Подбор состава бетона

Подбор состава бетонной смеси: полевой, компьютерный методы. Рекомендуемые классы бетона

Приложение Б к ОДМ 218.3.015-2011

ФОРМА СОСТАВА БЕТОННОЙ СМЕСИ

Форма Д-26

"СОГЛАСОВАНО" "УТВЕРЖДАЮ" "____" __________ 20__ г. "____" _____________ 20__ г. Главный инженер _____________ (наименование организации) ________________ ______________ ________________ _______________ (подпись) (Ф.И.О.) (подпись) (Ф.И.О.) Состав бетонной смеси для устройства ________________________________________ (покрытия, основания) на автомобильной дороге ___________________ с ПК ______ до ПК _______ I. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ 1. ПРОЕКТНЫЕ СВОЙСТВА БЕТОНА Класс (марка) по прочности при сжатии _____________________________________ Класс (марка) по прочности на растяжение при изгибе _______________________ Марка по удобоукладываемости ______________________________________________ Марка по морозостойкости, F (ГОСТ 10060.2-95) _____________________________ Наибольшая крупность щебня (гравия), мм ___________________________________ 2. МАТЕРИАЛЫ ЦЕМЕНТ ГОСТ 10178-85 Предприятие-изготовитель __________________________________________________ Активность цемента, МПа Истинная плотность, г/куб. см Насыпная плотность, кг/куб. м ПЕСОК ГОСТ 8736-93 Предприятие (карьер)-изготовитель _________________________________________ Модуль крупности Истинная плотность, г/куб. см Насыпная плотность, кг/куб. м Содержание пылевидных и глинистых частиц, % ЩЕБЕНЬ ГОСТ 8267-93 Предприятие (карьер)-изготовитель _________________________________________ Размер фракции, мм Истинная плотность, г/куб. см Насыпная плотность, кг/куб. м Пустотность, % по объему Средняя плотность, г/куб. см Марка по прочности Марка по морозостойкости Содержание пылевидных и глинистых частиц, % ХИМИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ: II. ХАРАКТЕРИСТИКА ПОДБОРА СОСТАВА Водоцементное отношение В/Ц _______________________________________________ Коэффициент раздвижки зерен щебня _________________________________________ Коэффициент выхода ________________________________________________________ III. РАСХОД МАТЕРИАЛОВ НА 1 КУБ. М/КГ ЩЕБЕНЬ ____________________________________________________________________ ПЕСОК _____________________________________________________________________ ЦЕМЕНТ ____________________________________________________________________ ВОДА ______________________________________________________________________ ХИМИЧЕСКИЕ ДОБАВКИ_________________________________________________________ IV. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА БЕТОННОЙ СМЕСИ Удобоукладываемость: осадка конуса, см ________________________________________________________ жесткость, с _____________________________________________________________ Объем вовлеченного воздуха, % _____________________________________________ Средняя плотность, кг/куб. м ______________________________________________ Предел прочности при сжатии образцов, МПа, в возрасте: 7 сут. ___________________________________________________________________ 28 сут. __________________________________________________________________ Предел прочности на растяжение при изгибе образцов, МПа, в возрасте 28 сут. ________________________________________________________ Морозостойкость ___________________________________________________________ Начальник лаборатории ___________________ __________________ (подпись) (Ф.И.О.)

Комментарии:

Форма состава бетонной смеси. Форма N Д-26

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 м3 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 м3 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 м3 свежеуложенного уплотненного бетона, т.е.

(1000 дм3);

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 м3 бетона; Vп – пустотность щебня в долях единицы; rщ, rп и rц – истинные плотности соответственно щебня, песка и цемента, кг/дм3; rнщ – насыпная плотность щебня, кг/дм3; 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 м3 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 публикования: 2014-10-29; Прочитано: 940 | Нарушение авторского права страницы

Приложение 3. Подбор состава тяжелого бетона

Меняя расход воды и цемента, марку используемого цемента, вид и количество крупного и мелкого заполнителя, можно получать бетоны, значительно отличающиеся между собой по строительным свойствам — прочности, морозостойкости, водопоглощению, усадке и стоимости. Оптимальным для конкретных условий строительства и последующей эксплуатации будет такой состав бетона, который удовлетворяя техническим требованиям строительства, имеет наименьшую стоимость. Наиболее дефицитной и дорогостоящей частью бетона является цемент. Поэтому обычно стремятся подобрать состав бетона с минимальным расходом цемента.

Оптимальный состав бетона определяют расчетно-экспериментальным методом в три этапа: 1. Проектирование состава бетона на основе исходных данных с помощью формул, графиков и таблиц. 2. Уточнение состава бетона на пробных замесах. 3. Определение фактического расхода составляющих материалов на 1 м3 бетона, исходя из расхода материалов на оптимальный пробный замес и объема этого замеса, вычисленного по экспериментально определенной средней плотности бетонной смеси.

Окончательно состав бетона может быть выражен в виде расхода материалов на 1 м3 бетона или в частях по массе или по объему по отношению к цементу (В/Ц при этом всегда выражается по массе).

Для проектирования состава бетона необходимо иметь следующие исходные данные: назначение бетона; требуемую прочность бетона на сжатие (в возрасте 28 дней); требуемую удобоукладываемость бетонной смеси; вид и марку (активность) цемента; плотность истинную, среднюю и насыпную всех компонентов; зерновой состав заполнителей и пустотность крупного заполнителя.

Рассчитывают состав тяжелого бетона в следующем порядке.

1.

ГОСТ 27006-86. Бетоны. Правила подбора состава бетона

Обеспечение требуемой прочности бетона. Прочность бетона через 28 суток твердения, МПа, Rб = ARц(Ц/В — b), Rц — активность (марка) цемента, МПа; Ц/В — соотношение цемента и воды; А и b — коэффициенты, зависящие от вида бетона и качества заполнителей. При возможности выбора марки (активности) цемента рекомендуется, чтобы его марка (активность) была в 2…2,5 раза выше требуемой прочности бетона. Меньшая разница в этих показателях ведет к увеличению расхода цемента, при большей разнице необходимо в цемент вводить тонкомолотые минеральные добавки (молотые гранулированные шлаки, золы ТЭС, молотый известняк и т. п.).

Указанная формула позволяет определить соотношение воды и цемента В/Ц, которое при данном качестве заполнителей А и данной активности цемента Rц обеспечивает получение требуемой прочности бетона: для пластичных смесей (при В/Ц≥0,4) В/Ц — A1Rц/(Rб + 0,5A1Rц), для особожестких смесей (при В/Ц<0,4) В/Ц = A2Rц/(Rб — 0,5А2Rц).

Значение коэффициента А1 и А2

Заполнитель: А1 А2
высококачественный 0,65 0,43
рядовой 0,60 0,40
пониженного качества 0,55 0,37

2. Расход воды определяют, исходя из заданной удобоукладываемости (подвижности или жесткости) бетонной смеси по графикам или справочным таблицам (табл. 1). Расход воды выражают в л (кг) на 1 м3 бетонной смеси.

Расход воды в таблице указан для случая применения песка с модулем крупности Мк = 2,25 и водопотребностью 7%. При применении песка иной крупности и водопотребности расход воды увеличивают (или уменьшают) на 5 л на каждый процент увеличения (или уменьшения) водопотребности. Водопотребность песка определяют по модулю его крупности Мк:

Модуль крупности 1,5 2 2,5 3 3,5
Водопотребность Вв, % 10 8 6 5 4

При применении пуццолановых цементов расход воды увеличивается на 15…20 л. При расходе цемента свыше 400 кг/м3 расход воды увеличивается на 10 л на каждые 100 кг цемента.

Таблица 1. Расход воды на 1 м3 бетона, л

3. Расход цемента Ц (кг). Зная расход воды, определяют Ц = В:{В/Ц).

Если рассчитанный расход цемента окажется ниже допустимого (табл. 2), его увеличивают, добавляя соответствующее количество воды таким образом, чтобы сохранить рассчитанное В/Ц.

Таблица 2. Минимально допустимые расходы цемента, кг, в бетоне в зависимости от способа его уплотнения и условий эксплуатации

Условия эксплуатации бетона Уплотнение вибрацией Без вибрации
Постоянно соприкасается с водой; подвержен частому замораживанию и оттаиванию 240 265
Не защищен от атмосферных воздействий 220 250
Защищен от атмосферных воздействий 200 220

4. Расход заполнителей (песка и крупного заполнителя). Рассчитывают, решая совместно два уравнения, характеризующие строение бетонной смеси.

Объем 1 м3 (1000 дм3) плотно уложенной бетонной смеси слагается из абсолютных (без воздушных пустот) объемов цемента Ц/ρц, воды В, песка П/ρп и крупного заполнителя К/ρк:

Ц/ρц + В + П/ρп + К/ρк = 1 000 дм3.

Пустоты между зернами крупного заполнителя должны быть заполнены растворной смесью с учетом некоторой раздвижки зерен, значение которой определяется коэффициентом раздвижки α:

Ц/ρц + П/ρп + В = VпαК/ρ1п,

где Ц, В, П, К — расходы соответственно цемента, воды, песка и крупного заполнителя, кг 1 м3 бетона; ρц, ρп, ρк — соответственно истинные плотности цемента, песка, крупного заполнителя, кг/м3; ρ1к — насыпная плотность крупного заполнителя, кг/м3; Vп — относительный объем пустот (пустотность) крупного заполнителя.

Коэффициент раздвижки зерен для жестких бетонных смесей принимают равным 1,05…1,15, в среднем- 1,1; для пластичных смесей а принимают по табл. 3.

Таблица 3. Коэффициент раздвижки зерен а в зависимости от расхода цемента и В/Ц

Решая совместно приведенные выше уравнения, получаем формулы для определения расходов (в кг на 1 м3 бетона) крупного заполнителя К = 1000/(Vпα/ρ1к + 1/ρк), и песка П = (1 000 — Ц/ρц — В — К/ρк)ρп.

Таким образом получают расчетный состав бетона в виде расхода материалов Ц, В, П, К в кг для получения 1 м3 бетона. Расчетная плотность бетонной смеси (кг/м3) ρm = Ц + В + П + К.

На основании рассчитанного состава бетона определяют расход материалов на пробные замесы объемом 10…15 дм3 (0,01…0,015 м3). Желательно провести корректировку полученного состава по В/Ц и по соотношению П/К (песок: крупный заполнитель). Для этого делают по 5 пробных замесов: расчетный и четыре отличающиеся от расчетного по В/Ц и по П/К на ±10%.

У каждого пробного замеса проверяют удобоукладываемость и при

необходимости добавляют либо воду и цемент (не изменяя В/Ц), либо песок и крупный заполнитель (не изменяя П/К) до получения требуемой удобоукладываемости.

Из полученных бетонных смесей формуют по три стандартных образца-куба, определяя при этом фактическую плотность бетонной смеси (по массе бетона в форме и объему формы). Через 28 дней нормального твердения образцы бетона испытывают.

На основании данных испытаний определяют уточненный состав бетона, обладающий требуемыми свойствами и имеющий минимальный расход цемента.

vsyovdom.ru 89.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *