Общие положения
Бетоны – это искусственные конгломераты, получаемые в результате затвердевания правильно подобранной смеси из вяжущего вещества, воды, заполнителей и добавок.
Бетоны классифицируются по следующим признакам:
1) основному назначению;
2) виду вяжущего;
3) виду заполнителей;
4) структуре.
В зависимости от основного назначения бетоны подразделяются на:
а) конструкционные;
б) специальные (жаркостойкие, химически стойкие, декоративные, радиационно-защитные, теплоизоляционные и др.).
По виду вяжущего бетоны могут быть на основе:
а) цементных вяжущих;
б) известковых вяжущих;
в) шлаковых вяжущих;
г) гипсовых вяжущих;
д) специальных вяжущих.
По виду заполнителей бетоны могут быть на:
а) плотных заполнителях;
б) пористых заполнителях;
в) специальных заполнителях.
По структуре бетоны могут быть:
а) плотной структуры;
б) поризованной структуры;
в) ячеистой структуры;
г) крупнопористой структуры.
Проектирование состава тяжелого бетона состоит в расчете соотношения между составляющими бетон материалами-цементом, водой, песком, щебнем или гравием (крупным заполнителем), т.е. такой расход материалов на 1м3 бетонной смеси, при котором наиболее экономично обеспечивается получение удобоукладываемой бетонной смеси для принятого способа ее уплотнения, приобретение бетоном заданной прочности в назначенный срок при наименьшем расходе цемента, а в ряде случаев необходимой морозостойкости, водонепроницаемости и специальных свойств.
Состав бетона выражают расходом всех составляющих материалов по массе на 1 м3 уложенной и уплотненной бетонной смеси или же соотношением массы составляющих материалов смеси к массе цемента, принимаемой за единицу, т.е 1: X: Y (цемент: песок: щебень или гравий, или плотный шлак) при водоцементном отношении В/Ц = Z. Например, в первом случае состав бетона; цемента – 290, песка – 650, щебня – 1290,воды – 180 кг/м3, а во втором случае 1: 2,24: 4,45 при В/Ц= 0,62.
|
|
Различают два состава бетона: номинальный (лабораторный), рассчитанный для материалов в сухом состоянии, и производственный (полевой) – для материалов в естественно-влажном состоянии. Существует несколько методов расчета состава тяжелого бетона. Наиболее простой из них – метод расчетов по “абсолютным объемам”. В его основу положено условие, что свежеприготовленная бетонная смесь, уложенная в форму или в опалубку и уплотненная в ней, не будет иметь пустот.
Состав бетона по методу “абсолютных объемов” рассчитывают в два этапа, между которыми проводят пробный замес. Вначале производят ориентировочный расчет состава бетона, затем его проверяют и уточняют с учетом результатов пробных замесов и испытаний контрольных образцов.
Для расчета состава тяжелого бетона необходимо иметь следующие данные: заданную марку R б или класс бетона В, или прочность R n, достаточных для распалубки, перевозки и частичной загрузки конструкций; требуемую удобоукладываемость бетонной смеси, определяемую осадкой конуса ОК, см; а так же характеристику исходных материалов – вид и активность цемента 
, среднюю плотность составляющих Y оц ,Y мз, Y кз и их истинную плотность ρ ц, ρ мз , ρ кз , пустотность щебня (гравия, шлака) V кз, наибольшую крупность их зерен dmax , и влажность заполнителя W мз, W кз. Качество бетона нельзя достаточно точно установить по его средней прочности или марке, в связи с тем, что на практике всегда наблюдается отклонение от этой величины. Более полное суждение о нем можно сделать при одновременном учете средней прочности бетона и его однородности, определяемой на основе статистического анализа коэффициентом вариации прочности V B, который равен отношению среднего квадратического отклонения отдельных результатов испытаний прочности бетона к его средней прочности. Коэффициент вариации V B прочности бетона колеблется от 0,05 до 0,2. Чем выше однородность бетона, тем с большей надежностью получают его заданную прочность. Снижением коэффициента вариации обеспечивают экономию цемента.
|
|
Нормативная прочность бетона в соответствии с учетом требований СНиП 2.03.01-84 характеризуется классами В. Класс бетона определяется величиной гарантированной прочности на сжатие с обеспеченностью 0,95. Для перехода от класса бетона В к средней прочности МПа, следует применять формулу
(7.1)
где R б – марочная прочность;
В – класс бетона;
V B – коэффициент вариации прочности.
Для определения прочности на n -день (в любой срок) или достаточной для распалубки и частичной загрузки конструкции (обычно 70 % марки) используют формулу
или 
(7.2)
где Rn – прочность бетона в возрасте n сут., МПа (кгс/см2);
R28 – то же,в возрасте 28 сут. МПа (кгс/см2);
n - число суток твердения бетона (не менее трех).