Водопотребность бетонной смеси

Примечания:

1. 1. значения водопотребности приведены для бетонной смеси на портландцементе с нормальной густотой цементного теста 26- 28% и песке с М_кр = 2;
2. 2. на каждый процент повышения нормальной густоты цементного теста (НГЦТ) расход воды увеличивается на 3-5 кг/м³, при уменьшении НГЦТ —уменьшается на 3-5 кг/м³;
3. 3. увеличение модуля крупности песка на каждые 0,5 вызывает необходимость уменьшения расхода воды на 3-5 кг/м³, уменьшение — повышение расхода воды на 3-5 кг/м³.

3. Определяют расход цемента Ц, кг/м³, по известному В/Ц и водопотребности бетонной смеси:

Ц = В:В/Ц,(3)

где

В — расход воды, кг/м³;

В/Ц — отношение массы воды к массе цемента.

Нормы расхода цемента не должны превышать типовые по СНиП 5.01.23-83. Для неармированных сборных изделий минимальная норма расхода цемента должна быть не менее 200 кг/м³, для железобетонных изделий — не менее 220 кг/м³.

Допускается снижение минимальной нормы расхода цемента для бетонных изделий до 150 кг/м³ и для железобетонных — до 180 кг/м³ при добавлении в бетон золы ТЭС до 200 или 220 кг/м³. Если расход цемента превышает типовые нормы, тогда следует проводить мероприятия по экономии цемента.

4. Определяют расход крупного заполнителя Щ(Г), кг/м³, по формуле

,(4)

где

П_щ(г) — пустотность щебня (гравия) в рыхлонасыпанном состоянии, подставляется в формулу в виде коэффициента, определяемого по формуле (5);

r_нщ(г) — насыпная плотность щебня (гравия), г/см³;

r_ищ(г) — истинная плотность щебня (гравия), г/см³;

a — коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия), который принимается по табл. 5;

Пустотность щебня (гравия) определяется по формуле

. (5)

Коэффициент раздвижки зерен a определяется по табл. 5.

Таблица 5

Коэффициенты раздвижки зерен a для пластичных бетонных смесей на песке с В_п = 7%

Примечания:

1. 1. при других значениях В/Ц коэффициент a находят интерполяцией;
2. 2. при применении крупного песка с В_п< 7% коэффициент a увеличивается на 0,03 на каждый процент увеличения В. При использовании мелкого песка с В > 7% коэффициент а уменьшают на 0,03 на каждый процент увеличения В;
3. 3. для жестких бетонных смесей при расходе цемента менее 400кг/м³ коэффициент a принимают 1,05-1,15, в среднем 1,1.

5. Определяют расход песка П, кг/м³, по формуле

, (6)

где

Ц, В, Щ(Г) — расход цемента, воды, щебня (гравия) в килограммах на 1 м³ бетонной смеси;

ρ_ц, ρ_в, ρ_щ(г), ρ_п — истинная плотность материалов, кг/м³.

Экспериментальная проверка и корректировка состава бетона. Для экспериментальной проверки состава бетона приготавливают пробный замес, на котором определяют удобоукладываемость бетонной смеси — подвижность (осадку конуса) или жесткость. При недостаточной удобоукладываемости бетонной смеси увеличивают расход воды и цемента на 5-10%, не изменяя водоцементного отношения. При повышенной удобоукладываемости увеличивают количество крупного заполнителя и песка на 5-10%, сохраняя их отношение неизменным.

Объем пробного замеса V₃, м³, после корректирования состава бетонной смеси определяют по формуле

, (7)

где

Ц₃, В₃, П₃, Щ(Г)₃ — масса материалов на замес, кг;

ρ_с.б.см — средняя плотность бетонной смеси, кг/м³.

Имея объем бетонной смеси и расход материалов на замес, определяют расход материалов Ц, В, П, Щ(Г) в килограммах на 1 м³ бетонной смеси по следующим формулам:

; ; ; ; (8)

Откорректировав удобоукладываемость бетонной смеси, проверяют прочность бетона. Для этого приготавливают еще два пробных замеса: один с В/Ц, большим на 10-30, второй — меньшим на 10-30%, чем V_зосновного замеса.

Величину В/Ц изменяют, увеличивая или уменьшая расход цемента, изменяется также соответственно расход песка, расход крупного заполнителя остается неизменным. После испытания бетонных образцов на прочность строят график зависимости прочности бетона от В/Ц и определяют истинное значение В/Ц, соответствующее данному пределу прочности бетона, после чего уточняют расход материалов на 1 м³ бетона. Затем при необходимости проверяют водонепроницаемость и морозостойкость бетона. В случае несоответствия требуемым значениям состав бетона корректируют изменением В/Ц и затем опять уточняют расход материалов на 1 м³ бетона.

Производственный состав бетона и расчет материалов на замес бетономешалки. В производственных условиях заполнители обычно бывают влажными, поэтому состав бетона следует рассчитывать с учетом воды, содержащейся в них. Для этого следует вычислить количество воды в щебне (гравии) и песке из расчета на 1 м³ бетона и вычесть ее из общего расхода воды, указанного в номинальном составе. К расходу щебня (гравия) и песка следует добавить количество их во влажном состоянии, соответствующее содержанию воды в них.

Расход материалов рабочего состава бетона с учетом влажности заполнителей Ц', Щ'(Г), П', В', кг/м³, рассчитывают по следующим формулам:

Ц'=Ц;

;

;

, (9)

где

Ц, П, Щ(Г), В — расход материалов в подобранном составе, кг/м³;

W_щ(г), w_п — влажность щебня или гравия и песка, %.

На опытном замесе производственного состава проверяют удобоукладываемость бетонной смеси. Если удобоукладываемость отличается от заданной, то состав корректируют изменением расхода воды.

Для проверки прочности изготавливают не менее двух серий контрольных образцов на каждый срок испытаний. Состав бетона признается удовлетворительным, если прочность бетона отличается от заданной в большую сторону не более чем на 10%, а в меньшую — на 5%.

Плотность бетона считается удовлетворительной, если она отличается от заданной на ±3%. Корректирование состава бетона следует производить изменением расхода цемента, для чего можно использовать ранее полученную зависимость между прочностью и расходом цемента.

Приготовление бетонной смеси обычно производится в бетономешалках различной емкости. Емкость их барабана приводится в литрах бетонной смеси. Расход материалов на замес бетономешалки Ц', Щ', П', В' определяется в килограммах по формулам

; ; ; ; (10)

где

Ц, В, П, Щ(Г) — расход материалов в килограммах на 1 м³ бетонной смеси;

V₃ — объем замеса бетономешалки, м³.

Затем массу каждого составляющего умножают на объем бетономешалки и таким образом определяют расход материалов на замес бетономешалки.