10. Розрахунок складу бетонної суміші методом абсолютних об’ємів

В основу цього методу, розробленого проф. Б. Г. Скрамтаєвым, покладена умова, що бетон, покладений у свіжому стані, наближається до абсолютної щільності (невеликим об’ємом повітряних пор зневажають), тобто сума абсолютних об’ємів вихідних матеріалів в одного бетону близька до одиниці:

(3.27)

Де Ц, В, Щ, П - відповідно вміст цементу, води , піску і щебню(гравію); – питомі ваги цих матеріалів.

При цьому цементно-піщаний розчин заповнить об’єм порожнеч великого заповнювача з деяким розсуненням зерен, тобто

(3.28)

де - істотності щебню; α - коефіцієнт розсунення зерен; - відповідно питомі ваги піску й щебню; - об'ємна вага щебеню; П, Щ, В - витрату відповідно піску, щебню, води.

Неточність, допущену в розрахунку, виправляють на основі уточнення досвідченим шляхом складу бетону по фактичній об'ємній вазі пробного замісу.

Порядок розрахунку складу бетону цим методом наступний. Виходячи із заданої міцності бетону, обчислюють водоцементне відношення по формулах 3.3 та 3.4. Після цього визначають вагове відношення між дрібним і крупним заповнювачем.

Потім встановлюють водонеобхідність бетонної суміші, користуючись складеним проф. С. А. Мироновим спеціальним графіком (рис. 3.4) залежно від заданої рухливості бетонної суміші.

Зазначений графік побудований для співвідношення піску й гравію 1:1.5 і різної найбільшої крупнисті гравію: 10, 20, 40 та 70 мм. Слід домовитися про, що водонеобхідність бетонної суміші підвищується, якщо збільшується частка піску в суміші із гравієм.

Рис. 3.4. Водонеобхідність бетонної суміші, виготовленої з витратою портландцементу 200-400кг/м3, піску середньої крупності і гравію найбільшої крупності

а - 10мм, б - 20мм, в - 40мм, г - 70мм.

Відношення піску до гравію 1:1,5

У випадку співвідношення піску й гравію 1:2 витрата води зменшується на 10 л, а при співвідношенні 1:1 - збільшується на 10 л. Якщо замість гравію застосовувати щебені, то витрата води збільшиться на 10л. Перехід на цементи з гідравлічними добавками підвищує витрата води на 20 л. Ці дані треба враховувати при розрахунку складу бетону.

Далі, знаючи водоцементне відношення, визначають витрата цементу, що повинен бути не менше мінімального, що допускає по технічних умовах для запроектованої конструкції. Абсолютний об’єм цементу в 1 бетонній суміші дорівнює частці від розподілу вагової витрати на його питому вагу.

Абсолютний об’єм заповнювачів в 1 м³ бетонної суміші становить:

(3.29)

Знаючи питомі ваги піску і щебеню(гравію) і відношення x:y, визначають середню питому вагу суміші заповнювачів за формулою:

(3.30)

Вага заповнювачів визначають множенням середньої питомої ваги на їхній абсолютний об’єм:

, кг (3.31)

Звідси на частку піску доводиться:

, кг (3.32)

На частку щебеню (гравію):

(3.33)

Для визначення найменшої витрати цементу кількість заповнювача розраховують при декількох значеннях коефіцієнта розсунення зерен, що відхиляється в більшу або меншу сторону від середнього значення.

Приготувавши пробний заміс спроектованого складу, визначають осаду конуса. Якщо рухливість бетонної суміші не відповідає заданої, змінюють кількість цементу й води або заповнювачів доти, поки не буде отримане необхідне осідання конуса. При цьому водоцементне відношення або співвідношення між крупним або дрібним заповнювачем не змінюють.