6.3. Расчет состава керамзитобетона
Состав легких бетонов подбирают расчетно-экспериментальным и экспериментальным методами. Ниже приведен расчетно-экспериментальный метод проектирования состава легкого бетона.
При подборе состава легкого бетона предварительно задают следующие показатели: класс (марку) бетона, среднюю плотность бетона в сухом состоянии, условия твердения, удобоукладываемость бетонной смеси, вид изготовляемого изделия и его эксплуатационную функцию.
Из таблицы определяют количество цемента на 1 м3бетонной смеси в зависимости от плотности бетона в сухом состоянии и марки легкого заполнителя (табл. 6.4).
Таблица 6.4 - Ориентировочный расход цемента марки 400 на
керамзитобетонную смесь с жесткостью 20…30 с
|
Марка керамзита |
Прочность керамзитобетона, МПа | ||||||
|
5,0 |
7,5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 | |
|
350…400
450…500
550…600
700
800 |
220 950 210 1050 200 1150 --
-- |
230 950 220 1050 210 1150 200 1250 -- |
270 1100 250 1100 230 1200 220 1250 -- |
- 270…300 1700…1400 250…280 1800…1400 240…270 1800…1400 230…250 1800…1500 |
- 340…400 1800…1500 320…380 1800…1500 310…360 1800…1500 300…340 1800…1500 |
-
400…460 1800…1600 380…420 1800…1600 360…410 1500…1600 |
470…500 1800…1700 440…470 1800…1700 420…460 1800…1600 |
Примечания: 1. В числителе приведены расходы цемента (кг/м3), а в знаменателе – плотность бетона в сухом состоянии (кг/м3). 2. При использовании цемента марки 300 его расход увеличивают на 5, 7,5, 10, 15 и 20% соответственно для бетонов классов 5, 7,5, 10, 15 и 20. При использовании цемента марки 500 его расход уменьшают на 10, 12, 14 и 16% соответственно для бетонов классов 15, 20, 25 и 30.
3. При увеличении подвижности бетонной смеси до 2, 5 и 8 см расход цемента увеличивают соответственно на 7, 15 и 20%; при увеличении жесткости бетонной смеси до 40…60 с расход цемента уменьшают на 10%.
После назначения ориентировочного расхода цемента определяют расход воды на 1 м3бетонной смеси в зависимости от ее удобоукладываемости, плотности пористого заполнителя и вида мелкого заполнителя (плотный или пористый песок) (табл. 6.5).
Таблица 6.5 - Ориентировочные расходы воды на 1 м3
керамзитобетонной смеси
|
Осадка конуса, см |
Жесткость, с |
Бетон на кварцевом песке |
Бетон на керамзитовом песке | ||||
|
Насыпная плотность керамзитового гравия, кг/м3 | |||||||
|
300 |
500 |
800 |
300 |
500 |
800 | ||
|
-- -- -- -- 3…5 6…8 9…12 |
90…100 60…80 30…50 15…25 -- -- -- |
175…190 185…200 195…210 205…220 215…230 225…240 235…250 |
165…180 175…190 185…200 195…210 205…220 215…230 225…240 |
155…170 165…180 175…190 185…200 195…210 205…220 215…230 |
210…225 225…240 250…270 275…300 300…325 325…350 350…375 |
200…215 215…235 240…260 265…290 290…315 315…340 340…360 |
190…205 205…225 230…250 255…280 270…305 295…330 330…350 |
Примечания: 1. Данные таблицы справедливы при наибольшем размере зерен керамзитового гравия 20 мм и использовании песка средней крупности. При наибольшем размере зерен керамзитового гравия 10 мм расход воды увеличивается на 15 дм3, при 40 мм – уменьшается на 15 дм3; при использовании мелких песков и золы-уноса расход воды увеличивается на 10 дм3. 2. Данные таблицы справедливы для керамзитобетона, содержащего 35…45% песка в общем объеме смеси заполнителей. При меньшем содержании песка расход воды уменьшают на 1…1,5 дм3 на каждый процент снижения его количества; при большем содержании песка расход воды увеличивают на 1…1,5 дм3 на каждый процент повышения его расхода. 3. При использовании пуццолановых и шлаковых портландцементов расход воды увеличивают на 15…20 дм3.
Общий расход заполнителей, кг/м3, на 1 м3бетонной смеси ориентировочно вычисляют по формуле
,(6.20)
где ρб.сух – заданная плотность бетона в сухом состоянии, кг/м3; Ц – расход цемента, кг/м3; 1,15 – коэффициент, учитывающий количество химически связанной воды (примерно 15%).
После вычисления общего содержания заполнителей по табл. 6.6 определяют долю песка в общем объеме смеси мелкого и крупного заполнителя.
Таблица 6.6 - Расходы заполнителей для керамзитобетона
|
Вид керамзитобетона и его марка |
Максимальная плотность сухого керамзитобетона, кг/м3 |
Примерный расход цемента, кг/м3 |
Рекомендуемая насыпная плотность, кг/м3 |
Предельная крупность керамзитового гравия или щебня, мм |
Доля песка в общем объеме смеси мелкого и крупного заполнителя при использовании гравия | |
|
Керамзитового гравия или щебня |
Керамзитового песка | |||||
|
Конструктивно-изоляционный Марок 50-100 |
1400 |
175-250 |
300 |
600 |
10 |
0,5-0,7 |
|
400 |
800 |
20 |
0,4-0,5 | |||
|
500 |
1000 |
40 |
0,35-0,45 | |||
|
Конструктивный Марок 100 и более |
1800 |
250-400 |
400 |
600 |
10 |
0,55-0,75 |
|
500 |
800 |
20 |
0,5-0,7 | |||
|
600 |
1000 |
- |
- | |||
|
800 |
1200 |
- |
- | |||
Определив долю песка, вычисляют его расход по массе:
(6.21)
где r – доля песка в объеме смеси заполнителя.
Расход песка определяют по формуле:
(6.22)