книги из ГПНТБ / Иванов И.А. Технология легких бетонов на искусственных пористых заполнителях учеб. пособие

[Продолжение

табл. V.6

Р а с х о д керамзитового гравия в »?> на 1м'

Марка

Марка

бетона

при объемной

массе керамзитобетона

в

кг/м3

керамзитобе­

керамзитово­

тона

го гравия

1400

1500

1600

1700

1800

Т а б л и ц а V.7. Ориентировочный расход аглопоритового

щебня

для приготовления

конструктивного аглопоритобетона

на аглопоритовом

песке и цементе марки 500 при жесткости бетонной

смеси 20—30 сек

Р а с х о д аглопоритового

щебня в м3 на 1 лР

бетона при

Марка

аглопо­

марке

аглопоритобетона

ритового

щебня

150

200

250

300

500

0,95

0,95

0,9

0,85

600

0,95

0,95

0,9

0,85

700

0,95

0,95

0,95

0,9

800

0,95

0,95

0,95

0,9

Зная объемную насыпную массу заполнителя, опре­

деляют его содержание по формуле

К =

уаУщ,

(V.2)

tf = Y6 .cyx-(l,15tf + * ) .

(V.3)

Я = 1000 —

Ц

Уп,

(V.4)

Тц

Тщ

Yo.cn =

„

„ .

(V-5)

где

Ха — содержание каждой фракции в процентах

от суммарного

веса

всех фракций

(2ХП=

100%); у0п

— соответствующая

объемная

масса зерен заполнителя каждой фракции.

Т а б л и ц а

V.8. Ориентировочный расход воды для

приготовления

плотных легкобетонных смесей

Удобоукладываемостдобоукладываемость

Р а с х о д

воды в л на 1 м3 керамзитобетоиа на

песке

смеси

кварцевом

керамзитовом

осадка

ж е с т ­

при

объемной

насыпной массе гравия в

кг/м3

конуса

кость

ЗОЭ

800

в см

в сек

300

500

800

500

90—100

175—190

165—ISO

155—170

210—225

200—215

190-205

—

60-80

185—200

175-190

165—180

225—240

215—235

205—225

—

30-50

195—210

185-200

175—190

250-270

240—250

230—250

15—25

205—220

195—210

185—200

275—300

265—290

255—280

3—5

—

215—230

205—220

195—210

300—325

290—315

270—305

6 - 8

225—240

215—230

205—220

325—350

315—340

295—330

9-12

—

235—250

225—240

215—230

350-375

340—360

330—350

—

П р и м е ч а н и я :

1.

Данные таблицы взяты

из расчета

применения порт­

ландцемента,

керамзитового

гравия с

наибольшей

крупностью зерен 20 мм и

песка средней крупности;

при наибольшей крупности зерен

гравия 10 мм рас­

х о д

воды по сравнению с

указанным

в таблице

увеличивают на

15 л, а при

наибольшей

крупности зерен 40 мм уменьшают на 15 Л.

10 л.2. Если

используют мелкий песок, расход воды увеличивают

примерно на

3. Если

применяют пуццолановый

или шлакопортландскнй цементы, расход

мый для получения легкобетонной смеси

с

заданной

подвижностью (жесткостью),

принимают

по

данным

табл. V.8 в зависимости от вида

и объемной

массы (по­

Объемную массу бетонной

смеси

уСм

в кг/м3 вычис­

ляют по формуле

где g — масса мерного сосуда

(или

формы)

с бетонной

смесью в кг;

gi — масса пустого мерного

сосуда

(или формы)

в кг;

V — емкость

мерного сосуда (или формы)

в

м3.

4

=

^ - e v ,

песка

n

=

^ g n ;

щебня

воды

где 2 — суммарный расход мате­

риалов

на

приготовление

данного

замеса

легкобетонной

смеси

(включая

воду)

в кг;

gn,

ga,

gUi,

gB

—• масса

соответственно

цемен­

та,

сухого

песка,

сухого

крупного

заполнителя

и

воды,

используе­

мых для

приготовления

данного

замеса

в

кг.

образ­

После

твердения

цов бетона по режиму, при­

нятому

на

производстве,

их

испытывают

в сроки,

устано­

вленные

стандартами

и

ТУ

на данные изделия; при этом

определяют

прочность

на

сжатие и объемную массу в

сухом

состоянии.

На

осно­

вании

полученных

резуль­

татов

строят

графические

Расход цемента б кг/м1 "~

зависимости

прочности

и

Рис. V.2. Зависимость R, уо.сух

объемной

массы бетона

от

расхода цемента

(рис. V.2),

полученная

по

результатам

испытаний

контрольных

об­

по которым

находят

оконча­

разцов

при

подборе

состава

тельный

состав

легкого

бе­

бетона

тона,

удовлетворяющий

всем

заданным

требованиям

при

минимальном

расходе

цемента. Этот состав характеризуется количеством

всех

компонентов

по массе на

1 м3

бетона,

а количество круп­

ного

пористого

заполнителя

характеризуется

не

только

по массе, но и по объему с учетом его

влажности.

Пример. Подобрать состав конструктивного керамзитобетона

марки 200 с объемной массой в сухом состоянии 1700 кг[м3;

жест­

кость бетонной смеси должна составлять

от

20 до 30

сек.

М а т е р и а л ы :

кг/л;

1) портландцемент марки 400 плотностью

3,1

2) керамзитовый гравий фракции от 5 до 20 мм с объемной на­

сыпной

массой

600

кг/м3,

объемной

массой зерен

в цементном

тесте

0,95 кг/л и прочностью 40

кгс/см2;

кг/л;

3)

песок кварцевый плотностью

2,65

Р а с ч е т с о с т а в а

б е т о н а

/345

,

350

Я = 1000 —1з,1

Ь

0,95+

200

1 2,65 = 850

кг/м3.

Ориентировочную объемную массу бетона подсчитываем по

формуле

V6.cyx = 1.15 Ц+ К + Я = 4 0 0 + 3 5 0

+

850 = 1650 кг/м3<

1700 кг/м3.

Номера

замесоп

Показатели

1

Жесткость

смеси

в сек

. .

25

29

24

26

30

23

23

27

20

Объемная

масса

смеси

в к г / л 3

1760

1766

1730

1690

1710

1680

1835

1850

1825

Фактический

расход

мате­

риалов:

цемента

в

кг/м3

. .

. .

348

402

292

347

401

294

350

405

296

керамзита

>

. .

. .

353

354

349

388

390

386

320

321

318

песка

»

. .

. .

857

805

890

756

716

798

960

919

1010

воды

в л]м3

202

202

199

201

202

201

203

204

202

Объемная

масса

керамзито­

бетона

в сухом

состоянии

1610

в

кг/л 1

на

сжатие

1620

1575

1540

1570

1520

1680

1706

1670

в

Прочность

кгс/см-

172

185

155

152

176

136

180

205

162

ливаем, что заданным свойствам бетона

(марка по прочности на сжа­

тие 200 и объемная масса 1700 кг/м3) удовлетворяет

состав с расхо­

дом керамзита 321 кг/м3

и цемента 395 /сг/лг3.

Расход песка уточняем по формуле (V.3)

Л = 1700— (1,15-395 + 321) = 924

кг/м3.

Окончательный

состав бетона:

Цемент

395

кг/м3

м3/м3)

Керамзит

321

»

(0,535

Песок

924

»

(0,62

м3/м3)

Вода

200

л/м3

учетом его структурных и технологических

особенностей

производится по так называемому

методу последова­

тельного приближения.

Исходными данными

при проектировании служат:

1)

активность цемента ^ ц и его водопотребность Кп.т',

2)

гранулометрический

состав

щебня

(графия) и

песка;

V™

и песка V%yCT

3)

пустотность щебня

(гравия)

5)

истинная объемная

масса (объемная масса зе­

рен)

щебня (гравия) -ущ и песка у„;

6)

способ формования

бетонной смеси.

лей

по известным значениям V^( r >, 7Щ ( Г ) ,

^ п у с т

и

Yl? •

Минимальная пустотность смеси заполнителей мо­

жет

быть достигнута при полном заполнении

пустот

щебня

(гравия)

песком без раздвижки его

зерен,

т.е.

при

У

щ ( г ) = 1 и

Vn=V^.

макс. v=« =

1М<сг> ^

+ Y ^ < r ) .

(V.7)

Максимальную объемную массу зерен смеси запол­

нителей макс, у е м при этом

вычисляют

по формуле

,,Щ(г)

Yn +

,„,,.,

„

Y щ (г)

м а к с . у с м = —

-

л

^

-

,

(V.8)

1 '

У "

г

пуст

I н

где уп и "У'щ(г) — соответственно

объемная

масса зерен

песка и круп­

*•.<-> = Г Г ^ -

( V - 9 )

пуст

Определив

макс. у ш

и макс, у™, рассчитывают

ми­

нимальную пустотность

смеси

заполнителей:

мин. V™

=

макс. V

— макс. V ™

(V. 10)

^

.

п у с т

м а к с . 7

с м

Затем приступают

к

построению

графика

изменения

объема

пустот смеси

заполнителей

в

зависимости

от

объемов

песка

Vn и

щебня

(гравия)

УЩ(Г) в 1 м3 смеси

заполнителей

(рис. V.3). Для этого

по оси ординат

от­

кладывают

V™cr,

а

по оси

абсцисс — соответственно

объемы

песка

Vu и объем

щебня У щ = 1 м3. По оси ор­

динат откладывают

1 ^ у с т , м

и н -

^ П у с т

1 1

^ " у с т

соответ­

ственно при Vn=0,

Vn=V^y"cr

и Vn—\

и соединяют ор-

характер изменения V™CT

в зависимости от

объемов

смеси сухих заполнителей.

Построив график изменения объема пустот

смеси за­

полнителей, рассчитывают

оптимальный состав

бетона.

Рис. V.3. Изменение

объема пустот

смеси

заполнителей

V n " C T

в

зависимости

от Vn

и

Ущ(г)

Для этого

по графику

(см.

рис. V.3)

принимают

У™с т

на

участке

вправо

от мин.

V™CT ,

например,

равным

1,2

мин. V™CT

и

соответствующие ему значения

объе-

мов щебня

У щ

и песка

Vn-

Объемное

содержание

круп­

ного и мелкого заполнителей пересчитывают

в

весовое

по

формуле (V.2).

Необходимый объем

цементного теста для

получения

ности

смеси

заполнителей,

толщины

обволакивающей

цементной пленки и суммарной поверхности

смеси

за­

полнителей.

Суммарную

поверхность

смеси

заполните­

лей SC M вычисляют по данным

гранулометрического

со­

става

песка

и

щебня:

п

5С М

= Sa + 5 Щ

= 0,001

[Qn £

Pnl Sni

+

{=1

п

+ Qu,£AniSI I l t ]*»f

(v.ii)

где S„

i=i

и 5 Щ

— соответственно

суммарная поверхность

песка и

щеб­

ня в м2;

Q n

и

<3щ —соответственно

масса песка и щебня в кг;

Рп .- и

Рщ1 — соответственно содержание

каждой фракции песка

и

щебня

(по ситовому анализу в % ) ;

$nt

и 5Щ ,- — соответственно

удельная

поверхность каждой фракции песка н щебня в

м2/кг.

УТ

= _ЛУ£1

—

(V.12)

1 + 0 , 0 0 0 0 1 3 5 C M

V

;

где

V n y C T + 0 , 0 0 0 0 1 3 SC M — объем

цементного

теста

после

раздвижки

им

зерен

заполнителя

при объеме смеси заполнителей

1 ж3 ; 1 +

+ 0 , 0 0 0 0 1 3

S C M = V6 — выход бетона в плотном

теле

с учетом раз­

движки зерен заполнителей

цементным тестом;

0,000013 — толщи­

на

пленки

цементного

теста,

обволакивающая

зерна

заполнителей,

в м.

Q ' n = - ^ :

( v - 1 3 )

<2Щ = ^ -

(V.14)

в а

д

= o.oool [ Q ; v p n

i w ; /

+

Q;

(v.15)

Вз

= 0,0001 \Qn t Pni

Wni

+

S Я Щ , ТГ щ £ ]

ж».

(V.16)

i=l

i=l

где

Qn и Qm

— соответственно

уточненная масса

песка и

крупного

заполнителя в кг; Wn[ и W'nl

— соответственно водопотребность по­

верхности каждой фракции

песка п щебня в °/<; Wni и

— их об­

щая

водопотребность в %.

При расчете состава

бетона

по минимальной

пустот-

ности смеси заполнителей

расход цемента на 1 м3

бето­

на

принимают в зависимости

от пустотности и суммар­

ной

поверхности заполнителей, а также от содержания

воды в цементном тесте и адсорбированной

воды на зер­

нах

заполнителей. Расход

цемента на 1 м3

бетона

рас­

считывают

по формуле

(V.17),

которая

получена

при

совместном

решении уравнений

по определению

объема

теста, содержащегося

в 1 м3

бетона, с учетом адсорби­

рованной заполнителями

воды и контракционного

объе­

ма

цементного теста [2]:

ц =

(Ут — вая)

юоо

•кг.

(V.17)

Ки-

г

V

1,,

0,24

3,2

2,76

0,25

3,15

2,69

0,27

3,1

2,62

0,3

2,92

2,48

х — величина,

равная

отношению

В/Ц)т

она зависит от требу­

таточное В/Дост легкобетонной

смеси

(В/Ц)ост = хКи.Г-[

, В з

, •

(V.18)

Qn +

Ощ

ОК = 20-

V 4- V

•V,Yc х — 0,876

(V.19)

0,774

где уем • • объемная масса

* п ~ ' щ

бетонной смеси в т/м3;

п

п

1н

V

Если при вычисленииMl осадка

конуса по зависимости

(V.19) окажется, что текучесть

бетонной смеси

больше

требуемой, то, как показывает

анализ указанной

зависи­

мости, для этого необходимо

либо уменьшить величину