Материал: Доманская. Строительные материалы и изделия. Учебное пособие
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
где Rц — активность цемента,
Rб — заданная прочность бетона.
Если Rотп = R28 (отпускная прочность соответствует прочности бетона в возрасте 28 суток), то используются формулы:
В |
= |
0,16Rц + 70 |
. |
(28) |
|
Ц |
Rб + 56 |
||||
|
|
|
Для высокомарочных бетонов (имеющих прочность Rб28>>50 МПа) можно использовать формулу, рекомендованную ВНИИ железобетона:
|
|
|
0,45 |
Rц |
|
|
|
В |
= |
|
R |
(29) |
|||
|
|
||||||
|
|
|
|
б |
|||
Ц |
1 |
+ 0,18 |
Rц |
|
|||
|
R |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
б |
|
или для получения после пропаривания проектной марки
|
|
0,36 |
Rц |
|
|
|
||
В |
|
R |
|
|||||
|
|
|
|
|||||
|
= |
|
|
|
б |
. |
(30) |
|
Ц |
1+ 0,14 |
Rц |
||||||
Rб
В тех случаях, когда представляется возможным учесть свойства заполнителей, целесообразно использовать формулы Б. Г. Скрамтаева и Ю. М. Баженова:
Rб28 |
ж Ц |
± 0,5 |
ц |
(31) |
|
= АRц з |
В |
ч, |
|||
|
и |
|
ш |
|
|
где Rб28 — прочность бетона в возрасте 28 суток;
А — коэффициент, зависящий от качества заполнителей (определяется по табл. 19);
Rц — активность или марка цемента.
164
17. Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
Из формулы (31):
|
|
|
А |
Rц |
|
|
|
|
1+ 0,5А |
Rц |
|
|
|
||
В |
|
|
R |
|
|
Ц |
|
R |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
= |
|
|
б |
|
или |
|
= |
|
|
|
б |
. |
(32) |
|
Ц |
|
+ 0,5А |
Rц |
В |
|
|
Rц |
|
|||||||
|
1 |
|
|
|
|
|
А |
|
|
|
|
|
|||
|
R |
|
|
|
R |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
Если при этом расчете Ц/В получится более 2,5 или В/Ц меньше 0,4, то окончательное определение этих значений производится по формуле:
ж Ц |
+ 0,5 |
ц |
(33) |
|
Rб = А1Rц з |
В |
ч . |
||
и |
|
ш |
|
|
Определяют расход цемента на 1 м 3 бетонной смеси по уже известным величинам В/Ц и В — ориентировочному расходу воды:
Ц = В : (В/Ц). |
(34) |
Определяют расход крупного и |
мелкого заполнителей |
по формулам, составленным из условия, что сумма абсолютных объемов всех компонентов, расходуемых на 1 м 3 бетона, равняется 1000 л уплотненной бетонной смеси, а объем песчаного раствора несколько больше объема пустот крупного заполнителя, что обеспечивает некоторую раздвижку его зерен:
Зкр = |
1000 |
|
|
; |
(35) |
|||
|
|
|
|
|
||||
Vпуст |
a + |
1 |
||||||
|
|
|
||||||
|
gн.кр |
rкр |
|
|
||||
|
|
|
|
|
||||
Vпуст =1- |
gн.кр |
, |
|
(36) |
||||
|
|
|||||||
|
|
|
rкр |
|
|
|||
где Зкр — содержание крупного заполнителя, кг;
Vпуст — пустотность крупного заполнителя (в долях от его объема);
165
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
γн.кр — насыпная плотность крупного заполнителя, кг/л; α — коэффициент, учитывающий увеличение объема рас-
твора с учетом раздвижки крупного заполнителя в смеси и зависящий от расхода цемента и вида заполнителей (коэффициент раздвижки зерен). Значения приводятся в табл. 20;
ρкр — плотность зерен крупного заполнителя, кг/л.
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 19 |
|
|
|
Определение коэффициента А |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Характеристика материалов |
|
А (Ц/В ≤ 2,5) |
А1 |
(Ц/В > 2,5) |
|||||
Высококачественные |
|
|
0,65 |
|
|
0,43 |
|||
Рядовые |
|
|
|
|
0,60 |
|
|
0,40 |
|
Пониженного качества (гравий, |
|
|
|
|
|
|
|||
мелкий песок, низкомарочный |
|
0,55 |
|
|
0,37 |
||||
цемент) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 20 |
|
|
Определение коэффициента раздвижки зерен |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ц, кг/м 3 |
|
|
|
α при В/Ц |
|
|
|
|
|
|
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
|
0,8 |
|||
|
|
|
|||||||
250 |
|
– |
– |
1,26 |
1,32 |
|
1,38 |
||
300 |
|
– |
1,30 |
1,36 |
1,42 |
|
– |
||
350 |
|
1,312 |
1,38 |
1,44 |
– |
|
– |
||
400 |
|
1,40 |
1,46 |
|
– |
– |
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примечание. Для жестких бетонных смесей при мелких песках α =1,05, средних α = 1,1, крупных α = 1,15.
Расход песка устанавливают по формуле:
ж |
|
Ц |
|
Зкр |
ц |
|
(37) |
П = з1000 |
- |
|
- В - |
|
ч |
Чrп , |
|
|
|
||||||
з |
|
rц |
|
|
ч |
|
|
и |
|
|
rкр ш |
|
|
||
166
17. Материалы и изделия на основе минеральных вяжущих веществ
где П, Ц, В, Зкр — расходы песка, цемента, воды, крупного заполнителя, кг/м 3;
ρп — плотность зерен песка, кг/л.
Затем вычисляют плотность бетонной смеси:
γб. см = Ц + В + Зкр + П. |
(38) |
Рассчитывают коэффициент выхода бетона лабораторного состава:
b = |
|
1000 |
|
|
, |
(39) |
||
|
|
|
|
|
||||
Ц |
+ |
Зкр |
+ |
П |
||||
|
|
|
||||||
|
gн.ц |
gн.кр |
gн.п |
|
|
|||
|
|
|
|
|
||||
где γн.ц, γн.кр, γн.п — насыпные плотности цемента, крупного заполнителя и песка.
Опытная проверка расчетного состава бетона пробными за месами. Опытной проверкой устанавливают соответствие расчетного состава бетона заданным условиям подвижности бетонной смеси и прочности затвердевшего бетона. При изготовлении бетонной смеси делают пробный замес на 10 л, т. е. отвешивают сухие материалы в количестве 1/100 от расчетного расхода их на 1 м 3 бетона. Перемешивание отвешенных сухих материалов производят в следующей последовательности: отвешенное количество песка помещают на металлический боек или сферическую чашу, добавляют требуемое количество цемента и перемешивают до получения смеси однородного цвета, затем добавляют крупный заполнитель и всю смесь перемешивают до тех пор, пока щебень (гравий) не будет равномерно распределен в сухой смеси; в середине перемешанной смеси делают углубление, куда вливают половину отвешенной воды; осторожно перемешав, собирают материалы в кучку и добавляют остальную часть воды. После этого энергично перелопачивают бетонную смесь до достижения ею однородности; длительность перемешивания (от момента приливания воды) должна составлять при объеме замеса до 30 л — 5 мин.
167
СТРОИТЕЛЬНЫЕ МАТЕРИАЛЫ И ИЗДЕЛИЯ
При механическом перемешивании в бетономешалку загружают материалы в последовательности: песок, цемент, крупный заполнитель, вода; длительность перемешивания должна составлять 2 мин, считая с момента окончания загрузки всех материалов. После перемешивания определяют подвижность бетонной смеси в сантиметрах или секундах, в зависимости от принятого способа укладки бетона в конструкцию.
Изготовление образцов. В процессе корректировки необходимо получить подвижность или жесткость бетонной смеси, соответствующие заданной конструкции. Количество добавленных материалов в результате опытной проверки состава бетона фиксируется и суммируется с расчетными расходами материалов. После этого из бетонной смеси изготавливают образцы в форме кубов или цилиндров для испытания бетона на прочность.
Стандартными образцами для испытания на прочность при сжатии являются образцы в форме куба размером 15×15×15 см. Для каждого срока испытания должно быть изготовлено не менее 3 образцов.
Для изготовления образцов применяются формы из материала, не впитывающего воду, исключающие возможность вытекания цементного теста при формовании образцов. Этим требованиям удовлетворяют стальные плотно пригнанные формы.
Отбор бетонной смеси для приготовления образцов должен производиться из средней части замеса. Объем бетонной смеси, приготовленной для изготовления образцов, должен превышать объем образцов в 1,5–2 раза. Проба бетонной смеси должна быть дополнительно перемешана перед формованием образцов. Формование образцов следует производить не позднее чем через 15 мин после приготовления бетонной смеси.
Перед изготовлением образцов внутренние поверхности форм должны быть покрыты тонким слоем смазки, не оставляющей пятен на поверхности образцов.
168