Водоцементное отношение для бетона

Незаменимый в строительстве материал – бетон, состоящий из цемента, воды, песка и щебня, обладает определёнными качествами, в зависимости от взятых пропорций компонентов. Чтобы создать из этой смеси прочную монолитную структуру, важно соблюдать пропорции цемента и воды. Песок и цемент добавляются не для крепости, а с целью уменьшения деформаций застывшего бетона, создания структурного каркаса.

Бетонные смеси, применяемые в производстве, оцениваются несколькими техническими характеристиками. Самая важная – удобоукладываемость. Это способность смеси при заполнении формы создавать однородную, уплотнённую массу, лёгкость в укладке, прочность при затвердевании и отсутствие расслаивания. Удобоукладываемость определяется по трём показателям: жесткость, подвижность и связность смеси. Но этими характеристиками удобоукладываемость бетона не ограничивается, потому что для разных конструкций требуются различные средства уплотнения бетона. Например, необходимая для массивных конструкций удобоукладываемость совершенно не подходит для тонкостенных элементов.

Прочность бетонной конструкции зависит от уплотнения при заливке бетонной смеси. Процесс  уплотнения производится способом трамбования или вибрацией для удаления из смеси пузырьков воздуха. Удобоукладываемость имеет отношение не только к бетонным смесям, но и к готовому продукту – бетону. При наличии пор в бетоне, его прочность значительно снижается.

Таблица.  Марки бетона по удобоукладываемости

 

Жесткие смеси

Жесткие смеси (иначе называемые: «трамбованные» бетоны) с минимальным содержанием воды дают наиболее прочный материал. Их обязательно применяют для всех ответственных сооружений. Для достижения наибольшей плотности жёсткого бетона необходима значительная работа при трамбовании, и при этом на поверхности появляется лишь незначительное количество воды. Если жесткую смесь  сжать в руке, то получится плотный комок без следов раствора на ладони. Подвижные и пластичные смеси более прочно сцепливаются с арматурой , образуют гладкие поверхности, их легче приготавливать. При перерывах в бетонировании жёсткими смесями сцепление слоёв меньше, чем пластическими. Производство жёсткого бетона значительно сложнее и дороже и поэтому применяется только там, где сооружения вскоре после возведения подвергаются большим нагрузкам и для изготовления искусственных камней.

Сверхжесткий бетон

Сверхжесткий бетон получают из сверхжестких смесей путём гидротермальной обработки. Эти смеси после перемешивания уплотняются и из рыхлого состояния переходят в твёрдое без промежуточного жидкого состояния – от сыпучего к твёрдому без разжижения.

Значение водоцементного соотношения бетонной смеси

В промышленности применяются редко. В основном эти смеси представляют интерес для технологий изготовления бетона автоклавного твердения.

Подвижные бетонные смеси

Подвижные бетонные смеси применяют для изготовления монолитных конструкций, изделий из бетона, получаемых методом заливки смесей в формы. Подвижность бетона классифицируется от П-1 до П-5 (1 — самая малоподвижная, 5 – самая пластичная). Для монолитных работ чаще всего используют смеси П-2 и П-3. В бетон марки П-4 и П-5 добавляют специальные пластификаторы.

Связность бетонной смеси – это способность сохранения однородной структуры, когда бетон не расслаивается во время транспортировки и укладки. При уплотнении крупные и тяжёлые наполнители (щебень, гранит) оседают, а мелкие (керамзит) поднимаются вверх. Из-за этого заметно ухудшается структура и прочность бетона.Чтобы этого избежать, необходимо правильно планировать количество мелкого наполнителя, снижать расход воды, добавлять пластификаторы. На удобоукладываемость бетона влияют состав цементного теста, вид используемого цемента, вода, пропорции между крупным наполнителем и песком, активные добавки.

Водоцементное отношение

Cтраница 1

Водоцементное отношение ( В / Ц) и удельное содержание цемента ( Ц) рассчитывают путем введения определенного значения а в номограммы.

Подбор состава бетонной смеси и расчет материалов на замес бетономешалки

Водоцементное отношение равно отношению массы воды к массе цемента в замесе. От его величины зависит непроницаемость бетона. Считается, что при отношении, равном 0 56 — 0 6, бетон имеет нормальную непроницаемость, 0 46 — повышенную непроницаемость, 0 45 — очень высокую непроницаемость.  

Водоцементное отношение является по существу решающим фактором в регулировании пористости бетона. Известно , что количество химически связанной воды цементами среднего минералогического состава округленно можно принять равным к трехмесячному сроку 20 %, а к годичному 25 % от. Вся излишняя вода, вводимая в бетон в силу ( Необходимости получения удобоукладываемой бетонной смеси, создает пористую структуру цементного камня. Если же учесть, что, кроме пористости цементного камня, имеют место другие виды неплотностей бетона, то общая пористость его будет несколько выше.  

Водоцементное отношение является по существу решающим фактором в регулировании пористости бетона. Известно , что количество химически связанной воды цементами среднего минералогического состава к трехмесячному сроку достигает около 20 / о, а к годичному — 25 % веса цемента. Излишняя вода, вводимая в бетонную смесь для повышения удобоукладываемости, создает пористую структуру цементного камня.  

Водоцементное отношение принимают равным 1: 4 как для первой, так и для второй рецептуры.  

Водоцементное отношение находим интерполяцией по табл. 193: В / Д-035. Пользуясь табл. 194, которая соответствует этому значению В / Ц, определяем состав смеси: цемента 525 кг, песка 590 кг, щебня 1100 кг, вода 185 л на 1 м3 бетона.  

Водоцементное отношение и расход цемента являются важными факторами; повышенный расход цемента позволяет получить плотную смесь при низком водоцементном отношении. Хорошее уплотнение бетона и высокое качество работ, особенно в конструкциях стыков, имеют большое значение. Вид применяемого цемента имеет меньшее значение; хорошие результаты дают глиноземистый, сульфатостойкий, шлакопорт-ландцемент и пуццолановый портландцемент.  

Водоцементное отношение раствора подбирается опытным путем так, чтобы расплыв конуса из раствора после 30 встряхиваний на встряхивающем столике находился IB пределах 106 — 115 мм. Выбранная консистенция в 105 — 110 мм обеспечивает хорошее уплотнение раствора при 3-мин вибрации. Испытание цемента в пластичном растворе с определенной консистенцией, но с различным В / Ц позволяет определять прочность вяжущего с учетом его водопотребности.  

Водоцементное отношение раствора для изготовления балочек устанавливают по консистенции раствора, определяемого расплывом конуса.  

Водоцементное отношение мокрой смеси обычно на 20 % больше.  

Водоцементное отношение приготовляемого цементного раствора, в зависимости от класса цемента, должно соответствовать значениям, приведенным ниже.  

Водоцементным отношением ( В / Ц) называют отношение массы воды к массе цемента в свежеизготовленной бетонной смеси, причем учитывают только свободную, не поглощенную заполнителями воду.  

Водоцементным отношением называется отношение количества воды затворения к количеству цемента по массе.  

Установив Водоцементное отношение в бетоне и руководствуясь потребной консистенцией бетонной смеси, видом заполнителя и его наибольшей крупностью, определяют, пользуясь табл. 194 — 202, количество цемента ( Ц), песка ( Я), крупного заполнителя ( Кр) и воды ( В) на 1 ж3 уплотненного бетона.  

Страницы:      1    2    3    4    5

Поиск Лекций

Определяют водоцементное соотношение по формуле 1.

Расчет состава обычного (тяжелого) бетона

Бетонная смесь состоит вяжущего вещества (цемента), воды, крупного и мелкого заполнителя. Для получения ориентировочного состава бетона применяют различные методы расчета. В методических указаниях рассмотрен расчет обычного тяжелого бетона методом абсолютных объемов. Порядок расчета следующий:

1. Назначают вид крупного заполнителя.

В качестве его для тяжелого бетона применяют щебень или гравий.

Как приготовить бетон: требования к материалам, пропорции и расчет состава

Область применения при производстве бетона существенно зависит от крупности наибольших зерен. Для массивных сооружений (массивные подпорные стенки, плотины, монолитные фундаменты) размер зерен не нормируется. В армированных конструкциях Днаиб должен быть не больше ¾ наименьшего расстояния между стержнями и не более 1/3 наименьшего размера бетонируемой конструкции. Для сборных железобетонных конструкций крупность щебня устанавливается по таблице 3.

Таблица 3 — Наибольшая крупность щебня (гравия) применяемого при производстве сборных железобетонных конструкций

Вид конструкций Предельная крупность зерен гравия (щебня) (Днаиб), мм
Ребристые конструкции, многопустотные панели, элементы тонкостенных оболочек, балки и другие изделия с размерами ребер, стенок полок до 25 мм или с многорядной арматурой
То же, армированные с наименьшими размерами ребер, стенок, полок, от 25 до 80 мм, с расстоянием между стержнями арматуры более 15 мм.
Крупноразмерные изделия (колонны, балки, ригели, фундаментные плиты, блоки и др.) с расстоянием между стержнями арматуры более 30 мм

2. Марку цемента.Назначается в зависимости от требуемого класса бетона (таблица 4)

Таблица 4 — Рекомендуемая марка цемента в зависимости от прочности бетона

Прочность бетона, МПа
Марка цемента

Определяют водоцементное соотношение по формуле 1.

, если предполагаемое водоцементное соотношение > 0,4

или , если предполагаемое водоцементное соотношение < 0,4

где Rц – активность цемента, кгс/см2;

RБ — планируемый предел прочности бетона в возрасте 28 сут, кгс/см2.

А и А1 – коэффициенты учитывающие влияние на прочность бетона исходных материалов, принимаются по таблице 5.

Таблица 5 — Значение коэффициентов А и А1 в зависимости от качества материалов

Характеристика исходных материалов для бетона А А1
Высококачественные (щебень из плотных и прочных горных пород, песок, оптимальной крупности, отвечающий соответствующим стандартам, портландцемент высокой активности без добавок или с минимальным количеством добавки, заполнители промыты) 0,65 0,43
Рядовые (гравий соответствующий техническим требованиям ГОСТа, портландцементы средней активности, шлакопортландцементы – высокой активности) 0,60 0,40
Пониженного качества (крупный заполнитель – пониженного качества, мелкий песок, низкоактивные цементы) 0,55 0,37

4. Определяют ориентировочный расход воды.Он зависит от необходимой удобоукладываемости смеси: жесткости или пластичности и наибольшей крупности крупного заполнителя (рисунок 12).

Пластичные смеси

Жесткие смеси

Рисунок 12 – График водопотребности бетонной смеси, изготовленной с применением портландцемента, песка средней крупности с водопотребностью 7% и гравия с наибольшей крупностью а – 80; б – 40; в – 20 и г – 10 мм.

При этом следует внести ряд поправок:

— если в качестве крупного заполнителя используется щебень, к значению, полученному с графика, добавляют 10 л;

— если водопотребность песка меньше или больше 7% расход воды уменьшают или увеличивают на 5 л на каждый процент водопотребности;

— при применении пуццолановых цементов расход воды увеличивают на 15-20л;

— при расходе цемента более 400 кг расход воды увеличивают на 10 л на каждые 100 кг (сверх 400);

— если крупный заполнитель поглощает воду, то поглощаемое количество нужно прибавить к полученному количеству воды.

5. При известном водоцементном соотношении и необходимом расходе воды вычисляют необходимое количество цемента:

(2)

Полученное значение Ц сопоставляют с минимально допустимым расходом цемента из условий получения связной смеси (таблица 6). Если полученное расчетное значение меньше указанного в таблице минимума, дальнейший расчет ведем по Цмин.

Таблица 6 — Минимальный расход цемента (Цмин) для получения нерасслаивающейся плотной бетонной смеси, кг на 1 м3 бетона

Смесь Предельная крупность заполнителя, мм
Особо жесткая
Жесткая
Малоподвижная
Подвижная
Литая

6. Вычисляют расход крупного заполнителя (щебня или гравия):

(3)

где — средняя и насыпная плотность гравия (щебня);

Vмз – межзерновая пустотность, ед.

(4)

&#945; – коэффициент раздвижки зерен гравия (щебня) для жестких бетонных смесей принимают 1,05…1,15, в среднем 1,1. Для пластичных смесей этот показатель принимают по таблице 7.

Таблица 7 — Коэффициент раздвижки зерен (&#945;) в зависимости от В/Ц и расхода цемента

Расход цемента, кг Водоцементное соотношение
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
1,26 1,32 1,38
1,30 1,36 1,42
1,32 1,38 1,44
1,31 1,40 1,46
1,44 1,52 1,56
1,52 1,56

Примечания.

1. При других значениях В/Ц и Ц коэффициенты &#945; находят интерполяцией

2. При использовании мелкого песка с водопотребностью более 7% уменьшают на 0,03 на каждый процент увеличения водопотребления песка. Если меньше 7%, увеличивается на 0,03 на каждый процент уменьшения водопотребления.

7. Устанавливают расход песка в килограммах:

(5)

где Щ, Ц и В – масса щебня, цемента и воды, кг.

и — средняя плотность зерен щебня, песка и цемента, т/м3, значения плотности определяются опытным путем или в соответствии с заданием. Среднюю плотность частиц цемента можно принять 3.1 т/м3.

8. Определяем среднюю плотность бетонной смеси по формуле

rб = Ц + В + Щ + П (6)

Задачи

1.Для получения 1500 тыс м3 бетона марки 200 с подвижностью 6 см подготовлен среднезернистый песок и чистый фракционированный щебень с размером зерен до 80 мм. Определить потребное количество портландцемента М300.

2.Определить расход щебня на 1 м3 бетонной смеси, если расход цемента 350 кг Ц/В = 2, кг/м3, кг/м3, кг/м3

3.Какой объем бетона можно изготавливать имея 2500 м3 песка если в состав 1 м3 входит 300 кг цемента 200 л воды 1250 кг гранитного щебня кг/м3, кг/м3.

Литература

1. ГОСТ 8267-82. Технические условия. Щебень из природного камня для строительных работ.

2. ГОСТ 8268-82. Технические условия. Гравий для строительных работ.

3. ГОСТ 10260-82. Технические условия. Щебень из гравия для строительных работ.

4. ГОСТ 8736-77. Песок для строительных работ. Технические условия.

5. ГОСТ 310.6-85. Цементы. Методы испытаний.

6. ГОСТ 10178-85*, СТ СЭВ 5683-86. Портландцементы и шлакопортландцементы. Технические условия.

7. ГОСТ 25192-82. Бетоны. Классификация и общие технические требования.

8. ГОСТ 10268-80. Заполнители для тяжелых бетонов. Технические требования.

9. ГОСТ 10181.0-81 — ГОСТ 10181.4-81. Смеси бетонные. Методы испытаний.

10. ГОСТ 10180-78. Бетоны. Методы определения прочности на сжатие и растяжение.

11. Методические указания к самостоятельной работе по расчету состава бетона / Сост. Г.И. Зезина.- Омск. — 1988. — 20 с.

12. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учеб. / К.Н. Попов, М.Б. Каддо. – М.: Высш. шк., 2001.-367 с.

13. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: Учеб. пособие для строит. спец. вузов / И.А. Рыбьев. – М.: Высш. шк., 2003. – 701 с.

©2015-2018 poisk-ru.ru
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

Добавить комментарий

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