Технология заводского производства бетонных и железобетонных изделий
.pdfТаблица 1.5
|
Предельное содержание, мг, л |
|||
|
раст- |
суль- |
хло- |
взве- |
Наименование воды |
вори- |
фат |
рид- |
шен- |
|
мых |
ионов |
ионов |
ных |
|
солей |
( SO42 ) |
( Cl 1 ) |
частиц |
1. Для затворения бетонной смеси при |
|
|
|
|
изготовлениипредварительнонапряжен- |
|
|
|
|
ных железобетонных конструкций и на- |
|
|
|
|
гнетаемого раствора |
3000 |
2000 |
600 |
200 |
2. Для затворения бетонной смеси при |
|
|
|
|
изготовлении бетонных и железобетон- |
|
|
|
|
ных конструкций с ненапрягаемой ар- |
|
|
|
|
матурой, а также строительных штука- |
|
|
|
|
турных растворов и растворов для ар- |
|
|
|
|
мированной каменной кладки |
5000 |
2000 |
2000 |
200 |
3. Для затворения бетонной смеси при |
|
|
|
|
изготовлениибетонныхнеармированных |
|
|
|
|
конструкций, к которым не предъявля- |
|
|
|
|
ются требования по ограничению обра- |
|
|
|
|
зования высолов, а также строительных |
|
|
|
|
растворов для неармированной камен- |
|
|
|
|
ной кладки |
10000 |
2000 |
4500 |
300 |
4.Для промывки заполнителей, включая |
|
|
|
|
мокруюсортировкуиохлаждениезапол- |
|
|
|
|
нителей |
5000 |
2700 |
2000 |
500 |
5. Для поливки рабочих швов при пере- |
|
|
|
|
рывах в бетонировании конструкций, |
|
|
|
|
поверхностей стыков, подлежащих омо- |
|
|
|
|
ноличиванию, и поверхностей водосб- |
|
|
|
|
росных конструкций, а также для труб- |
|
|
|
|
ного охлаждения массива бетона |
3000 |
2000 |
600 |
200 |
6. Для поливки наружных поверхностей |
|
|
|
|
бетонныхижелезобетонныхконструкций |
5000 |
2700 |
2000 |
500 |
7. Для поливки наружных поверхностей |
|
|
|
|
бетонных конструкций (исключая по- |
|
|
|
|
верхности водосбросных сооружений), |
|
|
|
|
если на поверхности может быть допу- |
|
|
|
|
щено появление выцветов и высолов |
35000 |
2700 |
20000 |
500 |
Примечание. Вода для затворения бетонной смеси с применением глиноземистого и гипсоглиноземистого цементов должна удовлетворять требованиям п. 1 настоящей таблицы.
10
4.Вода, удовлетворяющая требованиям таблицы, и в которой содержится нитратов, сульфидов, сахара, полифосфатов и цинка каждого более чем соответственно 500, 100, 100, 100 мг/л, признается пригодной, если сроки схватывания цементного теста изменяются не более чем на 25 %, прочность бетона после 7 и 28 дней нормаль- но-влажностного твердения, а также морозостойкость и водонепроницаемость снижаются не более чем на 10 %, а арматурная сталь
вбетоне находится в устойчивом пассивном состоянии.
5.Общее содержание в воде ионов (Na+1) и калия (К+1) в составе растворимых солей должно быть не более 1000 мг/л.
6.Допускается к применению вода при наличии на поверхности следов нефтепродуктов, масел и жиров.
7.Водородный показатель воды (рН) должен быть не менее 4 и не более 12,5.
8.Окисляемость воды должна быть не более 15 мг/л.
9.Допускается к применению вода при интенсивности запаха не более 2 баллов.
10.Окраска воды должна находиться в пределах от бесцветной
до желтоватой с цветностью не выше 70 по ГОСТ 3351. Если к бетону предъявляются требования технической эстетики, цветность
воды не должна превышать 30 .
Допускается в отдельных случаях использование воды с цветностью более 70 . При этом пригодность воды должна быть установлена определением физико-технических свойств бетонной смеси и бетона, указанных в пункте 1.
11.Вода, содержащая пенообразующие вещества, пригодна для применения при стойкости пены не более 2 мин. Допускается применение воды с устойчивостью пены, равной 2 и более минут, при условии определения пригодности воды сравнительными испытаниями физико-технических свойств бетонной смеси и бетона, указанных в пункте 1.
12.В местах водозабора (при первичном контроле качества воды) содержание грубодисперсных примесей в воде должно быть не более 4 % по объему.
5. Химические добавки в бетон
Применение химических добавок с целью модификации технологических свойств бетонных смесей и физико-технических характери-
11
стик затвердевшего бетона осуществляется на территории Беларуси
всоответствии стребованиямиследующих нормативных документов:
1.СНиП 3.03.01–87. Несущие и ограждающие конструкции.
2.Пособие П1-99 к СН и П 3.09.01–85. Применение добавок в бетоне.
Информация о правилах применения химических добавок в бетон с различным целевым назначением приведена в Пособии П1-99 к СНиП 3.09.01–85 и в учебном пособии [17].
Лабораторная работа № 2
МЕТОД РАСЧЕТАСОСТАВА БЕТОНА С УЧЕТОМЕГОСТРУКТУРНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ОСОБЕННОСТЕЙ (метод профессора И. Н. Ахвердова)
Цель работы: освоить методику расчета состава конструкционного бетона с учетом основных качественных характеристик составляющих, влияющих на его физико-технические свойства
Методика выполнения расчетов
Задаются требуемой прочностью бетона и удобоукладываемостью бетонной смеси.
Рассчитывают пустотность мелкого mп и крупного mщ заполнителя в виброуплотненном состоянии:
m 1 пв |
; |
|
(2.1) |
||
п |
зп |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
m 1 |
щв |
|
, |
(2.2) |
|
|
|||||
щ |
зщ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где ρпв – плотность мелкого заполнителя в виброуплотненном состоянии, кг/м3;
ρзп – плотность мелкого заполнителя в зернах, кг/м3;
12
ρщв – плотность крупного заполнителя в виброуплотненном состоянии, кг/м3;
ρзщ – плотность крупного заполнителя в зернах, кг/м3. Определяютминимальную пустотность смеси заполнителей
mmin m |
m . |
(2.3) |
|
см |
п |
щ |
|
Строят график изменения пустотности смеси заполнителей в зависимости от соотношения объемов песка и крупного заполнителя (рисунок 2.1).
Рисунок 2.1 – Зависимость пустотности смеси заполнителей от их соотношения
Задаются оптимальным (по мнению технолога) объемом крупного заполнителя в виброуплотненном состоянии (Vщ).
Проводя секущую (перпендикулярно к выбранному значению Vщ) на графике, находят соответствующие величины объема мелкого заполнителя (Vп) и пустотность смеси заполнителей (mсм).
Рассчитывают расходы мелкого П и крупного Щ заполнителя:
П Vп пв , кг, |
(2.4) |
Щ Vщ щв , кг. |
(2.5) |
|
13 |
Рассчитывают общую площадь поверхности смеси заполнителей
|
n |
n |
|
, м2, (2.6) |
Sсм Sп Sщ 0,001 |
П |
Рпi Sпi Щ |
Рщi Sщi |
|
|
i 1 |
i 1 |
|
|
где Pпi и Pщi – фракции (частные остатки) мелкого и крупного заполнителя, %;
Sпi и Sщi – удельные поверхности соответствующих фракций песка и крупного заполнителя, см2/г.
Принимая, что каждое зерно заполнителя должно иметь оболочку из цементного теста толщиной 13 мкм, рассчитывают объем цементного теста
V |
mсм 0,000013 Sсм |
, м3. |
(2.7) |
|
|
||||
т |
1 |
0,000013 Sсм |
|
|
|
|
|
||
Корректируют расходы заполнителей по увеличению объема бетоннойсмесипри обволакивании зерен заполнителяцементнымтестом:
П' |
|
П |
, кг, |
|
(2.8) |
|
1 0,000013 Sсм |
|
|
||||
Щ' |
Щ |
, кг. |
|
(2.9) |
||
1 0,000013 Sсм |
|
|||||
Рассчитывают общую водопотребность смеси заполнителей |
||||||
|
|
n |
n |
|
, кг, (2.10) |
|
Вз Вп Вщ 0,0001 П' Рпi Wпi Щ' |
Рщi Wщi |
|||||
|
|
i 1 |
i 1 |
|
|
|
где Wпi и Wщi – общее водопоглощение соответствующих фракций мелкого и крупного заполнителя, %.
Рассчитывают количество воды, адсорбированной поверхностью заполнителей:
14
Вад Вадп |
Вадщ |
|
n |
n |
|
, кг, (2.11) |
0,0001 П' Рпi Wпадi |
Щ' Рщi Wщадi |
|
||||
|
|
|
i 1 |
i 1 |
|
|
где Wпадi и Wщадi – количество воды, адсорбированное на зернах со-
ответствующих фракций мелкого и крупного заполнителя, %. Принимают оптимальное (по мнению технолога, производящего
проектирование состава бетона) значение относительного водосодержания цементного теста Х (величина Х может изменяться от 0,876 до 1,65, то есть в пределах структурной связности цементного теста).
Рассчитывают расход цемента.
Ц |
|
|
Vт Вад |
, кг, |
(2.12) |
|
1 |
|
|||
|
1,02 |
|
Кнг Х 0,293 |
|
|
|
ци |
|
|
||
|
|
|
|
|
где ρци – истинная плотность цемента, кг/м3 (составляет примерно 0,8 от плотности цемента);
Кнг – коэффициент нормальной густоты цемента, д. ед. (равен водоцементному отношению цементного теста нормальной густоты).
Находят водоцементное отношение бетонной смеси
ВЦ б Х Кнг ВЦз . |
(2.13) |
Определяют прочность бетона
fст |
|
|
|
kп kз |
fц |
, МПа, |
(2.14) |
||
1 |
Кнг |
|
В |
Ц б |
1,65 Кнг |
||||
|
|
|
Кнг |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
где kп – коэффициент, учитывающий влияние на прочность бетона размера образцов и коэффициента нормальной густоты цемента (таблица 2.1);
kз – коэффициент, учитывающий влияние на прочность бетона характеристикзаполнителя(для щебня– К3 = 1,1; длягравия– К3 = 1,0).
15
Таблица 2.1 – Значения коэффициента kп
Кнг |
0,22 |
0,23 |
0,24 |
0,25 |
0,26 |
0,27 |
0,28 |
0,29 |
0,30 |
0,31 |
0,32 |
kп |
1,80 |
1,73 |
1,65 |
1,58 |
1,52 |
1,45 |
1,39 |
1,34 |
1,27 |
1,26 |
1,21 |
Если полученная по (2.14) прочность бетона не соответствует требуемой, следует вернуться к формуле (2.13), изменить величину Х и произвести перерасчеты по выражениям (2.14)–(2.16) до получения необходимого значения fб.
Рассчитывают подвижность бетонной смеси
ОК 20 |
|
Vп |
|
бсм |
Vт 1 Dц |
Х 0,876 |
, см, (2.15) |
|
V |
V |
|
в |
0,774 |
||||
|
п |
щ |
|
|
|
|
|
|
где бсм – плотностьбетоннойсмеси(принимаетсяравной2400 кг/м3;
в – плотность воды, кг/м3;
Dц – добавка цемента, принимаемая в пределах 0…1. Необходимо последовательно изменять величину Dц, добиваясь
требуемой подвижности бетонной смеси. Если этим изменением цель не достигается, то следует вернуться к формуле (2.5), изменить объем крупного заполнителя и все пересчитать.
Определяют полученный (с учетом всех корректировок) объем бетонной смеси
Vб |
Ц |
1 Dц |
П' |
|
Щ' |
Ц |
1 Dц В |
Ц |
, м3. (2.16) |
|
|
|
|||||||
|
ц |
п |
щ |
в |
|
б |
|||
Определяют расчетные расходы компонентов бетонной смеси:
цемента |
|
||||
Цр |
Ц |
1 Dц , кг; |
(2.17) |
||
V |
|||||
|
б |
|
|||
песка |
|
||||
Пр |
П' |
, кг; |
(2.18) |
||
V |
|||||
|
|
|
б |
|
|
16
щебня |
|
Щр ЩV ' , кг; |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
(2.19) |
||||||
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
воды |
Вр Цр ВЦ , кг. |
|
|
|||||||
|
|
(2.20) |
||||||||
Расчетная плотность бетонной смеси |
|
|
|
|
||||||
|
Ц |
р |
П |
р |
Щ |
р |
В |
р |
, кг/м3. |
(2.21) |
бсмр |
|
|
|
|
|
|
||||
Готовят пробный замес бетона рассчитанного состава, используя который устанавливают фактическое значение формуемости смеси, а также средней плотности бетонной смеси в виброуплотненном со-
стоянии ( см.факт ), изготавливают образцы бетона для контроля его
прочности.
Корректируют состав бетона по значению фактической средней плотности бетонной смеси.
Фактический расход цемента и других составляющих:
Цф |
|
|
|
см.факт |
|
|
|
|
, кг; |
(2.22) |
|||||
Ц |
|
|
П |
|
|
Щ |
|
|
В |
|
|||||
1 |
|
1 |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
||||
|
Ц |
|
|||||||||||||
|
Ц |
|
|
Ц |
|
|
|
Ц |
|
|
|
|
|
||
1 |
|
|
1 |
|
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|||
|
П |
ф |
Ц |
ф |
|
|
П1 |
|
, кг; |
|
|
(2.23) |
|||
|
|
|
|
|
Ц |
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
Щ |
ф |
Ц |
ф |
|
Щ1 , кг; |
(2.24) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Ц |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
В |
ф |
Ц |
ф |
|
|
В1 |
|
, кг. |
|
|
(2.25) |
|||
|
|
Ц |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
Фактический состав бетона (соотношение твердофазных составляющих в весовых частях, если расход цемента равен одной весовой части)
Цф : Пф : Щф 1: А: Б. Цф Цф Цф
Рабочий состав бетона (с учетом влажности заполнителей)
Цр = Цф, кг;
Пр Пф Пф Wп , кг;
100
Щр Щф Щф Wщ , кг;
100
Вр Вф ( Пф Wп Щф Wщ ) , л,
100
(2.26)
(2.27)
(2.28)
(2.29)
(2.30)
где Wп и Wщ – влажность песка и щебня в %. Определяют коэффициент выхода бетона
|
|
|
1 |
|
|
, д. ед., |
(2.31) |
Щр |
|
Пр |
|
Цр |
|||
|
0 |
0 |
0 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|||
|
щ |
|
вл.п |
|
ц |
|
|
где 0щ, ввл0.п, 0ц – средняя плотность щебня, влажного песка и це-
мента в рыхлонасыпном состоянии, т/м3.
Определяют расход материалов на замес смесителя объемом Vcм из выражений
Цз Цф Vсм, кг; |
(2.32) |
Пз Пр Vсм, кг; |
(2.33) |
18
Щз Щф Vсм, кг; |
(2.34) |
Вз Вр Vсм, кг. |
(2.35) |
Определяют объем бетона 1-го замеса бетоносмесителя |
|
Vзам Vсм. |
(2.36) |
Лабораторная работа № 3
РАСЧЕТ СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА МЕТОДОМ НИИЖБ И МЕТОДОМ АБСОЛЮТНЫХ ОБЪЕМОВ
Цель работы: освоить методики расчета составов конструкционного тяжелого бетона упрощенными эмпирико-аналитическими методами, применяемыми в строительной практике.
Расчет состава тяжелого бетона методом НИИЖБ
Рассматриваемый метод относится к наиболее простым, что достигается максимально возможным удалением числа влияющих факторов и что несколько снижает достоверность получаемых результатов. С другой стороны, метод НИИЖБ позволяет рассчитывать составы бетона при 100-процентной отпускной прочности, что не предусмотрено иными методами.
Методика выполнения расчетов
Рассчитывают водоцементное отношение бетонной смеси (В/Ц)б:
– если расчет ведется применительно к прочности бетона в проектном возрасте (28 суток твердения в нормальных условиях) или бетона, подвергаемого тепловой обработки с получением 70-процент- ной отпускной прочности, то применяют формулу
ВЦ |
|
0,23 fц 10 |
, д. ед., |
(3.1) |
|
fb 8 |
|||||
|
б |
|
|
||
|
|
|
|
19 |
