2. Цементно-піщаний розчин заповнює пустоти у крупному заповнювачі з деяким розсуванням зерен, тобто
нщ(г)
де VП.Щ(Г) – пустотність щебеню (гравію) у пухконасипаному
стані, виражена в долях одиниці;
– коефіцієнт розсуву зерен щебеню (гравію), який приймається за таблицею 5.5.Витрата цементу, кг/м3 | Коефіцієнт при В/Ц, рівному | ||||
0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | |
250 | — | — | 1,26 | 1,32 | 1,38 |
300 | — | 1,3 | 1,36 | 1,42 | — |
350 | 1,32 | 1,38 | 1,44 | — | — |
400 | 1,4 | 1,46 | — | — | — |
П р и м і т к и : 1. При інших значеннях Ц і В/Ц коефіцієнт
знаходять інтерполяцією.2. Значення коефіцієнта
наведені при водопотребі піску 7%. Якщо водопотреба використаного дрібного піску більша 7%, коефіцієнт зменшують на 0,03 на кожний відсоток збільшення водопотреби піску; якщо водопотреба крупного піску менша 7%, коефіцієнт збільшують на 0,03 на кожний відсоток зменшення водопотреби піскуРозв'язавши спільно ці дві рівності, отримаємо вираз для визначення витрати щебеню (гравію), у кг на 1 м3 бетонної суміші:
ЩГ
. (5.8)Після визначення витрати щебеню (гравію) розраховують витрату піску, кг/м3, як різницю між проектним об'ємом бетонної суміші та сумою абсолютних об'ємів цементу, води та крупного заповнювача:
П
. (5.9)Визначивши витрату компонентів Ц, В, П, Щ(Г) на 1 м3 бетонної суміші, обчислюють її розрахункову густину
Щ(Г), кг/м3, та коефіцієнт виходу бетону ділен-ням об'єму бетонної суміші в ущільненому стані (1м3) на суму об'ємів сухих складових, витрачених на її виготовлення:
виготовлення 1 м3 бетонної суміші, м3;
– насипнц нп нщ(г)на густина сухих матеріалів, кг/м3. Для важких бетонів значення коефіцієнта виходу як правило знаходиться у проміжку 0,6…0,75.
При визначенні виробничого складу враховують вологість заповнювачів і коригують їх витрату, а також витрату води на 1 м3 бетонної суміші. При вологості піску Wп і щебеню Wщ(%) відкориговані витрати заповнювачів ПВ, ЩВ і води ВВ (кг/м3) дорівнюватимуть:
Дозування складових бетонної суміші (кг) на один заміс бетонозмішувача з корисним об’ємом барабана Vб.сум.(л) виконують з урахуванням коефіцієнта виходу бетону за формулами:
(5.12)
П р и к л а д 1 . Підібрати склад важкого бетону класу В20 (Rб=30 МПа для бетонування монолітних балок та колон середнього перерізу (рухливість бетонної суміші ОК=2...4 см) і розрахувати витрату матеріалів на заміс в бетонозмішувачі з корисним об’ємом барабана 1200 л.
Характеристика вихідних матеріалів: портландцемент активністю Rц=46 МПа, насипна густина сухих складових ρнц=1200 кг/м3; ρнп=1500 кг/м3; ρнщ=1600 кг/м3; їх дійсна густина ρц=3100 кг/м3;
3 3 ρп=2600 кг/м ; ρщ=2700 кг/м ; пустотність гранітного фракційованого щебеню Vп.щ=0,41; найбільша крупність зерен щебеню 40 мм; вологість крупного кварцового піску Wп=4%; вологість щебеню Wщ=1%. Водоцементне відношення обчислюємо за формулою (5.3):
В Ц А Rц 0,65 46 0,67Rб 0,5 А Rц 30 0,5 0,65 46
Значення коефіцієнта А=0,65 вибране за таблицею 5.1. як для високоякісних матеріалів.
Витрату води на 1 м3 бетонної суміші визначають за таблицею
5.3., враховуючи задану осадку конуса бетонної суміші ОК=2…4 см. Для отримання такої рухливості бетонної суміші з використанням в якості крупного заповнювача щебеню з найбільшою крупністю зерен 40 мм витрата води повинна складати 175 л/м3.
Витрату цементу за формулою (5.5):
В 175 3
Ц261 кг / мВитрата щебеню в сухому стані за формулою (5.8):
В результаті виконаних розрахунків отримали наступний номінальний (лабораторний) склад бетону, кг/м3:
Цемент .................................................................................... 261
Вода ........................................................................................ 175
Пісок ....................................................................................... 556
Щебінь .................................................................................... 1422
Всього: .................................................................................... 2414
Отримана сума витрат компонентів є розрахунковою щільністю (густиною) бетонної суміші, тобто ρб.см. = 2414 кг/м3.
Коефіцієнт виходу бетону обчислюють за формулою (5.10):
Перейдемо до виробничого складу бетону з урахуванням фактичної вологості заповнювачів. Витрата цементу залишиться незмінною, а витрату інших компонентів відкоригуємо за формулами (5.11):
Остаточний виробничий склад бетону, кг/м3:
Цемент .................................................................................... 261
Вода ........................................................................................ 139
Пісок ....................................................................................... 578
Щебінь .................................................................................... 1436
Всього: .................................................................................... 2414
Дозування компонентів на заміс бетонозмішувача виконаємо за формулами (5.12):
Завдання 1:запроектувати склад важкого бетону для виготовлення з/б конструкцій згідно вихідних даних, наведених в таблиці. Вихідні дані для заповнювачів взяти з прикладу .
Вид конструкції | Клас бетону | Марка цементу | Об’єм бетонозмішувача |
Блоки стін підвалів | В7,5 | 300 | 0,75 |
Подушки фундаментів | В12,5 | 400 | 0,5 |
Палі | В20 | 400 | 1,25 |
Балконні плити | В15 | 500 | 1,5 |
Панелі пустотні | В22,5 | 500 | 0,75 |
Плити плоскі | В15 | 400 | 1,5 |
Плити покриття ребристі | В25 | 500 | 0,5 |
Ферми кроквяні | В35 | 500 | 1,25 |
Балки решітчасті | В50 | 600 | 0,75 |
Колони | В30 | 500 | 1,25 |
Для виконання завдання визначають спочатку необхідну легкоукладальність бетонної суміші, наприклад, за таблицею [ ].
В п р а в а 2 . Проектування складу гідротехнічного бетону
Склад гідротехнічного бетону можна проектувати розрахунково-експериментальним методом Дворкіна Л.Й. – Шушпанова В.А. Даний метод дозволяє визначати склад бетону потрібної міцності та морозостійкості при заданій рухливості бетонної суміші та введенні пластифікуючих і повітряновтягувальних добавок.
1. Розрахунок потрібного вмісту повітря в бетоні заданої морозостійкості.
Із усіх видів пор в бетоні найбільший вплив на його морозостійкість мають:
об’єм контракційних пор Vк(л/м3), які утворилися в результаті зменшення об’єму цементного каменю до 28 діб нормального твердіння бетону: Vк 120 Ц ц , (5.13)де Ц – витрата цементу, кг/м3;
3100 кг/м3 – дійсна густи-