книги из ГПНТБ / Сизов В.П. Проектирование составов тяжелого бетона (подбор состава бетонной смеси)

В. П. С И З О В канд. техн. наук

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ Т Я Ж Е Л О Г О Б Е Т О Н А

(ПО ДБО Р СОСТАВА Б Е Т О Н Н О Й СМЕСИ)

МОСКВА

С Т Р О И И З Д А Т 19 7 4

ПР Е Д И С Л О В И Е

Внастоящей работе автором предложен расчетно­

экспериментальный метод проектирования состава бе­ тона, который позволяет надежно и наиболее экономич­ но обеспечить требуемые свойства бетона. Метод дает возможность проектировать все виды составов бетона, применяемых в строительстве, с использованием различ­ ных исходных материалов. Метод расчета отличается простотой и доступностью для сотрудников лабораторий и широкого круга строителей.

Ори описании метода изложены приемы надежного и полного учета свойств составляющих бетон материал ов, позволяющие выбрать расчетные параметры состава бе­ тона, а также приведены многочисленные графики и таб­ лицы, облегчающие и ускоряющие расчет состава Жето­ на. В разработанных автором номограммах впервые на­ иболее полно обобщено влияние различных факторов и качества применяемых .материалов на свойства бетонной смеси и бетона.

Излагая теоретические предпосылки, положенные в основу предлагаемого метода подбора состава бетона, автор опирается на установленную им весьма важную закономерность: коэффициент заполнения пустот и раз­ движки зерен щебня (грация) раствором а для конкрет­ ной осадки конуса или жесткости бетонной смеси на данных заполнителях является величиной постоянной и не зависит от расхода цемента. Это позволило на новой основе определять оптимальное содержание песка в бе-

*. тоне и решить основной вопрос определения оптимально­ го соотношения между песком и щебнем. Наряду с этим в работе приводятся очень полезные и нужные сведения и конкретные данные по определению расчетной марки бетона, соотношения между величинами изгиба и сжа­ тия бетона, назначению пластичности и жесткости бетон­ ной смеси, наибольшей крупности щебня, соотношения между фракциями щебня и их количественного содер-

жания, выбору марки цемента. При этом совершенно правильно обращается внимание на то, что выбирать все указанные параметры необходимо с учетом условий твердения бетона, способа его уплотнения, массивности конструкции, степени армирования, дальности перевозки бетонной смеси, времени года, условий работы конструк­ ции, специальных требований по морозостойкости и во­ донепроницаемости. Четкое знание всех этих сведений позволяет точно назначить исходные параметры и пра­ вильно запроектировать состав бетона.

Водоцементное отношение определяется по обычной формуле Боломея, однако коэффициент А автор реко­ мендует определять в зависимости от качества запол­ нителей, свойств бетонной смеси, Ц/В, Н.Г.Ц.Т., Rui'Re- Та­ кое определение коэффициента А и его уточнение позво­ ляет достаточно точно устанавливать ВЩ, состав бетона и обеспечивать проектную марку бетона.

Положительным является также и то, что расход во­ ды на 1 м3 бетона представляется возможным устанав­ ливать на материалах, изменяющих свое качество в ши­ роком диапазоне. Корректировка количества воды про­ изводится с учетом породы щебня, вида заполнителя, модуля крупности песка, нормальной густоты цементного теста, расхода цемента, содержания частиц в щебне меньше 5 мм и т. д. Назначение расхода воды по графи­ кам с уточнением водосодержания по таблице позволяет быстро и достаточно точно определить расход воды на 1 м3 ібетона. Наряду с указанным способом учета расхо­ да воды для определения водосодержания разработана формула, но которой, зная коэффициенты водоиоглоще-

1м3 бетона.

Внастоящее время содержание заполнителей и соот­ ношение между ними устанавливается по значениям а, К и г. Учитывая это, автором разработаны номограммы для определения а и г и таблицы для установления К, которые позволяют с необходимой степенью точности оп­ ределить содержание песка в бетоне. Правильность рас­ хода песка предлагается проверять на трех пробных за­ месах. По лучшей удобоукладываемости бетонной смеси

при данном расходе цементного теста устанавливается оптимальное содержание песка в бетоне. Ранее, о еодер-

4

жании песка в достаточном количестве судили по свой­ ствам бетонной смеси: если бетонная смесь после снятия конуса не расслаивалась, то считалось, что песка в бето­ не достаточно. Однако такое суждение слишком субъек­ тивно. Безусловно, предлагаемая методика уточнения расхода песка по лучшей удобоукладываемости. более совершенна и точна.

Основным способом подбора состава бетона автор совершенно правильно считает расчет по значению а. Однако расчет с одинаковой степенью точности можно производить по величинам К и г, так как их значения •определены для всех тех случаев, для которых установ­ лено а.

' .Метод подбора состава бетона удачно проиллюстри­ рован примерами расчета, позволяющими проследить ход расчета и освоить методику подбора состава бетона. Учитывая, что точность расчета состава бетона зависит от точности испытания материалов и знания их характе­ ристик, автор подчеркивает необходимость тщательного испытания материалов и подготовки необходимых усло­ вий для затворения бетона.

Приведенная методика экспериментальной проверки запроектированного состава отличается оригиналь­ ностью. Уточнение расчетного состава бетона гарантиру­ ет высокую степень приближения его расчетного соста­ ва к фактическому, так как позволяет корректировать все исходные параметры бетонной смеси и бетона.

Описывая виды добавок, которые наиболее широко применяются в бетонах и растворах, автор правильно рекомендует вводить их в бетонную смесь только вместе с водой затворения. В работе приводятся примеры рас­ чета и приготовления рабочих растворов и даются реко­ мендации построения на данных расчета графиков рас­ хода концентрированных растворов и рабочих раство­ ров на один замес бетономешалки при любой влажности заполнителей. Для облегчения и ускорения всех расче­ тов и построения графиков автором разработаны фор­ мулы для определения количества концентрированных и рабочих растворов при влажности заполнителей 0—5%. Как известно, влажность заполнителей меняется еже? дневно, приведенные же графики и формулы исключают каждодневные расчеты смеси, что значительно облегчает работу лабораторий.

Заслуживают внимания и рекомендации автора отпо-

6

ОСН О В Н Ы Е О Б О З Н А Ч Е Н И Я

Втексте, таблицах, графиках и помог,рамімах приняты следую­ щие обозначения физических величин, параметров и технологических

характеристик ібетона, раствора, 'бетонной смеси и материалов для 'бетона, по своему содержанию и смысловому значению соответ­ ствующих действующим стандартам на методы определения таких характеристик:

ной бетонной1смеси .в кг/л;

7

ГЛАВА I

О СН О В Н Ы Е П О Л О Ж Е Н И Я М Е Т О Д А И ЕГО О С О Б Е Н Н О С Т И

А. Общие технологические зависимости, положенные в основу метода

Предлагаемая методика расчета и . подбора состава бетона, а также таблицы, графики и номограммы для этой цели разработаны с учетом современных достиже­ ний в области технологии бетона на основе приводимых ниже технологических зависимостей и закономерностей.

1. Зависимость прочности бетона от водоцементного отношения. Использовалась общеизвестная зависимость

том числе от величины Ц/В, пластичности и жесткости бетонной смеси, крупности песка и щебня, нормальной густоты цементного теста.и прочности исходной породы заполнителей.

Необходимость уточнения коэффициента А в зависи­ мости от Ц/В обусловлена тем, что прямолинейная за­ висимость между прочностью бетона и Ц/В (при посто­ янной активности цемента) не однозначна в пределах используемых на практике значений Ц/В. Начиная со значения Ц/В ж2,25 ('ß/Z(~0,45), функция Яб={(Ц/В) практически нелинейна. Однако для упрощения расчетов ее график (рис. 1) может быть представлен в виде двух прямых линий с разными углами наклона та и таі, чему соответствуют различные значения коэффициента А в формуле (1).

2. Правило независимости водопотребности бетонной смеси на данных материалах от расхода цемента в пре­ делах до 350 кг/м3 (при заданной подвижности или жесткости смеси). Например, водопотребность бетонной смеси с осадкой конуса 2 см на щебне крупностью 5—

9