Приложение 3. Методические указания по определению содержания воздуха в бетонной смеси воздухомером конструкции ЦНИИСа

Приложение 3

Методические указания
по определению содержания воздуха в бетонной смеси воздухомером конструкции ЦНИИСа

Принцип действия прибора

Бетонную смесь, уплотненную в чаше воздухомера конструкции ЦНИИСа (рис. 1 данного приложения), после установки крышки с измерительным цилиндром заливают водой. С помощью насоса необходимо поднять давление внутри прибора и зафиксировать изменение уровня воды в измерительном цилиндре. Это изменение уровня обусловлено сжатием воздуха вовлеченного в бетонную смесь, и, согласно закону Бойля-Мариотта, зависит от количества воздуха, содержащегося в смеси при атмосферном давлении, и величины избыточного давления, создаваемого в приборе.

Общие требования к конструкции воздухомера

Чаша и крышка прибора должны иметь жесткую конструкцию, не допускающую изменение объема прибора при приложении к прибору рабочего давления.

Минимально допустимый объем чаши устанавливают в зависимости от наибольшей крупности заполнителя в бетонных смесях:

Наибольшая крупность крупного заполнителя, мм	Минимальный объем чаши, л
20	3
40	4
80	8

Диаметр чаши должен быть 0,75-1,25 ее высоты. Материал чаши и крышки должен быть стойким против действия щелочей. Внутренняя поверхность крышки должна иметь наклон к горизонту не менее 30°. Объем водомерной трубки должен равняться около 5-6% объема чаши прибора. Дополнительное оборудование к прибору: мастерок стандартного типа, стальной стержень диаметром 16 мм и длиной 500 мм с одним закругленным концом для штыкования бетонной смеси, деревянный молоток массой 200-250 г, стальной стержень сечением 5x20 мм и длиной 500 мм для срезания излишка бетонной смеси в чаше, цилиндр объемом 2-4 л для заливки воды в прибор.

Калибровка прибора

Определение объема чаши. На фланец чаши наносят тонкий слой жира, затем чашу взвешивают. Наливают в нее воду чуть выше уровня фланца и закрывают стеклянной пластинкой так, чтобы излишки вытекли. Аккуратно обтирают чашу тряпкой, переносят на весы, снимают стеклянную пластинку и взвешивают. По разности определяют объем чаши Vц в литрах.

Определение цены деления водомерной трубки. Заливают воду в чашу прибора, накрывают ее крышкой, затягивают болты, через воронку доливают воду чуть выше верхней риски водомерной трубки. Открыв вентиль в крышке, устанавливают уровень воды на отметке "0" (рис. 2 данного приложения). Затем, подставив мерный стакан, открывают вентиль и сливают воду до отметки, отстоящей от нулевой на несколько делений (число делений роли не играет).

Определяют объем воды (в ), соответствующий одному делению шкалы водомерной трубки:

,

где - объем слитой воды;

А - число делений водомерной трубки, соответствующее объему слитой воды.

Затем определяют цену деления прибора в процентах от объема чаши:

.

Величина К при рабочем давлении в приборе Р = 100 кПа имеет разное значение в зависимости от атмосферного давления.

Атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.)	К	Атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.)	К
97 (730)	1,995	101,3 (760)	2,037
98,6 (740)	2,01	102,6 (770)	2,05
100 (750)	2,022	104 (780)	2,064

Промежуточное значение К может быть определено интерполяцией.

Определение содержания воздуха в бетонной смеси (без поправки)

Бетонную смесь, уложенную в чашу, уплотняют с учетом принятой технологии уплотнения при укладке смеси в опалубку. Смесь укладывают в три слоя, каждый из которых штыкуют 25 раз. Затем постукивают деревянным молотком по чаше 10-15 раз, пока не исчезнут на поверхности бетона пустоты и не перестанут появляться большие пузырьки воздуха.

После уплотнения излишек бетонной смеси срезают металлическим стержнем, проводя им по поверхности фланца, который тщательно очищают от бетона, устанавливают на чаше крышку и прижимают ее накладными болтами, обеспечивая герметичность прибора.

Через воронку в прибор наливают воду до половины водомерной трубки. Прибор отклоняют примерно на 30° от вертикали и, используя дно как точку опоры, описывают несколько полных кругов верхним концом, одновременно осторожно постукивая рукой по конической крышке для удаления пузырьков воздуха.

Затем прибор возвращают в вертикальное положение и наполняют водой несколько выше нулевой отметки на водомерной трубке. Пену, если она появилась на поверхности воды, уничтожают, вливая через воронку незначительное количество спирта. Слегка открыв вентиль в конической крышке, приводят уровень воды к нулевой отметке на шкале прибора.

Закрыв вентиль, насосом поднимают давление в приборе несколько выше заданной величины (примерно на 10 кПа). Постукивают по стенкам чаши, и когда давление достигнет рабочего давления (обычно 100 кПа), отсчитывают уровень воды с точностью до одного деления по шкале прибора (см. рис. 2 данного приложения).

Затем, открывая верхний вентиль, снижают избыточное давление до нуля и постукивают в течение 1 мин по стенкам чаши. Отмечают уровень воды и вычисляют содержание воздуха в бетонной смеси:

.

где - цена деления прибора;

, - уровни воды при избыточном давлении и после снятия его.

Определение повторяют без добавления воды до нулевой отметки. Разница в полученных результатах не должна превосходить 0,2%. По полученным результатам вычисляют среднюю величину.

Определение поправки на содержание воздуха в заполнителе

Вычисляют количество крупного и мелкого заполнителей, находящихся в объеме бетонной смеси, уложенной в чаше прибора:

; ,

где - объем чаши прибора;

Б - объем замеса;

Щ и П - количество крупного и мелкого заполнителей в замесе.

Необходимые данные об объемной массе бетонной смеси могут быть получены путем взвешивания пустой чаши и чаши, наполненной уплотненной бетонной смесью.

Приготавливают смесь из крупного и мелкого заполнителей и помещают ее в чашу прибора, наполненную на 1/3 водой. При этом часть мелкого заполнителя оставляют. Перемешивают смесь заполнителей с водой до полного их смачивания. Перемешивание не должно приводить к заметному воздухововлечению. Пену удаляют при помощи фильтровальной бумаги. После этого постукивают по стенкам чаши и слегка штыкуют 10 раз верхний слой. Остаток мелкого заполнителя вводят при перемешивании.

Заполнители выдерживают в воде 5 мин, удаляют всю пену, тщательно очищают фланцы чаши и собирают прибор, как описано выше. Затем определяют количество воздуха в смеси заполнителей:

,

Вычисление воздухосодержания в бетонной смеси (с поправкой)

Воздухосодержание в бетонной смеси подсчитывают по формуле:

.