![](/user_photo/_userpic.png)
книги из ГПНТБ / Сизов В.П. Проектирование составов тяжелого бетона (подбор состава бетонной смеси)
.pdfТ а б л и ц а |
17. Уточнение расчетного состава бетона |
|
||||
|
|
|
|
|
Опыт |
|
■Материал и |
характеристика |
бетона |
добавлено |
II (полу |
||
|
|
|
|
I |
чено) |
|
Цемент |
ів |
к |
г .................................... |
3,9 |
0,14 |
4,04 |
Песок в |
« |
г |
.......................................г |
6,25 |
— |
6,25 |
Щебень |
в |
к |
11,65 |
— |
11,65 |
|
Бода в |
л |
|
......................................... |
1,97 |
0,07 |
2,04 |
в щ .................... |
конуса в с м |
0,50 |
0,50 |
0,50 |
||
Осадка |
5 |
— |
6 |
Данные пробного затворення приведены в табл. 17. Состав бетона: Ц : П : Щ : В = 4,04 : 6,25 : 11,65 : 2,04 = = 1 : 1,55 : 2,89 : 0,5; 5,94 Д = 2370 кг, чему соответствует:
Ц —АОО кг/м3\ В =200 кг/м3; |
В/Ц = 0,5. |
воды |
и |
цемента |
||
После корректировки содержания |
||||||
проводим повторный расчет состава |
бетона и уточняем |
|||||
количество песка: 77=400 |
кг\ |
5 —200 л\ |
Ѵц.т= 329 л; |
|||
2Ѵ3ам='671 л\ 1/щ = 440 |
л |
(без |
изменения); |
777= 1165 |
||
кг/м3 («без изменения); |
Уп=671—440=231 |
л; |
77=231- |
|||
•2,63 = 610 кг/м3. |
|
|
|
|
|
|
Заметим, что объем раствора в первом варианте со става Ур=560 л/м3. Этот же объем сохранился в откор ректированном составе.
Затворяем вторично вновь рассчитанный состав и два параллельных — с большим и меньшим на 50 \чг/м3
Т а б л и ц а |
18. |
Уточнение |
расчетного состава |
бетона |
на пробных |
|||
затворениях |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Уточнение расхода |
Уточнение водоце |
||||
Материал н характеристика |
песка по лучшей удо- |
ментного отношения |
||||||
боукладываемостн |
на основе прочност |
|||||||
бетона |
|
бетонной смеси |
ных показателей |
|||||
|
|
|
л |
■ |
ІІІ |
IV |
I |
V |
Цемент в кг |
................... |
4 |
4 |
4 |
4,44 |
4 |
3,64 |
|
Песок в к |
г ....................... |
|
5,6 |
6,1 |
6,6 |
5,66 |
6,1 |
6,46 |
Щебень в к г |
................... |
12,15 |
11,65 |
11,15 |
11,65 |
11,65 |
11,65 |
|
Вода в л |
........................... |
в см . . . |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
2 |
Осадка конуса |
5 |
6 |
5 |
6 |
6 |
6 |
||
в щ ............. |
|
|
0,5 |
0,5 |
0,5 |
0,45 |
0,5 |
0,55 |
Прочность на сжатие в |
|
|
|
332 |
315 |
295 |
||
кгс/см2 ................................... |
|
|
|
|
|
98
расходом песка и соответственно измененным количест вом щебня. Пробные затворенпя показали, что лучшую, отвечающую требуемой удобоукладываемость имеет расчетный состав I, поэтому он и принимается за основу для уточнения водоцементного отношения путем изготов ления образцов из смесей с В/Ц— 0,5; 0,45 п 0,55.
Результаты обоих затвореппй приведены в табл. 18. По этим результатам принимается состав I.
Д. Производственный состав бетона и расчет количества материалов на замес бетономешалки
Лабораторный подбор состава бетона производят обычно на сухих материалах. Состав бетона, подобран ный таким образом, принято называть номинальным. В производственных условиях применяемые материалы обычно бывают влажными, поэтому номинальный состав бетона необходимо пересчитывать, учитывая влагу, со держащуюся в заполнителях, и корректируя количество воды, вводимой в замес.
Покажем порядок такой корректировки на конкрет ном примере. Допустим, что в лаборатории подобран (рассчитан, экспериментально проверен и откорректиро
вав) состав |
бетона, іщшведѳніный |
в примерах |
(главы |
III и IV): |
|
|
|
Ц е м е н т а .......................................................................... |
|
336кг |
|
Щ е б н я ....................................... |
|
1332 |
» |
П еска.............................................................................. |
|
636 |
» |
В о д ы ................................................................................. |
вес м а те р и а л о в |
150л |
|
Суммарный |
2454 кг/м3 |
||
Допустим, что' в производственных условиях щебень |
|||
имеет влажность 1% и песок—-4% |
(по весу). Тогда на |
||
1 ж3 бетона необходимо взять влажных щебня |
1332+ |
+ 1332-0,01 = 1345 кг и песка 636+636-0,04 = 661 |
кг. |
В этом количестве заполнителей'будет содержаться |
во |
ды 1332 • 0,01+636 • 0,04=38 |
л. На это |
количество сле |
|
дует убавить объем воды, уіказаитный |
в номинальном |
||
составе. |
производственный |
состав |
|
Тогда откорректированный |
|||
бетона на влажных заполнителях будет следующим: |
|||
Ц е м е н т а .................................................. |
|
336 кг |
|
Щ е б н я ............................................................................... |
|
1345 |
» |
П еска..................................................................................... |
|
661 |
» |
В о д ы ............................................................................. |
|
112 л |
|
Суммарный вес м атер и ал о в .................................. |
|
2454кг/м3 |
99
Так как |
объем |
бетономешалки |
чаще всего |
таков, |
что выход |
готовой |
бетонной смеси |
не равен |
1 м3, то |
для дозировки материалов на один замес бетономешал ки необходимо состав бетона, рассчитанный на 1 м3 бе тона, пересчитать в соответствии с емкостью бетономе шалки.
Вновых моделях бетономешалок емкость их ба рабана указывается в литрах готового замеса бетонной смеси и Узам, например 330, 800, 1600 л. В старых мо делях емкость бетономешалок указывалась по суммар ному объему загрузки сухих компонентов бетона — за полнителей и цемента Уыат, например 250, 500, 1200 н 2400 л.
Впервом случае для составления дозировки на за мес необходимо количество каждого компонента из производственного состава пересчитать по формулам:
ІГ — Ц läSSL ; |
Щ' = Щ i “ ü. И Т. Д. |
1000 |
1000 |
Во втором случае следует определить по производ ственному составу суммарный насыпной объем всех су хих компонентов бетона ЕУСУх в литрах и определить со отношение
|
т _ |
У мат |
_____Умат____ |
|
|
|
|
|
' |
2 Усу* |
Уц + Ѵ щ + Уп |
‘ |
|
|
|
Затем вес каждого компонента надо |
умножить |
на |
|||||
полученный коэффициент |
р и |
определить |
производст |
||||
венную дозировку. |
|
при |
объеме барабана бетоно |
||||
Для нашего |
примера |
||||||
мешалки новой |
модели 330 л |
(по выходу) |
следует |
вес |
каждого компонента производственного состава бетона
умножить |
на 0,33. Получим дозировку на замес: |
Ц = |
= 111 кг; |
Щ —443 кг; П —218 кг; В — 37 л. |
Всего |
810 кг.
При объеме барабана бетономешалки старой моде
ли 500 л |
(по загрузке) |
определяем суммарный насып |
||
ной объем |
сухих |
материалов в нашем номинальном |
||
составе: |
|
|
|
|
Ц |
+ |
J L - + |
J L |
= 306 + 890 + 408 = 1600 л. |
1,10 |
|
1,5 |
1,56 |
|
100
При этом
500
0,31.
1600 л
Умножая вес каждого компонента производственно го состава на коэффициент т]= 0,31, получим дозиров ку на замес: Д =105 кг\ Щ=А\7 кг\ П = 204 кг; В = = 35 л. Всего 761 кг.
ГЛАВА V
Р А С Ч Е Т С О С Т А В А П Е С Ч А Н О Г О Б Е Т О Н А
Песчаный бетон применяется для замоноличивания стыков сборных железобетонных конструкций при бе тонировании тонкостенных густоармированных конст рукций, для армоцементных сводов, а также в тех слу чаях, когда в районе строительства нет щебня или при менить щебеночный бетон не представляется возмож ным. Однако, несмотря на сравнительно широкое и вы нужденное его применение, научно обоснованного ме тода расчета песчаного бетона до сих пор нет. Все эго затрудняет работу лаборатории по подбору песчаного бетона, в расчетах часто допускаются ошибки. Поэтому
фактическая прочность |
песчаного |
|
бетона |
получается |
|
либо заниженной, либо завышенной. |
достаточно |
простой |
|||
Учитывая это, нами разработан |
|||||
и надежный метод подбора состава |
песчаного |
бетона. |
|||
Предлагаемый метод |
позволяет |
получить |
требуемые |
||
свойства песчано-бетонной смеси |
и |
песчаного |
бетона. |
Метод доступен для строительных и заводских лабора торий и практиков-строителей. Для облегчения и уско рения расчета приводятся таблицы, графики, номо граммы для назначения всех параметров, необходимых для расчета и подбора состава песчаного бетона. Ме тод подбора состава песчаного бетона, таблицы, гра фики, номограммы разрабатывались с учетом современ ных достижений в области технологии бетона и песча ного бетона, основываясь на законах водоцементного отношения и постоянной водопотребности песчано-бе тонной смеси на данных материалах и заданной осадке конуса до определенных расходов цемента. Прочность
101
песчаного бетона рекомендуется определять по форму ле
я пб = А ^ Щ / В - 0,5),
откуда водоцементное отношение будет равно
В/Ц = ----- ^ |
------ . |
Rn6 + |
Ru |
Прочность песчаного бетона цависмт не только от качества цемента и В/Ц, но и от многих других факто ров, в том числе от чистоты заполнителей. Учитывая это, в табл. 19 приводятся дифференцированные коэффи циенты для определения значения А в зависимости ог чистоты песка.
Таблица 19.ЗначениекоэффициентаА
|
|
Содержание в песке пыли, ила |
и глины в % |
||
Наименование |
|
0 |
до 3 |
до 5 |
до 10 |
|
|
||||
Песчаный бетон |
. . . . |
0,56 |
0,54 |
0,51 |
0,48 |
Раствор ........................... |
|
0,63 |
0,61 |
0,58 |
0,55 |
Приведенные в табл. 19 коэффициенты получены на песке с модулем крупности 3, цементе с нормальной густотой цементного теста 27% для песчаного бетона с осадкой по конусу іСтройЦНИЛ 11 см, В/Ц>0,45 (Д/В<<2,.23).
Но прочность песчаного бетона зависит не только от качества цемента, В/Ц и чистоты песка, она зависит также и от нормальной густоты цементного теста, круп ности песка, пластичности или жесткости песчано-бе тонной смеси и цементно-водного отношения. Поэтому для уточнения значения А, найденного по табл. 19, разработан график (рис. 26), по которому рекоменду ется уточнять значение коэффициента А при использо вании материалов, отличающихся по качеству от тех, для которых построен график.
102
Формулы (1) и (6), а также коэффициент А спра ведливы при испытании песчаного бетона на образцах размером 20X20X20 см. При' испытании малых образ цов необходимо приманить переходные коэффициенты согласно ГОСТ 10180—67. При подборе растворов ко
эффициент А определяется по табл. 19, |
В /Ц — по фор |
||||
муле (6). Коэффициент А для раствора |
|
приведен с |
|||
учетом определения |
прочности |
раствора |
в |
кубиках |
|
7X7X7 см. |
1 ж3 песчаного бетона |
определяют |
|||
Расход песка на |
|||||
по формуле |
|
|
|
|
|
Л = |
ЮООУнас.п |
|
|
(22) |
|
1+ К іу с .п (“ о — !) |
|
|
|||
|
|
|
|
||
формула получена на основе уравнений: |
|
|
|||
—- + ■%- + В = |
1000; |
|
|
|
|
Yn |
Yu |
|
|
|
|
П |
У,пус .п ац.т------ ~Ь В • |
|
|
||
Унас.п |
|
|
|||
|
Yu |
|
|
|
|
Удельный и насыпной объемный вес, |
пустотность, |
||||
модуль крупности песка, нормальная густота |
цемент |
||||
ного теста устанавливаются на |
основе |
непосредствен |
ного испытания песка и цемента в лаборатории. Значе
ние коэффициента ац.т определяется |
по |
номограмме |
VII рис. 27 в зависимости от Ц/В, нормальной густоты |
||
цементного теста, модуля 'крупности |
песка |
и пластич |
ности по конусу СтройЦНИЛ. Номограмма позволяет точно и быстро определить значение ац.т. Следует иметь в виду, что точность метода во многом зависит от точ ности испытания цемента и песка. Номограмма VII по строена при различных Ц/В, нормальной густоте 28%, модуле крупности песка 1, пластичности по конусу СтройЦНИЛ 2, б, 8 и 11 см. Определение ац.т при дру гом модуле крупности песка и другой нормальной гус
тоте цементного теста, а также |
правило |
пользования |
||
номограммой даны в примере 1. |
|
для |
определения |
|
Как было уже сказано, |
кривые |
|||
ЙД.Т на номограмме VII приведены |
для |
пластичности |
||
бетонной смеси, измеряемой |
по |
конусу |
СтройЦНИЛ. |
Однако часто пластичность песчано-бетонной смеси за дается и по стандартному конусу. В этом случае также можно пользоваться номограммой VII, но предвари тельно до расчета состава песчаного бетона необходи-
103
- а А
г;
ис. 26. График для уточнения коэффициента А в зависимости от пластичности (то конусу СтройЦНИЛ) и жесткости бетонной сме си (о), модуля крупности песка (б), нормальной густоты цементного теста (в) и цементно-водного отношения (г)
104
7,75 |
2,5 |
2,75 |
2,0 |
1,75 |
1,50 |
1,25 |
Рис. 27. Номограмма VII для определения коэффициента заполнения пустот и раздвижки зерен песка цементным тестом а ц.т
/ — жесткость в сек по упрощенному способу; II — пластичность по копусу СтроіЩНИЛ
мо по графику рис. 28 по осадке стандартного конуса установить пластичность по конусу СтройЦНИЛ. Зная пластичность, дальнейший расчет ведут обычным спо собом.
Следует иметь в виду, что формула (22) справедли ва, когда фактический объемный вес уплотненной песчано-бетонной смеси получается равным теоретичес кому. Однако это наблюдается только при применении и укладке пластичных песчано-бетонных смесей с плас тичностью по конусу СтройЦНИЛ более 2—3 см. Но та-
105
кие смеси применяются редко. На практике более ши роко используются песчано-бетонные смеси с меньшей пластичностью, более жесткие. При применении таких смесей фактический объемный вес уплотненной пес чано-бетонной смеси получается меньше теоретического вследствие наличия в ней защемленного (но не вовле-
I
Рис. 28. График для определения соотношения меж ду осадкой по стандартному ко нусу и пластично стью по конусу
СтройЦНИЛ
Осадка па стандартномуконусу В см
ченного) воздуха. При применении пластичных песча но-бетонных смесей с большим расходом воды воздух при укладке практически выходит (остается 2—3 л), а из жестких смесей с малым расходом воды выход ему затруднен, и он частично остается в уложенной смеси. В этом случае расход песка на 1 м3 песчано бетонной смеси определяется по формуле
П = |
^пбс Тц |
(23) |
|
||
1 + |
Кіус.п (“ цт — 1) |
|
где Упбс — абсолютный объем песчано-бетонной смеси в л.
Как видно, формула (23) аналогична формуле (22), только ів inоследней 1000 л заменено на КПбс в литрах.
Абсолютный объем песчано-бетонной смеси не явля ется величиной постоянной: он зависит главным обра зом от жесткости песчано-бетонной смеси и определя ется по графику рис. 29. По заданной жесткости пес чано-бетонной смеси определение Ѵпбс по графику очень просто и не требует пояснения. После установле ния Ѵпбс дальнейший расчет ведут обычным способом.
Пример определения « ц.т сто номограмме VII. |
по конусу/ |
|||||
і]. Дано: |
Н.Г.Ц.Т=08%; |
ЛІ„Р = 3; |
пластичность |
|||
СтройЦНИЛ |
11 см\ В/Ц=<0,4; Щ В = 2,5. |
|
|
|||
2. Т р е б у е т с я о п р е д е л и т ь |
а ц.т. |
|
|
|||
Вначале на номограмме находится точка А пересечения нор |
||||||
мальной |
густоты цементного |
теста |
(Н.Г.Ц.Т=28%) |
и цементно- |
||
водного |
отношения (Д/В=2,5). Из |
точки |
А восстанавливается пер- |
106
пендикуляр до пересечения с кривой а ц.т, соответствующей пластич ности 11 см (точка Б). Из этой точки проводится параллельная оои абсцисс линия до пересечения с вертикальной прямой, соответствую щей модулю крупности песка, равному.1 (точка В), а из нее — линия,
подобная наклонным линиям |
на номограмме VII, до пересечения |
|
с вертикалью, |
соответствующей |
модулю крупности песка 3 (точка |
Г). Из точки Г |
проводится горизонтальная прямая до пересечения с |
Рис. |
29. |
График |
|
|
|
|
|
|
|
||
для |
определения |
|
|
|
|
|
|
|
|||
абсолютного |
объ |
|
|
|
|
|
|
|
|||
ема песчано-бетон |
|
|
|
|
|
|
|
||||
ной смеси |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
Пластичность по копией Строй UHUJ1 В ш |
|
|||||
|
|
|
|
|
Жесткость паупрощенному способу 6 с{& " |
|
|||||
кривой ац.т, |
соответствующей |
пластичности U см .(точка Д). Из точ |
|||||||||
ки Д проводится |
параллельная |
оси абоцисс линия до пересечения с |
|||||||||
осью |
ординат |
(точка |
Е). По |
ней |
определяется |
искомое |
значение |
||||
а ц.т. В нашем случае оно равно 2,86. |
устанавливается по |
||||||||||
Выход |
цементного |
теста |
из |
1 |
кг цемента |
||||||
формуле |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
/ |
_ А , 0 _ 1 , , 5 |
1 |
в |
(24) |
||||
|
|
|
^Ц.т — |
+ В |
-- |
Уц |
+1 ~ = --- + —— |
||||
|
|
|
|
Ѵц |
|
Ц |
уц |
Ц |
|
Имея таблицу для определения коэффициента А, формулу для установления ВЩ( ЩВ) , график для уточнения А и номограмму для назначения ац.т, можно просто и быстро рассчитать состав песчаного бетона. Для иллюстрации сказанного приводится пример расче та состава песчаного бетона.
Примеррасчетасоставапесчаногобетона
Дано
1. Характеристики материалов
|
Песок |
|
Цемент |
||
|
"Ѵнас.п |
|
^ .46, |
44ц = |
500 (по паспорту) |
|
Ѵп = |
2,61; |
Н.Г.П.Т. = 28% |
||
|
^пус.п = |
0,44 |
|
Тц = 3,1 |
|
|
К |
= |
1 |
Цемент портландский |
|
Содержание |
пыли, |
глины и ила до 5%. |
|
||
■эгіп Т Р е біу ет с я |
п о д о б р а т ь |
состав |
песчаного бетона мар |
||
ки 300 для |
заливки стыков, сборных, железобетонных коястріукц'ИЙ с |
||||
пластичностью по конусу СтройЦВИЛ М см. |
|