3.9. Пример расчета состава тяжелого бетона

Для получения бетона заданной марочной прочности при минимальном расходе вяжущего вещества большое значение имеет правильный выбор материалов для бетона, учитывающий как требования к бетону, так и свойства компонентов бетонной смеси. Для прогнозируемого класса бетона выбираются марки цемента, вид и физикомеханические характеристики крупного и мелкого заполнителей, вид добавки. Расчет количества компонентов, составляющих бетонную смесь, ведется по методу «абсолютных объемов».

Цементно-водное отношение Ц/В как основной фактор прочности бетона определяется по формуле

Rb = A·Rц·(Ц/В – 0,5); Rb = A1·Rц· (Ц/В + 0,5),

если Ц/В<2,5, то знак принимается «–»; если Ц/В>2,5, то знак прини-

На прочность бетона влияет и структура самого бетона, в которой значительное место отводится пористости. Пористость бетона складывается из пористости цементного камня, заполнителей и вовлеченного

впроцессе приготовления смеси, а иногда и специально, воздуха. Предварительными расчетами определяются следующие типы пор

вцементном камне:

–капиллярные поры:

Р=(Ц/В – 0,5·α)∙Ц;

– гелевые поры и поры контракции:

76

Рg=0,29·α·Ц;

– поры воздухововлечения:

Рw=0,03.

Общая пористость подсчитывается по формуле

Ро=[((Ц/В – 0,5· α)+0,29·α)∙Ц+0,03]·0,1,

где α=0,7 при твердении бетона в нормальных условиях 28 суток. Вычисляется величина цементно-водного отношения в зависимо-

сти от вида и заданной марки цемента и требуемой марки бетона:

зерен рассчитывается по формуле

77

Краз =1,14 +(В/ Ц −0,4) 0,6 + Ц −50250 0,08.

Расход песка находят по формуле

П =(1000 − ρЦц −В− Кρгргр ) ρп.

Подсчитывается прогнозируемая величина пористости бетона:

Р0=[((В/Ц – 0,5·α)+0,29·α)∙Ц]∙0,1+0,03.

Корректируется количество воды в зависимости от влажности заполнителей. Если заполнители абсолютно сухие, то количество воды В остается неизменным, если заполнители влажные, то

понентов бетонной смесь на 1000 л замеса бетонной смеси, при твердении которой получается бетон требуемого класса. Расчет состава бетонной смеси выполняется после правильного подбора исходных данных, который приводится в соответствии с индивидуальным заданием. Подготовленные данные вводятся с клавиатуры, программа составлена для работы в диалоговом режиме. Результаты расчета выдаются в виде распечатки.

Последовательно вводятся данные о классе бетона, марке цемента,

выбираются коэффициенты А и А1, вводятся значения ρ и ρн для гравия (щебня), цемента, песка, выбирается удобоукладываемость Yа, уточняется

коэффициент, учитывающий степень гидратации цемента α, влажность заполнителей в долях, коэффициенты К1, К2, К3 и вид цемента. При этом данные о коэффициентах А и А1 удобоукладываемости Yа, коэффициентах К1, К2, К3 можно выбирать из таблиц, высвечиваемых на экране.

78

Например:

–прочность бетона: Rb = 400 кгс/см2;

–прочность цемента: Rц = 400 кгс/см2;

–коэффициенты качества заполнителей: А=0,6; А1=0,4;

–насыпная плотность крупного заполнителя: ρ грн =1,45 т/м3;

–истинная плотность крупного заполнителя: ρ гр =2,6 т/м3;

–истинная плотность цемента: ρ ц =3,1 т/м3;

–истинная плотность мелкого заполнителя: ρ п =2,5 т/м3;

–удобоукладываемость: Yа= 10,0;

–степень гидратации цемента: α=0,7;

–влажность крупного заполнителя: Wгр=0,04;

–влажность мелкого заполнителя: Wп=0,05;

–коэффициенты: К =1,0; К =1,0; К =1,0;

12 3 И

–вид цемента – портландцемент.Д

В= К1∙К2∙К3∙К4∙(185 – 0,8·Yа)=1,0∙1,0∙1,0∙1,0∙ (185+0,8∙10,0)=176, 0.

ВычисляетсяСтребуемое количество цемента, кг:

Ц=В∙В/Ц=176,0∙2,17=381,92.

Подсчитывается количество крупного заполнителя. Величина коэффициента раздвижки зерен

Краз =1,14 +(В/ Ц −0,4) 0,6 + Ц −50250 0,08 =

=1,14 +(0,44 −0,4) 0,6 +381,9250−250 0,08 =1,38..

Пустотность заполнителя

Vпуст =1− ρρнгргр =1−12,45,6 =0,44 .

79