10.4 Производственный состав бетона и расчет материалов на замес бетономешалки

В производственных условиях заполнители обычно бывают влажными, поэтому состав бетона следует рассчитать с учетом воды, содержащейся в них. Дл этого следует вычислить количество воды в щебне (гравии) и песке из расчета на 1м³ бетона и вычесть ее из общего расхода воды, указанного в номинальном составе. К расходу щебня (гравия) и песка следует добавить количество их во влажном состоянии, соответствующее содержанию воды в них.

Расход материалов рабочего состава бетона с учетом влажности заполнителей Ц^/, Щ^/(Г), П^/, В^/, кг/м³, рассчитывают по следующим формулам:

; ;

;

где Ц, П, Щ(Г), В- расход материалов в подобранном составе, кг/м³; ,- влажность щебня (гравия) и песка, %.

На опытном замесе производственного состава проверяют удобоукладываемости бетонной смеси. Если удобоукладываемости отличается от заданной, то состав корректируют изменением расхода воды.

Для проверки прочности изготавливают не менее двух серий контрольных образцов на каждый срок испытаний. Состав бетона признается удовлетворительным, если прочность бетона отличается от заданной в большую сторону не более чем на 10%, а в меньшую- на 5%.

Плотность бетона считается удовлетворительной, если она отличается от заданной на ±3%. Корректирование состава бетона следует производить изменением расхода цемента, для чего можно использовать ранее полученную зависимость между прочностью и расходом цемента.

Приготовление бетонной смеси обычно производится в бетономешалках различной емкости. Емкость из барабана приводится в литрах бетонной смеси. Расход материалов на замес бетономешалки Ц^/, Щ^/(Г), П^/, В^/ определяется в килограммах по формулам:

;;

; ;

где Ц, П, Щ(Г), В- расход материалов в килограммах на 1м³ бетонной смеси; - объем замеса бетономешалки, м³.

Затем массу каждого составляющего умножают на объем бетономешалки и таким образом определяют расход материалов на замес бетономешалки.

10.5 Подбор состава бетона с химическими добавками

Подбор состава бетона с химическими добавками может осуществляется двумя способами. По первому способу вначале подбирают состав бетона без добавки по общепринятой методике, а затем его корректируют с учетом действия добавки.

По второму способу, когда известно приблизительное влияние добавок, в расчетный формулы общепринятой методики вводят поправочные коэффициенты, учитывающие действия этих добавок. Добавки не изменяют характер зависимостей удобоукладываемости бетонных смесей от количества воды, прочности бетона от водоцементного отношения и активности цемента, но оказывают влияние на их величину. Этот способ позволяет сократить объем работы.

10.5 Подбор состава бетона по второму способу выполняют в такой последовательности:

1 Определяют ориентировочный расход воды, кг/м³, по таблице 4 для бетона без добавки, а затем уточняют его с учетом пластифицирующего действия добавки по формуле:

В₁=К₁В

где К₁- коэффициент, учитывающий пластифицирующее действие добавки.

Водопотребность бетонной смеси зависит от вида и количества пластифицирующей добавки, вида и расхода цемента. При введении ускорителей твердения водопотребность бетонной смеси принимается, как для бетона без добавки. Окончательный расход воды уточняется на пробных замесах.

2 Определяют В/Ц по формуле:

; при В/Ц≥0,25

где К₂- поправочный коэффициент, учитывающий изменение прочности бетона с добавкой в возрасте 28 сут., К₂=R_доб/R_b. Если добавка не влияет на прочность бетона, то К₂-1.

3 Определяют расход цемента по формуле:

Ц=В₁В/Ц

где Ц- расход цемента, кг/м³, В₁- расход воды с учетом пластифицирующего действия добавки, кг.

4 Определяют расход химических добавок. Химические добавки вводятся в бетонную смесь в виде водных растворов: воздухововлекающие добавки 5%-ной контрацепции, пластифицирующие, пластифицирующе- воздухововлекающие, уплотняющие, замедлители схватывания, ускорители твердения и ингибиторы коррозии 5-10%-ной, противоморозные 10-20%-ной концентрации.

Расход добавок в сухом веществе Д_сух, кг вычисляют по формуле:

где Д_сух- расход добавки в сухом веществе, кг; Ц- расход цемента, кг; Д_сух- расход добавки в сухом веществе от массы цемента, %.

Расход добавки в виде раствора повышенной концентрации на 1м³ бетонной смечи определяют по формулам:

в килограммах ;

в литрах ;

где Д_р- расход добавки повышенной концентрации, кг (л); К- концентрация рабочего раствора добавки, %, принимается по таблице 6; К_р- плотность рабочего раствора добавки, кг/м³, принимается по таблице 6.

При объемном дозировании раствора добавок следует учитывать влияние температуры t⁰С на количество сухого вещества в растворе добавки определяемого по формуле:

где – содержание сухого вещества в добавке при температуре окружающей среды, кг/м³; - содержание добавки в виде сухого вещества в 1 л раствора при температуре t=20⁰С, кг/м³; плотность раствора соответственно при t_nи t=20⁰С, г/см³.

Таблица10.6Плотность водных растворов наиболее распространенных добавок

Добавки	Плотность раствора, г/см3, при концентрации в %
	1		3		5		7		10		15		20		25		30		35		40		50
С-3		1,007		1,013		1,02		1,03		1,045		1,069		1,09		1,116		1,148		1,18		1,205		-
ЛСТМ-2		1,006		1,012		1,021		1,029		1,043		1,067		1,091		1,117		-		-		-		-
ЛСТ		1,004		1,013		1,021		1,029		1,043		1,068		1,091		1,117		1,144		1,173		1,202		1,266
УПБ		1,004		1,012		1,019		1,028		1,04		1,061		1,083		1,106		1,129		1,154		1,179		1,232
ХК		0,01		1,023		1,04		10,58		1,084		1,13		1,178		1,288		1,282		1,362		-		-
СН		0,007		1,026		1,044		1,063		1,092		1,141		-		-		-		-		-		-
ПАЩ-1		1,003		1,015		1,031		1,046		1,066		1,09		1,09		-		-		-		-		-

5 Определяют расход воды В_н на 1м³ бетонной смесим за вычетом воды в рабочем растворе добавки, кг, по формуле:

В_н=В₁-Д_ρρ_д(1-0,01К)

где Д_ρ- подставляют в литрах.

6 Определяют расход крупного заполнителя Щ(Г), кг/м³.

7 Определяют расход песка П, кг/м³, по формуле:

Экспериментальную проверку и корректировку состава бетона, расчет производственного состава и расход материалов на замес бетономешалки выполняют по методике для бетона без добавки с включением всех данных по добавкам.

Пример 1. Подобрать состав бетона для плит пролетного строения мостового переезда. Марка бетонной смеси по удобоукладываемости П1 (осадка конуса ОК=3см). класс бетона по прочности после пропаривания и последующего твердения в нормальных условиях- В25 (В_b=25:0,778=32 МПа), марка по морозостойкости – F150, марка по водонепронициаемости- W4. отпускная прочность – 70% от предела прочности в возрасте 28 сут:32х0,7=22,4 МПа.

Материалы: портландцемент среднеалюминатный активностью 38,5 МПа с НГЦТ -26%, крупный заполнитель –гранитный щебень с содержанием фракций 5-10мм-20%, 10-20мм- 25%, 20-40 мм-55%; мелкий заполнитель- кварцевый песок средней крупности М_кр=2,1; насыпная плотность сухих материалов; ρ_н.ц=1200 кг/м³, ρ_нп=1400 кг/м³ , ρ_н.щ=1500 кг/м³, истинная плотность материалов: ρ_ц=3100 кг/м³, ρ_п=2500 кг/м³, ρ_щ=2250 кг/м³.