Материал: Доманская. Строительные материалы и изделия. Учебное пособие
17. Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
Таблица 15
Зависимость минимальных размеров образцов от наибольшей крупности заполнителя
Показатели |
|
|
Значения |
|
|
||
Наибольшая крупность зерен |
|
|
|
|
|
|
|
заполнителя, мм |
10 |
20 |
|
40 |
|
70 |
100 |
Размер ребра куба или |
|
|
|
|
|
|
|
диаметра цилиндра, мм |
70 |
100 |
|
150 |
|
200 |
300 |
Масштабный коэффициент α |
0,85 |
0,95 |
|
1,00 |
|
1,05 |
1,08 |
Масштабный коэффициент σ |
0,86 |
0,92 |
|
1,00 |
|
1,15 |
1,25 |
Марки бетона на сжатие (М100, М200, М600) — это средний показатель предела прочности стандартных образцов бетона на сжатие (кгс/см 2) в проектном возрасте (по умолчанию 28 суток) при твердении в нормальных условиях.
Класс бетона на сжатие — это предел прочности стандартных образцов бетона на сжатие (МПа), принимаемый с гарантированной обеспеченностью 0,95, т. е. обеспечивается не менее чем в 95 случаях из 100.
17.7. Расчет состава тяжелого бетона
Расчет состава бетонной смеси заключается в установлении наиболее рационального соотношения между составляющими бетон материалами (цементом, водой, песком, щебнем или гравием). Такое соотношение должно обеспечивать необходимую жесткость или подвижность смеси для принятого способа ее уплотнения, а также приобретение бетоном необходимой прочности в заданный срок при меньшем расходе цемента. В отдельных случаях вводят также требование о достаточной плотности, морозостойкости, водонепроницаемости и др.
159
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
Для того чтобы произвести подбор состава бетона, необходимо иметь данные о бетоне, бетонируемой конструкции и результаты испытания материалов, применяемых для бетона. В данных о бетоне указывается его прочность, которую он должен избрать к заданному сроку. Значения отпускной прочности бетона приводятся в табл. 16. По этим показателям производят пересчет прочности бетона на возраст 28 суток и устанавливают марку бетона.
|
|
Таблица 16 |
Определение отпускной прочности бетона |
||
|
|
|
|
Проектная |
Отпускная |
Вид изделия |
марка |
прочность |
|
бетона |
бетона |
Панели железобетонные для пере- |
|
|
крытий: |
|
|
— многопустотные |
≥200 |
Rотп≥0,7 Rб |
— сплошные |
≥200 |
Rотп≥0,7 Rб |
Панели бетонные и железобетонные |
≥150 |
но не менее |
для внутренних стен крупнопанель- |
|
100 кг/см 2 |
ных зданий |
|
|
Колонны железобетонные |
≥ 200 |
Rотп ≥ 0,5 Rб |
Плиты для дорожных покрытий |
300, 350, 400 |
Rотп ≥ 0,7 Rб |
Элементы фундаментов |
≥ 150 |
Rотп ≥ 0,5 Rб |
Сваи железобетонные |
≥ 200 |
Rотп= Rб |
Шпалы железобетонные |
≥ 500 |
Rотп = Rб |
Панели и блоки вентиляционные |
≥ 200 |
Rотп= 0,7 Rб |
Трубы железобетонные безнапорные |
≥ 300 |
Rотп ≥ 0,7 Rб |
Трубы железобетонные напорные |
≥ 500 |
Rотп ≥ 0,9 Rб |
Ригеля железобетонные |
≥ 500 |
Rотп ≥ 0,5 Rб |
160
17. Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
В характеристике бетонируемой конструкции должны содержаться сведения о ее наименовании и размерах, густоте армирования, минимальном расстоянии между стержнями арматуры и способе укладки бетонной смеси. По этим данным устанавливается подвижность (жесткость) бетонной смеси
имаксимальная величина зерен крупного заполнителя. Подвижность бетонной смеси может быть определена из табл. 17. По густоте армирования определяют максимальную крупность заполнителя, обеспечивающего плотность укладки бетона. Максимальная крупность щебня или гравия не должна превышать наименьшего расстояния между стержнями арматуры. Кроме данных о бетоне, необходимо иметь результаты испытания материалов, входящих в состав бетона. Данные о материалах берут из паспортов завода или получают в результате испытания в лаборатории по методике соответствующих ГОСТов, при этом учитывают следующие показатели:
— для цемента: вид; марку (его активность); объемную массу; — для крупного заполнителя: вид (гравий или щебень); насыпную плотность; объем пустот; предельную крупность зе-
рен; влажность; среднюю плотность зерен; — для песка: насыпную плотность; модуль крупности; влаж-
ность; среднюю плотность зерен.
Кроме приведенных показателей, необходимых для расчета состава бетона, применяемые материалы должны удовлетворять требованиям технических условий соответствующих ГОСТов.
Наиболее простым и удобным методом определения состава обычного бетона является метод расчета по абсолютным объемам, разработанный профессором Б. Г. Скрамтаевым. Расчет
иподбор бетона после испытания сырьевых материалов ведут в следующей последовательности: определяют расход воды; определяют расчетным путем В/Ц (Ц/В); устанавливают расход цемента на 1 м 3 бетона; определяют расход заполнителей.
161
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
|
|
Таблица 17 |
||
Определение подвижности бетонной смеси |
|
|||
|
|
|
|
|
|
Способы укладки бетонной |
|||
Вид конструкции |
|
смеси |
|
|
механический |
ручной |
|||
|
||||
|
ОК, см |
Жесткость, с |
ОК, см |
|
Подстилающие слои под фунда- |
|
|
|
|
менты, полы, дорожные покры- |
1–2 |
35–25 |
2–3 |
|
тия и т. д. |
|
|
|
|
Массивные неармированные |
|
|
|
|
конструкции (подпорные стены, |
|
|
|
|
фундаменты, блоки массивов) |
2–4 |
25–15 |
3–6 |
|
и конструкции с редко располо- |
|
|
|
|
женной арматурой |
|
|
|
|
Каркасные железобетонные |
|
|
|
|
конструкции (плиты, балки, ко- |
4–6 |
12–15 |
9–12 |
|
лонны большого и среднего |
||||
|
|
|
||
сечений) |
|
|
|
|
Железобетонные конструкции, |
|
|
|
|
насыщенные арматурой (бункера, |
6–8 |
10–12 |
10–12 |
|
силосы, тонкие стенки, колонны |
||||
|
|
|
||
небольших сечений) |
|
|
|
|
Железобетонные конструкции, |
|
|
|
|
сильно насыщенные арматурой |
8–12 |
10–5 |
12–16 |
|
(арочные и балочные мосты, |
||||
|
|
|
||
опорные части) |
|
|
|
|
Конструкции, выполненные пу- |
12–18 |
5 |
16–18 |
|
тем подводного бетонирования |
||||
|
|
|
||
Ориентировочный расход воды определяют на 1 м 3 бетонной смеси заданной подвижности или жесткости по данным В. П. Сизова (табл. 18), составленным с учетом водопотребности разных по виду и крупности зерен заполнителей.
162
17. Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
Таблица 18
Определение расхода воды
|
|
|
|
Расход воды, л/м 3, |
|
|
|||
Осадка |
|
|
при наибольшей крупности зерен |
|
|||||
кону- |
Жесткость, с |
|
|
заполнителя, мм |
|
|
|||
са, см |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Для гравия |
|
|
Для щебня |
|
|||
|
|
10 |
20 |
40 |
70 |
10 |
20 |
40 |
70 |
– |
150–200 |
135 |
130 |
128 |
– |
150 |
145 |
135 |
– |
– |
80–120 |
145 |
140 |
135 |
– |
160 |
155 |
140 |
– |
– |
60–80 |
155 |
150 |
140 |
– |
165 |
160 |
150 |
– |
– |
30–50 |
165 |
160 |
150 |
– |
175 |
170 |
160 |
– |
1–2 |
– |
185 |
170 |
155 |
140 |
200 |
185 |
170 |
155 |
3–5 |
– |
195 |
180 |
165 |
150 |
210 |
195 |
180 |
165 |
6–8 |
– |
205 |
190 |
175 |
160 |
220 |
205 |
190 |
175 |
9–12 |
– |
215 |
200 |
185 |
170 |
230 |
215 |
200 |
185 |
Примечания:
1. Табличные данные справедливы для бетонов с расходом цемента не выше 400 кг/м 3.
2. При применении пуццолановых портландцементов расход воды увеличивается на 15–20 л.
3. При использовании мелкого или крупного песка расход воды соответственно увеличивают или уменьшают на 10 л.
Определяют водоцементное отношение В/Ц, при котором возможно получение бетона требуемой прочности. Если отпускная прочность бетона соответствует прочности после пропаривания (задается в процентах или Rотп= Rпроп), то В/Ц может быть вычислено по формуле, рекомендованной ВНИИ железобетона (Л. А. Кайсера):
В |
= |
0,23Rц +100 |
, |
(27) |
|
Ц |
Rб + 80 |
||||
|
|
|
163