1 Подбор номинального состава бетона

1. Определение водоцементного отношения

Определяют водоцементное отношение В/Ц - отношение массы воды к массе цемента - из условия получения требуемого класса бетона по прочности на сжатие в зависимости от активности цемента и качества материалов по формулам

при В/Ц0,4; (1)

при В/Ц<0,4; (2)

где А₁ и А₂ – коэффициенты, учитывающие качество материалов для получения состава бетона, принимаются по табл. 2;

R_ц – активность цемента, МПа;

R_в – предел прочности бетона на сжатие, МПа.

R_ц=М_ц*9,81*10^-2 МПа;

R_ц=550*9,81*10^-2=53,95 Мпа;

Предел прочности образцов

R_в=Вb/0,778=В45/0,778=57,8Мпа;

В/Ц=0,65*53,95/57,8+0,43*0,5*53,95=35,06/69,39=0,50; при В/Ц0,4

В/Ц=0,43*53,95/57,8+0,43*0,5*53,95=23,19/69,39=0,33; при В/Ц<0.4

2. Определение расхода воды

Определяют расход воды В, кг/м³, в зависимости от удобоукладываемости бетонной смеси, вида и крупности заполнителей

Водопотребность (В=170 кг/м³).

3. Определение расхода цемента

Определяют расход цемента Ц, кг/м³, по известным значениям В/Ц и водопотребности бетонной смеси

Ц=В:В/Ц, (3)

где В – расход воды, кг/м³; В/Ц – отношение массы воды к массе цемента, определяемое по формулам (1, 2).

Ц=В:В/Ц=170/0,5=280 кг/м³;

Для неармированных сборных бетонных изделий минимальная норма расхода цемента должна быть не менее 200 кг/м³, для железобетонных изделий – не менее 220 кг/м³. Если расход цемента превышает типовые нормы [4], тогда следует проводить мероприятия по экономии цемента; например путем замены некоторой доли цемента минеральными добавками.

4. Определение расхода крупного заполнителя

Определяют расход крупного заполнителя Щ (Г), кг/м³, по формуле

(4)

где V_{пуст.щ(г)} – пустотность щебня (гравия) в рыхлонасыпанном состоянии, подставляется в формулу (4) в виде коэффициента, определяемого по формуле (5); – насыпная плотность щебня (гравия), г/см³; – истинная плотность щебня (гравия), г/см³; – коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия), принимаемый по табл. 4 в зависимости от водоцементного отношения и расхода цемента.

Щ(Г)= 1:(0,37*1,3/1,7+1/2,77)=1/0,283+0,361=1/0,644=1550 кг/м³;

Пустотность щебня (гравия) обычно составляет 0,39…0,50 и может быть уточнена по формуле

, (5)

где – плотность крупного заполнителя в куске, г/см³.

V_пуст.щ=1-(1,7/2,67)=1-0,63=0,37 г/см³

5. Определение расхода песка

Определяют расход песка П, кг/м³, по формуле

, (6)

где Ц, В, Щ(Г) – расход цемента, воды, щебня (гравия) в килограммах на 1 м³ бетонной смеси; , , , - истинная плотность материалов, кг/м³.

П=[1-(280/(3,1*1000)+140/1000+1550/(2,77*1000)]*2,25*=[1-(0,09+0,14+0,55)]*2,25*1000=472,5 кг/м³.

6. Определение расчетной плотности бетонной смеси и коэффициента выхода бетона

Определяют расчетную плотность бетонной смеси , кг/м³ по формуле

, (7)

P_б.см=280+140+472,5+1550=2442,5 кг/м³;

и безразмерный коэффициент выхода бетона , равный объему бетонной смеси (1 м³) в уплотненном состоянии, деленному на сумму объемов сухих составляющих, затраченных на её приготовление по формуле:

, (8)

где Ц/ρ_н.ц.=V_ц, П/ ρ_н.ц.=V_п, Щ(Г)/ ρ_Щ(Г)=V_{щ (Г)} – соответствующие объемы сухих составляющих материалов, затраченных на приготовление 1 м³

бетонной смеси, м³ ; Ц, П, Щ(г) – расход сухих материалов на 1 м³ бетона, кг; – насыпная плотность сухих материалов, кг/м³.

= [1:(280/1200+470/1650+1550/1700]=1/0,23+0,28+0,91=0,70

Значение коэффициента выхода бетона обычно находится в пределах = 0,55…0,75.