2 Расчет состава обычного (тяжелого) бетона

Бетонная смесь состоит вяжущего вещества (цемента), воды, крупного и мелкого заполнителя. Для получения ориентировочного состава бетона применяют различные методы расчета. В методических указаниях рассмотрен расчет обычного тяжелого бетона методом абсолютных объемов. Порядок расчета следующий:

1. Назначают вид крупного заполнителя.

В качестве его для тяжелого бетона применяют щебень или гравий. Область применения при производстве бетона существенно зависит от крупности наибольших зерен. Для массивных сооружений (массивные подпорные стенки, плотины, монолитные фундаменты) размер зерен не нормируется. В армированных конструкциях Д_наиб должен быть не больше ¾ наименьшего расстояния между стержнями и не более 1/3 наименьшего размера бетонируемой конструкции. Для сборных железобетонных конструкций крупность щебня устанавливается по таблице 3.

3. Наибольшая крупность щебня (гравия) применяемого при производстве сборных железобетонных конструкций

Вид конструкций	Предельная крупность зерен гравия (щебня) (Днаиб), мм
Ребристые конструкции, многопустотные панели, элементы тонкостенных оболочек, балки и другие изделия с размерами ребер, стенок полок до 25 мм или с многорядной арматурой	10
То же, армированные с наименьшими размерами ребер, стенок, полок, от 25 до 80 мм, с расстоянием между стержнями арматуры более 15 мм.	20
Крупноразмерные изделия (колонны, балки, ригели, фундаментные плиты, блоки и др.) с расстоянием между стержнями арматуры более 30 мм	40

2. Марку цемента. Назначается в зависимости от требуемого класса бетона (таблица 4)

4. Рекомендуемая марка цемента в зависимости от прочности бетона

Прочность бетона, МПа	10	15	20	30	40	50
Марка цемента	300	400	400	500	600	600

3. Определяют водоцементное соотношение по формуле 1.

, если предполагаемое водоцементное соотношение > 0,4

или , если предполагаемое водоцементное соотношение < 0,4

где R_ц – активность цемента, кгс/см²;

R_Б - планируемый предел прочности бетона в возрасте 28 сут, кгс/см².

А и А₁ – коэффициенты учитывающие влияние на прочность бетона исходных материалов, принимаются по таблице 5.

5. Значение коэффициентов А и А₁ в зависимости от качества материалов

Характеристика исходных материалов для бетона	А	А1
Высококачественные (щебень из плотных и прочных горных пород, песок, оптимальной крупности, отвечающий соответствующим стандартам, портландцемент высокой активности без добавок или с минимальным количеством добавки, заполнители промыты)	0,65	0,43
Рядовые (гравий соответствующий техническим требованиям ГОСТа, портландцементы средней активности, шлакопортландцементы – высокой активности)	0,60	0,40
Пониженного качества (крупный заполнитель – пониженного качества, мелкий песок, низкоактивные цементы)	0,55	0,37

4. Определяют ориентировочный расход воды. Он зависит от необходимой удобоукладываемости смеси: жесткости или пластичности и наибольшей крупности крупного заполнителя (рисунок 12).

Пластичные смеси

Жесткие смеси

Рисунок 12 – График водопотребности бетонной смеси, изготовленной с применением портландцемента, песка средней крупности с водопотребностью 7% и гравия с наибольшей крупностью а – 80; б – 40; в – 20 и г – 10 мм.

При этом следует внести ряд поправок:

• если в качестве крупного заполнителя используется щебень, к значению, полученному с графика, добавляют 10 л;

• если водопотребность песка меньше или больше 7% расход воды уменьшают или увеличивают на 5 л на каждый процент водопотребности;

• при применении пуццолановых цементов расход воды увеличивают на 15-20л;

• при расходе цемента более 400 кг расход воды увеличивают на 10 л на каждые 100 кг (сверх 400);

• если крупный заполнитель поглощает воду, то поглощаемое количество нужно прибавить к полученному количеству воды.