Приклад розрахунку складу цементобетонної суміші

Завдання: необхідно розрахувати цементний бетон марки R_б=300 (або М_б 300) з рухомістю бетонної суміші за стандартним конусом ОК=3 см.

Характеристика вихідних матеріалів

Цемент – марка М_ц 300, активність R_ц – 310 кгс/см²;

насипна щільність ρ_н,ц=1,3 г/см³ (кг/л);

дійсна щільність ρ_ц=3,05 г/см³.

Щебінь – гранітний, максимальна крупність до 40 мм;

насипна щільність ρ_н,щ=1,45 г/см³ (кг/л);

дійсна щільність ρ_щ=2,72 г/см³;

вологість W_щ – 1%.

Пісок – звичайний середньої крупності;

насипна щільність ρ_н,п=1,58 г/см³(кг/л);

дійсна щільність ρ_п=2,59 г/см³;

вологість W_п – 2%.

Заповнювачі для бетонної суміші використовуються середньої якості (табл. 1).

Склад бетонної суміші встановлюється в такому порядку:

1. Визначається водоцементне співвідношення.

2. Визначається витрата води.

3. Визначається витрата цементу.

4. Визначається витрата щебеню чи гравію і піску.

5. Ведеться перевірка рухомості легкоукладальності бетонної суміші і внесення поправок в склад.

6. Уточняється розрахунковий склад бетону на пробних замісах,

7. Розраховують номінальний склад бетонної суміші.

8. перерахунок номінального складу бетонної суміші на виробничий.

9. Перевірка міцності бетону.

3.1. Визначення водоцементного співвідношення

Як було вказано вище, міцність бетону знаходиться в визначеній залежності від активності цементу і від водоцементного співвідношення. Водоцементне співвідношення визначається в залежності від потрібної міцності бетону, строку і умов його твердіння, відомих заздалегідь активності цементу і роду заповнювачів. Розрахунок виконується за спрощеною формулою:

(3.2)

де R_ц – активність портландцементу; R_б – проектна марка бетону; А – коефіцієнт, що залежить від якості вихідних матеріалів (табл. 3.1);

звідки

. (3.3)

Таблиця 3.1

№ п/п	Матеріали (пісок, щебінь)	Значення коефіцієнту А		Примітки
1	Високої якості	0,65	0,43	Щойно подрібнений щебінь, модуль крупності піску Мк>2,5
2	Середньої якості	0,60	0,40	Подрібнений щебінь, модуль крупності піску 2,0<Мк<2,5
3	Низької якості	0,55	0,37	Подрібнений гравій, модуль крупності піску 1,5<Мк<2,0

Значення В/Ц повинно бути в межах 0,4 < В/Ц < 0,5 для дорожнього і аеродромного бетону

Визначимо водоцементне співвідношення для нашого прикладу

А=0,6 із табл. 3.1.

3.2. Визначення витрати води

Витрати води в залежності від потрібної рухомості і легкоукладальності бетонної суміші визначаються по табл. 2, яка складена на основі залежності водопотреби бетонної суміші від її жорсткості і властивостей вихідних матеріалів.

Таблиця 3.2.

Показник легкоукладаємості бетонної суміші		Найбільша крупність зерен, мм
		гравій				щебінь
Осадка конуса, см	Жорст-кість	10	20	40	70	10	20	40	70
9-12		215	200	185	170	230	215	200	185
6-8		205	190	175	160	220	205	190	175
3-5		195	180	165	150	210	195	180	165
1-2		185	170	155	140	200	85	170	155
	30-50	165	160	150	-	175	170	160
	60-80	155	150	140	-	165	160	150
	90-120	145	140	135	-	160	155	140
	150-200	135	130	128	-	150	145	135
Примітка: 1. Дані приведені в табл. 2, справедливі для пісків середньої крупності. При використанні дрібного піску витрати води збільшуються на 10 л.

Визначимо водопотребу бетонної суміші для нашого прикладу по табл. 2.

При ОК = 3 см і крупності щебеню 40 мм водопотреба складає 180 л на 1 м³ бетону.