Подбор состава бетона сводиться к установлению расхода составляющих бетонной смеси на 1 м готовых изделий при условии соблюдения заданных реологических параметров бетонной смеси и физико-механических свойств готовых изделий.
Расчёт состава бетона, определяем согласно методике представленной в учебном пособии Л.Н. Попова «Лабораторный практикум по предмету «строительные материалы и изделия».
Требуется подобрать состав тяжёлого бетона М 200 при R = 20 МПа для бетонирования железобетонных плит покрытий временных автодорог; подвижность бетонной смеси ОК = 3 – 4 см.
Характеристика исходных материалов: портландцемент активностью R = 43 МПа, насыпная плотность сухих материалов = 1100 кг/м ; = 1550 кг/м ; = 1600 кг/м ; истинная плотность материалов = 3000 кг/м ; = 2630 кг/м ; = 2700 кг/м ; пустотность гранитного щебня V = 0.42; наибольшая крупность зёрен щебня 20 мм; влажность среднего кварцевого песка W = 4 %; влажность щебня W = 2 %.
Водоцементное отношение вычисляем по формуле
В/Ц = АR /(R + 0.5 АR ) = (0.65 430)/(200 + 0.5 0.65 430) = 0.83.
Значение коэффициента А, равное 0.65, принято как для высококачественных материалов.
Расход воды на 1 м бетонной смеси определим по таблице, учитывая заданную осадку конуса бетонной смеси ОК = 3 – 4 см и наибольшей крупностью заполнителя 20 мм. Расход воды для бетонной смеси составит 190 кг.
Расход цемента
Ц = В/(В/Ц) = 190/0.83 = 229 кг.
Расход щебня в сухом состоянии на 1 м бетона
Щ = 1/[( V / ) + 1/ ] = 1/(1.38(0.42/1600) + 1/2700) = 1365 кг.
Значение коэффициен та раздвижки зёрен , равное 1.38, выбрано по таблице.
Расход песка в сухом состоянии на 1 м бетона
П = [1-(Ц/ + В/1000 + Щ/ )] = [1-(229/3000 + 190/1000 + 1365/2700)] 2630 = 600 кг.
Ориентировочный номинальный состав бетона, кг: цемент – 229; вода – 190; песок – 600; щебень – 1365; расчётная плотность 2384 кг/м .
Производственный состав бетона вычисляем, учитывая влажность песка (4 %) и щебня (2 %). Содержание воды в заполнителях определяем по формулам:
В = П W = 600 0.04 = 24 кг;
В = Щ W = 1365 0.02 = 28 кг.
Расход заполнителей на 1 м бетонной смеси увеличиваем на количество содержащейся в ней воды:
П = 600 + 24 = 624 кг;
Щ = 1365 + 28 = 1393 кг.
Расход воды в бетонной смеси уменьшаем:
В = 190 – 24 – 28 = 138 кг.
Таблица 5
Расход материалов на 1 м бетонной смеси
Вид смеси | Марка бетона | Расход материалов на 1 м смеси | |||
Цемент М 400, кг | Песок, кг | Щебень, кг | Вода, л | ||
Бетонная смесь | М 200 |
Таблица 6
Годовой расход бетонной смеси и
сырьевых мат ериалов (без учёта потерь)
Характеристика бетона | Объем смеси, м3 по | Расход материалов (по видам) на годовую программу | |||||||||||
цемент | заполнитель | вода, л | |||||||||||
мелкий | крупный | ||||||||||||
вид | марка | номенклатуре | с учетом 1.5% потерь | вид | марка | количество, т | вид | марка | количество, т/м3 | вид | марка | количество, т/м3 | |
Тяжёлый бетон | М 200 | Портландцемент | М 400 | Песок | М 3 | Щебень | Др 16 |
Таблица 7
Расход материалов по видам на год, сутки, смену, час
(с учетом потерь материалов)
Характеристика материала | Расход на | |||||||||
вид | марка | год | сутки | смену | час | |||||
без учета потерь | с учетом всех потерь | т | м3 | т | м3 | т | м3 | |||
т | м3 | |||||||||
Цемент | 41.95 | 38.2 | 20.98 | 19.1 | 2.63 | 2.39 | ||||
Песок | М 3 | 115.43 | 74.47 | 57.72 | 37.24 | 7.22 | 4.66 | |||
Щебень | Др 16 | 257.68 | 161.1 | 128.84 | 80.53 | 16.1 | 10.1 | |||
Вода | 24.79 | 24.79 | 12.4 | 12.4 | 1.55 | 1.55 |
Потери материалов можно принять:
цемента – 2-3%;
песка – 3-5%;
щебня – 3-5%;
воды – 1%