Зависимость подвижности бетонной смеси от разных факторов

На подвижность бетонной смеси влияет вид цемента, содержание воды, , крупность песка и щебня и т.д.

Цементы имеют разные водопотребные свойства, поэтому вид цемента влияет на подвижность смеси.

С увеличением содержания воды при неизменном расходе цемента подвижность бетонной смеси возрастает.

При более крупном песке и щебне и одинаковом количестве воды подвижность бетонной смеси возрастает.

При округлой форме и гладкой поверхности щебня подвижность бетонной смеси возрастает.

Выбор степени подвижности бетонной смеси

Более экономичны жесткие бетонные смеси, так как при заданной прочности бетона, обеспечиваемой отношением расходуется меньшее количество цемента.

Для каждого вида конструкций и возможности применяемого оборудования (вибраторов, уплотнителей) требуется разные подвижности бетонной смеси.

Расчет состава бетонной смеси

Состав бетонной смеси выражают в виде весового (реже объемного) отношения между количеством цемента, песка и щебня (или гравия) с указанием . Количество цемента принимают за 1. Поэтому в общем виде состав бетонной смеси записывают в виде соотношения цемент: песок: щебень, как при = (например, 1:2,4:4,5 при – 0,65).

Расчет состава бетона является одной из самых важных операций в технологии бетона.

Для экономичного расхода цемента следует применять цемент такой активности, чтобы она превышала заданную марку (активностью) бетона примерно в 2 раза.

Если активность цемента меньше 2,0 , то цемента потребуется слишком много, а при активности цемента, значительно превышающей 2,0 , цемента может не хватить для получения заданной плотности бетона. В этом случае к цементу следует прибавлять тонкомолотые добавки.

Состав тяжелого бетона удобнее рассчитать по методу абсолютных объемов. Сумма абсолютных объемов исходных материалов в 1 м³ бетона близка единице, т.е.

,

где , , , – содержание цемента, воды, песка и щебня, кг/м³; , , , – удельные веса этих материалов, кг/м³.

Исходными данными для расчета состава бетона являются следующие: заданная марка (активность) бетона ; требуемая подвижность смеси ; удельный вес исходных материалов; объемный насыпной вес материалов; активность цемента; модуль крупности песка ; пустотность и крупность щебня.

Определение расхода воды

Оптимальное количество воды в бетоне должно обеспечить необходимую подвижность (удобоукладываемость) бетонной смеси. Расход воды, принимается из графика водопотребности бетонной смеси от подвижности (осадки конуса). Если же применен щебень или мелкий песок, расход воды, определенный по тому графику, следует увеличить на 10 л.

Рисунок 1. Зависимость водопотребности бетонной смеси от подвижности (осадки конуса):

а – для гравия крупностью до 80 мм;

в – для гравия крупностью до 40 мм;

с – для гравия крупностью до 20 мм;

d – для гравия крупностью до 10 мм.

Определение расхода цемента

При найденном значении и заданной подвижности смеси можно определить расход цемента на 1м³ бетона:

Расход цемента на 1 м³ бетона должен быть не менее минимального допускаемого СНиПом (165 кг на 1м³).

Определение расхода заполнителей на 1м³ бетона

Для определения расхода песка и щебня (гравия) составляют два уравнения. Первое уравнение выражает, что сумма абсолютных объемов всех составляющих частей бетона (в л) равна 1м³ (1000 л) готового уплотненного бетона, если в бетоне нет воздуха.

(1)

Второе уравнение означает, что цементно-песчаный раствор заполнит объем пустот крупного заполнителя с раздвижкой зерен , т.е.

(2)

Решив совместно эти два уравнения, найдем формулу для определения расхода щебня и гравия:

(3)

где – пустотностъ щебня или гравия в стандартном рыхлом состоянии; – объемный вес щебня или гравия, кг/л; – удельный вес щебня или гравия; – коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия).

После определения расхода щебня или гравия определяют расход песка в кг нa 1м³ как разность между абсолютным объемом бетона и суммой абсолютных объемов крупного заполнителя, цемента и воды:

, (4)

где , , – удельные веса цемента, щебня (гравия), песка.

Коэффициент выхода бетона

При перемешивании компонентов бетона происходит уплотнение бетонной смеси, тогда уплотненный объем будет:

(5)

Это неравенство можно заменить равенством путем введения коэффициента :

(6)

где – коэффициент выхода бетона, = 0,55–0,75 и зависит от объема пустот в заполнителях.

Зная объемный расход материалов на 1 м³ бетона:

(7)

где , , – насыпной объем цемента, песка и щебня или гравия.

Лекция № 13