-
Определение состава бетона II и III зон.
Определение оптимального зернового состава заполнителей.
Заполнители рассеиваем на 5 фракций: 0-5, 5-10,10-20, 20-40, 40-80, 80-160. Зерновой состав заполнителей определяем по кривой просеивания. Данные для построения кривой получаем в зависимости от Dнаиб. Результаты заносятся в таблицу 4.1
Таблица 4.1
Данные для построения оптимальной кривой просеивания
|
Вид заполнителя |
Проходы, %, на ситах отверстием, мм |
||||
|
2.5 |
5 |
10 |
20 |
40 |
|
|
Щебень |
24 |
33 |
44 |
57 |
75 |
Построение таблицы:
По таблице П.11 «Данные для построения оптимальной кривой просеивания» выбираем наш заполнитель (щебень) и выписываем проходы для стандартных сит.
Строим оптимальную кривую просеивания и по ней определяем содержание каждой фракции в % :
0-5 – 44%;
5-10 – 13%;
10-20 – 18%;
20-40 – 25%;
Итого 100%.
Рис. 4. Оптимальная кривая просеивания
Определение водопотребности бетонной смеси.
Зная ЗСопт можно использовать следующий прием. Определяем водопотребность бетонной смеси Вп, т.е. количество воды, необходимое для получения заданной ОК. Зависимость ОК=f(В) получаем из опытных данных, учитывая, что В=(В/Ц)Ц. Берем В/Ц и Ц, соответствующие выбранному значению ОК и перемножаем их. Значения Ц берем из строки, отвечающей нашему r. Результаты заносим в табл.4.2.
Таблица 4.2
Подвижность бетонной смеси в зависимости от расхода воды
|
В, кг/м3 |
67.2 |
95.2 |
123.2 |
151.2 |
179.3 |
207.2 |
252 |
263.2 |
|
ОК, см |
0.5 |
1.5 |
4.0 |
7.0 |
10.0 |
13.0 |
16.0 |
19.0 |
Пример построения таблицы:
По таблице П.6 «Результаты эксперементального определения осадки конуса бетонной смест в зависимости от расхода цемента при постоянных r и В/Ц», выбрав любое постоянное В/Ц и Ц при постоянном r выписываем ОК. Например, В/Ц берем равным 0.56, а Ц=120. (В/Ц)*Ц =67.2. ОК при данных В/Ц и Ц равна 0.5.
Рис.5 График для определения Вп
По графику видно, что ВпII=151.2 кг/м3, а ВпIII=123.2 кг/м3
Определение В/Ц
Принятое В/Ц должно обеспечить одновременно прочность, водонепроницаемость и морозостойкость бетона не ниже заданных значений. Зависимость этих свойств от В/Ц получим при В = Вп = const (и при ЗС=const). В этом случае все бетонные смеси будут иметь заданную ОК. Для получения этих зависимостей из бетонных смесей с различными В/Ц готовим 3 серии образцов: кубы на прочность, цилиндры на водонепроницаемость и кубы на морозостойкость и испытываем их в соответствующем возрасте (для гидротехнического бетона речных сооружений прочность задается в возрасте 180 суток. Можно принять: R180=1,4R28). Результаты запишем в табл.4.3-4.5 и построим соответствующие графики (рис.6(а,б),7(а,б),8).
Таблица 4.3
Предел прочности бетона II и III зоны на сжатие в возрасте 180 суток
|
В/Ц |
0.56 |
0.59 |
0.60 |
0.62 |
0.64 |
0.65 |
0.68 |
0.70 |
0.72 |
|
|
R180 МПа |
II |
51.96 |
47.52 |
45.01 |
42.364 |
40.376 |
38.878 |
35.91 |
33.586 |
31.766 |
|
В/Ц |
0.83 |
0.85 |
0.87 |
0.88 |
0.90 |
0.91 |
0.93 |
0.95 |
0.96 |
|
|
R180 МПа |
III |
14.56 |
13.40 |
12.74 |
12.24 |
11.42 |
10.92 |
10.25 |
9.59 |
9.27 |
Пример построения таблицы:
По таблице П.7 «Результаты испытаний на сжатие бетона с различным водоцементным отношением и с постоянными значениями расхода цемента и доли песка» для наших марок цементов (для II зоны 550, для III зоны 400) выписываем значение предела прочности бетона в возрасте 28 суток при заданном В/Ц. При В/Ц отношении 0.56 предел прочности для марки бетона 550 равен 31.4. При промытом щебне прочность бетона выше на 18.2 % чем в таблице, следовательно, 31.4+{(31.4*18.2)/100}=37.11. В возрасте 180 суток: 37.11*1.4=51.96
Рис.6а. Определение В/Ц для гидротехнического бетона II зоны
По графику видно, что В/Ц=0.605 при Rзад=35/0.78=44.87
Рис.6б. Определение В/Ц для гидротехнического бетона III зоны
По графику видно что В/Ц равно 0.95 при Rзад=7.5/0.78=9.61
Таблица 4.4
Результаты испытаний бетона II и III зоны на водонепроницаемость
|
В/Ц |
0,50 |
0,55 |
0,60 |
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
0,90 |
|
|
W, МПа |
II |
3.56 |
2.64 |
1.93 |
1.44 |
1.13 |
0.91 |
0.77 |
0.67 |
|
III |
2.71 |
1.97 |
1.43 |
1.06 |
0.82 |
0.67 |
0.565 |
0.49 |
|
Пример построения таблицы:
По таблице П.9 «Водонепроницаемость бетона на портландцементе в зависимости от В/Ц» исходя из нашей водопотребности бетона II (151.2) и III (123.2) зоны выписываем значения водонепроницаемости бетона при заданном В/Ц. Так как наших значений водопотребности бетона нет в таблице, то воспользуемся линейной интерполяцией. Например, для водопотребности 151.2 при В/Ц=0.5 значение водонепроницаемости будет равно 151.2*3.21/150=3.23. Водонепроницаемость бетона на ППЦ на 12% выше, чем бетона на ПЦ. Следовательно, 3.23+(3.23*12/100)=3.56
Рис.7а. Определение В/Ц для гидротехнического бетона II зоны
По рисунку видно, что В/Ц при ОК=2 составляет 0.59
Рис.7б. Определение В/Ц для гидротехнического бетона III зоны
По рисунку видно, что В/Ц при ОК=4 составляет 0.45
Таблица 4.5
Результат испытаний бетона III зоны на морозостойкость
|
В/Ц |
0,40 |
0,50 |
0,55 |
0,60 |
0,65 |
0,70 |
0,75 |
0,80 |
0,90 |
|
F,циклы |
860 |
540 |
430 |
350 |
290 |
250 |
220 |
205 |
185 |
Пример построения таблицы:
По таблице П.10 «Морозостойкость бетона в зависимости от водоцементного отношения» выписывает значения морозостойкости бетона в зависимости от типа цемента при заданном В/Ц. Для III зоны у нас принять ССПЦ.
Рис.8 Определение В/Ц для гидротехнического бетона III зоны
По рисунку при F=100 В/Ц отношение получается много больше 1.
По графикам получаем следующие значения В/Ц (табл.4.6)
Таблица4.6
Результаты определения В/Ц для бетона II и III зоны
|
Заданные классы или марки бетона |
В/Ц для бетона зоны |
|
|
II |
III |
|
|
По прочности |
0.605 |
0.95 |
|
По водонепроницаемости |
0.59 |
0.45 |
|
По морозостойкости |
- |
>1 |
|
Окончательно принимаем |
0,59 |
0,45 |
Таким образом, запроектированные составы бетона характеризуются следующими параметрами (табл.4.7).
Таблица 4.7
Результаты проектирования состава бетона
|
Параметры состава бетона |
Номер зоны |
|
|
II |
III |
|
|
Расход цемента Ц, кг/м3 |
257 |
274 |
|
Водоцементное отношение В/Ц |
0,59 |
0,45 |
|
Содержание фракций заполнителя, % |
|
|
|
0-5мм 5-10мм 10-20мм 20-40мм
|
44 13 18 25 |
|
Расходы материалов рассчитываем по
объемной массе бетона, принимая
=2400кг/м3.
Вычитаем из 2400 расход воды и расход
цемента, а оставшуюся часть разбиваем
в процентном соотношении содержаний
фракций заполнителя(табл.4.8).
Таблица 4.8
Расход материалов в бетоне
|
Параметры состава бетона |
Номер зоны |
|
|
II |
III |
|
|
Расход цемента Ц, кг/м3 |
257 |
274 |
|
Расход воды В кг/м3 |
151 |
123 |
|
Содержание фракций заполнителя, % 0-5мм 5-10мм 10-20мм 20-40мм
|
877 258 359 498
|
881 260 361 501
|
|
Всего |
2400 |
2400 |