Приложение Б (рекомендуемое). Прогнозирование числа циклов замораживания-оттаивания F бетона для заданных материалов

Приложение Б
(рекомендуемое)

Прогнозирование числа циклов замораживания-оттаивания F бетона для заданных материалов

Расчетное определение составов бетонов с заданными свойствами по морозостойкости возможно при использовании уравнений, позволяющих прогнозировать для заданных материалов число циклов замораживания-оттаивания F.

Разработаны две расчетные методики для прогнозирования морозостойкости бетона и определения объема вовлеченного с помощью добавок воздуха [1].

Б.1 Методика, основанная на модифицированном выражении компенсационного фактора [2]:

, (Б.1)

где - объем резервных пор, образованных вовлеченным (эмульгированным) воздухом при введении воздухововлекающих добавок, ;

- объем контракционных пор (контракционный объем), ;

- объем замерзающей в бетоне воды, .

С учетом известных для и выражений расчетная формула имеет вид:

, (Б.2)

где - коэффициент уплотнения бетонной смеси, находимый как отношение фактической плотности бетона к расчетной;

- степень гидратации цемента.

Для ориентировочного расчета степени гидратации цемента получена [3] формула:

, (Б.3)

, (Б.4)

, (Б.5)

где - общий объем воздуха в бетоне, ;

НГ - нормальная густота цемента, в %;

n - показатель степени, зависящий от вида заполнителя и структуры бетона [4].

Объем резервных пор, образованных вовлеченным воздухом можно найти из условия (Б.6):

, (Б.6)

где - объем воздуха, защемленного в процессе уплотнения вибрированием, л.

Наиболее значительными факторами, влияющими на являются жесткость (Ж) или осадка конуса (ОК) бетонной смеси и максимальная крупность заполнителя . Аппроксимацией экспериментальных данных получены [3] уравнения регрессии для нахождения (Б.7), (Б.8):

; (Б.7)

; (Б.8)

где - максимальная крупность крупного заполнителя, мм;

ОК - осадка конуса бетонной смеси, см;

Ж - жесткость бетонной смеси, с.

Морозостойкость бетона в циклах замораживания-оттаивания при 5%-ном нормированном снижении прочности бетона описывается показательной функцией вида (Б.9):

, (Б.9)

где К - коэффициент, зависящий от особенностей используемых материалов.

Расчетная методика, основанная на модифицированном выражении компенсационного фактора, требует достаточно сложного экспериментального определения ряда параметров, необходимых для проектирования составов бетона. Предложенные выше расчетные выражения требуют учета показателя степени гидратации цемента и являются весьма приблизительными.

Б.2 Методика, основанная на многофакторных полиномиальных уравнениях регрессии числа циклов замораживания-оттаивания F

Для расчета составов морозостойких бетонов предложены также многофакторные полиномиальные уравнения регрессии числа циклов замораживания-оттаивания F [2]. Однако они дают удовлетворительный прогноз лишь в определенном диапазоне варьирования факторов и справедливы для конкретных исходных материалов.

При проектировании составов морозостойких бетонов наиболее удобно число циклов F связывать с прочностью бетона и объемом воздуха, вовлекаемого добавками ПАВ, формулой (Б.10):

, (Б.10)

где - прочность бетона при сжатии, МПа;

- объем воздуха, вовлекаемый (эмульгируемый) в бетонную смесь воздухововлекающей добавкой, %;

k - коэффициент, зависящий от вида исходных материалов;

, - коэффициенты, определяемые удобоукладываемостью смеси (таблица Б.1).

Таблица Б.1 - Значения коэффициентов , для бетонных смесей различной подвижности и жесткости

Удобоукладываемость бетонной смеси
1	2	3
Малоподвижные бетонные смеси (ОК= от 1 до 4 см)	0,91	1,47
Жесткие бетонные смеси	2,48	1,25

Требуемый объем вовлеченного воздуха определяется в % по формуле (Б.11):

, (Б.11)

Б.3 Список использованных источников

1. Дворкин О.Л. Многопараметрическое проектирование составов бетонов: Монография: - Ровно: РГТУ, 2001. - 121 с.

2. Дворкин Л.И. Оптимальное проектирование составов бетона. - Львов: Вища школа, 1981.

3. Дворкин Л.Й., Дворкин О.Л. Проектирование составов бетона с заданными свойствами. - Ровно, РДТУ, 1999 г.

4. Рыбьев И.А. Строительные материалы на основе вяжущих веществ. - М.: Высш. Шк., 1978.