Приложение 2. Расчет и подбор состава бетона технологическим методом

Приложение 2

Расчет и подбор состава бетона технологическим методом

1. Основная цель подбора состава бетона состоит в том, чтобы, применяя выбранные материалы и соблюдая требования по содержанию цемента, воды, вовлеченного воздуха и добавок, найти такое соотношение составляющих, при котором:

обеспечивается подвижность бетонной смеси, соответствующая принятому способу уплотнения бетона и технологическим особенностям бетонируемой конструкции;

гарантируется возможность приобретения бетоном требуемой прочности в заданные сроки.

В соответствии с п. 6.3 определяют величину водоцементного отношения по формуле:

.

ГАРАНТ:

Нумерация пунктов приводится в соответствии с источником

3. Для получения бетонной смеси с подвижностью 4-6 см (п. 5.6) при максимальной крупности щебня 20 мм (п. 3.2) расход воды ориентировочно принимают равным 175 л на 1  бетонной смеси (плотно уложенной); при максимальной крупности щебня 10 мм расход воды принимают равным 185 л на 1 .

4. Дальнейший расчет ведут на основе положения, что сумма абсолютных объемов составляющих материалов равна 1000 л (1 ) плотно уложенной бетонной смеси.

5. Расход цемента (кг) на 1  бетона определяют по формуле:

,

где В - расход воды затворения, бетона (п. 3).

6. Рассчитывают абсолютные объемы цементного теста и смеси заполнителей в 1  бетонной смеси и весовое содержание песка и щебня по следующим формулам:

абсолютный объем цементного теста, (л):

;

абсолютный объем смеси заполнителей, л (песок + щебень):

;

общий расход заполнителей, кг: ;

расход щебня, кг: ;

расход песка, кг: П = 3 - Щ.

В этих формулах:

- плотность цемента, кг/л;

- приведенная плотность песка и щебня, кг/л;

;

и - плотности песка и щебня, кг/л;

- соотношение по массе между песком и щебнем.

7. Определяют оптимальное r из условия, что для конкретных заполнителей существует лишь единственное соотношение между количеством песка и щебня, которое дает наибольшую подвижность бетонной смеси при наименьших расходах цемента и воды. Это соотношение достоверно можно определить, оценивая свойства заполнителей непосредственно в бетоне, т.е. определяя в пробных лабораторных замесах.

Соотношение фракций щебня выбирают экспериментальным путем по наибольшей объемной массе смеси фракций.

8. Оптимальное соотношение между песком и щебнем определяют по наибольшей подвижности бетонной смеси при одном и том же расходе цемента и воды (без противоморозной добавки). Для этого рассчитывают составы с r в пределах: от 0,5 до 0,9 - для крупного песка (Мкр > 2,5); от 0,4 до 0,7 - для среднего песка (Мкр от 2,5 до 2); от 0,3 до 0,5 - для мелкого песка (Мкр < 2).

Составы рассчитывают через интервалы в 0,1, т.е. беря, например, r равным 0,5; 0,6 и т.д. Для мелкого песка следует рассчитывать составы через интервалы в 0,05.

При определении оптимального r вначале готовят лабораторный замес со средним r из приведенного выше интервала - в зависимости от Мкр песка. Если при среднем r подвижность смеси будет меньше 2 см или больше 8 см осадки конуса, то состав корректируют, соответственно увеличивая или уменьшая расход цементного теста (Ц + В) при неизменном В/Ц.

В пробных лабораторных замесах необходимо проверить в приведенном интервале составы, дающие как увеличение, так и снижение подвижности.

9. В соответствии с разделом 4 назначают вид и количество противоморозной добавки, а в соответствии с разделом 5 - вид и количество пластифицирующей, замедляющей схватывание (для поташа) и воздухововлекающей добавок. Приготавливают лабораторный замес при оптимальном r с введением назначенного количества добавок и определяют подвижность бетонной смеси. В случае, если подвижность смеси не соответствует требуемой, состав бетона корректируют, соответственно изменяя расход цементного теста при неизменных В/Ц и r.

10. Для упрощения расчетов и получения более достоверных результатов при определении оптимального r и подвижности смеси лабораторные (в том числе с добавкой) замесы следует готовить на воздушно-сухих заполнителях, т.е. предварительно высушенных на открытом воздухе.

11. После получения бетонной смеси с подвижностью в интервале 4-6 см (или большей, если этого требуют условия транспортирования ее к месту укладки) по количеству материалов, израсходованных на замес, рассчитывают объем замеса по следующим формулам:

;

.

В этих формулах: - объем замеса, откорректированного по п. 3 состава, л; - абсолютный объем добавок, введенных в замес; - количество цемента, израсходованного на замес (в том числе при корректировке состава для получения требуемой подвижности смеси), кг; - количество воды, введенной в замес (в том числе при корректировке состава), л; в количестве воды - должна быть учтена вода, введенная с концентрированными растворами добавок; , - количества песка и щебня, израсходованные на замес, кг; , и - количества добавок (противоморозной, пластифицирующей или замедляющей схватывание, воздухововлекающей), введенные в замес (в расчете на сухое вещество), кг; , , - плотность сухого вещества каждой добавки, кг/л.

12. Рассчитывают расход материалов (состав бетона), кг на 1000 л (1 ), путем деления количества каждого материала, израсходованного на замес, на объем замеса, рассчитанный по п. 11, и умножения на 1000. Например, расход цемента:

, кг.

13. В том случае, когда подбирают состав бетона на новых материалах (цементе, заполнителях, добавке), для которых не была заранее установлена фактическая зависимость прочности бетона от водоцементного отношения, после выбора оптимального r, подбора и расчета состава бетона с требуемым В/Ц аналогичным образом производят расчет и подбор составов бетона с В/Ц, уменьшенным и увеличенным на 0,02. Для этого при неизменном r увеличивают или уменьшают расход цементного теста (цемента и воды) и соответственно количество добавок, обеспечивая подвижность бетонной смеси в заданных пределах (п. 11).

14. Бетонные замесы лабораторных составов для определения подвижности и изготовления контрольных образцов следует приготавливать в производственном бетоносмесителе или в лабораторном бетоносмесителе, аналогичном по типу производственному, при строгом контроле длительности перемешивания.

После приготовления бетоной# смеси рассчитанных составов (пп. 11, 12 и 13) определяют подвижность и воздухосодержание бетонной смеси и, в случае необходимости, корректируют расход воздухововлекающей добавки.

15. Из приготовленных смесей (с расчетным или с тремя В/Ц) изготавливают серии контрольных образцов, часть которых помещают в камеру нормального твердения, а остальные хранят до испытаний в условиях, моделирующих предполагаемые условия твердения бетона в конструкции.

16. На основании испытаний контрольных бетонных образцов производственного хранения выбирают состав бетона с водоцементным отношением, которое обеспечивает требуемую прочность бетона в заданные сроки при наименьшем расходе цемента, после чего состав бетона выдают на производство для опытного применения.

17. Параллельно с испытанием контрольных образцов производственного хранения испытывают образцы нормального твердения. Сравнение полученных результатов испытаний образцов позволяет судить об эффективности и целесообразности принятого метода выдерживания бетона.

Рекомендуется изготавливать увеличенные серии контрольных бетонных образцов для одновременной оценки возможности и целесообразности принятия других методов выдерживания бетона.

18. После отработки технологии производства работ по всему циклу, опытного бетонирования (омоноличивания), выдерживания бетона и испытания контрольных образцов, отобранных при бетонировании, состав бетона, в случае необходимости, соответственно корректируют и выдают на производство.