Разработка производственных составов тяжелого бетона на БСУ

В техническом задании сказано, что необходимо разработать расходы составляющих для производства бетона классов по прочности на сжатие от В20 (26,0 МПа при V=13,5%) до В45 (59,0 МПа при V=13,5%) при подвижности П4 (16-20 см).

Для разработки производственных норм сначала рассчитывается состав бетона, например, ориентировочно с Ц/В отношением 2,0 ÷ 2,1; водопотребностью при П4 180 л/м³ с определенной добавкой.

Затем данный средний состав бетона проверяется с целью получения заданной подвижности П4 (16-20 см) без водо- и раствороотделения после чего получают оптимальный начальный состав бетона.

Далее, дополнительно рассчитывается еще два состава с Ц/В±0,5 относительно начального, назначая подобранную водопотребность оптимального начального состава (табл.В1).

Таблица В1

	Ц/В	Ц, кг/м3	П, кг/м3	Щ, кг/м3	В, кг/м3	Добавка суперводо- редуцирующая, кг
Оптимальный начальный состав	2,06					2,96
Дополнительные составы
№1	1,56					2,24
№2	2,56					3,68

Из оптимального начального состава, а также из двух дополнительных составов изготавливают контрольные образцы, которые испытываются в промежуточном (3 и 7 суток), а также в проектном возрасте (28 суток) нормального твердения.

По полученным результатам прочности бетона контрольных образцов начального и дополнительных составов строят базовые зависимости (рис.1).

I – в возрасте 3 суток; II – в возрасте 7 суток; III – в возрасте 28 суток.

Рис.1. Зависимость прочности бетона от цементно-водного отношения.

По зависимостям рис.1 определяется цементно-водное отношение необходимое для получения средней прочности класса. (табл.В2).

Как видно из рис.1, изготовив 3 состава (оптимальный начальный и два дополнительных) и применив определенные составляющие (цемент, песок, щебень, добавка) возможно получение составов бетона классов по прочности от В20 до В45 при подвижности П4 (~20 см).

Таблица В2

Класс бетона (прочность при V=13,5%)	Ц/В	Ц, кг/м3	П, кг/м3	Щ, кг/м3	В, кг/м3	Добавка суперводо- редуцирующая, кг
В20 (26,0 МПа)	1,58					2,24
В22.5 (30,0 МПа)	1,72					2,48
В25 (32,7 МПа)	1,82					2,64
В27.5 (36,0 МПа)	1,94					2,8
В30 (40,0 МПа)	2,08					3,04
В35 (45,8 МПа)	2,29					3,36
В37.5 (49,3 МПа)	2,41					3,52
В40 (52,4 МПа)	2,52					3,72
В45 (59,0 МПа)	2,76					3,96

В случае если есть требования по промежуточной прочности в возрасте, например, 3 суток для класса В30, то следует по полученным зависимостям брать Ц/В, необходимое для обеспечения нужной прочности в возрасте 3 суток, даже если по показателям прочности в 28 суток получится бетон выше средней прочности В30 и пересчитать состав бетона, при применении которого будет получена заданная промежуточная прочность в 3-х суточном возрасте и проектная.

Приложение Г (Справочное)

Назначение прочности бетона конструкций в случае дополнительных проектных требований по водонепроницаемости и морозостойкости

В техническом задании сказано, что необходимо получить бетон класса по прочности на сжатие В25 (средняя прочность класса 32,7 МПа при V=13,5%) W10 F₂200 и подвижностью П4.

Для примера воспользуемся разработанными составами бетона классов по прочности В22,5-В45 (табл.Г.1).

Таблица Г.1

Класс бетона (прочность при V=13,5%)	Ц/В	Ц, кг/м3	П, кг/м3	Щ, кг/м3	В, кг/м3	Добавка, кг/м3
Супер- водоред., кг	Воздухо- вовлек.
В22.5 (30,0 МПа)	1,72					2,48	1,5 л 2% р-ра типа СНВ
В25 (32,7 МПа)	1,82					2,64
В27.5 (36,0 МПа)	1,94					2,8
В30 (40,0 МПа)	2,08					3,04
В35 (45,8 МПа)	2,29					3,36
В37.5 (49,3 МПа)	2,41					3,52
В40 (52,4 МПа)	2,52					3,72
В45 (59.0 МПа)	2,76					3,96

Как видно из технического задания, кроме класса по прочности, присутствуют требования по водонепроницаемости и морозостойкости необходимо скорректировать состав в соответствии с пп.5.18 и 5.20 с целью обеспечения проектных требований по водонепроницаемости и морозостойкости. Для обеспечения марки по водонепроницаемости W10 следует изготовить бетон со средней прочностью на сжатие 40-45 МПа и Ц/В=2,22-2,5; для морозостойкости F₂200 достаточно изготовить бетон с прочностью ≥36,0 и Ц/В>2,0, но с обязательным применением воздухововлекающей добавки.

Поэтому, для обеспечения всех проектных требований, указанных в техническом задании, необходимо назначать состав по наиболее высокому показателю прочности. Таким образом, необходимо назначить состав бетона класса по прочности В35 (45,8 МПа при V=13,5%) с дополнительным введением воздухововлекающей добавки и тогда будут обеспечены все проектные требования, т.е. В35 W10 F₂200, но с более высоким классом по прочности.

Для проверки обеспечения проектных требований из этого состава необходимо изготовить контрольные образцы для определения уровня прочности, а также водонепроницаемости (W) и морозостойкости (F₁ или F₂). После испытаний и подтверждения соответствия проектным требованиям, указанным в задании, данный состав можно назначать в производство.

Желательно, чтобы проектировщик на стадии разработки проекта назначал проектные требования по водонепроницаемости в зависимости от результатов геологических изысканий, морозостойкость в зависимости от перехода через 0^оС и условий эксплуатации, а прочность – не только по несущей способности, но и с целью обеспечения проектных требований по водонепроницаемости и морозостойкости, а в свою очередь технолог на стадии подборов выходил бы на среднюю прочность класса с дополнительной проверкой водонепроницаемости и морозостойкости.

Библиография

1. «Рекомендации по подбору составов бетонных смесей для тяжелых и мелкозернистых бетонов», ФАУ ФЦС, Москва, 2017 год.

2. «Рекомендации по подбору составов бетонов (к ГОСТ 27006-86)», Госстрой СССР, Москва, ЦНТП, 1990 год.

3. Руководство по подбору составов тяжелого бетона/НИИ Бетона и железобетона Госстроя СССР. – М.: Стройиздат, 1979 г. – 103 с;

УДК 691.32:620.113.006.354_______________________________МКС 91.100.30 Ключевые слова: бетоны, правила подбора состава

Генеральный директор

АО «НИЦ «Строительство» А.В.Кузьмин

Ответственные исполнители от НИИЖБ им.А.А.Гвоздева:

Заведующий лабораторией №4, к.т.н.		Б.С. Соколов
Ведущий научный сотрудник лаборатории №4, к.т.н.		С.А. Подмазова