Расчет состава бетона
Ход работы Исходные данные: - проектируемая марка бетона (R28); - требуемая удобоукладываемость бетонной смеси (ОК или Ж); - активность цемента (Rц); - качество заполнителей –А - (вид, крупность, пустотность, влажность); - истинная плотность цемента – 3120 кг/м3; - насыпная плотность цемента – 1340 кг/м3. Рассчитывают состав тяжелого бетона в следующем порядке: 1.Обеспечение требуемой прочности бетона. Зависимость прочности бетона через 28 сут твердения от его состава имеет вид:Rб=АRц(Ц/В±0,5). При возможности выбора марки (активности) цемента рекомендуется, чтобы его марка 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: В/Ц = АRц/(R28 + 0,5АRц) – для пластичных смесей при В/Ц ≥ 0,4. Коэффициенты А1 и А2, учитывающие качество материалов приведены в таблице 1. Таблица 1 Значение коэффициентов А1 и А2
Примечание: 1. К высококачественным материалам относят щебень из плотных горных пород высокой прочности, песок оптимальной крупности и портландцемент высокой активности без добавок или с минимальным количеством гидравлической добавки; заполнители должны быть чистые и фракционированные. 2. К рядовым материалам относят заполнители среднего качества, в том числе гравий, портландцемент средней активности или высокомарочный шлакопортландцемент. 3. К материалам пониженного качества относят крупные заполнители низкой прочности, мелкие пески, цементы низкой активности. А –для рядового щебня А=0,55, для гравия А=0,5. 2. Расход воды (В) определяют, исходя из заданной удобоукладываемости (подвижности или жесткости) бетонной смеси по графикам или справочным таблицам (табл. 2) и выражают в л (кг) на 1 м3 бетонной смеси.
Таблица 2 Определение расхода воды на 1 м3 бетонной смеси*
*Примечание. Данные табл. 1 справедливы для бетонов с расходом цемента не выше 400 кг/м3. При использовании пуццолановых цементов расход воды увеличивается на 15…20 л. При использовании мелкого песка расход воды увеличивается на 10 л. 3. Расход цемента (Ц) на 1 м3 бетонной смеси, кг: Ц = В/ (В/Ц) 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, воды, мелкого и крупного заполнителя: Ц/ ρц + В + П/ ρп + Щ/ ρщ = 1(1), где Ц, Щ, В – расходы соответственно цемента, щебня, воды; ρц, ρщ, ρп – истинные плотности цемента, щебня, песка, кг/м3. Пустоты между зернами крупного заполнителя должны быть заполнены растворной смесью с учетом некоторой раздвижки зерен, значение которой определяется коэффициентом раздвижки: Vn×α×Щ/ρнасщ = Ц/ ρц + В + П/ρп (2), где ρнасщ - насыпная плотность щебня кг/м3; α – коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя устанавливается по табл. 3 для пластичных смесей, а для жестких принимают равным 1,05-1,15; Vn – пустотность крупного заполнителя, выраженная в долях единицы (берут из выполненной лаб. работы по определению пустотности, которая составила 0,39…0,42).
Таблица 2 Коэффициент раздвижки зерен*
*Примечание. При других значениях В/Ц и расхода цемента коэффициент раздвижки зерен находят интерполяцией.
Решая совместно приведенные выше уравнения, получаем формулы для определения расхода (в кг на м3 бетона): расход щебня: Щ=ρисщ / [1+ (ρисщ/ ρнасщ)×α×Vn], где ρисщ - истинная плотность щебня кг/м3;
расход песка, кг: П = [1 – (Ц/ρисц + Щ/ρисщ + В/ρв)]× ρисп , где
ρисц, ρисщ, ρисп – истинные плотности цемента, щебня, песка, кг/м3. Теоретическая средняя плотность бетонной смеси, кг/м3: ρб.с.теор = Ц + В + Щ + П Поправка в расчетный состав бетонной смеси с учетом влажности щебня и песка, кг: П'=П+П×Wп/100; Щ'=Щ+Щ×Wщ/100; В'=В-(П×Wn/100+ Щ×Wщ/100) Результаты расчетов сводят в табл. 3
Таблица 3 Расход компонентов на 1 м3 бетонной смеси
Коэффициент выхода бетонной смеси (b): b = 1/ (Ц/ρнасц + Щ/ ρнасщ + П/ρнасп) или b = 1/(Vц + Vп + Vщ ) Расчет ведется на сухие составляющие. Этот коэффициент необходим для пересчета количества исходных компонентов на 1 замес 1000-литрового бетоносмесителя. Значение β обычно находится в пределах 0,55-0,75.
©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.
|