- •ПРЕДИСЛОВИЕ
- •ВВЕДЕНИЕ
- •1. ЗАДАЧИ
- •2. ЗАДАНИЯ ПО РАСЧЕТУ СОСТАВОВ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
- •2.1. Расчет состава легкого керамзитобетона плотной структуры
- •2.2. Расчет состава ячеистого бетона
- •2.3. Расчет состава пористого арболита
- •2.4. Расчет состава тяжелого бетона
- •2.5. Расчет состава минеральной части асфальтового бетона
- •СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
2. ЗАДАНИЯ ПО РАСЧЕТУ СОСТАВОВ КОМПОЗИЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ
2.1. Расчет состава легкого керамзитобетона плотной структуры
2.1.1. Общие сведения
При расчете состава керамзитобетона в качестве исходных данных используются:
-предел прочности керамзитобетона при сжатии Rб, МПа;
-средняя плотность бетона в сухом состоянии 0б , кг/м3;
-жесткость (с) или подвижность (см) керамзитобетонной смеси;
-насыпная средняя плотность песка и керамзитового 0п гравия
0г , кг/м3;
-наибольшая крупность зерен керамзитового гравия НК, мм;
-тип песка: плотный или пористый;
-тип легкого бетона: конструкционный (К) или теплоизоляционноконструкционный (Т-К).
Подбор состава керамзитобетона состоит в последовательном определении расхода материалов на 1 м3 уплотненной керамзитобетонной смеси, с последующим уточнением расходов материалов на пробном замесе.
2.1.2.Последовательность расчета
2.1.2.1.В зависимости от требуемой прочности бетона по табл. 1 назначается марка цемента:
|
|
|
|
|
|
Таблица 1 |
|
Рекомендуемая марка цемента |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Прочность бетона |
|
До 5,0 |
5,0-7,5 |
|
10,0-15,0 |
20,0 |
при сжатии, МПа |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
Марка цемента |
|
300-400 |
400-500 |
|
500-600 |
600 |
2.1.2.2. По табл. 2 определяют расход цемента Ц в зависимости от проектной прочности керамзитобетона и типа применяемого песка для условия использования керамзитового гравия со средней плотностью
0г =500 кг/м3.
11
|
|
Таблица 2 |
|
Расход цемента |
|
|
|
|
Предел прочности |
Расход цемента марки 400 (кг) на 1 м3 керам- |
|
керамзитобетона |
зитобетона при условии использования песка: |
|
при сжатии, МПа |
пористого |
плотного |
3,5 |
135-150 |
- |
|
145-165 |
|
5,0 |
170-190 |
- |
|
180-200 |
|
7,5 |
200-220 |
- |
|
210-230 |
|
10,0 |
235-260 |
235-260 |
|
240-270 |
240-270 |
15,0 |
275-310 |
245-260 |
|
290-320 |
260-290 |
20,0 |
320-330 |
285-295 |
|
340-380 |
300-330 |
25,0 |
375-420 |
- |
|
- |
|
Примечание. Над чертой указаны расходы цемента для жестких бетонных смесей, под чертой – для подвижных смесей.
2.1.2.3. При использовании керамзитового гравия средней плотностью, отличающейся от 500 кг/м3, ориентировочные расходы цемента умножаются на коэффициенты, приведенные в табл. 3.
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
Поправочные коэффициенты к расходу цемента |
|
||||||
в зависимости от средней плотности керамзита |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Насыпная средняя плотность керамзита, кг/м3 |
|||||
|
250 |
|
300 |
400 |
500 |
600 |
700 -1000 |
Поправочный |
1,3 |
|
1,2 |
1,1 |
1,0 |
0,9 |
0,8 |
коэффициент |
|
|
|
|
|
|
|
2.1.2.4. Общий расход крупного К и мелкого заполнителя П по весу
в зависимости от заданной средней плотности керамзитобетона |
0б в |
сухом состоянии определяют по формуле |
|
З =П+ К= 0б – 1,15Ц. |
(1) |
12
2.1.2.5. Определяют долю песка r по объему в смеси заполнителей в зависимости от типа бетона и наибольшей крупности керамзитового гравия по табл. 4.
|
|
|
|
|
Таблица 4 |
|
Доля песка r в общем объеме заполнителей |
||||||
|
|
|
|
|
||
|
Расход заполни- |
|
|
Доля песка r в |
||
|
телей Vз, по объ- |
Наибольшая |
общем объеме |
|||
|
ему, л, при раз- |
смеси мелкого и |
||||
Тип |
крупность |
|||||
дельной дозиров- |
крупного заполни- |
|||||
легкого бетона |
керамзитового |
|||||
ке песка и керам- |
теля при исполь- |
|||||
|
гравия, мм |
|||||
|
зитового гравия |
зовании керамзи- |
||||
|
|
|
||||
|
на 1 м3 бетона |
|
|
тового гравия |
||
Конструкционно- |
|
1450 |
10 |
0,50 |
||
теплоизоляцион- |
|
|
20 |
0,35…0,40 |
||
ный бетон |
|
|
40 |
0,30…0,35 |
||
Конструкцион- |
|
1400 |
10 |
0,60 |
||
ный бетон |
|
|
20 |
0,40…0,50 |
||
2.1.2.6. Расход песка П , кг, определяют по формуле |
||||||
|
П = |
З |
|
0пr , |
(2) |
|
|
|
|
||||
|
|
|
||||
|
|
r 0п (1 r) 0г |
|
|||
где 0п и 0г – соответственно средняя плотность песка и гравия.
2.1.2.7. Расход крупного заполнителя – керамзитового гравия – по массе (кг) на 1 м3 бетона вычисляют по формуле
К= З – П. |
(3) |
Расход керамзитового гравия по объему не должен превышать
0,95 м3 .
2.1.2.8. Расход воды для приготовления легкого бетона устанавливают ориентировочно по табл. 5 в зависимости от удобоукладываемости керамзитобетонной смеси и насыпной средней плотности керамзитово-
го гравия 0г .
2.1.2.9. Расход воды для приготовления легкого бетона уточняют по наименьшему коэффициенту выхода. Готовят три состава бетона: первый состав – по расчету, второй и третий – отличающиеся от расчетного состава содержанием воды на ±15 %. Оптимальный состав по расходу воды соответствует минимальному коэффициенту выхода и максимальной средней плотности керамзитобетона.
13
|
|
|
|
|
|
Таблица 5 |
Расход воды на 1 м3 бетона на керамзите с наибольшей |
|
|||||
|
крупностью зерен 20 мм и доле песка r = 0,35…0,45 |
|
||||
|
|
|
|
|
||
Удобоукладываемость |
Насыпная средняя плотность |
|||||
керамзитобетонной смеси |
керамзитового гравия, кг/м3 |
|||||
Осадка конуса, |
Жесткость, с |
300 |
500 |
|
800 |
|
см |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
90-100 |
175-190 |
165-180 |
|
155-170 |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
60-80 |
185-200 |
175-190 |
|
165-180 |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
30-50 |
195-210 |
185-200 |
|
175-190 |
|
|
|
|
|
|
|
- |
|
15-25 |
205-220 |
195-210 |
|
185-220 |
|
|
|
|
|
|
|
3-5 |
|
- |
215-230 |
205-220 |
|
195-210 |
|
|
|
|
|
|
|
6-8 |
|
- |
225-240 |
215-230 |
|
205-220 |
|
|
|
|
|
|
|
9-12 |
|
- |
235-250 |
225-240 |
|
215-230 |
|
|
|
|
|
|
|
Примечания.
1. При наибольшей крупности керамзитового гравия 10 мм расход воды увеличить на 20 л; при наибольшей крупности керамзита 40 мм расход воды уменьшить на 15 л.
2. Если доля песка больше 0,45, расход воды увеличить из расчета 1,5 л на каждую 0,01 долю песка; если доля песка меньше 0,35, расход воды уменьшить из расчета 1,5 л на каждую 0,01 долю песка.
2.1.2.10.Для уточнения расхода вяжущего назначают три состава бетона с расчетным и отличающимся на ±15 % расходом цемента.
2.1.2.11.Теоретическая средняя плотность бетонной смеси теор
определяется как сумма расходов материалов на 1 м3 бетона, полученная при расчете состава керамзитобетона.
2.1.2.12. На пробном замесе определяют фактическую среднюю плотность уплотненной бетонной смеси факт .
2.1.2.13. Определяют коэффициент уточнения расхода материалов:
|
факт |
|
Ку = |
теор . |
(4) |
2.1.2.14. Окончательно расход материалов на 1 м3 керамзитобетона уточняют по формулам:
Ц*=ЦКу; П*= П Ку; К*= К Ку ; В*=В Ку . |
(5) |
14
2.1.3. Варианты заданий по расчету состава керамзитобетона
В табл. 6 приведены варианты заданий по расчету состава керамзитобетона.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6 |
|
|
|
|
Варианты заданий |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Средняяплотностьбетона, кг/м |
Подвижность, жесткость/см , с |
|
Наибольшая крупностьгравияНК, мм |
|
|
Насыпная сред- |
||
Вариант |
R |
Типбетона* |
|
Типпеска |
няя плотность, |
|||||
|
песка |
|
керамзита |
|||||||
|
МПа |
3 |
|
|
|
|
|
кг/м3 |
||
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
2,5 |
900 |
3/- |
Т-К |
40 |
|
пористый |
800 |
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
3,5 |
1000 |
- /15 |
Т-К |
40 |
|
пористый |
900 |
|
350 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
5,0 |
1100 |
4/- |
Т-К |
40 |
|
пористый |
1000 |
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
7,5 |
1200 |
-/25 |
Т-К |
20 |
|
пористый |
1100 |
|
450 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
10,0 |
1450 |
5/- |
К |
20 |
|
плотный |
1450 |
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
12,5 |
1500 |
-/20 |
К |
20 |
|
плотный |
1500 |
|
550 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
15,0 |
1550 |
6/- |
К |
10 |
|
плотный |
1550 |
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
20,0 |
1600 |
-/30 |
К |
10 |
|
плотный |
1550 |
|
700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
2,5 |
800 |
7/- |
Т-К |
20 |
|
пористый |
1000 |
|
350 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
3,5 |
900 |
-/35 |
Т-К |
20 |
|
пористый |
1000 |
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
5,0 |
1000 |
8/- |
Т-К |
20 |
|
пористый |
1100 |
|
450 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
7,5 |
1100 |
-/40 |
Т-К |
10 |
|
пористый |
1100 |
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
10,0 |
1100 |
9/- |
К |
10 |
|
плотный |
1600 |
|
550 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
14 |
12,5 |
1150 |
/20 |
К |
20 |
|
плотный |
1500 |
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
15,0 |
1200 |
3/- |
К |
20 |
|
плотный |
1400 |
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16 |
20,0 |
1600 |
-/80 |
К |
20 |
|
плотный |
1350 |
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
17 |
2,5 |
1000 |
-/50 |
Т-К |
20 |
|
пористый |
1200 |
|
400 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
3,5 |
900 |
9/- |
Т-К |
40 |
|
пористый |
1000 |
|
500 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
5,0 |
950 |
3/- |
Т-К |
20 |
|
пористый |
1100 |
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20 |
7,5 |
1000 |
6/- |
Т-К |
40 |
|
пористый |
1050 |
|
350 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
10,0 |
1550 |
5/- |
К |
10 |
|
плотный |
1300 |
|
700 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
12,5 |
1600 |
7/- |
К |
40 |
|
плотный |
1350 |
|
600 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
23 |
15,0 |
1500 |
-/80 |
К |
20 |
|
плотный |
1600 |
|
650 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
20,0 |
1700 |
-/90 |
К |
10 |
|
плотный |
1550 |
|
550 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
2,5 |
1000 |
3/- |
Т-К |
40 |
|
пористый |
1250 |
|
300 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15
