Подбор состава и приготовление тяжелого бетона
Расчет и назначение исходного состава тяжелого бетона методом абсолютных объемов ведется по ГОСТ 27006-86 в следующей последовательности.
1. Водоцементное отношение определяется в зависимости от требуемой прочности, срока и условий твердения бетона и активности цемента по формулам:
— для обычного бетона при В/Ц≥0,4 или RБ 2 АIRЦ
, (12)
RЦ — активность цемента, МПа;
А, А1 — коэффициенты, зависящие от качества заполнителей (таблица 14).
Таблица 14 — Коэффициент учитывающие качество заполнителей бетона
| Характеристики заполнителей | А | А1 |
| Высококачественные (мятые и фракционированные щебень и песок) | 0,65 | 0,43 |
| Рядовые | 0,6 | 0,4 |
| Пониженного качества (гравий вместо щебня, мелкий песок) | 0,55 | 0,37 |
2. Ориентировочный расход воды, л, назначается по таблице 11.
При изменении модуля крупности песка окончательный расход воды определяется по формуле
где Втабл.- расход воды, л/м 3 , определяется по таблице 15;
Вп – водопотребность песка, л/м 3 , рассчитываемая по рисунку 3.
Таблица 15 — Ориентировочный расход воды на 1 м 3 бетонной смеси на плотных заполнителях
| Показатель удобоукладываемости | Жесткость, с | Подвижность, см | Расход воды, л/м 3 , при крупности, мм |
| по ГОСТ 10181.1 -81 | по техническому вискозиметру | щебня | гравия |
| Ж | — | ||
| Ж1 | 30…21 | 120…80 | — |
| Ж2 | 20…11 | 80…41 | — |
| Ж3 | 10…5 | 40…20 | — |
| П1 | — | — | 1…4 |
| П2 | — | — | 5…9 |
| П3 | — | — | 10…15 |
| П4 | — | — | 12..16 |
Примечания: 1. При использовании щебня (гравия) крупностью 40 мм расход воды в смеси данной удобоукладываемости необходимо
уменьшить на 15 л/м 3 .
2. Расход воды приведен для смеси на портландцементе с
НГц.т =26…28 % и песке с Мкр = 2,0, водопотребностью Вп = 7 %.
3. При измерении нормальной густоты цементного теста на каждый процент в меньшую сторону расход воды уменьшается на 3. 5 л,в большую сторону — увеличивается на 3. 5 л/м 3 .
4. При применении щебня и пуццоланового портландцемента расход воды увеличивается на 10. 15 л.
5. При расходе цемента свыше 400 кг/м 3 расход воды необходимо увеличивать на 1 л на каждые 10 кг цемента сверх 400 кг.
Рисунок 3—Водопотребность песка в зависимости от модуля крупности
3. Расход цемента, кг, вычисляется по формуле:
, (14)
Если расход цемента на 1 м 3 бетона окажется меньше допускаемого нормами (таблица 16), то количество его следует увеличить до требуемой нормы, сохранив прежнее В/Ц. Расход воды при этом пересчитывают, исходя из увеличенного расхода цемента.
Таблица 16 -Минимальный расход цемента для получения нерасслаиваемой бетонной смеси
| Бетонная смесь | Жесткость | Подвижность, см | Расход цемента, кг/м 3 , при предельной крупности заполнителя, мм |
| Особо жесткая | — | ||
| Жесткая | 10…20 | — | |
| Малоподвижная | 5…10 | — | |
| Подвижная | — | 1…10 | |
| Очень подвижная | — | 10…16 | |
| Литая | — |
4. Расход крупного и мелкого заполнителей определяют, исходя из следующих положений:
а) объем плотно уложенного бетона (в расчете принимается равными 1 м 3 или 1000 дм 3 ) без учета объема защемленного воздуха (1,5. 2 %) слагается из объеме зерен мелкого и крупного заполнителей и объема цементного теста, заполняющего пустоты между зернами заполнителей. Уравнение, выражающее это положение и называемое уравнением абсолютных объемов, может быть представлено в следующем виде:
, (14)
б) пустоты между зернами крупного заполнителя должны быть заполнены цементно-песчаным раствором с учетом некоторой раздвижки зерен. Это положение записывается уравнением
, (15)
где Ц, В, П, Щ — расходы цемента, воды, песка крупного
заполнителя, кг;
ρц, ρв, ρп, ρщ — истинные плотности цемента, воды, песка и крупного заполнителя, кг/дм 3 ; ρн.щ — насыпная плотность крупного заполнителя кг/дм 3 );
Пщ — пустотность крупного заполнителя, в долях от единицы объема;
αк — коэффициент раздвижки зерен крупногозаполнителя раствором (таблица 17).
Решая совместно оба эти уравнения, получаем формулы для определения расхода крупного заполнителя:
, кг/м 3 , (16)
, кг/м 3 , (17)
Расходы цемента, воды, крупного я мелкого заполнителей пересчитывают на пробный замес (10 л) м проводят экспериментальную проверку а корректирование состава бетона.
Таблица 17- Коэффициент раздвижки крупного заполнителя
| Расход цемента, кг/м 3 | При В/Ц | ||||
| 0,3 | 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 |
| — | — | — | 1,26 | 1,32 | 1,38 |
| — | — | 1,3 | 1,36 | 1,42 | — |
| — | 1,32 | 1,38 | 1,44 | — | — |
| 1,31 | 1,4 | 1,46 | — | — | — |
| 1,44 | 1,52 | 1,56 | — | — | — |
| 1,52 | 1,56 | — | — | — | — |
1. При других значениях Ц и В/И коэффициент находится интерполяцией.
2. При использовании мелкого песка с Вп> 7 % αк уменьшают на 0,03 на каждыйпроцент увеличения водопотребности песка. При использовании крупного песка с Вп 3 αк принимают равным 1,0. 1,15, в среднем 1,1.
4. Корректирование подвижности бетонной смеси производится в следующей последовательности. Изготовляют первый замес по рассчитанному составу объемом 10 л и определяют подвижность смеси по осадке конуса или ее жесткость по одному из известных способов, а также плотность свежеотформованного бетона (для одного контрольного образца).
Если подвижность получилась менее требуемой, то в опытный замес добавляют 5. 10 % цемента и воды при соблюдении принятого значения В/Ц.
Если подвижность получалась более требуемой, то в замес добавляют песок к крупный заполнитель 5…10 % от расчетного в ранее принятом соотношении. Путем нескольких попыток добиваются требуемой подвижности смеси, после чего первоначальный состав бетона пересчитывается и делается новый замес для изготовления серии контрольных образцов.
5. Корректирование водоцементного отношения производится с целью проверки прочности бетона подобранного состава.
Готовят образцы-кубы из откорректированного состава к одновременно из двух параллельных, в которых В/Ц принимается в одном больше, а в другом меньше на 0,05. Величину В/Ц заменяют, уменьшая или увеличивая расход цемента на 10…15 % от расчетного. При этом, для сохранения объемов раствора и щебня неизменными, расход песка соответственно увеличивают или уменьшают.
Взаимную компенсацию объемов песка и цемента следует производить по их абсолютным объемам. На каждый срок испытания готовят по три образца, которые испытывают через 7 и 14 суток нормально-влажностного хранения или через 4 ч после пропаривания по заданному режиму.
По результатам полученных данных строится график зависимости 
.
Полученную зависимость на ограниченном участке значений В/Ц при неизменных материалах и равных условиях изготовления образцов можно принять линейной. По заданной прочности по графику находится соответствующее значение В/Ц. Зная расход воды (В=const), рассчитывают расход цемента в заполнителей на 1 м 3 бетона.
Выявленный и откорректированный состав бетона признается удовлетворительным, если при обеспечении необходимой удобоукладываемости бетон отвечает следующим требованиям:
— фактический выход бетонной смеси в свежеуплотненном состоянии не должен отличаться от теоретического более чем на 5 %;
— фактическая плотность бетонной смеси в свежеуплотненном состоянии не должна отличаться от теоретической более чем на 5%;
— фактическая прочность бетона после тепловой обработки должна составлять не менее 50 проектной марки бетона по прочности на сжатие.
6.1.1 Методика проведения лабораторной работы
— песок кварцевый фракции 0. 5 мм;
— щебень (гравия) фракции 5. 20 мм.
Группа студентов разбивается на три бригады, каждая из которых в соответствии с заданием подбирает составы тяжелого бетона, изготавливает контрольные образцы и проводит их стандартные испытания.
В результате работы приводится откорректированный состав бетона (таблицу 18), строятся графики зависимостей влияния состава тяжелого бетона на его свойства и делаются выводы.
Таблица 18 -Результаты подбора состава тяжелого бетона
источник
Подбор состава тяжелого (обычного) бетона заключается в установлении наиболее рационального соотношения между составляющими бетон материалами (цементом, водой, песком, щебнем или гравием). Такое соотношение должно обеспечивать требуемую удобоукладываемость бетонной смеси для принятого способа ее уплотнения, а также приобретение бетоном заданной прочности в назначенный срок при наименьшем расходе цемента. В отдельных случаях вводят также требования о получении бетона необходимой плотности, морозостойкости, водонепроницаемости.
Состав бетона выражают расходом всех составляющих материалов по массе на 1 м 3 уложенной и уплотненной бетонной смеси или же отношением массы составляющих материалов смеси к массе цемента, принимаемой за единицу, т. е. 1 : х : у (цемент : песок : щебень или гравий) при В/Ц = z. Например, в первом случае состав бетона: цемента — 280, песка — 670, щебня — 1300, воды — 170 кг/м3, а во втором случае: 1:2,4:4,7 при В/Ц = 0,6.
Различают два состава бетона: номинальный (лабораторный), рассчитанный для материалов в сухом состоянии, и производственный (полевой) — для материалов в естественно-влажном состоянии.
Для расчета состава тяжелого бетона имеется несколько методов, среди которых наиболее простым и удобным является метод расчета по «абсолютным объемам». В основу этого метода положены условия: а) свежеприготовленная бетонная смесь после укладки в форму или в опалубку и уплотнения в ней не будет иметь пустот; б) цементно-песчаный раствор в бетонной смеси должен заполнить пустоты в крупном заполнителе с учетом некоторой раздвижки зерен. Состав бетона по методу «абсолютных объемов» подбирают в два этапа. Вначале рассчитывают ориентировочный состав бетона, затем расчет проверяют и уточняют по результатам пробных замесов и испытаний контрольных образцов.
Для расчета состава тяжелого бетона необходимо иметь следующие данные: заданную марку бетона Rб, требуемую удобоукладываемость бетонной смеси, определяемую осадкой конуса Oк, см, а также характеристику исходных материалов вид и активность цемента Rц, насыпную плотность составляющих ρн.ц., ρн.п., ρн.щ(г) и их истинную плотность ρц, ρп, ρщ(г), пустотность щебня или гравия Vп.щ(г), наибольшую крупность их зерен и влажность заполнителей Wп, Wщ(г).
Состав бетона для пробных замесов рассчитывают в следующей последовательности: вычисляют водоцементное отношение, расход воды, расход цемента, после чего определяют расходы крупного и мелкого заполнителя на 1 м 3 бетонной смеси:
1. Водоцементное отношение (В/Ц) вычисляют исходя из требуемой прочности бетона, активности цемента и с учетом вида и качества составляющих по следующим формулам:
для бетонов с водоцементным отношением В/Ц ≥0,4
, (1)
для бетонов с водоцементным отношением В/Ц 2 (МПа); Rц – активность цемента, кгс/см 2 (МПа); А и А1 – коэффициенты, учитывающие качество материалов (прил. 1).
После преобразования относительно В/Ц приведенные выше формулы имеют следующий вид:
или 
. (3)
2. Расход воды (водопотребность, л/м 3 ) ориентировочно определяют исходя из заданной удобоукладываемости бетонной смеси по прил. 2, которая составлена с учетом вида и крупности зерен заполнителя.
3. Расход цемента на 1 м 3 бетона вычисляют по уже известному водоцементному отношению и определенной по прил. 2 водопотребности бетонной смеси. Если расход цемента на 1 м 3 бетона окажется меньше минимально допустимого (прил. 3, 4), то из условия получения плотного бетона расход цемента увеличивают до требуемой нормы или вводят тонкомолотую добавку.
4. Расход заполнителей песка, щебня или гравия (кг на 1 м 3 бетона) вычисляют исходя из двух условий:
во-первых, сумма абсолютных объемов всех компонентов бетона равна 1 м 3 уплотненной бетонной смеси, т.е.
, (4)
,
,
,
– абсолютные объемы материалов, м 3 ;
во-вторых, цементно-песчаный раствор заполнит пустоты в крупном заполнителе с некоторой раздвижкой зерен, т. е.
, (5)
где Vп.щ(г) пустотность щебня (гравия) в рыхлом состоянии; ρн.щ(г) —насыпная плотность щебня (гравия), кг/м 3 ; α коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия); для подвижной смеси принимают (Ок = 4…15 см) в пределах 1,25 1,6 в зависимости от расхода цемента (прил. 5); для малоподвижных (Ок =1…3 см) 1,2 1,5; для жестких 1,05 1,1.
Решая совместно эти два уравнения, находят формулу для определения расхода щебня (гравия) в кг на 1 м 3 бетона:
. (6)
После определения расхода щебня (гравия) рассчитывают расход песка в килограммах на кубический метр как разность между проектным объемом бетонной смеси и суммой абсолютных объемов цемента, воды и крупного заполнителя по формуле
. (7)
5. Определив расход компонентов Ц, В, П, Щ(Г) на 1 м 3 бетонной смеси, вычисляют ее расчетную среднюю плотность: ρ.б.см= Ц+В+П+Щ(Г), кг/м 3 , и коэффициент выхода бетона β делением объема бетонной смеси (1 м 3 ) в уплотненном состоянии на сумму объемов сухих составляющих, затраченных на ее приготовление:
, (8)
где Vц, Vп, Vщ(г) объем сухих составляющих, затраченных на приготовление 1 м 3 бетонной смеси, м 3 ; Ц, П, Щ (Г) – расход сухих материалов на 1 м 3 бетона, кг; ρн.ц, ρн.п, ρн.щ(г) – насыпная плотность сухих материалов, кг/м 3 .
Значение коэффициента выхода бетона β обычно находится в пределах 0,55—0,75.
источник
От правильности проектирования состава тяжелого бетона зависят его плотность и прочность, которые, в свою очередь, во многом определяют такие важные свойства, как морозостойкость, водонепроницаемость и др. Рациональным считается тот состав тяжелого бетона, в котором расход вяжущего минимален при условии получения заданной прочности и других свойств бетона и необходимой удобоукладываемости бетонной смеси.
Состав бетона выражают двумя способами: на стройках в виде соотношения по массе (реже по объему, что менее точно) между расходами цемента, песка и щебня с обязательным указанием В/Ц; на бетонных заводах в виде расхода всех материалов в килограммах на 1 м 3 уложенной и уплотненной бетонной смеси. В первом случае массу или объем цемента принимают за единицу, поэтому соотношение между составными частями бетона имеет вид 1:X:Y при определенном В/Ц (где X – количество частей песка; Y – количество частей щебня или гравия).
Сначала определяют номинальный (лабораторный) состав бетона без учета влажности заполнителей, затем производственный (полевой) – с учетом влажности заполнителей.
Подбор состава включает в себя как расчетные операции (определение предварительного состава), так и его проверку на опытных замесах.
Расчет предварительного состава тяжелого бетона производят на основе зависимости прочности бетона от активности цемента, цементно-водного фактора и качества заполнителей, а также зависимости подвижности бетонной смеси от расхода воды и других факторов.
Водопотребность бетонной смеси (расход воды на 1 м 3 бетона) назначают в зависимости от ее удобоукладываемости (подвижности или жесткости). Удобоукладываемость смеси, если она не задана, выбирается в зависимости от вида конструкции и способа формования.
Определение расходов песка и крупного заполнителя основано на формулах, которые вытекают из физических основ структурообразования бетона (принципы метода абсолютных объемов):
а) сумма абсолютных объемов всех компонентов бетонной смеси равна 1 м 3 свежеуложенного уплотненного бетона, т.е.
(1000 дм 3 );
б) цементно-песчаный раствор занимает промежутки между зернами крупного заполнителя с определенной их раздвижкой:
,
где Ц, В, П, Щ – расходы соответственно цемента, воды, песка и щебня в килограммах на 1 м 3 бетона; Vп – пустотность щебня в долях единицы; rщ, rп и rц – истинные плотности соответственно щебня, песка и цемента, кг/дм 3 ; rнщ – насыпная плотность щебня, кг/дм 3 ; a – коэффициент раздвижки зерен щебня раствором (a = 1,05. 1,1 для жестких смесей; a = 1,25. 1,4 для подвижных смесей).
Решая совместно эти два уравнения, получаем формулы для определения расхода заполнителей на 1 м 3 бетона:
,
.
Полученный расчетом состав проверяют в лаборатории и при необходимости вносят в него соответствующие поправки.
Полевой состав бетона определяют с учетом влажности заполнителей. Для этого находят содержание воды в заполнителях по формулам
; 
,
где Вп, Вщ – содержание воды в песке и щебне, кг; Wп, Wщ – влажность песка и щебня (в долях единицы).
Расход заполнителей увеличивают соответственно с массой содержащейся в них воды. Расход воды уменьшают на величину 
. Расход цемента не изменяют.
Коэффициент выхода бетона, который представляет собой степень уменьшения объема бетонной смеси по сравнению с суммарным объемом исходных материалов и обычно равен 0,6 – 0,7, вычисляют по формуле
.
При определении состава бетона с химическими добавками учитывают их воздействие на свойства бетона соответствующими коэффициентами. Например, если в бетонную смесь вводят пластификатор (ЛСТ и др.) или суперпластификатор (С-3 и др.), то расход воды уменьшают соответственно на 10 или 20 %. В остальном порядок определения состава бетона не изменяют.
Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:
Лучшие изречения: При сдаче лабораторной работы, студент делает вид, что все знает; преподаватель делает вид, что верит ему. 9036 — 
| 7195 — 
или читать все.
178.45.150.72 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.
Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно
источник
Подбор состава бетонной смеси производится с целью получения смеси с заданными свойствами, обеспечивающими необходимую прочность бетона в требуемые сроки при минимально возможном содержании цемента в 1 м 3 объема, а также в отдельных случаях определенную водонепроницаемость, стойкость против коррозии и т. д. Подбор состава осуществляется с учетом режимов приготовления, уплотнения смеси при формовании и условий твердения отформованных изделий.
Наиболее простым и удобным методом определения состава обычного бетона является метод расчета по абсолютным объемам, разработанный проф. Б. Г. Скрамтаевым. Расчет и подбор бетона после испытания сырьевых материалов ведут в следующей последовательности: 1) определение оптимального водосодержания, обеспечивающего требуемые показатели удобоукладываемости смеси, и цементно-водного отношения; 2) установление расхода цемента на 1 м 3 смеси, обеспечивающего требуемую прочность бетона в заданный срок при определенных режимах уплотнения и твердения; 3) определение расхода заполнителей на 1 м 3 уложенной и уплотненной смеси, выбор рационального зернового состава заполнителей и соотношения между ними; 4) уточнение опытного состава смеси и расчет производственного состава.
Используя сухие материалы, сначала определяют так называемый номинальный (лабораторный) состав бетона:
1. Ориентировочный расход воды на 1 м 3 смеси требуемой удобоукладываемости на портландцементе М400 определяют по графикам или таблице в зависимости от размера, формы и состояния поверхности зерен заполнителей.
| Осадка конуса, см | Жесткость, с | Расход воды (л/м 3 ) при наибольшей крупности зерен заполнителя, мм | |||||
| гравия | щебня | ||||||
| 10 | 20 | 40 | 10 | 20 | 40 | ||
| — | 150-200 | 135 | 130 | 128 | 150 | 145 | 135 |
| — | 80-120 | 145 | 140 | 135 | 160 | 155 | 140 |
| — | 60-80 | 155 | 150 | 140 | 165 | 160 | 150 |
| — | 30-50 | 165 | 160 | 150 | 175 | 170 | 160 |
| 1-2 | — | 185 | 170 | 155 | 200 | 185 | 170 |
| 3-5 | — | 195 | 180 | 165 | 210 | 195 | 180 |
| 6-8 | — | 205 | 190 | 175 | 220 | 205 | 190 |
| 9-12 | — | 215 | 200 | 185 | 230 | 215 | 200 |
При расходе цемента свыше 400 кг/м 3 расход воды увеличивают на 10 л на каждые 100 кг цемента.
2. При использовании пуццолановых портландцементов расход воды увеличивают на 15-20 л.
3. В случае применения мелкого или крупного песка с водопотребностью, отличающейся от 7%, расход воды соответственно увеличивают или уменьшают на 5 л на каждый процент понижения или повышения водопотребности песка.
Зная расход воды, ориентировочно определяют В/Ц (Ц/В) по формулам:
для смесей с В/Ц ≥ 0,4 (Ц/В ≤ 2,5)
где Rб — расчетная марка бетона, кг/см 2 ; Rц — активность цемента (ГОСТ 310—60); А и А1 — эмпирические коэффициенты, для заполнителей высококачественных А = 0,65, А1 = 0,43; рядовых А = 0,6; А1 = 0,4; пониженного качества А = 0,55; А1 = 0,37.
Эти формулы действительны для умеренно-жестких и пластичных смесей, уплотняемых вибрированием, а также не учитывают минералогического состава и тонкости помола цемента, свойств заполнителей и условий твердения бетона. Более точное значение Ц/В рекомендуется определять опытным путем, для чего из местных материалов изготавливают серию бетонных образцов с четырьмя-пятью Ц/В (1;5; 2; 2,5; 3) и выявляют зависимость прочности бетона от Ц/В.
Определив цементно-водное отношение и количество воды, вычисляют расход цемента Ц = (Ц/В)·В. Если полученное значение окажется меньше допустимого по условию плотности бетона согласно СН 386—74, то его увеличивают или вводят тонкомолотые добавки.
Содержание заполнителей определяют по формулам, составленным из условия, что сумма абсолютных объемов всех компонентов, расходуемых на 1 м 3 бетона, равняется 1000 л уплотненной бетонной смеси, а объем песчаного раствора несколько больше объема пустот крупного заполнителя, что обеспечивает некоторую раздвижку его зерен (при этом небольшой объем воздуха, вовлеченный в смесь при его перемешивании, укладке и уплотнении, в расчет не принимают)
где Vпуст — пустотность крупного заполнителя, доли от его, объема; α — коэффициент, учитывающий увеличение объема раствора с учетом раздвижки зерен крупного заполнителя в смеси и зависящий от расхода цемента и вида заполнителей, для жестких смесей α= 1,05-1,1; для подвижных с В/Ц = 0,4 3 бетонной смеси по массе, кг; k — коэффициент увеличения потребного объема песка с учетом раздвижки зерен крупного заполнителя в смеси, для жестких смесей k=0,9÷1,0, для подвижных k= 1,1÷1,2.
4. По окончании предварительных расчетов производят проверку удобоукладываемости бетонной смеси, для чего берут 1/10 (по массе) от общего количества подсчитанных материалов, приготовляют 10 л бетонной смеси и определяют ее удобоукладываемость. Если она оказалась меньше требуемой, то уменьшают содержание песка на 15%, соответственно увеличивая количество щебня. Если и в этом случае удобоукладываемость оказалась меньше требуемой, то добавляют цемент порциями по 10% от первоначальной навески до тех пор, пока не будет достигнута необходимая удобоукладываемость. Одновременно с цементом добавляют и соответствующее количество воды. Если же смесь, исходного состава оказалась слишком подвижной, то уменьшают расход цемента (до нормативного предела) и воды. Если это оказывается недостаточным, то постепенно уменьшают количество воды, проверяя каждый раз удобоукладываемость смеси.
Для оценки экономичности бетонной смеси приготавливают дополнительно два замеса с увеличенным содержанием песка (на 10 и 20% от принятой навески) и выбирают тот состав, при котором потребовалось меньшее количество цемента для обеспечения заданной удобоукладываемости смеси. Замерив получаемый объем смеси и зная расход материалов на пробный замес, определяют расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси и выражают ее состав в виде соотношения 1 : х : у по массе или объему с указанием величины В/Ц (Ц/В).
Уплотнение бетонной смеси в лаборатории осуществляется теми же способами, которые применяются на заводах при формовании изделий. Бетонные образцы, изготовленные из смеси уточненного состава, испытывают на сжатие. Испытания производят через 28 суток или в другие установленные сроки. При тепловлажностной обработке образцов испытание ведут через 4 ч после окончания обработки.
Пересчет номинального состава бетонной смеси на рабочий (полевой) производят путем уменьшения количества вводимой воды и увеличения расхода заполнителей на величину, равную содержанию влаги в песке и крупном заполнителе.
Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.
источник
Подбор состава бетона производят с целью получения бетона с требуемыми качественными показателями, установленными в проектной документации на изделия или конструкции, при минимальном расходе цемента или другого вяжущего.
Состав бетона подбирают на средний уровень прочности бетона, устанавливаемый в соответствии с фактической его однородностью по прочности на сжатие, растяжение или растяжение при изгибе.
Подбор состава бетона включает в себя определение номинального состава, расчет и передачу в производство рабочего состава.
Номинальный состав бетона определяют в следующей последовательности:
устанавливают характеристики исходных материалов;
производят расчет начального и дополнительных составов бетона;
делают пробные замесы всех составов с корректировкой удобоукладываемости бетонной смеси;
изготавливают и испытывают образцы бетона по всем требуемым показателям качества;
обрабатывают полученные результаты и выбирают номинальный состав бетона, обеспечивающий получение бетонной смеси и бетона с требуемыми показателями качества при минимальном расходе вяжущего.
Начальный состав бетона рассчитывают исходя из фактических характеристик материалов по известным методикам.
Дополнительные составы рассчитывают аналогично начальному при значениях варьируемых параметров состава, отличающихся от принятых при расчете начального на ±(15…30%).
После определения номинального состава, устанавливают рабочий состав бетона с учетом фактической влажности заполнителей, который передают в производство.
Приведенная методика подбора состава бетона распространяется на все его виды.
1. Расчет начального и дополнительных составов бетона начинают с определения водо-цементного отношения по формуле Боломея-Скрамтаева, которую еще называют законом прочности бетона:
где RЦ – активность цемента, определяемая по стандартной методике, А – коэффициент, характеризующий качество используемых заполнителей, Rб – класс бетона по прочности. Знак «+» ставится, если Ц/В > 2,5; знак «-», если Ц/В ≥ 2,5.
2. Количество воды затворения находят в зависимости от заданной подвижности или жесткости бетонной смеси по графикам или таблицам с учетом водопотребности мелкого заполнителя.
3. Расход цемента находят, зная количество воды затворения и водо-цементное отношение: Ц = В/(В/Ц).
4. Расход крупного и мелкого заполнителей определяют исходя из пустотности, насыпной плотности с помощью уравнения абсолютных объемов.
Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Взаимодействие цемента с водой прекращается, если бетон высыхает или замерзает. Раннее высыхание и замерзание бетона непоправимо ухудшает его строение и свойства.
Бетон нуждается в уходе, создающем нормальные условия твердения, в особенности в начальный период. В теплое время года влагу в бетоне сохраняют путем поливки и укрытия. На поверхность свежеуложенного бетона наносят битумную эмульсию или его укрывают пленками.
Прочность при сжатии является основным показателем механических свойств бетона. Она определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, изготовленных из данной бетонной смеси и выдержанных в течение 28 суток.
По пределу прочности при сжатии для тяжелых бетонов установлены следующие марки: М200, М250, МЗОО, М350, М400, М450, М500, М600, М700, М800. Основные факторы, влияющие на прочность бетона — активность цемента и соотношение массы воды и цемента (водоцементное отношение В/Ц или обратное ему цементоводное отношение — Ц/В). Зависимость прочности обычного бетона от Ц/В и марки цемента в общем виде выражают формулой Боломея-Скрамтаева:
1) для обычных бетонов (Ц/В 2,5) Rб = А1 Rц (Ц/В + 0,5);
где Rб — прочность бетона в возрасте 28 сут. при твердении в нормальных условиях, МПа;
Rц — активность цемента, МПа; А(А1) — коэффициенты, учитывающие качество заполнителей и вяжущего (для высококачественных -0,65 (0,43), для рядовых –0,6 (0,4), для пониженного качества –0,55 (0,37)).
На прочность бетона влияние оказывает зерновой состав заполнителей, правильность перемешивания его составляющих. Значительное влияние на прочность бетона оказывают степень уплотнения бетонной смеси, продолжительность и условия твердения бетона. Хорошо уплотненный бетон в благоприятных температурных и влажностных условиях непрерывно набирает прочность в течение ряда лет.
При этом в первые 7 -10 сут. прочность бетона растет довольно быстро, затем рост прочности к 28 сут. замедляется и в возрасте свыше 1 года затухает, в 7-суточном возрасте имеют среднюю прочность, равную 60 — 70% 28-суточной (марочной) прочности, в возрасте 180 сут., 1 года и 2 лет их прочность соответственно составляет 150, 175 и 200 % марочной прочности. Прочность бетона в возрасте n:
Rn=R28· (Lg n / Lg 28), где 90 > n ≥ 3 суток.
источник
От правильности проектирования состава тяжелого бетона зависят его плотность и прочность, которые, в свою очередь, во многом определяют такие важные свойства, как морозостойкость, водонепроницаемость и др. Рациональным считается тот состав тяжелого бетона, в котором расход вяжущего минимален при условии получения заданной прочности и других свойств бетона и необходимой удобоукладываемости бетонной смеси.
Состав бетона выражают двумя способами: на стройках в виде соотношения по массе (реже по объему, что менее точно) между расходами цемента, песка и щебня с обязательным указанием В/Ц; на бетонных заводах в виде расхода всех материалов в килограммах на 1 м 3 уложенной и уплотненной бетонной смеси. В первом случае массу или объем цемента принимают за единицу, поэтому соотношение между составными частями бетона имеет вид 1:X:Y при определенном В/Ц (где X – количество частей песка; Y – количество частей щебня или гравия).
Сначала определяют номинальный (лабораторный) состав бетона без учета влажности заполнителей, затем производственный (полевой) – с учетом влажности заполнителей.
Подбор состава включает в себя как расчетные операции (определение предварительного состава), так и его проверку на опытных замесах.
Расчет предварительного состава тяжелого бетона производят на основе зависимости прочности бетона от активности цемента, цементно-водного фактора и качества заполнителей, а также зависимости подвижности бетонной смеси от расхода воды и других факторов.
Водопотребность бетонной смеси (расход воды на 1 м 3 бетона) назначают в зависимости от ее удобоукладываемости (подвижности или жесткости). Удобоукладываемость смеси, если она не задана, выбирается в зависимости от вида конструкции и способа формования.
Определение расходов песка и крупного заполнителя основано на формулах, которые вытекают из физических основ структурообразования бетона (принципы метода абсолютных объемов):
а) сумма абсолютных объемов всех компонентов бетонной смеси равна 1 м 3 свежеуложенного уплотненного бетона, т.е.
(1000 дм 3 );
б) цементно-песчаный раствор занимает промежутки между зернами крупного заполнителя с определенной их раздвижкой:
,
где Ц, В, П, Щ – расходы соответственно цемента, воды, песка и щебня в килограммах на 1 м 3 бетона; Vп – пустотность щебня в долях единицы; rщ, rп и rц – истинные плотности соответственно щебня, песка и цемента, кг/дм 3 ; rнщ – насыпная плотность щебня, кг/дм 3 ; a – коэффициент раздвижки зерен щебня раствором (a = 1,05. 1,1 для жестких смесей; a = 1,25. 1,4 для подвижных смесей).
Решая совместно эти два уравнения, получаем формулы для определения расхода заполнителей на 1 м 3 бетона:
,
.
Полученный расчетом состав проверяют в лаборатории и при необходимости вносят в него соответствующие поправки.
Полевой состав бетона определяют с учетом влажности заполнителей. Для этого находят содержание воды в заполнителях по формулам
; 
,
где Вп, Вщ – содержание воды в песке и щебне, кг; Wп, Wщ – влажность песка и щебня (в долях единицы).
Расход заполнителей увеличивают соответственно с массой содержащейся в них воды. Расход воды уменьшают на величину 
. Расход цемента не изменяют.
Коэффициент выхода бетона, который представляет собой степень уменьшения объема бетонной смеси по сравнению с суммарным объемом исходных материалов и обычно равен 0,6 – 0,7, вычисляют по формуле
.
При определении состава бетона с химическими добавками учитывают их воздействие на свойства бетона соответствующими коэффициентами. Например, если в бетонную смесь вводят пластификатор (ЛСТ и др.) или суперпластификатор (С-3 и др.), то расход воды уменьшают соответственно на 10 или 20 %. В остальном порядок определения состава бетона не изменяют.
Дата добавления: 2014-01-11 ; Просмотров: 687 ; Нарушение авторских прав? ;
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
источник
20 Авг 2019 admin 9