Расчет заполнителей определяют опираясь на следующие предположения:
а) объем плотно уложенного бетона, принимаемый в расчете равным 1 м3 или 1000 дм3, без учета воздушных пустот слагается из объема зерен мелкого и крупного заполнителей и объема цементного теста, заполняющего пустоты между зернами заполнителей. Это положение выражается уравнением абсолютных объемов
Ц/rц + В/rв + П/rп + К/rк = 1000;
б) пустоты между зернами крупного заполнителя должны быть заполнены цементно-песчаным раствором с некоторой раздвижкой зерен.
Это положение записывается уравнением
Ц/rц + П/rп + В/rв = aкКр.з.,
где Ц, В, П, К – расходы цемента, воды, песка и крупного заполнителя, кг; rц, rп, rв, rк – плотность этих материалов, кг/дм3; rн.к. – насыпная плотность крупного заполнителя, кг/дм3; aк – пустотность крупного заполнителя в насыпном состоянии в долях единицы объема, вычисляемая по формуле
aк = 1 – rн.к. / rк ,
Кр.з. – безразмерный коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя цементно-песчаным раствором – отношение объема растворной части бетонной смеси к объему пустот в крупном заполнителе.
Пустотность бетона –отношение объема пустот к объему заполнителя в стандартном рыхлом состоянии.
Решая совместно уравнения, получим формулы для определения расхода крупного заполнителя:
кг
и песка П = [1000 – (Ц/rц + В/rв + К/rк) ] × rп, кг.
Для жестких бетонных смесей, характеризуемых показателем жесткости, значения k р.з. в формуле определения расхода крупного заполнителя принимают равными 1,05...1,15 в среднем 1,1.
Для пластичных бетонных смесей, характеризуемых осадкой конуса, значения k р.з. следует назначать с учетом водопотребности песка. Вначале определяют исходное значение коэффициента раздвижки зерен k р.з. (рис.4), причем абсолютный объем цементного теста вычисляют по формуле
V ц.т. = Ц/rц + В/rв.
|
|
|
Рис. 4. Значения для пластичных бетонных смесей, изготовляемых с применением песка средней крупности (Вп = 7 %)
Затем находят k р.з из выражения с учетом поправки на водопотребность песка
k р.з = + (7 – Вп) × 0,03, где Вп – водопотребность песка.
На этом заканчивается расчет состава бетона.
Расходы цемента, воды, крупного и мелкого заполнителей выписывают отдельно.
При сложении их получают среднюю плотность бетонной смеси в кг/м3.
Допустимое отклонение по плотности бетона (составляет 2%) – это отношение физической средней плотности уложенного в опалубку бетона к расчетной.
Состав бетона удобно представить в относительных единицах по массе или объему. За единицу при этом принимают массу (объем) цемента, выражая количество других компонентов по отношению к цементу.
Состав бетона по массе
где Ц, В, П, К – расходы цемента, воды, песка и крупного заполнителя в кг на 1 м3 бетона.
Состав бетона по объему
где V ц, V В, V ц, V к – расходы цемента, воды, песка и крупного заполнителя в кг/м3 бетона. V ц = Ц/rн.ц; V в = В/rв;. V п = П/rн.п.; V к = К/rн.к;
Здесь все обозначения прежние. При выражении состава бетона по объему, В/Ц указывают отдельно по массе.