Основными веществами (компонентами), составляющими бетон, являются цемент, вода, крупный заполнитель (щебень или гравий) и мелкий заполнитель (песок).
Составом бетонаназывают сведения о качестве и расходе компонентов на производство единицы объема свежеуложенной бетонной смеси.
Качество компонентов выражают важнейшими характеристиками их основных свойств (классами, марками, плотностыо, составом фракций, чистотой и т. д.).
Состав бетона может быть представлен в виде:
расходов цемента, песка, щебня (гравия) и воды на 1 м3 бетона по массе (Mc, Ms, Mg, Mw, кг/м3) и по объему* (Vc, Vs, Vg, Vw, дм3/м3);
соотношений расходов компонентов, показывающих, какое количество частей песка, щебня и воды приходится на одну часть цемента по массе
=1: х: у и Mw/Mc
и по объему
=1: x1: y1 и Mw/Mc.
Величину Mw/Mc принято называть водоцементным отношением.
В строительстве в основном используется определение составов по массе, так как дозирование (отмеривание) компонентов бетона на бетонных заводах с бетоносмесительными установками производительностью более 5 м3/ч разрешается только весовыми дозаторами.
Эффективность и качество бетона в основном зависят от его состава, который должен быть заблаговременно и рационально определен. Работа по проектированию состава бетона традиционно называется подбором, так как обязательно включает экспериментальную проверку возможных вариантов решений и на ее основе выбор оптимального из них.
Подбор состава бетона является одной из наиболее важных технологических операций. Правила выполнения подбора регламентированы ГОСТ 27006–86. Приготовление бетона без предварительного подбора его состава запрещается.
В результате подбора состава бетона определяется рациональное соотношение между его компонентами, при котором наиболее экономичным путем обеспечивается требуемое качество бетонной смеси и бетона.
Подбор состава бетона выполняется расчетно-экспериментальнымметодом и включает: разработку задания на подбор состава бетона, определение номинального состава, расчет и корректировку рабочего состава, расчет и передачу в производство рабочих дозировок.
Задание на подбор должно содержать нормируемые показатели качества бетона; показатели качества бетонной смеси; длительность и режимы твердения бетона и другие условия производства, принимаемые по технологической документации; показатели однородности прочности бетона, а также соответствующий им средний уровень прочности, планируемые на предстоящий период производства бетона; ограничения по составу бетона и применению материалов для его приготовления.
Номинальный состав бетона необходимо определять для вяжущего каждого вида и марки каждого предприятия-изготовителя, для крупного заполнителя каждого карьера с одинаковой максимальной крупностью, для крупного пористого заполнителя каждой марки по насыпной плотности и прочности каждого предприятия-изготовителя, для песков каждого карьера, для химических добавок каждого вида. Подбор номинального состава бетона производят по следующим этапам:
выбор и определение характеристик исходных материалов для бетона;
расчет начального состава;
расчет дополнительных составов бетона с параметрами составов, отличающихся от принятых в начальном составе в большую и меньшую сторону;
экспериментальная проверка расчетных составов, включающая: изготовление пробных замесов начального и дополнительных составов; отбор проб; испытание бетонной смеси; изготовление образцов и их испытание по всем нормируемым показателям качества; обработку полученных результатов с установлением зависимостей, отражающих влияние параметров состава на нормируемые показатели качества бетонной смеси и бетона; назначение номинального состава бетона.
Рабочие составы бетона назначают с учетом зависимостей между параметрами состава бетона и свойствами бетона и бетонной смеси, установленными при подборе номинального состава. При этом расход заполнителей и воды в рабочем составе определяют с учетом фактической влажности заполнителей и содержания крупного заполнителя в мелком и мелкого заполнителя в крупном.
Рабочие дозировки материалов (цемента, заполнителей, воды и добавки) рассчитывают исходя из объема замеса бетонной смеси в бетоносмесителе.