Проектирование состава бетона.
При проектировании состава бетона марку принятого портландцемента назначают в зависимости от марки бетона.
В соответствии с действующим СНиП при проектировании состава тяжелого бетона марку цемента следует принимать:
| Проектная марка бетона | Марка цемента | Примечание | |
| рекомендованная | допускаемая | ||
| 300-500 | При естественных условиях твердения | ||
| 550-600 | |||
| 550-600 |
Расход цемента в бетоне должен быть принят в соответствии с минимальной и максимальной типовыми нормами расхода цемента.
Подбор состава тяжелого (обычного) бетона заключается в установлении наиболее рационального соотношения между составляющими бетон материалами: цемента, воды, песка, щебня или гравия.
Такое соотношение должно обеспечивать требуемую удобоукладываемость бетонной смеси для принятого способа ее уплотнения, а также приобретения бетоном заданной прочности в назначенный срок при наименьшем расходе цемента.
Классы бетона по прочности на сжатие подразделяются на В 7,5 - В 60.
Под классом бетона понимают гарантированную прочность бетона при сжатии, выраженную в МПа с обеспеченностью 95%.
Каждому классу бетона соответствует средняя прочность бетона R кгс/см2, определяемая по формуле:
R= 
B – значение класса бетона, МПа;
v – нормативный коэффициент вариации, принимаем 0,135;
t – коэффициент, характеризующий принятую обеспеченность класса бетона;
g – переводной коэффициент от МПа к кгс/см2.
Состав бетона выражают расходом всех составляющих материалов по массе на 1 м3 уложенной и уплотненной бетонной смеси или отношением массы составляющих материалов смеси к массе цемента, принимаемой за 1.
Например,
1 случай:
Цемент 280 кг/м3
Песок 670 кг/м3
Щебень 1300 кг/м3
Вода 170 кг/м3.
2 случай
1; 2; 4; 4,7 при В/Ц = 0,6
Для расчета состава тяжелого бетона имеется несколько способов – наиболее простой метод расчета по «абсолютным объемам».
Для расчета состава тяжелого бетона необходимо иметь следующие данные:
Заданную марку бетона Rб;
Класс бетона
Требуемую удобоукладываемость бетонной смеси, определяемую осадкой конуса «ОК»
Характеристику исходных материалов:
Вид и активность цемента Rц;
Насыпную площадь составляющих ρнас.ц, ρнас. п, ρнас. щ и их истинную плотность ρц, ρп, ρщ;
Пустотность щебня (или гравия) Vп щ, наибольшую крупность их зерен;
Влажность заполнителей Wп, Wщ.
Водоцементное отношение В/Ц вычисляют исходя из требуемой марки бетона, активности цемента и с учетом вида и качества составляющих.
Rб = АRц (Ц/В-0,5) для бетонов с В/Ц ≥ 0,4,
Rб = А1 Rц (Ц/В-0,5) для бетонов с В/Ц < 0,4
где Rб - прочность бетона, МПа;
Rц - марка цемента, МПа;
А и А1 - коэффициенты, зависящие от вида бетона и качества заполнителей.
| Характеристика заполнителей и цемента | А | А1 |
| Высококачественные | 0,65 | 0,43 |
| Рядовые | 0,6 | 0,4 |
| Пониженного качества | 0,55 | 0,37 |
Расход воды (водопотребность) ориентировочно определяют исходя из заданной удобоукладываемости бетонной смеси.
Расход воды принимают от 150 до 230 л/м3.
Расход цемента на 1 м3 бетона
Ц/В = АRц /(Rб+0,5 АRц).
Расход заполнителей песка или щебня вычисляют из двух условий. Сумма абсолютных объемов всех компонентов бетона равна 1 м3, т.е.
Ц, В, П, Щ – расход цемента, воды, песка, щебня в кг/м3;
- абсолютные объемы материалов на м3
3. Цементно-песчаный раствор заполнит пустоты в крупном заполнителе с некоторой раздвижкой зерен, т.е.
Vпщ – пустотность щебня в рыхлом состоянии
ρнщ – насыпная плотность щебня
α – коэффициент раздвижки зерен щебня
Значение коэффициента α для пластичных бетонных смесей
| Расход цемента, кг/м3 | Коэффициент α при В/Ц | ||||
| 0,4 | 0,5 | 0,6 | 0,7 | 0,8 | |
| - | - | 1,26 | 1,32 | 1,38 | |
| - | 1,3 | 1,36 | 1,42 | - | |
| 1,32 | 1,38 | 1,44 | - | - | |
| 1,4 | 1,46 | - | - | - | |
| 1,52 | 1,56 | - | - | - | |
| Примечание: при других значениях Ц и В/Ц коэффициент α находится интерполяцией |
Решая совместно эти два уравнения находим формулу для определения расхода щебня на 1 м3 бетона:
После определения расхода щебня рассчитываем расход песка
Определив расход компонентов Ц, В, П, Щ на 1 м3 бетонной смеси, вычисляют ее расчетную среднюю плотность и коэффициент выхода бетона β – делением объема бетонной смеси (1 м3) в уплотненном состоянии на сумму объемов сухих составляющих, затраченных на ее приготовление
- объем сухих составляющих;
Β находится в пределах 0,55 – 0,75.
Расчетный состав бетона уточняется пробными замесами.
Задача.
Рассчитать лабораторный состав тяжелого бетона класса по прочности на сжатие В20, коэффициент вариации прочности 12%.
Материалы.
Портландцемент М400.
Истинная плотность 3100 кг/м3.
Песок с истинной плотнстью ρп = 2630 кг/м3.
Гранитный щебень с наибольшей крупностью 40 мм.
Истинная плотность ρщ = 2600 кг/м3.
Насыпная плотность ρнас.щ = 1480 кг/м3.
Заполнители рядовые.
Осадка конуса – 4 см.
Решение.
Расход воды из таблицы составляет 175 кг/м3.
Расход цемента
Пустотность щебня
Объем цементного теста
Коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя αразд. = 1,33.
Расход щебня
Расход песка
Расчетная средняя плотность бетонной смеси
ρб.с. = Ц + В + П + Щ = 270+175+629+1297 = 2371 кг/м3
УРОК № 36 Зачет
1. Сместимость складов цемента составляет:
А - 15-30% от месячной потребности;
Б - 10- 15% от месячной потребности;
В - 30-50% от месячной потребности.
2. Вместимость типовых прирельсовых заполнителей с портальным
разгрузчиком ТР -2А:
А- 3000, 6000 и 9000м3;
Б- 1500,4000 и 6000 м3;
В- 4000, 6000 и 8000 м3.
3. Дозаторы, отвешивающие заданные порции составляющих смеси на 1 замес бетоносмесителя и после разгрузки повторяют то же самое это дозаторы:
А - цикличного действия;
Б- непрерывного действия.
4. Бетоносмесительные установки партерного типа СБ-140 состоят из:
А- 2-х блоков;
Б- 3-х блоков;
В- 4-х блоков.
5. При контроле качества бетонной смеси влажность заполнителей определяют:
А- высушивая пробы до постоянной массы не реже 1 раза в сутки;
Б- высушивая пробы не реже одного раза в смену;
В- не реже 1 раза в 10 дней.
6. При контроле качества бетонной смеси состав заполнителей контролируют, просеивая отобранные пробы:
А- не реже 1 раза в сутки;
Б- не реже 1 раза в смену;
В- не реже одного раза в 10 дней.
7. Погрешность взвешивания в дозаторах проверяют:
А- 1 раз в смену;
Б - ежедневно;
В- 1 раз в 10 дней.
8. Расслаиваемость бетонной смеси:
А- нарушение однородности бетонной смеси;
Б- увеличение массы воды в составе бетонной смеси;
В - увеличение массы заполнителя в составе бетонной смеси.
9. Смесительный барабан автобетоносмесителя СБ98А:
А- установлен под углом 20° к горизонту на 3 опорные точки;
Б- установлен под углом 15° к горизонту на 3 опорные точки;
В - установлен под углом 25° к горизонту на 4 опорные точки.
10. Оборот инвентарной опалубки это:
А- обтягивание лицевой поверхности палубы полиэтиленовой пленкой;
Б - окрашивание лицевой поверхности палубы масляной краской.
11. Расстояние между сшивными планками щитовой разборно- переставной опалубки:
А- 60…800мм;
Б - 800…1200мм;
В - 700…1400мм.
12. При монтаже опалубки на земляном полотне или бетонной подготовке в первую очередь:
А- размечают оси колонны и фундамента;
Б- размечают положение основания колонны и верха ступеней фундамента.
13. Укладка бетонной смеси включает в себя следующие операции:
А- подачу бетонной смеси, разравнивание, уплотнение;
Б - подачу бетонной смеси, уплотнение.
14. Уплотнение горизонтальных поверхностей толщиной до 250мм выполняют:
А - поверхностными вибраторами;
Б- глубинными вибраторами.
15. Для твердения бетона необходима температура и влажность:
А- температура20±2°С, влажность ≥90%;
Б - температура 25±2°С, влажность ≤60%;
В- температура 30±2°С, влажность ≤70%.
16. Поверхности открытых конструкций с мелкими раковинами затирают цементным раствором:
А- 1:2…. 1:2,5;
Б - 1:3…1:4.
17. При выдерживании конструкций методом «термоса» с модулем поверхности 3 применяют:
А - шлакопортландцементная;
Б - быстротвердеющий портландцемент.
18. До начала подключения электрического тока при электротермообработке бетона, бетон выдерживают:
А- 2…4 часа;
Б- 4…6 часов;
В- 1…2 часа.
19. Работы по закреплению и установке опалубки и поддерживающих её конструкций оформляют:
А- записью в журнале работ;
Б- записью в ППР (проекте производства работ).