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.
Рис. 1. Воздухомер конструкции ЦНИИСа:
1 - чаша прибора, в которой уплотняется бетонная смесь 2 - коническая крышка с закрепленным на ней внутренним конусом для предохранения от размывания бетонной смеси в чаше при заливке воды в прибор; 3 - металлический цилиндр с мерной шкалой, закрепленный на конической крышке 4 - манометр 5 - воронка для заливки воды в прибор 6 - ручной насос; 7 - вентиль для спуска воды из прибора после определения воздухосодержания закрепленный в конической крышке
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 075-1,25 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 520 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  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).
Рис. 2. Схема отсчетов при определении
воздухосодержания в бетонной смеси:
а и в - избыточное давление равно нулю; б - избыточное давление Р;
1 - вода 2 - бетон
Определяют объем воды (в см3), соответствующий одному делению шкалы водомерной трубки:
где  - объем слитой воды
 - 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
|
1013 (760)
|
2,037
|
98,6 (740)
|
2,01
|
102,6 (770)
|
205
|
100 (750)
|
2022
|
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;
 - 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:
|
