Розрахунок складу бетону
П р и м і т а н і е. Високоякісні матеріали. щебінь з щільних гірських порід високої міцності, пісок оптимальної крупності і портландцемент високої активності; заповнювач чистий, промитий, фракціоновані, з оптимальним зерновим складом суміші фракцій.Рядовие матеріали. наповнювачі середньої якості, в тому числі гравій, що відповідають вимогам стандарту, портландцемент середньої активності та високомарочний шлакопортландцемент.
Матеріали зниженої якості. крупний заповнювач низьку активність і дрібні піски, цементи низької активності.
Далі рассчітиваютводоцементное ставлення
При визначенні складу бетону для конструкцій працюють в нормальних умовах експлуатації приймають розраховане водо-цементне відношення, яке забезпечує необхідну міцність бетону. Однак в ряді випадків до конструкцій можуть пред'являтися додаткові вимоги - за морозостійкістю, водонепроникності, стійкості в агресивних середовищах і т.п.
Введення таких вимог має на меті забезпечити необхідну довговічність бетону шляхом підвищення його щільності. Щільність бетону в першому наближенні знаходиться в зворотній залежності від водоцементного відносини. Тому при розрахунку складу бетону, що працює в специфічних умовах, необхідно врахувати обмеження В / Ц з умов міцності і довговічності.
Визначення витрати води
Витрата води визначають залежно від необхідної легкоукладальності суміші і крупності заповнювача по табл. 2.
Таблиця 2
Осадка конуса, ОК, см
П р и м і т а н і е: 1. Табличні дані справедливі для бетону, виготовленого на піску середньої крупності з водопотребностью Вп = 7%.
2. У разі застосування пуццоланового портландцементу витрата води збільшують на 15. 20 кг.
3. При витраті цементу понад 400 кг витрата води збільшують на 1 кг на кожні 10 кг цементу понад 400 кг.
П
Формула враховує зміну витрати води при використанні пісків з водопотребностью, що відрізняється від 7% (поправка на витрату води в бетонній суміші становить 5 кг на кожен відсоток зміни водопотребности піску).
Остаточний витрата води розраховують, вводячи поправку на водопотребу піску (Вп)
де втабл - витрата води, що визначається за табл. 4; Вп - водопотребность піску, що визначається за рис. 3.
Визначення витрати цементу
Визначивши витрата води і взявши з формул значення Ц / В, або В / Ц, обчислюють витрата цементу за формулами
Ц = В Ц / В або Ц = В. В / Ц.
Якщо витрата цементу на 1 м 3 бетону виявиться менше допустимого по нормах (табл. 3), то слід збільшити його до необхідної норми, зберігши колишнє Ц / В. Витрата води при цьому перераховують, виходячи з збільшеного витрати цементу.
Т а б л і ц а 3
Умови роботи конструкцій
Розрахунок кількості наповнювачів
Розрахунок наповнювачів визначають спираючись на наступні припущення:
а) обсяг щільно укладеного бетону, що приймається в розрахунку рівним 1 м 3 або 1000 дм 3. без урахування повітряних пустот складається з об'єму зерен дрібного і крупного заповнювачів і обсягу цементного тесту, що заповнює порожнечі між зернами наповнювачів. Це положення виражається рівнянням абсолютних обсягів
б) порожнечі між зернами великого заповнювача повинні бути заповнені цементно-піщаним розчином з деякою розсуненням зерен.
Це положення записується рівнянням
Ц / ц + П / п + В / в =
де Ц, У, П, К - витрати цементу, води, піску і крупного заповнювача, кг; ц. п. в. к - щільність цих матеріалів, кг / дм 3; н.к. - насипна щільність крупного заповнювача, кг / дм 3; к - порожнистість великого заповнювача в насипному стані в частках одиниці об'єму, що обчислюється за формулою
Кр.з. - безрозмірний коефіцієнт розсунення зерен крупного заповнювача цементно-піщаним розчином - відношення обсягу розчинної частини бетонної суміші до обсягу пустот в крупному заповнювачі.
Порожнеча бетону-відношення обсягу порожнеч до обсягу заповнювач в стандартному пухкому стані.
Вирішуючи спільно рівняння, отримаємо формули для визначення витрати крупний заповнювач:
Для жорстких бетонних сумішей, якi характеризуються показником жорсткості, значення kр.з. у формулі визначення витрати крупний заповнювач приймають рівними 1,05. 1,15 в середньому 1,1.
Для пластичних бетонних сумішей, якi характеризуються осадкою конуса, значення kр.з. слід призначати з урахуванням водопотребности піску. Спочатку визначають початкове значення коефіцієнта розсунення зерен kр.з. (Рис.4), причому абсолютний обсяг цементного тесту обчислюють за формулою
Мал. 4. Значення
Потім знаходять kр.з з виразу з урахуванням поправки на водопотребность піску
kр.з =
На цьому закінчується розрахунок складу бетону.
Витрати цементу, води, великої та дрібної заповнювачів виписують окремо.
При додаванні їх отримують середню щільність бетонної суміші в кг / м 3.
Допустиме відхилення по щільності бетону (становить
Склад бетону зручно представити у відносних одиницях за масою або об'ємом. За одиницю при цьому приймають масу (об'єм) цементу, висловлюючи кількість інших компонентів по відношенню до цементу.
Склад бетону по масі
де Ц, У, П, К - витрати цементу, води, піску і крупного заповнювача в кг на 1 м 3 бетону.
Склад бетону за обсягом
Тут все позначення колишні. При вираженні складу бетону за обсягом, В / Ц вказують окремо по масі.