θ равно ΔVj3 / ΔVjo или (ΔVj6 - ΔVj3) / ΔVjo (см. п. 4.6.3.); ΔVj3, ΔVj6 - контракция поступившей смеси соответственно за три и шесть часов, см3; При использовании цемента с эффектом «торможения» в расчетах по формуле 4.2 используют только измеренные значения ΔVj3, ΔVj6, ΔVjo (ΔΔV не прибавляют). ΔVjo - контракция 1000 г применяемого цемента за три часа, см3. 4.6.7. Фактическая прочность на сжатие бетона (раствора) в проектном возрасте 28 сут из поступившей смеси определяют по формулам (4.3) или (4.4) где Rj, Rcj - соответственно проектная марка и активность применяемого цемента, МПа; Wjн/Cjн, Wj/Cj - водоцементное отношение соответственно, номинальное (по составу бетона) и фактическое (в поступившей смеси), см3/г; а, Г - показатели, определение которых дано в разделе 2 настоящей рекомендации. |