Формулы прочности бетона
Уравнение Боломея-Скрамтаева:
, при 
, В/Ц ³ 0,4, Ц/В £ 2,5
, при 
, В/Ц < 0,4 Ц/В > 2,5,
где 
– заданная марка бетона в возрасте 28 суток; 
– активность (марка) цемента или смешанного вяжущего; А и А 1 – коэффициенты, учитывающие качество заполнителей (табл. 1).
Прочность бетона определяют цементно-водное отношение, необходимое для получения заданной марки бетона.
Для Ц/В £ 2,5 имеем 
,
а для Ц/В > 2,5 
.
Т а б л и ц а 1
| Характеристика заполнителей бетона | А | А 1 |
| Высококачественные Рядовые Пониженного качества | 0,65 0,60 0,55 | 0,43 0,40 0,37 |
| П р и м е ч а н и е. Высококачественные материалы: щебень из плотных горных пород высокой прочности, песок оптимальной крупности и портландцемент высокой активности; заполнитель чистый, промытый, фракционированные, с оптимальным зерновым составом смеси фракций. Рядовые материалы: заполнители среднего качества, в том числе гравий, отвечающие требованиям стандарта, портландцемент средней активности и высокомарочный шлакопортландцемент. Материалы пониженного качества: крупный заполнитель низкой активности и мелкие пески, цементы низкой активности. |
Далее рассчитывают водоцементное отношение
.
При определении состава бетона для конструкций работающих в нормальных условиях эксплуатации принимают рассчитанное водоцементное отношение, которое обеспечивает требуемую прочность бетона. Однако в ряде случаев к конструкциям могут предъявляться дополнительные требования – по морозостойкости, водонепроницаемости, стойкости в агрессивных средах и т.п.
Введение таких требований преследует цель обеспечить необходимую долговечность бетона путем повышения его плотности. Плотность бетона в первом приближении находится в обратной зависимости от водоцементного отношения. Поэтому при расчете состава бетона, работающего в специфических условиях, необходимо учесть ограничения В/Ц из условий прочности и долговечности.
Определение расхода воды
Расход воды определяют в зависимости от требуемой удобоукладываемости смеси и крупности заполнителя по табл. 2.
Т а б л и ц а 2
| Осадка конуса, ОК, см | Показатель жесткости, ПЖ, с | Расход воды на 1 м3 бетона, кг, при наибольшей крупности | |||||||
| Гравия, мм | Щебня, мм | ||||||||
| – – – – 2...4 5...7 8...10 10...12 12...16 16...20 | 40...50 25...30 15...20 10...15 – – – – – – | ||||||||
| П р и м е ч а н и е: 1. Табличные данные справедливы для бетона, изготовляемого на песке средней крупности с водопотребностью Вп = 7 %. 2. В случае применения пуццоланового портландцемента расход воды увеличивают на 15...20 кг. 3. При расходе цемента свыше 400 кг расход воды увеличивают на 1 кг на каждые 10 кг цемента сверх 400 кг. |
Подвижность – способность бетона перемещаться под действием собственного веса.
Формула учитывает изменение расхода воды при использовании песков с водопотребностью, отличающейся от 7 % (поправка на расход воды в бетонной смеси составляет 5 кг на каждый процент изменения водопотребности песка).
Окончательный расход воды рассчитывают, вводя поправку на водопотребность песка (Вп)
В = Втабл + (Вп – 7) × 5 кг,
где Втабл – расход воды, определяемый по табл. 4; Вп – водопотребность песка, определяемая по рис. 3.