2015-08-21
1730
Основная цель расчета состава - определение полного соотношения составляющих, которое обеспечит требуемые свойства бетонной смеси и бетона при минимальном расходе цемента. Выбрав материалы надлежащего качества, рассчитывают состав - расход цемента, воды, песка и щебня на 1 м3 бетона. Исходными данными являются заданная марка бетона R6 и требуемая подвижность ОК (осадка конуса) или удобоукладываемость смеси. В необходимых случаях задаются показатели морозостойкости, водонепроницаемости и другие свойства бетона.
Состав тяжелых и дорожных бетонов рассчитывают по методу абсолютных объемов (разработан проф. Б.Г. Скрамтаевым), который сводится к решению следующих четырех уравнений с четырьмя неизвестными - расход воды В (л), цемента Ц (кг), песка П (кг) и щебня Щ (кг). Ориентировочные дозировки поверхностно-активных добавок назначают от массы цемента. Для сульфитно-спиртовой барды (ССБ) - 0,2 %, абиетина натрия (СНВ) - 0,02 %.
1. Зависимость прочности бетона от его структуры и активности цемента
|
|
|
Rб = A 1· A 2· K ·(Ц / B - С) Rц (6.4.4)
Решая это уравнение, определяют
(6.4.5)
Коэффициенты К, С, А 1, А 2 определяют по табл. 6.4.3...6.4.5.
Таблица 6.4.3
Значение коэффициентов К, С, зависящих от свойств цемента технологии приготовления цементобетонной смеси
| Коэффициенты | Цемент испытывался в растворе пластичной консистенции | ||
| сжатие | изгиб | растяжение | |
| К С | 0,58 0,50 | 0,42 0,30 | 0,21 0,30 |
Таблица 6.4.4
Численные значения коэффициента А 1, учитывающего влияние макроструктуры
| Щебень | А 1 при сжатии | А 1 при изгибе | ||
| пластичные смеси | жесткие смеси | пластичные смеси | жесткие смеси | |
| Известняковый и шлаковый щебень | 1,08 | 1,13 | 1,17 | 1,22 |
| Фракционированный гранитный щебень | 1,08 | 1,13 | 1,08 | 1,13 |
| Фракционированный гравии | 1,00 | 1,05 | 1,00 | 1,05 |
Таблица 6.4.5
Численные значения коэффициента А 2, учитывающего влияние мезоструктуры
| Песок | А 2 при сжатии и водопотребности песков, % | А 2 при изгибе | |
| 7...9 | 9...12 | ||
| Искусственный (высевки) | 1,10 | 1,05 | 1,15 |
| Чистый кварцевый | 1,00 | 0,95 | 1,00 |
| С сильно окатанными зернами, а также загрязненный | 0,95 | 0.90 | 0,93 |
Материалы для бетона должны соответствовать требованиям ГОСТов, СНиПов, эксплуатационным условиям работы изделий. Материалы выбирают с учетом особенностей технологического процесса. В ряде случаев, чтобы обеспечить это соответствие, вносят коррективы в выбор исходных материалов или в технологию производства бетонных изделий.
2. Определяют водоцементное (В / Ц) отношение в зависимости от марочной прочности бетона. Для дорожных бетонов, используемых для устройства покрытий, водоцементное отношение принимают равным 0,5, а для оснований - 0,6. Зная В / Ц и расход цемента (320...350 кг/м3), определяют расход воды
|
|
|
В = Ц: В / Ц, (6.4.6)
3. Сумма абсолютных объемов исходных материалов в 1 м3 бетона близка к 1000 л, поэтому пренебрегая содержанием воздуха в смеси принимают
(6.4.7)
где Ц, В, П, Щ - расход цемента, воды, песка, щебня, кг/м3;
gц, gв, gп, gщ - соответственно плотность цемента, воды, песка и щебня, кг/м3.
4. Абсолютный объем пустот в щебне равен абсолютному объему растворной составляющей с некоторым избытком, т.е.
(6.4.8)
где gощ - объемная (насыпная) плотность щебня, кг/дм3;
Vщ - пустотность щебня в относительных величинах, равная 0,4...0,45;
a - коэффициент раздвижки зерен щебня.
Решая совместно уравнения 6.4.7 и 6.4.8, определяют потребность щебня и песка на 1 м3 цементобетонной смеси.
(6.4.9)
(6.4.10)
Рассчитываемый состав бетона уточняют экспериментальным путем, определяют в пробных замесах подвижность (удобоукладываемость) смеси, а также в установленные сроки прочность стандартных бетонных образцов, изготовленных из рассчитанной смеси.
В производственных условиях при водоцементном отношении 0,6, соотношение составляющих бетона можно принять как
цемент: песок: щебень = 1: 2: 4.
В процессе приготовления цементобетонной смеси необходимо учитывать естественную влажность щебня и песка.
