Как определить производственный состав бетона
Обновлено: 01.05.2024
В реальных условиях строительства заполнители обычно бывают в естественно-влажностном состоянии, поэтому производственный состав бетона рассчитывают с учетом воды, содержащейся в них. Для этого следует вычислить количество имеющейся воды в щебне (гравии) и песке из расчета на 1 м 3 бетона и вычесть её из общего расхода воды, указанного в откорректированном номинальном составе бетона. К расходу щебня (гравия) и песка следует добавить некоторое количество их во влажном состоянии, соответствующее содержанию воды в них.
Расход материалов на один кубический метр производственного состава бетона – (кг/м 3 ), с учетом естественной влажности заполнителей, рассчитывают по следующим формулам:
где Ц, Щ(Г), П, В – расход материалов в откорректированном номинальном составе, кг/м 3 ; , - влажность щебня (гравия) и песка в естественном состоянии, %.
На опытном замесе производственного состава бетона, подобранного с учетом естественной влажности заполнителей, проверяют заново удобоукладываемость бетонной смеси. Если удобоукладываемость отличается от заданной, то состав бетонной смеси корректируют изменением расхода воды.
Для проверки прочности бетона на сжатие изготавливают не менее двух серий контрольных образцов – кубов размером 150*150*150 мм на каждый срок испытаний через 7 и 28 суток хранения в нормальных условиях [5]. Производственный состав бетона признается удовлетворительным, если прочность бетона по результатам испытаний образцов будет отличаться от заданной в большую сторону не более чем на 10%, а в меньшую – на 5%.
Плотность бетона считается удовлетворительной, если она отличается от заданной на ±3%. Корректировку состава бетона следует производить изменением состава расхода цемента, для чего можно использовать ранее полученную зависимость между прочностью и расходом цемента.
Производственный состав бетона по массе вычисляют путем деления расхода каждого компонента бетонной смеси на расход цемента:
По объему состав бетона выражают следующим образом:
где , – производственный расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси по массе, кг; – то же, по объему, м 3 .
В заключительной части подбора состава бетона следует произвести расчет дозировки составляющих бетонной смеси на один замес бетоносмесителя определенного объема с учетом найденного по формуле (8) коэффициента выхода бетона :
где – соответственно масса цемента, воды, песка, щебня или гравия (кг), требуемая на объем готового замеса бетоносмесителя V (м 3 ); – производственный расход материалов с естественной влажностью (кг) на 1 м 3 бетона, определяемый по формуле (11).
В конце расчетов необходимо построить диаграммы.
Вопросы для самопроверки знаний.
5.1. Что такое тяжелый бетон общестроительного назначения?
5.2. Из каких исходных материалов изготавливают тяжелый бетон?
5.3. Основные области применения тяжелого бетона в строительстве.
5.4. По каким признакам классифицируют строительные бетоны?
5.5. Что такое удобоукладываемость бетонной смеси?
5.6. На какие марки по удобоукладываемости подразделяется бетонная смесь?
5.7. Как определяют подвижность бетонной смеси?
5.8. Как определяют жесткость бетонной смеси?
5.9. Что такое марка бетона?
5.10. На какие марки подразделяют тяжелый бетон?
5.11. Назовите и охарактеризуйте основные строительно-технические свойства бетона.
5.12. Как влияет естественная влажность мелкого и крупного заполнителей на подбор состава бетона?
5.13. Что такое коэффициент раздвижки зерен бетонной смеси?
5.14. Что такое коэффициент выхода бетона?
5.15. Для каких целей изготавливают из бетона образцы-кубы размером 150*150*150 мм?
5.16. Назовите два основных случая подбора состава тяжелого бетона общестроительного назначения.
Полевой (производственный) состав бетона определяют с учетом естественной влажности заполнителей. Производственные расходы песка П п , щебня (гравия) Щ(Г) п и воды В п (кг/м 3 бетонной смеси) рассчитывают по формулам:
П п =П+ П Wп/100 (2.11)
Щ(Г) п =Щ(Г)+ Щ(Г) Wщ(г)/100 (2.12)
В п =В - (П Wп/100+ Щ(Г) Wщ(г)/100) (2.13)
где П, Щ(Г), В - расходы песка, щебня (гравия) и воды (кг/м 3 ) лабораторного состава;
Wп , Wщ(г)- естественная влажность песка и щебня (гравия), %.
Пример расчета производственного состава тяжелого бетона
Рассчитать производственный состав тяжелого бетона М300 и расход материалов на замес в бетоносмесителе объем 4500 л для изготовления ж/б панелей перекрытий, формуемых на виброплощадке.
- портландцемент Rц=48 МПа; rц=3150 кг/м 3 ; rнц=1210 кг/м 3 ;
- песок кварцевый Мкр=1,68; rп=2670 кг/м 3 ; rнп=1570 кг/м 3 ; W=6%;
- щебень (гранит) Dmax=20 мм; rщ=2810 кг/м 3 ; rнщ=1395 кг/м 3 ; W=3%.
1. Для изготовления ж/б панелей перекрытий, формуемых на виброплощадке необходимо использовать бетонную смеси с ОК=2 см (см табл. 2.1)
2. Оценка качества материалов позволяет сделать следующее заключение:
- цемент с активностью 48 МПа (М400) - материал рядового качества
Vпп=(1-1570/2670) · 100=41 %; Vпп >38 % - материал низкого качества,
- щебень из плотной горной породы (гранита), но с пустотностью превышающей допустимое значение
Vпщ=(1-1395/2810) · 100=50,3 %; Vпщ >50 % - материал рядового качества,
т.е. можно согласно табл. 2.2 принять коэффициент качества материалов А=0,57
3. Расчет водоцементного отношения по формуле Боломея -Скрамтаева (2.2) для обычных бетонов (В/Ц³0,4)
В/Ц=0,57 · 48/ (30+0,5 · 0,57 · 48)=0,63
4. Водопотребность бетонной смеси по табл 2.3 для смеси с подвижностью
ОК=2 см при использовании в качестве заполнителя щебня с Dmax=20 мм составит 180 кг/м 3 . Т.к. используется мелкий песок расход воды увеличиваем дополнительно на 10 кг/м 3 .
В=180+10=190 кг/м 3 .
5. Расчет расхода цемента производим по формуле (2.4) и сравниваем с минимально допустимым расходом по табл. 2.4.
Ц=В/(В/Ц)=190/0,63=302 кг/м 3
Расчетное значение расхода цемента Ц > Цmin=200 кг/м 3 , поэтому в дальнейших расчетах принимаем Ц=302 кг/м 3 .
6. Расчет расхода щебня производим по формуле (2.7)
Выбор коэффициента раздвижки зерен a по табл.2.5 при расходе цемента 300 кг/м 3 и В/Ц=0,63 с учетом интерполяции a=1,36+0,02=1,38.
Щ= 1/(0,5 · 1,38/1395 + 1/2810)=1176 кг/м 3 .
7. Расход песка определяем по формуле (2.8)
П=[1-(302/3150 +190/ 1000 +1176/2810 )] · 2670=789 кг/м 3
Лабораторный состав бетонной смеси:
Цемент - 302 кг/м 3
Песок - 789 кг/м 3
Щебень - 1176 кг/м 3
Вода - 190 кг/м 3
8. Расчетная плотность бетонной смеси составляет
9. Коэффициент выхода бетонной смеси (2.10)
10. Расход материалов на замес в бетоносмесителе определяется с учетом коэффициента выхода b по формуле
Мбс=М b Vбс (2.14)
где Мбс - расход материала на замес, кг;
М - расход материала на 1 м 3 бетонной смеси, кг/м 3 ;
Vбс - объем бетоносмесителя, м 3 .
Расходы компонентов смеси на замес в бетоносмесителе объемом 4,5 м 3 составят:
Цбс=302 · 0,63 · 4,5=856 кг;
Пбс=789 · 0,63 · 4,5=2237 кг;
Щбс=1176 · 0,63 · 4,5=3334 кг;
Вбс=190 · 0,63 · 4,5=539 кг.
11. Производственный состав бетонной смеси с учетом влажности заполнителей по формулам (2.11) - (2.13)
Производственный состав бетонной смеси на один замес в бетоносмесителе объемом 4500 л
Цемент -856 кг/м 3
Песок - 2371 кг/м 3
Щебень - 3434 кг/м 3
Вода - 305 кг/м 3
Проектирование состава легкого бетона плотной структуры
На пористом заполнителе
В ограждающих конструкциях и для снижения собственной массы несущих конструкций применяют легкие бетоны на пористых заполнителях. В качестве заполнителей используют природные туфы, пемзу и искусственные материалы - керамзит, перлит, аглопорит, термозит и т.д.
При проектировании состава легкого бетона формулы для расчета прочности неприменимы из-за широкого диапазона свойств и характеристик пористых заполнителей.
В ходе проектирования состава легкого бетона на пористом заполнителе:
- предварительно назначают ориентировочный расход составляющих материалов на 1 м 3 бетона и на приготовление опытных замесов для трех составов бетона, два из которых отличаются от основного замеса расходом цемента соответственно увеличенного на 25 % и уменьшенного на 25 % по сравнению с расчетным значением;
- в процессе приготовления пробных замесов состав бетонной смеси уточняют;
- на контрольных образцах определяют показатели прочности при сжатии и среднюю плотность бетона;
- по кривым зависимости прочности от расхода цемента и средней плотности бетона от водопотребности бетонной смеси определяют состав бетона.
2.2.1 Расчет предварительного (ориентировочного) состава легкого бетона
Для расчета состава легкого бетона необходимо определить следующие исходные данные:
- класс керамзитобетона и его проектная прочность Rб, МПа;
- удобоукладываемость бетонной смеси , определяемая подвижностью
(осадка конуса ОК, см) или жесткостью по вискозиметру (с);
- вид и активность( марка) цемента Rц, МПа;
-вид крупного легкого заполнителя и его насыпная плотность rнк, кг/м 3 ;
- вид и насыпная плотность мелкого заполнителя rнм, кг/м 3 .
Ориентировочный расход цемента назначают в соответствии с рекомендациями табл.2.6.
Ориентировочный расход цемента марки 400
для легкого бетона плотной структуры при жесткости бетонной смеси 6 - 7 с
| Марка керамзита | Расход цемента (кг/м 3 ) в керамзитобетоне класса | |||||
| В3,5 | В5 | В7,5 | В10 | В15 | В22,5 | |
| D 350 - D 400 D 450 - D 500 D 550 - D 600 D 700 D 800 | 220 210 200 __ __ | 230 220 220 200 __ | 270 __ 250270 1100 1700 230250 1200 1800 220220 1250 1800 __230 | __ 300 280 270 250 | ____ 340400 1800 1500 320380 1800 1500 310360 1800 1500 300340 1800 1500 | ___ ____ 470500 1800 1700 440470 1800 1700 420460 1800 1600 |
Примечание. Над чертой - расход цемента; под чертой - средняя плотность бетона в высушенном состоянии в марочном возрасте. При использовании цемента
марки 300 норма его расхода для бетонов класса В3,5; В5; В7,5; В10; В15 соответственно повышается на 5, 7, 10, 15 и 20 %. При использовании цемента марки 500 его расход понижается для бетонов класса В7,5; В10; В15; В22,5 соответственно на 10, 12, 14, 16 %.
При повышении подвижности бетонной смеси до 2; 5 или 8 см расход цемента соответственно повышается на 7, 15 и 20 %, а при повышении жесткости до 40 - 60 с расход цемента снижается на 10 %.
Расчет ориентировочного расхода заполнителей ведется исходя из заданной средней плотности бетона в сухом состоянии по формуле
Зо= rб- 1,15 Ц (2.15)
где rб – средняя плотность бетона в сухом состоянии в марочном возрасте, кг/м 3 ;
1,15 Ц- масса цементного камня в 1 м 3 бетона в марочном возрасте с учетом химически связанной воды, кг;
Зо- общий расход заполнителей, кг/м 3 бетонной смеси.
Ориентировочный расход воды назначают согласно рекомендациям табл.2.7.
Ориентировочный начальный расход воды на приготовление
легкой бетонной смеси плотной структуры
| Показатель удобоукладываемости | Расход воды, кг/ м 3 керамзитобетона на песке | |||||
| кварцевом | Керамзитовом | |||||
| Осадка конуса, см | Жесткость,с | при насыпной плотности керамзитового гравия | ||||
| - - - - 3 - 5 6 - 8 9 - 12 | 22-25 15- 20 7 - 13 4 - 7 - - - | 175 -190 185 - 200 195 - 210 205 - 220 215 - 230 225 - 240 235 - 250 | 165 - 180 175 - 190 185 - 200 195 - 210 205 - 220 215 - 230 225 - 240 | 155 - 170 165 - 180 175 - 190 185 - 200 195 - 210 205 - 220 215 - 230 | 210 - 225 225 - 240 250 - 270 275 - 300 300 - 325 325 - 350 350 - 375 | 200 - 215 215 - 235 240 - 260 265 - 290 290 - 315 315 - 340 340 - 360 |
Примечание. Таблица рассчитана на сухой керамзитовый гравий с Dmax=20 мм и на песок средней крупности. При Dmax=10 мм расход воды увеличивается на
20 л/м 3 , при Dmax=40 мм расход воды уменьшается на 15 л/м 3 . При использовании мелкого песка или золы-уноса расход воды увеличивается на 10 л/м 3 бетона. Данные относятся к керамзитобетону, содержащему 35 - 45 % песка от общего объема смеси заполнителей. В случае применения пуццолановых или шлакопортландцементов расход воды увеличивается на 15 - 20 л/м 3 бетона.
Ориентировочный расход мелкого заполнителя М, кг/м 3 бетонной смеси рассчитывается по формуле:
М= Зо r rнм / [rrнм +(1- r)rнк ] (2.16)
где rнк,rнм- насыпные плотности крупного и мелкого заполнителей кг/м 3 ;
r -объемная доля мелкого заполнителя, определяемая по таблице 2.8 в зависимости от вида бетона и наибольшей крупности зерен заполнителя.
При определении объемной доли мелкого заполнителя суммируют объемные доли песчаных фракций, т.е. крупностью до 5 мм (таблица 2.8).
Таблица 2.8
Ориентировочные зерновые составы смеси
фракционированных заполнителей для легкого бетона
| Размер зерен, мм | Объемные доли отдельных фракций заполнителя для бетона, % | |||
| конструкционно-теплоизоляционного | конструкционного | |||
| при наибольшей крупности зерен, мм | ||||
| до 1,25 1,25 - 2,5 2,5 - 5 5 - 10 10 - 20 20 - 40 | - - | - | - - | - |
Примечание. При переходе от гравия к щебню объемная доля песчаных фракций увеличивается на 5 -7 % и соответственно уменьшается объемная доля фракций крупного заполнителя.
Ориентировочный расход крупного заполнителя К (кг/м 3 ) определяют по формуле
К= Зо - М. (2.17)
Пример расчета состава легкого бетона плотной структуры
Определить состав легкого бетона классов В 7,5 и марки по плотности D1800 для стеновых панелей формуемых на виброплощадке (ОК=4-5см)
- портландцемент Rц=31 МПа;
- песок кварцевый Мкр=2,28, rнп=1550 кг/м 3 ,
- керамзитовый гравий Dmax=10 мм, rнк=780 кг/м 3 (D800).
1. бетон с плотностью rо³1200 кг/м 3 относится к группе конструкционных.
2. Расход цемента определяем по таблице 2.6
Ц= 230+230 · 0,1+230 · 0,15=287,5 кг/м 3
3. Расход воды определяем по таблице 2.7
Для смеси с ОК 3-5 см и с учетом максимального размера частиц керамзита Dmax=10 мм
4. Общий расход заполнителей определяем по формуле (2.15)
Зо= 1800 -1,15 · 287,5=1470кг/м 3
5. Расход песка по формуле 2.16 с учетом данных таблицы 2.8 составит:
П= 1470 · 0,55 · 1550 / (0,55 · 1550+(1-0,55) · 780)=1041кг/м 3
5. Расход керамзитового гравия составит (по формуле 2.16)
К= Зо-П=1470-1041=429 кг/м 3
Состав легкого бетона:
цемент- 287,5 кг/м 3
песок - 1041 кг/м 3
керамзитовый гравий - 429 кг/м 3
вода - 220 кг/м 3
Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!
На производстве при приготовлении бетонной смеси часто применяют влажный заполнитель. Количество влаги, содержащейся в заполнителях, должно учитываться при определении действительного расхода воды. В этом случае производят корректировку состава.
2.1. Определяем содержание воды в заполнителях по формулам:
где Wп ,Wщ- влажность песка и щебня (в сотых долях %);
П ,Щ - расход заполнителя на 1 м 3 бетонной смеси (лабораторный состав).
2.2. Устанавливаем действительный расход воды на 1 м 3 бетонной смеси:
2.3. Поскольку часть массы влажных заполнителей составляет вода, расход песка и щебня увеличиваем на массу воды, которая в них содержится:
2.4. Расход цемента в данной корректировке сохраняется неизменным (лабораторный состав) Цд =
2.5. Определяем среднюю плотность бетонной смеси производственного состава:
2.6. Определяем производственный состав бетона:
2.7. Определяем расход материалов на один замес бетономешалки (кг):
где Vб – объем барабана бетономешалки, м 3 ;
β – коэффициент выхода бетона:
где ρн.п , ρн.ц , ρн.щ - насыпная плотность песка, цемента, щебня, кг/м 3 .
Состав бетона с химической добавкой
3.1. Принимаем В/Ц то же, что и без добавки. В/Ц=
3.2. Расход воды с добавкой на 1 м 3 бетонной смеси определяем по формуле:
где В - расход воды, л;
К = 0,8 при использовании добавки С-3, 10-03;
К = 0,9 при использовании добавки ЛСТ, УПБ.
3.3. Расход цемента на 1 м 3 бетонной смеси (кг):
3.4. Расход щебня на 1 м 3 бетонной смеси тот же, что и в лабораторном составе: Щ =
3.5. Расход песка на 1 м 3 бетонной смеси рассчитываем по той же формуле с учетом измененных расходов цемента и воды (кг):
3.6. Расход раствора добавки определяем по формуле:
где Сд - количество добавки в % от массы цемента;
Пр - плотность раствора добавки, г/см 3 ;
Кр - концентрация раствора, %.
Таблица 4 – Характеристика добавки
| Вид добавки | Количество добавки ( Cд ), % от массы цемента | Плотность раствора добавки ( Пр ), г/см 3 | Концентрация раствора добавки ( Кр ), % |
| С-3 | 0,5 | 1,045 | |
| ЛСТ | 0,2 | 1,068 | |
| УПБ | 0,2 | 1,061 | |
| 10-03 | 0,5 | 1,051 |
3.7. Окончательный расход воды на 1 м 3 бетонной смеси определяем по формуле:
Таблица 5 – Состав тяжелого бетона
| Наименование | Единицы измерения | Лабораторный состав | Производственный состав | Состав с химической добавкой |
| Цемент | кг | |||
| Песок | кг | |||
| Щебень | кг | |||
| Вода | л | |||
| Добавка | кг | - | - | |
| ρб.с | кг/м 3 |
Таблица 6 – Исходные данные для выполнения лабораторной работы
| Вариант | Марка бетона | Удобоукла- дываемость | Максимальная крупность заполнителя, мм | ρн.щ , г/см 3 | ρн.ц , г/см 3 | ρн.п , г/см 3 | ρщ , г/см 3 | ρц , г/см 3 | ρп , г/см 3 | Wп , % | Wщ , % | Вид добавки | Vб , м 3 |
| Подвижность, см | Жесткость, сек | ||||||||||||
| - | 30-21 | 1,35 | 1,15 | 1,52 | 2,67 | 3,05 | 2,57 | С-3 | 2,4 | ||||
| - | 20-11 | 1,37 | 1,05 | 1,54 | 2,61 | 3,1 | 2,51 | УПБ | 2,3 | ||||
| - | 10-5 | 1,36 | 1,1 | 1,53 | 2,62 | 3,15 | 2,52 | ЛСТ | 2,1 | ||||
| 1-4 | - | 1,38 | 1,15 | 1,58 | 2,63 | 3,2 | 2,53 | 10-03 | 2,7 | ||||
| 5-9 | - | 1,4 | 1,2 | 1,57 | 2,64 | 3,05 | 2,54 | УПБ | 2,6 | ||||
| 10-15 | - | 1,42 | 1,15 | 1,55 | 2,65 | 3,15 | 2,55 | ЛСТ | 2,4 | ||||
| - | 30-21 | 1,44 | 1,05 | 1,52 | 2,66 | 3,15 | 2,56 | УПБ | 2,8 | ||||
| - | 20-11 | 1,43 | 1,1 | 1,54 | 2,67 | 3,2 | 2,5 | С-3 | 2,9 | ||||
| - | 10-5 | 1,41 | 1,15 | 1,53 | 2,68 | 3,05 | 2,51 | УПБ | 2,1 | ||||
| 1-4 | - | 1,45 | 1,2 | 1,56 | 2,6 | 3,1 | 2,52 | ЛСТ | 2,2 | ||||
| 5-9 | - | 1,35 | 1,15 | 1,58 | 2,61 | 3,15 | 2,53 | 10-03 | 2,6 | ||||
| 10-15 | - | 1,37 | 1,05 | 1,51 | 2,62 | 3,2 | 2,54 | С-3 | 2,5 | ||||
| - | 10-5 | 1,38 | 1,1 | 1,59 | 2,63 | 3,05 | 2,55 | ЛСТ | 2,4 | ||||
| - | 20-11 | 1,4 | 1,15 | 1,53 | 2,64 | 3,1 | 2,56 | УПБ | 2,1 | ||||
| - | 10-5 | 1,42 | 1,2 | 1,54 | 2,65 | 3,15 | 2,57 | С-3 | 2,2 |
Контрольные вопросы:
1. Обоснуйте выбор цемента для данной марки бетона.
2. Как влияет подвижность бетонной смеси на расход цемента?
3. Чем отличается щебень от гравия?
4. Как влияет влажность заполнителей на расход материалов?
5. Как можно повысить прочность бетона?
Литература:
1.Попов Л.Н. Лабораторный практикум по предмету « Строительные материалы и детали», Москва «Стройиздат», 1988г.
2. Попов Л.Н. Лабораторный практикум по предмету « Общая технология строительных материалов», Москва, «Стройиздат», 1988г.
Лабораторная работа № 10
Тема: Приготовление пробных замесов, определение подвижности бетонной смеси
Цель работы: выработать умение приготавливать пробные замесы и определять подвижность бетонной смеси.
Материалы и аппаратура: конус стандартный, песок, цемент, щебень, лопатка, форма.
Общие сведения
Бетонные смеси бывают подвижными и жесткими. Подвижные смеси при укладке легко заполняют форму и уплотняются в ней под действием силы тяжести. Жесткие смеси для указанных выше операций требуют приложения подчас значительных внешних сил – применения вибратора или трамбовки.
Степень подвижности бетонной смеси оценивают по величине осадки стандартного конуса отформованного из данной смеси, а для жестких смесей – по времени, требуемому для выравнивания пробы бетонной смеси вибратором соответствующей мощности.
Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.
Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).
Опора деревянной одностоечной и способы укрепление угловых опор: Опоры ВЛ - конструкции, предназначенные для поддерживания проводов на необходимой высоте над землей, водой.
© cyberpedia.su 2017-2020 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!
Ц, В, П, Щ – расход цемента, воды, песка, крупного заполнителя в кг на 1 м 3 бетона.
Состав бетона по объёму:
, где
VЦ, VП, VЩ, - объём цемента, песка и крупного заполнителя.
, где
rН.Ц., rН.П., rН.Щ. – насыпная плотность цемента, песка, крупного заполнителя.
При выражении состава бетона по объёму В/Ц указывается отдельно по массе.
6. Полученный состав бетона называется лабораторным, так как в расчёте берутся заполнители в сухом состоянии. На производстве фактически все заполнители содержат наибольшее количество воды. Поэтому при назначении производственного состава бетона учитывают влагу, содержащуюся в заполнителях, и их расход больше на величину влажности, а расход воды соответственно меньше.
7. При изготовлении бетонной смеси её объём будет меньше суммарного объёма исходных компонентов на величину уплотнения смеси при перемешивании. Уменьшение объёма бетонной смеси учитывается коэффициентом выхода бетона b:
Коэффициент выхода бетона в зависимости от пустотности заполнителей и состава бетона находится в пределах 0,60-0,75.
Зная коэффициент выхода бетона и расход материалов, определяют дозировку материалов на один замес бетономешалки ёмкостью V по формулам:
,где
ЦV, ПV, ВV, ЗV – количество цемента, песка, воды и крупного заполнителя на один замес бетономешалки ёмкостью V, кг.
Пример расчёта состава бетона
Рассчитать состав бетона марки 200 (300) в возрасте 28 суток нормального твердения, предназначенного для изготовления плит покрытия промзданий. Условия эксплуатации плит нормальные. Осадка конуса бетонной смеси 2см, метод уплотнения – вибрационный.
Основная цель расчета состава - определение полного соотношения составляющих, которое обеспечит требуемые свойства бетонной смеси и бетона при минимальном расходе цемента. Выбрав материалы надлежащего качества, рассчитывают состав - расход цемента, воды, песка и щебня на 1 м 3 бетона. Исходными данными являются заданная марка бетона R6 и требуемая подвижность ОК (осадка конуса) или удобоукладываемость смеси. В необходимых случаях задаются показатели морозостойкости, водонепроницаемости и другие свойства бетона.
Состав тяжелых и дорожных бетонов рассчитывают по методу абсолютных объемов (разработан проф. Б.Г. Скрамтаевым), который сводится к решению следующих четырех уравнений с четырьмя неизвестными - расход воды В (л), цемента Ц (кг), песка П (кг) и щебня Щ (кг). Ориентировочные дозировки поверхностно-активных добавок назначают от массы цемента. Для сульфитно-спиртовой барды (ССБ) - 0,2 %, абиетина натрия (СНВ) - 0,02 %.
1. Зависимость прочности бетона от его структуры и активности цемента
Rб = A1·A2·K·(Ц/B - С)Rц (6.4.4)
Решая это уравнение, определяют
Коэффициенты К, С, А1, А2 определяют по табл. 6.4.3. 6.4.5.
Значение коэффициентов К, С, зависящих от свойств цемента технологии приготовления цементобетонной смеси
| Коэффициенты | Цемент испытывался в растворе пластичной консистенции | ||
| сжатие | изгиб | растяжение | |
| К С | 0,58 0,50 | 0,42 0,30 | 0,21 0,30 |
Численные значения коэффициента А1, учитывающего влияние макроструктуры
| Щебень | А1 при сжатии | А1 при изгибе | ||
| пластичные смеси | жесткие смеси | пластичные смеси | жесткие смеси | |
| Известняковый и шлаковый щебень | 1,08 | 1,13 | 1,17 | 1,22 |
| Фракционированный гранитный щебень | 1,08 | 1,13 | 1,08 | 1,13 |
| Фракционированный гравии | 1,00 | 1,05 | 1,00 | 1,05 |
Численные значения коэффициента А2, учитывающего влияние мезоструктуры
| Песок | А2 при сжатии и водопотребности песков, % | А2 при изгибе | |
| 7. 9 | 9. 12 | ||
| Искусственный (высевки) | 1,10 | 1,05 | 1,15 |
| Чистый кварцевый | 1,00 | 0,95 | 1,00 |
| С сильно окатанными зернами, а также загрязненный | 0,95 | 0.90 | 0,93 |
Материалы для бетона должны соответствовать требованиям ГОСТов, СНиПов, эксплуатационным условиям работы изделий. Материалы выбирают с учетом особенностей технологического процесса. В ряде случаев, чтобы обеспечить это соответствие, вносят коррективы в выбор исходных материалов или в технологию производства бетонных изделий.
2. Определяют водоцементное (В/Ц) отношение в зависимости от марочной прочности бетона. Для дорожных бетонов, используемых для устройства покрытий, водоцементное отношение принимают равным 0,5, а для оснований - 0,6. Зная В/Ц и расход цемента (320. 350 кг/м 3 ), определяют расход воды
В = Ц:В/Ц, (6.4.6)
3. Сумма абсолютных объемов исходных материалов в 1 м 3 бетона близка к 1000 л, поэтому пренебрегая содержанием воздуха в смеси принимают
где Ц, В, П, Щ - расход цемента, воды, песка, щебня, кг/м 3 ;
gц, gв, gп, gщ - соответственно плотность цемента, воды, песка и щебня, кг/м 3 .
4. Абсолютный объем пустот в щебне равен абсолютному объему растворной составляющей с некоторым избытком, т.е.
где gощ - объемная (насыпная) плотность щебня, кг/дм 3 ;
Vщ - пустотность щебня в относительных величинах, равная 0,4. 0,45;
a - коэффициент раздвижки зерен щебня.
Решая совместно уравнения 6.4.7 и 6.4.8, определяют потребность щебня и песка на 1 м 3 цементобетонной смеси.
Рассчитываемый состав бетона уточняют экспериментальным путем, определяют в пробных замесах подвижность (удобоукладываемость) смеси, а также в установленные сроки прочность стандартных бетонных образцов, изготовленных из рассчитанной смеси.
В производственных условиях при водоцементном отношении 0,6, соотношение составляющих бетона можно принять как
цемент : песок : щебень = 1 : 2 : 4.
В процессе приготовления цементобетонной смеси необходимо учитывать естественную влажность щебня и песка.
Читайте также: