Расчет ориентировочного состава бетона.

Для расчета состава тяжелого бетона необходимо иметь следующие данные:

задан­ную марку бетона требуемую удобоукладываемость бетон­ной смеси, определяемую осадкой конуса ОК, см, а также ха­рактеристику исходных материалов — вид и активность цемента насыпную плотность составляющих и их истинную плотность , пустотелость щебня или гравия , наибольшую крупность их зерен и влажность заполните­лей

Состав бетона для пробных замесов рассчитывают в следую­щей последовательности: вычисляют водоцементное отношение, расход воды, расход цемента, после чего определяют расход крупного и мелкого заполнителя на 1 м³ бетонной смеси.

Водоцементное отношение вычисляют исходя из требуе­мой марки бетона, активности цемента и с учетом вида и качест­ва составляющих по следующим формулам:

для бетонов с водоцементным отношение

для бетонов с водоцементным отношением

где R_б — марка бетона, МПа; R_ц — активность цемента, МПа;

А и А₁ — коэффициенты, учитывающие качество материалов (табл. 1).

Таблица 1 Значения коэффициентов А и А₁

Примечания: 1. К высококачественным материалам относят щебень из плот­ных горных пород высокой прочности, песок оптимальной крупности и портланд­цемент высокой активности без добавок или с минимальным количеством гидрав­лической добавки в его составе; заполнители должны быть чистые и фракционированные. 2. К рядовым материалам относят заполнители среднего ка­чества, в том числе гравий, портландцемент средней активности или высокомароч­ный шлакопортландцемент. 3. К материалам пониженного качества относят круп­ные заполнители низкой прочности, мелкие пески, цементы низкой активности.

После преобразования, относительно , приведенные выше формулы имеют следующий вид:

Расход воды (водопотребность), л/м³, ориентировочно опреде­ляют исходя из заданной удобоукладываемости бетонной смеси по (табл.2), которая составлена с учетом вида и крупности зерен заполнителя.

Таблица 2 Водопотребность бетонной смеси

Примечание. Данные таблицы справедливы для бетонной смеси на порт­ландцементе и песке средней крупности, При использовании пуццоланового портландцемента расход воды увеличивается на 20 кг/м³; в случае применения мелкого песка взамен среднего расход воды также увеличивается на 10 кг, а при использовании крупного песка уменьшается на 10 кг.

Расход цемента на 1 м³ бетона вычисляют по уже известному водоцементному. отношению и определенной по табл. 9.2 водопотребности бетонной смеси. Если расход цемента на 1 м³ бето­на окажется меньше минимально допустимого (200—220 кг/м-¹), то из условия получения плотного бетона расход цемента увели­чивают до требуемой нормы или вводят тонкомолотую добавку.

Расход заполнителей (песка, щебня или гравия), кг/м³, бетона вычисляют исходя из двух условий:

1. Сумма абсолютных объемов всех компонентов бетона рав­на 1 м³уплотненной бетонной смеси, т. е.

Где

Ц, В, П, Щ (Г) — расход цемента, воды, песка и щебня (гравия), кг/ м³;

-истинная плотность этих материалов, кг/ м³;

- абсолютные объемы материалов, м³,

2. Цементно-песчаный раствор заполнит пустоты в крупном заполнителе с некоторой раздвижкой зерен, т. е.

где

V_пщ(г)- пустотность щебня (гравия) в рыхлом состоянии;

- насыпная плотность щебня (гравия), кг/м³;

- коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия), принимают в зависимости от расхода цемента и водоцементного отношения (для пластичных смесей
по табл. 3, для жестких — 1,05—1,2).

Таблица3: Значения коэффициента а для пластичных бетонных смесей

Примечание. При других значениях Ц и В/Ц коэффициент находят интерполяцией.

Решая совместно эти два уравнения, находят формулу для оп­ределения расхода щебня (гравия), кг/м¹ бетона:

После определения расхода щебня (гравия) рассчитывают расход песка, кг/м³, как разность между проектным объемом бе­тонной смеси и суммой абсолютных объемов цемента, воды и крупного заполнителя по формуле

Определив расход компонентов Ц, В, П, Ш(Г) на 1 м³ бетон­ной смеси, кг, вычисляют ее расчетную среднюю плотность

Коэффициент выхода бетона — делением объема бетонной смеси (1 м³) в уплотненном состоя­нии на сумму объемов сухих составляющих, затраченных на ее приготовление:

где

объем сухих составляющих, затраченных на приготовление 1 м³ бетонной смеси, м³;

Ц, П, Щ(Г)- расход сухих материалов, кг/м³ бетона;

- насыпная плотность сухих материалов,

Значение коэффициента выхода бетона обычно находится в пределах 0,5-5—0,75.

Исходные данные

№ вар

R

V

ОК

V

Н

W

W