ТехЛиб СПБ УВТ

Состав бетона – это количественное соотношение между всеми компонентами бетонной смеси – цементом, водой, добавками, заполнителями. Он должен обеспечивать в конкретных условиях приготовления, транспортирования и укладки получение заданных проектом характеристик бетонной смеси и бетона при минимальном расходе цемента. Проектирование состава бетона включает назначение нормативных характеристик бетона, выбор исходных материалов для приготовления бетона, определение технологических характеристик бетонной смеси, подбор бетона по заданным нормативным и технологическим характеристикам.

Нормативные характеристики:

    — марка (R_б) или класс бетона (В) по прочности на сжатие, выбирается в зависимости от назначения бетона и условий эксплуатации бетона.

Технологические характеристики:

    — показатель подвижности (осадка конуса, см);

    — жесткость (сек).

Технологические характеристики назначаются по данным проекта организации работ в зависимости от условий приготовления, транспортирования, укладки, густоты армирования конструкции. К важнейшим из этих условий относится длительность транспортирования смеси, температура воздуха в период производства работ, условия и средства виброуплотнения. Классификация бетонной смеси по удобоукладываемости дана в таблице 6.2.

Характеристики исходных материалов:

    — активность (R_ц) или марка цемента, его вид;

    — истинная и насыпная плотности цемента (ρ_ц, ρ_0ц), песка (ρ_п, ρ_0п), крупного заполнителя (ρ_к, ρ_0к)

    — пустотность крупного заполнителя определяемая по формуле:

Исходные материалы должны отвечать требованиям действующих норм и стандартов. Подбор состава бетона осуществляется расчетно-экспериментальным методом.

РАСЧЕТ СОСТАВА БЕТНА ПО МЕТОДУ АБСОЛЮТНЫХ ОБЪЕМОВ.

В основе метода лежит уравнение абсолютных объемов, составленное исходя из следующего предположения: бетон сразу после укладки и уплотнения находится в абсолютно плотном состоянии, и его объем складывается из суммы абсолютных объемов составляющих:

Ц/ρ_ц + В/ρ_в + П/ρ_п + К/ρ_к = 1000,

где Ц, В, П, К – расходы соответственно цемента, воды, песка, крупного заполнителя, кг/м³;

ρ
– их плотности, кг/л;

1000 – объем бетона, л.

Расчет ведется в следующей последовательности.

1. Расчетным путем определяется значение цементноводного фактора Ц/В (С/W) и водоцементного В/Ц (W/С) из формул:

    — R_б=А·R_ц (Ц/В-0,5) – для бетонов с Ц/В<2,5 (В/Ц>0,4);

    — R_б=А₁·R_ц (Ц/В+0,5) – для бетонов с Ц/В>2,5 (В/Ц<0,4);

    где R_б – марка бетона;

R_ц – активность цемента;

А,А₁ – коэффициенты качества заполнителей.

Значения коэффициентов А и А₁

Данная методика рассматривает подбор состава подвижных бетонных смесей (для Ц/В<2,5), поэтому Ц/В определяют по формуле:

Ц/В=,

В/Ц=,

Для опытных составов применяются три водоцементных соотношения:

1 состав – В/Ц полученное расчетом;

2 состав – В/Цх0,8;

3 состав – В/Цх1,2;

2. Для заданной подвижности бетонной смеси определяют ориентировочную водопотребность (В) бетонной смеси по табл.6.8 и вычисляют расход цемента на 1 м³ бетона:

,

Расход цемента сравнивают с минимально допустимым. Если расход цемента ниже допустимого, необходимо довести его до нормы или ввести тонкомолотую добавку.

Ориентировочный расход воды л/м³, в зависимости от вида заполнителя и характера бетонной смеси

Минимальный расход цемента для получения нерасслаивающейся плотной бетонной смеси

3. Содержание крупного и мелкого заполнителя определяют из уравнения абсолютных объемов.

Для определения П и К составляется система из двух уравнений. Первое уравнение – уравнение абсолютных объемов; второе уравнение выражает следующее условие: цементно-песчаный раствор должен заполнить все пустоты между крупным заполнителем с некоторой раздвижкой зерен.

Ц/ρ_ц + В/ρ_в + П/ρ_п + К/ρ_к = 1000,

Ц/ρ_ц + В/ρ_в + П/ρ_п=КαV_k/ρ_ок,

где V_k – пустотность крупного заполнителя в долях единицы;

ρ_ок — насыпная плотность, кг/л;

α – коэффициент раздвижки зерен заполнителя

Решая совместно эти уравнения, определяют расход крупного заполнителя и песка на 1 м³ бетона:

,

,

,

Значение коэффициента α для подвижных бетонных смесей.

Результаты расчета заносят в таблицу:

По данным таблицы определяют расчетную среднюю плотность бетона ρ₀, кг/м³:

ρ₀=Ц+В+П+К

Литература

1. Способы определения состава бетона различных видов. Баженов Ю.М. 1975