6.5. Цементные бетоны.

1. Задача.

Требуется определить расход составляющих материалов на 1 м³ цементного бетона со средней плотностью 2200 кг/м³ при водоцементном отношении В/Ц=0,45 и номинальном составе по массе составляющих 1׃2,5׃4,5, если в момент приготовления бетонной смеси влажность песка была 5%, а гравия 3%, насыпная плотность песка – 1600 кг/м³, а гравия – 1550 кг/м³.

Решение: Сумма расходов составляющих 1 м³ бетона материалов (без учета влажности) есть средняя плотность

Ц+П+Г+В=ρ_б (-1)

если разделить обе части уравнения на расход цемента, получим:

отсюда ; ; Ц - расход цемента, кг; - соответственно расходы песка и гравия по отношению к цементу;

- водоцементное отношение;

ρ – средняя плотность бетона кг/м³;

Вычисляем расход цемента в кг на 1 м³ бетона

Определяем расход песка, зная номинальный состав бетона по массе:

П=260∙2,5=653 кг

определяем расход гравия: Г=260∙4,5=1170 кг

определяем расход воды: В=260∙0,45=117 кг

Таким образом требуемый состав бетона в кг:

цемента…….260

песка……….653

гравия…….1170

воды………..117

всего………2200

Следовательно, средняя плотность бетона ρ_б=2200 кг/м³.

Поскольку песок и гравий содержат воду, то необходимо провести пересчет количества песка и гравия и уменьшить расход воды в бетонной смеси за счет воды, вводимой с заполнителями.

Расход песка с влажностью 5%:

П=653∙0,05+653=685,6 кг, в т.ч. воды 653∙0,05=32,6 кг.

Расход гравия с влажностью 3%:

Г=1170∙0,03+1170=1205,0 кг, в т.ч. воды 1170∙0,06=35,0 кг.

всего воды больше расчетного на 32,6+35,0=67,6 кг.

Для получения бетона с заданными параметрами (по подвижности и прочности) из увлажненных заполнителей необходимо уменьшить расчетное количество воды на 67,6 кг, т.е. В=117-67,6=49,4 кг.

Тогда полевой (рабочий) состав бетонной смеси выразится в кг :

цемента…….260

песка……….685,6

гравия…….1205,0

воды………..49,4

всего на 1 м ^{3 -} 2200,0 кг

2. Задача. Для дорожных покрытий, устраиваемых бетоноукладочными машинами, используется бетон марки М350. Показатель подвижности бетонной смеси ОК=2…4 см. В смесь входят следующие материалы: Цемент активностью 40 МПа, истинной плотностью 3100 кг/м³, насыпной плотностью 1300 кг/м³. Песок кварцевый М_кр=2,0, истинной плотностью 2630 кг/м³, насыпной плотностью 1400 кг/м³. Щебень гранитный с предельной крупностью 40 мм, истинной плотностью2650 кг/м³, насыпной плотностью 1480 кг/м³ и пустотностью 44%. Каков состав бетона?

Решение: Принимаем значение коэффициента А=0,6 (заполнители рядовые, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 10268-80, твердение бетона в естественных условиях). Определяем В/Ц из уравнения:

Имеем:

Принимаем В/Ц=0,5. Расход воды для заданной ОК с учетом свойств заполнителей (см. табл. 2.5.1.) составит:

Расход цемента

Расход щебня

Здесь α=1,42-(0,03^.2)=1,36 (см. табл. 2.5.2.)

Расход песка

Предварительный состав бетона: Ц=370 кг/м³; Щ=1282 кг/м³; П=557 кг/м³; В=185 л. Рассчитанный состав уточняют, приготовляя пробные замесы и корректируя расход воды и цемента в соответствии с заданным показателем подвижности.

3. Задача. На 1 м³бетона расходуется цемента 320 кг, песка 560 кг, щебня 1350 кг и воды 180 л. Выразить состав бетона в виде соотношения между массами составляющих на единицу массы цемента и определить В/Ц.

Решение:

4. задача. Найти расход материалов на 1 м³ бетона, если его состав по массе выражается соотношением 1:2:4 при В/Ц=0,5 и средней плотности бетонной смеси 2480 кг/м³.

Решение: Расход цемента на 1 м³ бетона

Ц=2480/(1+2+4+0,5)=330 кг.

Тогда расходы песка, щебня и воды: П=330 ^. 2=660 кг; Щ=330 ^. 4=1320 кг; В=330 ^. 0,5=165 л.

5. Задача. На 1 м³ бетона расходуется цемента 320 кг, песка 580 кг, щебня 1320 кг и воды 160 л. Насыпная плотность цемента 1300 кг/м³, песка 1450 кг/м³, щебня 1550 кг/м³. Установить коэффициент выхода бетона.

Решение: Коэффициент выхода

6. Задача. Определить расход материалов на один замес бетоносмесителя вместимостью 1200 л, если на 1 м³ бетона расходуется цемента 300 кг, песка 600 кг, щебня 1200 кг и воды 150 л. Насыпная плотность цемента 1300 кг/м^3, песка 1400 кг/м³, щебня 1500 кг/м³.

Решение: Коэффициент выхода бетона

Расходы материалов на один замес бетоносмесителя

7. Задача. Определить класс бетона, если при испытании стандартных образцов-кубов в возрасте 7 суток нормального твердения получено среднее значение предела прочности при сжатии 228 кгс/см².

Решение: Прочность бетона в возрасте 28 суток определяем, исходя из зависимости:

, где n=7

R₂₈=

Соотношение между средней прочностью и классом бетона принимаем

R^ср_б = В/0,778 (при нормативном коэффициенте вариации η=13,5%),

отсюда

таким образом класс бетона В30.