37. Алгоритм подбора состава тяжелого бетона.

Подбор состава бетона производят с целью получения бетона с требуемыми качественными показателями, установленными в проектной документации на изделия или конструкции, при минимальном расходе цемента или другого вяжущего.

Состав бетона подбирают на средний уровень прочности бетона, устанавливаемый в соответствии с фактической его однородностью по прочности на сжатие, растяжение или растяжение при изгибе.

Подбор состава бетона включает в себя определение номинального состава, расчет и передачу в производство рабочего состава.

Номинальный состав бетона определяют в следующей последовательности:

• устанавливают характеристики исходных материалов;

• производят расчет начального и дополнительных составов бетона;

• делают пробные замесы всех составов с корректировкой удобоукладываемости бетонной смеси;

• изготавливают и испытывают образцы бетона по всем требуемым показателям качества;

• обрабатывают полученные результаты и выбирают номинальный состав бетона, обеспечивающий получение бетонной смеси и бетона с требуемыми показателями качества при минимальном расходе вяжущего.

Начальный состав бетона рассчитывают исходя из фактических характеристик материалов по известным методикам.

Дополнительные составы рассчитывают аналогично начальному при значениях варьируемых параметров состава, отличающихся от принятых при расчете начального на ±(15…30%).

После определения номинального состава, устанавливают рабочий состав бетона с учетом фактической влажности заполнителей, который передают в производство.

Приведенная методика подбора состава бетона распространяется на все его виды.

1. Расчет начального и дополнительных составов бетона начинают с определения водо-цементного отношения по формуле Боломея-Скрамтаева, которую еще называют законом прочности бетона:

R_б = A*R_Ц (Ц/В ± 0,5),

где R_Ц – активность цемента, определяемая по стандартной методике, А – коэффициент, характеризующий качество используемых заполнителей, R_б – класс бетона по прочности. Знак «+» ставится, если Ц/В > 2,5; знак «-», если Ц/В ≥ 2,5.

2. Количество воды затворения находят в зависимости от заданной подвижности или жесткости бетонной смеси по графикам или таблицам с учетом водопотребности мелкого заполнителя.

3. Расход цемента находят, зная количество воды затворения и водо-цементное отношение: Ц = В/(В/Ц).

4. Расход крупного и мелкого заполнителей определяют исходя из пустотности, насыпной плотности с помощью уравнения абсолютных объемов.

38. Прочность тяжелого бетона, факторы, влияющие на прочность.

Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Взаимодействие цемента с водой прекращается, если бетон высыхает или замерзает. Раннее высыхание и замерзание бетона непоправимо ухудшает его строение и свойства.

Бетон нуждается в уходе, создающем нормальные условия твердения, в особенности в начальный период. В теплое время года влагу в бетоне сохраняют путем поливки и укрытия. На поверхность свежеуложенного бетона наносят битумную эмульсию или его укрывают пленками.

Прочность при сжатии является основным показателем механических свойств бетона. Она определяется пределом прочности при сжатии стандартных образцов-кубов, изготовленных из данной бетонной смеси и выдержанных в течение 28 суток.

По пределу прочности при сжатии для тяжелых бетонов установлены следующие марки: М200, М250, МЗОО, М350, М400, М450, М500, М600, М700, М800. Основные факторы, влияющие на прочность бетона - активность цемента и соотношение массы воды и цемента (водоцементное отношение В/Ц или обратное ему цементоводное отношение - Ц/В). Зависимость прочности обычного бетона от Ц/В и марки цемента в общем виде выражают формулой Боломея-Скрамтаева:

1) для обычных бетонов (Ц/В<=2,5) Rб = А Rц (Ц/В - 0,5);

2) для высокопрочных бетонов (Ц/В>2,5) Rб = А1 Rц (Ц/В + 0,5);

где Rб - прочность бетона в возрасте 28 сут. при твердении в нормальных условиях, МПа;

Rц - активность цемента, МПа; А(А1) - коэффициенты, учитывающие качество заполнителей и вяжущего (для высококачественных -0,65 (0,43), для рядовых –0,6 (0,4), для пониженного качества –0,55 (0,37)).

На прочность бетона влияние оказывает зерновой состав заполнителей, правильность перемешивания его составляющих. Значительное влияние на прочность бетона оказывают степень уплотнения бетонной смеси, продолжительность и условия твердения бетона. Хорошо уплотненный бетон в благоприятных температурных и влажностных условиях непрерывно набирает прочность в течение ряда лет.

При этом в первые 7 -10 сут. прочность бетона растет довольно быстро, затем рост прочности к 28 сут. замедляется и в возрасте свыше 1 года затухает, в 7-суточном возрасте имеют среднюю прочность, равную 60 - 70% 28-суточной (марочной) прочности, в возрасте 180 сут., 1 года и 2 лет их прочность соответственно составляет 150, 175 и 200 % марочной прочности. Прочность бетона в возрасте n:

Rn=R28· (Lg n / Lg 28), где 90 > n ≥ 3 суток.