Приложение 9 (cправочное). Подборы составов бетона с химическими добавками

Приложение 9
Справочное

Подборы составов бетона с химическими добавками

Бетоны с комплексной добавкой типа СНВ+ЛСТ

1. К добавкам типа СНВ+ЛСТ относятся добавки СПД+ЛСТ, СДО+ЛСТ, КТП+ЛСТ.

2. При подборе конкретного состава бетона предварительно должна быть определена оптимальная доза ЛСТ. Для бетонов естественного твердения дозировка ЛСТ выбирается в диапазоне от 0,07 до 0,4% от массы цемента, а для бетонов, подвергающихся тепловлажностной обработке - от 0,07 до 0,2%.

Оптимальная дозировка выбирается путем испытания бетонных смесей с В/Ц, выбранным в соответствии с пп. 7.23, 7.24 при трех-четырех значениях дозировки ЛСТ. Бетонные смеси должны иметь при этом заданную подвижность, а прочность образцов бетона контролируется в заданные сроки (например, сразу после тепловлажностной обработки или в возрасте 28 суток). Для всех приготовленных смесей после уплотнения определяется содержание вовлеченного воздуха и расчетным путем по контролируемой объемной массе вычисляется расход воды.

Оптимальная дозировка ЛСТ соответствует минимальному содержанию в бетонной смеси объема воды и достижению наибольшей прочности при одинаковом расходе цемента.

3. При расчете состава бетона с комплексной добавкой определяют по табл. 1 водопотребность бетонных смесей с воздухосодержанием 2% и с учетом примечаний к таблице.

Таблица 1

Наибольший размер крупного заполнителя, мм	Расход воды на 1  при осадке конуса 5 см, л
	бетон на гравии	бетон на щебне
10	180	190
20	155	165
40	140	150
70	125	135

Примечания: 1. При осадке конуса больше или меньше принятой в табл. 1 расходы воды соответственно увеличивают или уменьшают на 3 л на каждый сантиметр изменения осадки конуса.

2. При воздухосодержании бетонной смеси более 4% расход воды уменьшают на 3 л на каждый дополнительный процент воздухосодержания.

3. Принятая по табл. 1 водопотребность с учетом примечаний 1, 2 подлежит уточнению в пробных замесах на конкретных материалах, выбранных для бетона.

4. Назначают минимальное воздухосодержание бетонной смеси в соответствии с п. 7.26 Правил (ч. I).

5. Определяют расход цемента из условия обеспечения необходимой прочности бетона в 28 суток по формуле:

, (1)

где Ц - расход цемента на бетона, кг; В - водопотребность смеси, определенная по п. 3; Д - воздухосодержание по п. 4, %; - прочность бетона в 28 дней, МПа; - активность (марка) цемента, МПа.

6. Сверяют ожидаемое водоцементное отношение с максимальным значением, допускаемым табл. 11 и 12 Правил, ч. I:

, (2)

где В/Ц - величина, определенная по расходу воды и цемента, полученным в пп. 3 и 5.

Если , то расход цемента изменяют в соответствии с формулой:

, (3)

где - расход цемента, откорректированный с учетом требований морозостойкости, В - водопотребность смеси по п. 3; - величина, определяемая по табл. 11 и 12 Правил, ч. I.

В этом случае целесообразно увеличить воздухосодержание смеси, благодаря чему может быть уменьшена ее водопотребность и снижен расход цемента.

7. Определяют объем заполнителей:

, (4)

где А - абсолютный объем заполнителей, л; Ц - расход цемента по пп. 5, 6; - удельная масса цемента; В - водопотребность бетонной смеси; Д - воздухосодержание бетонной смеси, (%).

8. По табл. 2 определяют ориентировочную долю песка от общего количества заполнителей, ч, по объему.

Таблица 2

Наибольший размер крупного заполнителя, мм	Объемная доля песка в смеси заполнителей, %
	В бетоне на гравии при воздухосодержании, %				В бетоне на щебне при воздухосодержании, %
	2	4	6	8	2	4	6	8
10	53	52	51	52	56	53	51	53
20	42	41	39	40	46	43	41	42
40	35	33	32	33	38	36	35	36
70	31	30	29	30	34	32	31	32

Примечания: 1. Процент песка установлен для бетонных смесей на природном песке с модулем крупности 2,5 при В/Ц = 0,55.

2. При увеличении или уменьшении модуля крупности песка на 0,1 содержание песка соответственно увеличивается или уменьшается на 0,5%.

3. При увеличении или уменьшении В/Ц на 0,05 содержание песка соответственно увеличивается или уменьшается на 1%.

9. Определяют количество песка и щебня в смеси заполнителей:

, (5)

, (6)

где П и Щ - расход песка и щебня на бетона, кг; Z - процент песка в смеси заполнителей (по п. 8); А - абсолютный объем заполнителей (по п. 7), л; - удельные массы соответственно песка и щебня, кг/л.

10. Путем пробных лабораторных замесов при оптимальной дозе ЛСТ и при изменяющейся дозировке СНВ от 0,005 до 0,03% от веса цемента выбирают дозу СНВ, обеспечивающую необходимое воздухосодержание смеси. При этом в случае необходимости изменяют расходы воды с целью получения заданной подвижности (жесткости) бетонной смеси.

При применении других воздухововлекающих добавок (взамен СНВ) их дозировки выбирают в следующих диапазонах: СДО - 0,01 - 0,05%, СПД - 0,005 - 0,02%, КТП - 0,003 - 0,02%.

11. После уточнения расхода воды (п. 10) производят повторный расчет по пп. 5 - 7, 9.

12. Кроме принятого по п. 8 количества песка назначают еще отличающиеся на доли песка в смеси заполнителей и аналогично рассчитывают еще два состава бетона для опытных замесов. При этом расход воды и дозу воздухововлекающего вещества принимают как в первом составе.

13. Путем пробных замесов из трех составов выбирают состав с наибольшей подвижностью при хорошей связности и нерасслаиваемости бетонной смеси.

14. Осуществляют пробные замесы бетона выбранного состава в производственной бетономешалке с целью уточнения дозы воздухововлекающего вещества для получения необходимого воздухововлечения. При этом добавка ЛСТ вводится в оптимальной дозе.

Бетоны с добавкой ЩСПК или комплексной добавкой на основе ЩСПК

15. Состав бетона с добавками ЩСПК или комплексными добавками на основе ЩСПК назначается путем корректировки состава без добавок, подобранного проверенным на практике способом, обеспечивающим заданную подвижность бетонной смеси и получение требуемой прочности.

16. Комплексные добавки на основе ЩСПК (ЩСПК+СНВ, ЩСПК+СПД, ЩСПК+СДО) применяются в случаях, когда введение одной добавки ЩСПК в рекомендуемых дозировках не обеспечивает необходимого, из условия достижения морозостойкости, воздухосодержания бетонной смеси (по п. 7.26 Правил, ч. I).

17. Дозировку добавки ЩСПК рекомендуется принимать в количестве 0,25 - 0,35% от массы цемента. Дозировку воздухововлекающих компонентов (СНВ, СПД, СДО) подбирают исходя из достижения необходимого воздухосодержания бетонной смеси. Ориентировочно их дозировки выбираются в диапазоне 0,005 - 0,02% от массы цемента.

18. Расход воды и цемента в бетонных смесях с добавкой ЩСПК или комплексной добавкой на основе ЩСПК могут быть уменьшены на 3 - 6% при сохранении удобоукладываемости смеси и прочности бетона.

19. Состав бетона с добавкой может быть рассчитан по методу абсолютных объемов с учетом воздухосодержания уплотненной бетонной смеси и уменьшения расхода воды и цемента (п. 18).

20. Правильность подбора состава бетона с добавкой ЩСПК или с комплексной добавкой типа ЩСПК+СНВ проверяется испытанием прочности бетона, его водонепроницаемости и морозостойкости.

Бетоны с комплексной добавкой 136-41+ЛСТ

21. Вначале путем пробных замесов на смесях с В/Ц, принимаемых по табл. 11 и 12 Правил, ч. I, выбирают оптимальную дозировку ЛСТ, обеспечивающую наилучший пластифицирующий эффект. Дозировка ЛСТ не должна в этих замесах превышать 0,15% от массы цемента.

В пробные замесы одновременно вводится добавка эмульсии 136-41 из расчета 300 г на 1  бетонной смеси.

22. Установив ориентировочно по пробным замесам необходимый для достижения заданной подвижности расход воды, рассчитывают по известным методам проектирования составов бетона расходы цемента, мелкого и крупного заполнителей. При этом водоцементное отношение, определяемое по существующим формулам для обеспечения прочности обычного бетона, без добавок не должно превосходить значений, приведенных в табл. 11 и 12 Правил, ч. I.

23. Осуществляют пробный замес бетона, состав которого рассчитан по п. 22, с введением в него добавки 136-41 и ЛСТ вместе с водой затворения. Откорректировав расход воды и цемента с целью достижения заданной подвижности смеси при сохранении значения В/Ц (по п. 22), формуют образцы-кубы для испытания на прочность после тепловлажностной обработки, в том числе и в возрасте 28 суток. Режим тепловлажностной обработки должен соответствовать требованиям пп. 7.45, 7.46 Правил.

Если получаемая прочность ниже требуемой, то следует уменьшить В/Ц с соответствующей корректировкой состава бетона.

Бетоны с добавками ГКЖ-10 (ГКП-10), ГКЖ-11 (ГКП-11)

24. Проектирование и подбор состава бетона следует производить расчетно-экспериментальным методом с учетом пластифицирующего и воздухововлекающего действия добавок.

25. Расчет состава бетона для опытных замесов производят в следующем порядке:

а) по общеизвестным формулам определяют водоцементное отношение из условий достижения заданной прочности;

б) ориентировочный расход воды при применении песка средней крупности и гравия определяют в зависимости от требуемой подвижности бетонной смеси и крупности заполнителя по графику (рис. 1). При применении щебня расход воды увеличивают на 10 л.

При расходе цемента свыше 400 кг расход воды увеличивают на 10 л на каждые дополнительные 100 кг цемента. Для песка с другой крупностью расход воды уточняют экспериментально при контроле подвижности бетонной смеси;

в) определяют ориентировочный расход цемента по формуле

,

г) определяют коэффициент снижения водопотребности, вызываемый пластифицирующим действием добавки, по табл. 3;

Таблица 3

Ориентировочный расход цемента,	Коэффициент снижения водопотребности К
300-400	0,16-0,12
400-500	0,12-0,10
500-600	0,10-0,08

Примечание. Снижение водопотребности показано для случая введения добавки в количестве 0,6 кг на 1  бетона в пересчете на сухое вещество.

д) определяют уточненные расход воды и водоцементное отношение:

Выбранная для опытного замеса величина не должна превышать значений, установленных табл. 11 и 12 Правил, ч. I;

е) определяют объем цементного теста, как сумму объемов цемента и воды;

ж) определяют расход щебня в кг по формуле:

,

где - пустотность щебня в стандартном рыхлом состоянии (в формулу подставляется в виде относительной величины); - коэффициент раздвижки зерен щебня раствором; - объемная насыпная масса щебня, кг/л; - удельная масса щебня, кг/л.

Коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя раствором устанавливают по табл. 4 в зависимости от расхода цементного теста на 1 .

Таблица 4

Расход цементного теста,	Коэффициент раздвижки
200	1,22
250	1,32
300	1,42
350	1,50
400	1,52

Примечание. Данные таблицы соответствуют модулю крупности песка 2,5; при уменьшении модуля крупности песка на 1 коэффициент уменьшается на 0,1 - 0,15, однако он не должен быть менее 1,1;

и) определяют расход песка по формуле:

,

где П, Ц, В, Щ - соответственно расходы песка, цемента, воды и щебня на 1  бетона, кг;

- соответственно удельные массы цемента, песка и щебня, кг/л.

26. Расчетный состав бетона должен быть уточнен в пробных замесах с целью достижения заданной подвижности бетонной смеси и проектных марок бетона по прочности и морозостойкости. При изготовлении пробных замесов добавки силиконатов натрия вводятся в виде водного раствора любой удобной для работы концентрации из расчета введения не более 0,6 кг на 1 бетона в пересчете на сухое вещество.

В случае, если расчетный состав не обеспечивает заданной подвижности, в замес следует добавлять цемент и воду (при содержании в воде добавки из расчета 0,6 кг на 1 в пересчете на сухое вещество) при сохранении В/Ц. Добавление цемента и воды с добавкой продолжают до тех пор, пока не будет достигнута заданная подвижность.

Если в первом замесе подвижность бетонной смеси превысит заданную, то в приготовленный замес следует добавить 5 - 10% песка и щебня.

27. Перед изготовлением образцов для испытаний на прочность и для проверки на морозостойкость следует уточнить состав бетона с учетом п. 26, для чего следует определить фактический объем пробного замеса бетонной смеси, уплотненного способом, принятым в производственных условиях. Объем уплотненной бетонной смеси определяют по формуле

, л,

где - суммарный вес всех материалов, пошедших на пробный замес (кроме добавок), кг;

- объемная масса уплотненной бетонной смеси, кг/л.

28. Объем вовлеченного в бетонную смесь воздуха определяют в соответствии с ГОСТ 10181.3-81.

29. Примерный объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси с добавкой 0,6 кг силиконата натрия (в расчете на сухое вещество) показан на рис. 2 в зависимости от расхода цементного теста и крупности заполнителя.

Если фактический объем вовлеченного воздуха заметно превышает данные, приведенные на рис. 2, и достижение заданной прочности не может быть получено за счет пластифицирующего эффекта и уменьшения В/Ц, то количество добавки следует уменьшить при обеспечении воздухововлечения, приведенного на рис. 2.

30. Определяют расход материалов на 1  бетона, пересчитывая его с учетом вовлеченного воздуха. Пересчет производится за счет уменьшения расхода песка на 1  бетона по формуле:

,

где - пересчетный расход песка, кг; П - первоначальный расход песка, кг; V - объем вовлеченного воздуха, %; - объемная масса бетонной смеси, кг/л.

31. Из откорректированного состава изготовляют образцы бетона для испытания на прочность и морозостойкость.