Фізичні властивості будівельних матеріалів (стр. 12 из 22)

на цементу;

об’єм капілярних пор Vл (л/м³), який характеризується об’ємом льоду в бетоні при стандартному методі визначення морозостійкості:

V_л В 0,27 Ц , (5.14)

де В – витрата води кг/м³;

об’єм повітря, емульгованого добавками ПАР Vе (л/м³).

Об’єм емульгованого повітря знаходять як різницю між загальним вмістом повітря (V_о , л/м³) та кількістю защемленого повітря (V_з) в нормально ущільненій бетонній суміші:

V_е V_о V_з . (5.15)

Об’єм защемленого повітря залежить від осадки конуса (ОК, см) або жорсткості (Ж, с) бетонної суміші і найбільшої крупності заповнювача (Д_найб.) при даному способі ущільнення і визначається за графіком (рис. 5.1.).

Структурний критерій морозостійкості:

F_к V_к V_е V_л . (5.16)

Прогнозування морозостійкості бетону (F, циклів) виконують за емпіричною залежністю:

F К 10^FR 1 , (5.17)

де К – коефіцієнт, який залежить від виду цементу і заповнювачів, і визначається за таблицею 5.6.

5.6. Значення коефіцієнта К в залежності (5.17)

Вид заповнювача	Коефіцієнт К
	Вміст СЗА у цементі, %
	СЗА 6%	СЗА = 6…9%	СЗА 9%
Пісок кварцовий	425	365	304
Щебінь гранітний	198	170	142
Щебінь доломітовий	100	85	70
Гравій річковий	140	120	100

Необхідну кількість емульгованого повітря V_е (л/м³) в бетоні заданої морозостійкості можна визначити шляхом перетворення виразів (5.16) і (5.17), з урахуванням формул для V_к і V_п, рахуючи ρ_ц = 3100 кг/м³:

V_е Ц В Ц 0,27 F_к 0,04 , (5.18) де F_к lg F К 1 .

Кількість повітряновтягувальної добавки типу СНП чи СДО, потрібна для забезпечення необхідного вмісту емульгованого повітря, знаходиться за номограмою (рис. 5.2.).

Для лабораторного контролю загальний вміст повітря (л/м³) у бетонній суміші можна визначити за формулою:

V_о V_е V_з , (5.19) де V_е визначається за формулою (5.18), а V_з за рис. 5.1. 2. Визначення основних компонентів бетонної суміші

При розрахунках за даним методом використовують формулу, яка враховує вплив емульгованого повітря:

R_б А R_ц Ц В V_е 0,5 2 А R_ц . (5.20)

З рівняння міцності бетону (5.20) знаходимо водоповітряноцементне відношення q:

q В V_е Ц А R_ц R_б 0,5 А R_ц . (5.21)

Для бетонів різного марочного віку значення коефіцієнта А приймаємо рівним А К А₂₈, де А₂₈ – значення коефіцієнта А у віці 28 діб, яке визначається за таблицею 5.7., К – коефіцієнт росту міцності бетону в часі, який визначається за таблицею 5.8.

Повітряноцементне відношення V_е/Ц знаходять перетворенням виразу (5.18):

V_е Ц В Ц 0,27 F_к 0,04. (5.22) Якщо V_е/Ц ≤ 0, то немає необхідності в повітряновтягувальній добавці.

5.7. Значення коефіцієнта А₂₈ за даними І.М.Грушко

Дрібний заповнювач		Крупний заповнювач
		Гранітний фракційований або доломітовий щебінь	Фракційований гравій або рядовий щебінь	Рядовий гравій	Щебінь низької якості, забруднений
	Кварцовий пісок обкатаної форми зерен	0,60 0,63	0,55 0,56	0,52 0,55	0,50 —
	Рядовий пісок з вмістом пилуватих та глинистих частинок до 3%	0,63 0,66	0,58 0,61	0,35 0,38	0,52 —
	Чистий пісок з вмістом пилуватих та глинистих частинок до 1%	0,66 0,63	0,58 0,64	0,58 0,61	0,55 —
	Штучний пісок з рваною формою зерен	0,56 0,59	0,52 0,53	0,50 0,52	0,74 —
	Кварцовий пісок обкатаної форми зерен	0,56 0,59	0,52 0,55	0,50 0,52	0,47 —
	Рядовий пісок з вмістом пилуватих та глинистих частинок до 3%	0,60 0,63	0,55 0,58	0,52 0,55	0,30 —
	Чистий пісок з вмістом пилуватих та глинистих частинок до 1%	0,63 0,66	0,58 0,61	0,55 0,58	0,52 —
	Штучний пісок з рваною формою зерен	0,66 0,69	0,61 0,64	0,58 0,61	0,55 —

Примітки: 1. В чисельнику наведені значення коефіцієнта А₂₈ для рухливих бетонних сумішей, а в знаменнику – для помірно жорстких сумішей.

2. Для 90 і 180-добового марочного віку бетону значення коефіцієнта А₂₈ необхідно помножити на відповідний коефіцієнт росту міцності за таблицею 5.8.

3. Водопотреба піску визначається за таблицею 5.10.

Водоцементне відношення визначають за формулою:

В Ц q V_е Ц. (5.23)

Водопотребу бетонної суміші при відсутності емульгованого повітря В₀ приблизно визначають за таблицями 5.3. і 5.4. З розрахунку зниження водопотреби бетонної суміші приблизно на 5 л/м³ на кожний відсоток емульгованого повітря, уточнюють витрату води на 1 м³ бетону:

В В_о 0,5 V_е В_о 1 0,5 V_е Ц В Ц . (5.24)

Витрата цементу (кг/м³):

Ц В ВЦ . (5.25)

Кількість защемленого повітря визначають за рис. 5.1.

Об’єм емульгованого повітря: V_е Ц V_е Ц .

Загальний вміст повітря розраховують за формулою (5.19).

Витрату повітряновтягувальної добавки визначають за номограмою на рис. 5.2.

Витрату крупного заповнювача визначають за формулою:

Щ(Г) 1000 Vпщ(г) н.щ(г) 1 щ . (5.26)

В даному випадку коефіцієнт розсуву зерен крупного заповнювача бетонної суміші визначається в залежності від водоцементного відношення В/Ц і витрати цементного тіста (ЦТ В Ц _ц , л/м³) за таблицею 5.9.

5.8. Коефіцієнти росту міцності бетону на різних цементах

(за даними ВНДІ ім. Б.Є.Вєдєнєєва)

Вид цементу	Коефіцієнт міцності бетону К у віці, діб
	7	28	90	180
Алітові портландцементи	0,67…0,73	1,00	1,10…1,25	1,30…1,40
Звичайні портландцементи	0,60…0,70	1,00	1,15…1,35	1,30…1,50
Шлакопортландцемент з добавкою основних шлаків	0,40…0,50	1,00	1,35…1,65	1,55…1,90
Пуцолановий портландцемент з добавкою туфу	0,30…0,60	1,00	1,45…1,75	1,55…1,90
Пуцолановий портландцемент з добавкою опоки	0,50…0,60	1,00	1,25…1,55	1,40…1,65
Алюмінатні портландцементи	—	1,00	1,10…1,14	1,18…1,30

5.9. Оптимальне значення коефіцієнту

Витрата цементного тіста ЦТ, л/м3	Водоцементне відношення, В/Ц
	0,35	0,40	0,45	0,60	0,70	0,80	0,90	1,00
200	1,08	1,07	1,07	1,12	1,15	1,17	1,19	1,21
250	1,18	1,18	1,19	1,26	1,29	1,33	1,35	1,38
300	1,29	1,30	1,31	1,41	1,46	1,50	1,54	1,54
350	1,41	1,43	1,48	1,58	1,65	—	—	—
400	1,54	1,57	1,61	—	—	—	—	—

Примітки: 1. В таблиці 5.9. наведені значення при використанні заповнювачів з порожнистістю в пухконасипному стані V_п = V_щ = 40%, питомою поверхнею U_п = 175 см²/см³ і вмістом емульгованого повітря V_е=0.