Крупный заполнитель – гравий, щебень, либо их смесь – включает зерна размером более 5 мм.

На­ибольший размер зерен крупного заполнителя (D_наиб) не должен превышать 1/4 наименьшего размера конструкции, и не быть больше 3/4 наименьшего расстояния между прутьями арма­туры в свету. В горизонтальных плитах, полах и покрытиях допускается уве­личивать D_наиб до 1/2 толщины плиты.

Крупный заполнитель рассеивают на фракции (5…10, 10…20, 20…40, 40…80, 80…120 мм) и дозируют их отдельно в наилучшем соотношении.

В отличие от песка к крупному заполнителю предъявляются требования по прочности и морозостойкости.

Нежелательными при­месями в крупном заполнителе являются глини­стые, илистые и пылевидные фракции, органические примеси, сернокислые и сернистые соединения, реакционноспособные (содержащие аморфный кремнезем) минералы и породы. Нежелательны также игловатые и лещадные (плоские) зерна; они затрудняют плотную укладку бетонной смеси. В гравии, кроме того, нежелательными являются зер­на слабых пород.

2.3. Обозначения состава бетона

Основные способы обозначения: 1. Указывают расходы материалов в кг на 1 м³ бетона, например:

Цемента …………………Ц=250 кг/м³

Воды ……………………..В=150 кг/м³

Песка ..….………………..П=700 кг/м³

Крупного заполнителя ….Кр=1300 кг/м³

Всего …………………….γ_б =2400 кг/м³

При таком обозначении число параметров состава, является избыточным, так как они связаны зависимостью γ_б=Ц+В+П+Кр, где γ_б – объемная масса бетона.

2.Указывают соотношения между расходами мате­риалов, принимая расход цемента за единицу, например:

Ц/Ц:П/Ц:Кр/Ц=1:2,8:5,2; В/Ц=0,60.

Эти величины также взаимозависимы.

3. Указывают три независимых параметра: 1) расход цемента (Ц=250 кг/м³); 2) водоцементное от­ношение (В/Ц=0,60); 3) долю песка в смеси заполнителей: r=П/(П+Кр)=700/(700+1300)=0,35.

Расчет расходов материалов по Ц, В/Ц и r

Известно: Ц=250 кг/м³, В/Ц=0,60, r=0,35.

Требуется рассчитать: Ц, В, П и Кр.

Существует 2 способа такого расчета: расчет по известной объемной массе бетона и метод абсолютных объемов.

Первый способ. Пусть γ_б=2400 кг/м³.

Решение: Ц=250 кг/м³

В=Ц·В/Ц=250·0,60=150 кг/м³

(Тесто Т =250+150=400 кг/м³)

(Заполнители 3=γ_б-Т=2400-400=2000 кг/м³)

П=r·3=0,35·2000=700 кг/м³

Кр=(1–r)·3=0,65·2000=1300 кг/м³

ИТОГО: Ц+В+П+Кр=2400 кг/м³

Второй способ (метод абсолютных объемов). В бетонной смеси пустоты между зернами гравия (или щебня) заполняются песком, пустоты между зернами песка заполняются цементом, оставшиеся пустоты заполняются водой и, следовательно, объем бетон­ной смеси (без пор) равен сумме абсолютных объемов составляющих ее материалов: V_б=V_Ц+V_В+V_П+V_Кр .

Абсолютный объем – это объем плотной части материала; его вычисляют делением массы материала m на плотность ρ, т.е. V_абс=m/ρ. Пусть объем бетона равен V_б=1 м³, тогда массы m компонентов равны соответствующим расходам (Ц, В, П и Кр) и, полагая, что поры внутри зерен цемента, песка и щебня (гравия) отсутствуют, можно записать

1=Ц/ρ_Ц+В/ρ_В+П/ρ_П+Кр/ρ_Кр , (2.1)

где ρ_Ц, ρ_В, ρ_П, ρ_Кр – плотности цемента, воды, песка, крупного заполнителя (определяются экспериментально).

После подстановки в уравнение (2.1) значений Ц и В=Ц·В/Ц, останется два неизвестных П и Кр, для нахождения которых нужно использовать второе уравнение:

r=П/(П+Кр). (2.2)