Практична робота №3 Тема: «Розрахунок і підбор складу звичайного бетону»

Розрахунок складу звичайного бетону полягає власне в розрахунку й раціональному підборі бетонної суміші із заданими властивостями бетону й бетонної суміші.

Розрізняють бетонну суміш: жорстка, пластичну й литу.

Жорстка бетонна суміш являє собою злегка вологу масу, при укладанні якої необхідно застосовувати пресування або вібрування.

Пластична бетонна суміш тістообразна, і її можна укладати за допомогою штикування або з короткочасним вібруванням.

Лита бетонна суміш являє собою густотекучу масу, що без механічного впливу розтікається в опалубці під впливом власної ваги.

Склад бетонної суміші виражають у вигляді вагового співвідношення між кількостями цементу, піску й щебеню (або гравію) з обов'язковим вказанням водоцементного відношення В/Ц, тобто відношення ваги води до ваги цементу у свіжевиготовленому бетоні.

При позначенні складу бетону кількість цементу приймають за одиницю, тому в загальному виді склад бетону можна виразити формулою:

(3.1)

де x й y - відповідно кількості вагових частин піску й гравію, що доводяться на одну вагову частину цементу; Z - цифровий показник водоцементного відношення.

Склад бетону можна позначати іншим способом – по витраті матеріалів, тобто по вазі на 1 м³ готової бетонній суміші.

Наприклад:

цементу ............. 250 кг

піску .................. 850 кг

щебенів ........... 1200 кг

води ................... 160 кг

Разом 2660 кг

Розрізняють два склади бетону: номінальний (лабораторний), установлюваний для сухих матеріалів, і виробничий (польовий) - для матеріалів у природно вологому стані (пісок, гравій, щебінь).

Раціональне співвідношення складових матеріалів бетону повинне забезпечити:

1. придбання бетоном у встановлений строк міцності, рівної повній проектній міцності;

2. необхідну рухливість бетонної суміші з урахуванням характеру конструкції, способу транспортування суміші й методу її ущільнення;

3. як найменшу витрату цементу на 1 м³ бетону.

Норми встановлюють наступну найменшу допустиму витрату цементу на 1 м³ бетону: для споруд, що перебувають на відкритому повітрі або воді – 250кг, для конструкцій, що перебувають усередині будинків – 220 кг, для бетону, що ущільнюють вібруванням – 200 кг.

При проектуванні складу бетону виходять насамперед із заданої марки бетону, необхідної рухливості й зручновлаштованості бетонної суміші, а також властивостей застосовуваних матеріалів (цемент, пісок, щебінь або гравій).

Необхідно мати наступні дані: по цементу - вид його, марку й об'ємну вагу; по піску - об'ємна й питома вага, перехідний коефіцієнт від сухого піску до вологого, кількість глинистих, мулистих і пилоподібних домішок; по великому заповнювачу - рід заповнювача (щебені або гравій), питома вага, об'ємна вага і гранична крупність зерен.

Марку цементу вибирають із таким розрахунком, щоб вона перевищувала задану марку бетону приблизно в 2,5 рази. Якщо марка цементу буде нижче (тобто R_ц<2,5 R_б), то це приведе до великої його витрати. Коли марка бетону занадто висока (наприклад, є цемент марки 500, а бетон потрібно марки 100), то витрата цементу на 1 м³ бетону буде менше проектного. У цьому випадку необхідно ввести в цемент тонкомолоту добавку.

Кількість добавки (а) можна визначити орієнтовно за формулою:

(3.2)

Формула ця складена з обліком того, що активність суміші цементу й добавки пропорційна змісту цементу. Оптимальна ж кількість добавки варто визначати досвідченим шляхом. Добавки варто вводити в кількостях, не перевищуючих величин, зазначених у таблиці 3.1.

Таблиця 3.1

Гранична кількість добавок для важких і полегшених бетонів на портландцементі при нормальних умовах твердіння.

Умови служби конструкції	Ступінь морозо-стійкості, не менше	Марка бетону в межах	Найбільша кількість добавок в % до загальної ваги в’яжучої
			активних	Напов-нювачів молотих	Всього, не більше
Наземні конструкції, не піддаються замерзанню в насиченому водою стані. Підземні і підводні конструкції, не піддаються замерзанню. Конструкції в зоні змінного рівня або підсосу води, що піддаються замерзанню в насиченому водою стані.	– – – – – 200 100 50 25	200 – 400 100 – 200 25 – 75 200 – 400 100 – 200 200 – 400 150 –200 100 –150 100 – 150	10 20 30 20 30 – 10 15 15	20 30 40 15 25 – 15 25 25	20 30 50 30 40 – 15 25 25

Склад бетонної суміші встановлюють у наступному порядку:

1. визначають величину - водоцементне відношення, що забезпечує задану міцність бетону;

2. попередньо визначають витрату цементу і води на 1 м³ бетонній суміші;

3. встановлюють співвідношення між кількістю піску й щебеню (гравію);

4. попередньо обчислюють витрату заповнювачів на 1 м³ бетонній суміші;

5. роблять перевірку рухливості або твердості бетонної суміші та вносять поправки в її склад;

6. вибирають раціональне співвідношення піску та крупного заповнювача і знаходять остаточний склад бетонної суміші;

7. перераховують лабораторний склад бетонної суміші на виробничий;

8. перевіряють міцність бетону випробуванням пробних зразків.

Розрахунок складу бетонної суміші можна робити методом абсолютних об’ємів або методом послідовних наближень, поклавши в основу метод, розроблений докторами технічних наук Б.Г. Скрамтаєвим та Ю.М. Баженовим.