Визначення складу важкого бетону нормального твердіння

Лабораторна робота № 9

БЕТОНИ

Проектування складу важкого бетону

Розрахунково-експериментальний метод

визначення складу важкого бетону нормального твердіння

Для розрахунку складу важкого бетону необхідно мати наступні дані: задану середню міцність бетону на стиск (марку бетону) R_б, необхідну легкоукладальність бетонної суміші, яку характеризують осадкою конуса (ОК, см), або жорсткістю (Ж, с), а також характеристику вихідних матеріалів: вид і активність цементу R_ц, насипну густину складових r_нц, r_нп, r_нщ (кг/м³) та їх дійсну густину r_ц, r_п, r_щ (кг/м³), пустотність щебеню або гравію V_п.щ., найбільшу крупність їх зерен та вологість заповнювачів W_п, W_щ (%).

Склад бетону для пробних замісів розраховують у такій послідовності: обчислюють водоцементне відношення, витрату води, витрату цементу, після чого визначають витрату крупного та дрібного заповнювачів на 1 м³ бетонної суміші.

Водоцементне відношення (В/Ц) обчислюють, виходячи з вимог до міцності бетону і з урахуванням активності цементу, виду та якості складових за наступними формулами:

- для бетонів з водоцементним відношенням В/Ц > 0.4

;

- для бетонів з водоцементним відношенням В/Ц < 0.4:

;

де – міцність бетону, МПа; – активність цементу, МПа; , – коефіцієнти, які враховують якість матеріалів (таблиця 9.1.)

Таблиця 9.1. Коефіцієнти, які враховують якість матеріалів для бетону

До високоякісних матеріалів відносять щебінь зі щільних гірських порід високої міцності, пісок оптимальної крупності і портландцемент високої активності без добавок або з мінімальною кількістю гідравлічної добавки в його складі, заповнювачі повинні бути чисті і фракційні. до рядових матеріалів відносять заповнювачі середньої якості, у тому числі гравій, портландцемент середньої активності, або високомарочний шлакопортландцемент.

До матеріалів пониженої якості відносять крупні заповнювачі низької міцності і дрібні піски, цементи низької активності.

Після розв’язання відносно В/Ц наведені вище формули матимуть вигляд

;

.

Витрату води (водопотребу бетонної суміші), л/м³, орієнтовно визначають, виходячи з даної легкоукладальності бетонної суміші за таблицею 9.2., яка складена з урахуванням виду та крупності зерен заповнювача.

Витрату цементу на 1м³ бетонної суміші обчислюють за вже відомими водоцементним відношенням та витратою води.

.

Таблиця 9.2. Орієнтовна витрата води на 1м³ бетонної суміші *

Примітка: * – суміші на цементі з нормальною густиною тіста 26…28% та піску з М_кр=2. При зміні нормальної густини цементного тіста на кожний відсоток в меншу сторону витрату води треба зменшувати на 3…5 л/м³, у більшу - збільшувати на те ж значення. У випадку зміни модуля крупності піску у меншу сторону на кожні 0,5 його значення необхідно збільшувати, а в більшу сторону - зменшувати витрату води на 3…5 л/м³. У випадку застосування при отриманні бетону пластифікуючих добавок витрата води, встановлена за таблицею 9.2. коригується з урахуванням значення коефіцієнта К_п , встановленого за таблицею 9.3.

Таблиця 9.3. Значення поправочного коефіцієнта К_п до водовмісту

бетонних сумішей при застосуванні пластифікуючих добавок

Примітка: У чисельнику наведенні значення К_п при використанні добавки ЛСТ 0,25% від витрати цементу, а в знаменнику - добавки С-3 у кількості 0,7%.

Витрату заповнювачів (піску, щебеню або гравію), кг/м³ бетону обчислюють, виходячи з двох умов:

1. Сума абсолютних об'ємів всіх компонентів ущільненої бетонної суміші дорівнює 1 м³:

,

де – витрата цементу, води, піску і щебеню (гравію), кг/м³, – дійсна густина цих матеріалів, кг/м³; – абсолютні об’єми матеріалів, м³.

2. Цементно-піщаний розчин заповнює пустоти у крупному заповнювачі з деяким розсуванням зерен, тобто

,

де – пустотність щебеню (гравію) у пухконасипаному стані, виражена в долях одиниці; – коефіцієнт розсуву зерен щебеню (гравію), який приймається за ею 9.4.

Таблиця 9.4. Значення коефіцієнта для пластичних бетонних сумішей

Витрата цементу, кг/м3	Коефіцієнт при В/Ц, рівному
0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
	—	—	1,26	1,32	1,38
	—	1,3	1,36	1,42	—
	1,32	1,38	1,44	—	—
	1,4	1,46	—	—	—

Примітки: 1. При інших значеннях Ц і В/Ц коефіцієнт знаходять інтерполяцією.

2. Значення коефіцієнта наведені при водопотребі піску 7%. Якщо водопотреба використаного дрібного піску більша 7%, коефіцієнт зменшують на 0,03 на кожний відсоток збільшення водопотреби піску; якщо водопотреба крупного піску менша 7%, коефіцієнт збільшують на 0,03 на кожний відсоток зменшення водопотреби піску

Розв'язавши спільно ці дві рівності, отримаємо вираз для визначення витрати щебеню (гравію), у кг на 1 м³ бетонної суміші:

.

Після визначення витрати щебеню (гравію) розраховують витрату піску, кг/м³, як різницю між проектним об'ємом бетонної суміші та сумою абсолютних об'ємів цементу, води та крупного заповнювача:

.

Визначивши витрату компонентів на 1 м³ бетонної суміші, обчислюють її розрахункову густину , кг/м³, та коефіцієнт виходу бетону діленням об'єму бетонної суміші в ущільненому стані (1м³) на суму об'ємів сухих складових, витрачених на її виготовлення:

,

де – об'єм сухих складових, витрачених на виготовлення 1 м³ бетонної суміші, м³; , , – насипна густина сухих матеріалів, кг/м³. Для важких бетонів значення коефіцієнта виходу як правило знаходиться у проміжку 0,6…0,75.

При визначенні виробничого складу враховують вологість заповнювачів і коригують їх витрату, а також витрату води на 1 м³ бетонної суміші. При вологості піску W_п і щебеню W_щ(%) відкориговані витрати заповнювачів П_В, Щ_В і води В_В (кг/м³) дорівнюватимуть:

Дозування складових бетонної суміші (кг) на один заміс бетонозмішувача з корисним об’ємом барабана V_б.сум.(л) виконують з урахуванням коефіцієнта виходу бетону за формулами:

Поиск по сайту: