Підбір складу високоміцного бетону

Підбір складу високоміцного бетону

В даний час для зведення практично будь-якого будови широко застосовують бетон і розчин. Діапазон їх використання дуже великий: фундаменти, перекриття над підвалом, підготовка під підлоги, вимощення, сходів, цегляна кладка, кладка з блоків, штукатурка, підпірні стінки і т. д. Вартість бетону і розчину може доходити до 15% вартості всього будинку (якщо і стіни виконані з легкого бетону, то зазначений відсоток може бути набагато вище). Тому слід приділяти належну увагу правильному підбору складу, приготування і укладання бетону і розчину, а також догляду за укладеним бетоном і розчином.

Бетон - штучний кам'яний матеріал, що отримується після затвердіння бетонної суміші - раціонально підібраної, ретельно дозованою, перемішаної і ущільненої суміші мінерального в'яжучого, води, крупного і дрібного заповнювачів і різних добавок.

В якості дрібних заповнювачів використовують різні піски і відсів камнедробления. Якість бетону в більшій мірі залежить від використовуваних матеріалів, тому їх правильний вибір, враховує вимоги до бетону, так і властивості самих матеріалів, має важливе значення в технології. При цьому повинні враховуватися економічні умови і економічні нормативи.

Підпір складу бетону включає в себе:

Призначення вимог до бетону виходять з виду і особливостей виготовлення та подальшої експлуатації виробу;

Вибір матеріалів для бетону та визначення їх властивостей;

Розрахунок номінального складу бетону;

Приготування і випробування бетонної суміші на пробних замісах;

Формування та випробування бетонних зразків їх пробних замісів;

Обробку результатів та уточнення номінального складу;

Перехід від номінального складу до робочого з урахуванням коливань властивостей замінників;

Передачу у виробництво робітників дозувань з урахуванням обсягу замісу.

В результаті підбору складу повинні бути виконані дві основних умови: бетон повинен мати задану міцність, а бетонна суміш - задану легкоукладальність.

Міцність бетону характеризується класами, які визначаються величиною гарантованої міцності на стиск із забезпеченістю 0,95. На виробництві контролюють марку або середню міцність бетону. Між класом і середньою міцністю є розглянута нижче залежність.

Бетон підрозділяється на класи В1; В1,5; В2; В2,5; ВЗ; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; ВЗО; В40; В50; В55; В60. На марки бетону поділяються наступним чином: М50; М75; М100; М150; М200; М250; М300; М350; М400; М450; М500; М600 і вище через 100.

Міцність визначається межею міцності при стисненні стандартних бетонних зразків - кубів розміром 15x15x15 см, випробуваних через 28 діб. Твердіння в нормальних умовах (температура 16-20°С, відносна вологість навколишнього повітря 90...100 %). При використанні кубів з іншими розмірами вводять масштабний перехідний коефіцієнт, на який множиться отримана міцність:

Легкоукладальність (формуемость) - здатність бетонної суміші розтікатися і приймати задану форму, зберігаючи монолітність і однорідність - є головною властивістю бетонної суміші. Легкоукладальність у виробничих умовах оцінюють через рухливість (жорсткість) двома способами: за осадкою конуса для пластичних і по часу розтікання на технічному віскозиметрі для жорстких сумішей. Інші властивості сумішей: ущільнення, розшаровуваність, однорідність, залучення повітря, в'язкість і ін вивчаються в науково - дослідних лабораторіях.

Теоретична частина

1.1 Загальні положення

Бетонами називають штучні кам'яні матеріали, що отримуються в результаті затвердіння ретельно перемішаної і ущільненої суміші з мінерального або органічного в'яжучого речовини з водою, дрібного або великого заповнювачів, взятих в певних пропорціях. До затвердіння цю суміш називають бетонною сумішшю.

У будівництві широко використовують бетони, приготовані на цементах або інших неорганічних в'яжучих речовинах. Ці бетони зазвичай зачиняють водою. Цемент і вода є активними складовими бетону; в результаті реакції між ними утвориться цементний камінь, що скріплює зерна заповнювачів у єдиний моноліт.

Між цементом і заповнювачем зазвичай не відбувається хімічної взаємодії, тому заповнювачі часто називають інертними матеріалами. Проте вони істотно впливають на структуру і властивості бетону, змінюючи його пористість, терміни твердіння, поведінка при дії навантаження і зовнішнього середовища. Заповнювачі значно зменшують деформації бетону при твердінні і тим самим забезпечують отримання большеразмерных виробів і конструкцій. В якості заповнювачів використовують переважно місцеві гірські породи і відходи виробництва (шлаки та ін). Застосування цих дешевих заповнювачів знижує вартість бетону, так як заповнювачі і вода становлять 85...90%, а цемент 10...15% від маси бетону. Для зниження щільності бетону і поліпшення його теплотехнічних властивостей використовують штучні і природні пористі заповнювачі.

Для регулювання властивостей бетону та бетонної суміші в їх склад вводять різні хімічні добавки активні мінеральні компоненти, які прискорюють або сповільнюють схоплювання бетонної суміші, роблять її більш пластичної і удобоукладываемой, прискорюють тверднення бетону, підвищують його міцність і морозостійкість, регулюють власні деформації бетону, що виникають при його твердінні, а також при необхідності змінюють і інші властивості бетону.

З збільшенням віку бетону підвищуються його міцність, щільність, стійкість до впливу навколишнього середовища. Властивості бетону визначаються не тільки його складом і якістю вихідних матеріалів, але і технологією приготування і укладання бетонної суміші в конструкцію, умовами тверднення бетону. Всі ці чинники враховують при проектуванні складу виробництві бетону і конструкцій на його основі.

На органічних в'яжучих речовинах (бітум, синтетичні смоли і т. д.) бетонну суміш отримують без введення води, що забезпечує високу щільність і непроникність бетонів. Різноманіття в'яжучих речовин, заповнювачів, добавок активних мінеральних компонентів і технологічних прийомів дозволяє отримувати бетони з найрізноманітнішими властивостями.

Бетон є крихким матеріалом: його міцність при стисненні в кілька разів вище міцності при розтягуванні. Для сприйняття розтягуючих напружень бетон армують сталевими стрижнями, отримуючи залізобетон. В залізобетоні арматуру розташовують так, щоб вона сприймала розтягувальні напруження, а стискаючі напруги передавалися на бетон. Спільна робота арматури та бетону зумовлюється хорошим зчепленням між ними і приблизно однаковими температурними коефіцієнтами лінійного розширення.

Бетон захищає арматуру від корозії.

Важкий бетон [2] класифікується по щільності на важкий, щільністю від 2000 до 2600 кг/м3 та особливо тяжкий, щільністю більше 2600 кг/м3. Марка важкого бетону по міцності на стиск може сягати від 50 М до 800 М, а клас бетону від 3,5 до 60.

Бетонні та залізобетонні конструкції виготовляють безпосередньо на місці будівництва - монолітний бетон і залізобетон, або на заводах і полігонах з подальшим монтажем на будівельному майданчику - збірний бетон та залізобетон.

1.2 Сировинні матеріали для приготування бетонів

В залежності від виду, призначення і особливостей експлуатації бетонів, а також бетонних виробів застосовуються різні в'яжучі речовини.

Застосовуються наступні види цементу [3, 4]:

- портландцемент ПЦ;

- портландцемент швидкодіючий БПЦ;

- портландцемент з мінеральними та пластифицирующими добавками [5];

- шлакопортландцемент з добавками доменного граншлаку в кількості 21...60% ШПЦ [5];

- шлакопортландцемент швидкодіючий.

Заповнювачі [6] в бетоні займають до 80 % об'єму і впливають на властивості бетону, його довговічність і вартість. Введення в бетон заповнювачів дозволяє різко скоротити витрату цементу, який є найбільш дорогим компонентом. Крім того, заповнювачі поліпшують технічні властивості бетону. Наповнювачі створюють в бетоні жорсткий скелет і приблизно в 10 разів, у порівнянні з цементним тестом зменшує усадку бетону. Жорсткий скелет з високоміцного заповнювача кілька збільшує міцність і модуль деформації бетону, зменшує деформації конструкцій під навантаженням, а також повзучість бетону - незворотні деформації, що виникають при тривалій дії навантаження. Наповнювачі створюють в бетоні жорсткий скелет і приблизно в 10 разів у порівнянні з цементним тестом зменшує усадку бетону, сприяючи отриманню більш довговічного матеріалу.

Пористі природні і штучні заповнювачі, володіючи малою щільністю, зменшують щільність легкого бетону, покращують його теплотехнічні властивості. У спеціальних бетонах (жаростійких, для захисту від радіації та ін) роль заповнювача дуже висока, так як його властивості багато в чому визначають спеціальні властивості бетонів.

У бетоні застосовують великий [7, 8] і дрібний заповнювач [9, 10]. Великий заповнювач (більше 5 мм) поділяють на гравій та щебінь. Дрібним заповнювачем в бетоні є природний або штучний пісок.

Заповнювачі для бетонів бувають різних видів, природні або штучні: пісок, щебінь, гравій. Їх властивості регламентуються відповідними ГОСТами, технічними умовами, іншими нормативними документами.

Щебінь гранітний має відповідати вимогам ГОСТ 8267-93 "Щебінь і гравій із щільних гірських порід для будівельних робіт. Технічні умови", ДСТУ Б. В. 2.7-75-98 "Щебінь та гравій щільні природні для будівельних матеріалів, виробів, конструкцій і робіт. Технічні умови".

В якості дрібного заповнювача використовується кварцовий пісок, що відповідає вимогам ГОСТ 8736-93 "Пісок для будівельних робіт. Технічні умови ".

Розрізняють рядовий заповнювач, що містить зерна різних розмірів, і фракціонований, коли зерна заповнювача розділені на окремі фракції, що включають зерна близьких між собою розмірів, наприклад 5...10 мм або 20...40 мм. Заповнювач характеризується найменшою та найбільшою крупністю, під якими розуміють розміри найменших або найбільш великих зерен заповнювача.

Вода. Джерелом для приготування бетонної суміші є звичайна питна вода. Якість води відповідає вимогам ГОСТ 23732-80 "Вода для бетонів і розчинів. Технічні умови".

Для поліпшення фізико-механічних властивостей бетонів і розчинів, а також з техніко-економічних міркувань широко застосовують різні добавки до в'яжучим. Вводять їх в бетономішалку у вигляді сухих порошків або водних суспензій і розчинів.

В залежності від призначення добавки поділяють на активні, мінеральні, добавки-наповнювачі, поверхнево-активні, піно - і газоутворювачі, прискорювачі твердіння і сповільнювачі схоплювання, протиморозні.

Одним з найважливіших напрямків, вдосконалення технології бетону і залізобетону є застосування хімічних добавок, що забезпечують скорочення витрати цементу, енерго-та трудомісткості технологічних процесів.

Класифікація бетону по марках і міцності

Марка або клас -- це основний показник якості бетону, який є визначальним при його купівлі. Це позначення міцності бетону до моменту його основного затвердіння. Взагалі, процес затвердіння бетонної суміші відбувається досить довго. Помилково вважати, що він проходить за 2-3дні. Насправді це триває не один рік, але основні свої властивості бетон отримує вже на 28-й день затвердіння. Саме до цього терміну міцність бетону досягає того значення, яке визначається його маркою, тобто проектна або розрахункова міцність бетону.

Марки бетону позначаються в цифрах після літери «М-» найбільш поширені марки бетону це М-100, М-150, М-200, М-250, М-300, М-350, М-400, М-450 та М-500. Хоча їх повний спектр коливається від М-50 до М-1000. Основним визначальним моментом для марки бетону є кількість цементу в складі суміші і його марка.

Клас бетону позначається як «B-». Найбільш використовуваними є: В-7.5, B-10, B-12.5, B-15, B-20, B-22.5, B-25, B-30, B-35, B-40, хоча повний їх спектр трохи більше: від 3.5 до 80.

В основному вибір тієї або іншої марки бетону визначається проектом будівлі або споруди.

Позначення марки бетону М-200, М-400 і т. п.) є ні що інше, як розрахункова міцність бетону на стиск, вимірювана в кгс/кв. див. на момент його основного затвердіння, тобто на 28-й день. Виходить, чим більше цифра, тим міцніше бетон, тобто в ньому більше цементу і вище його якість, і як наслідок такі марки бетону і дорожче. Тому важливо знайти баланс між ціною і якістю при будівництві конкретного об'єкта. До того ж з бетоном з високими показниками міцності, як правило, і важче працювати-він швидше застигає, і нерозторопність будівельників або пробки на дорогах під час доставки, можуть зіграти свою фатальну роль.

Так марки бетону М-100 і М-150 застосовується в основному при підготовчих роботах до заливки фундаментних плит або при дорожніх роботах в якості подушки. М-200, як одна з найбільш популярних марок, застосовується в основному при роботі з фундаментами, стяжками підлог, отмостками і доріжками. Дана марка бетону цілком задовольняє усім вимогам в індивідуальному будівництві при виготовленні підпірних стін, бетонних сходів, стрічкових, плитних і пальових фундаментів. Марки бетону М-250, М-300, поступово витісняються з ринку, оскільки є перехідними між марками М-200, М-350, в зв'язку з посиленням проектних вимог. Так М-350 -- стає найпопулярнішою маркою в комерційному будівництві для виготовлення відповідальних конструкцій, таких як монолітні фундаменти і стіни, плити перекриттів, ригелі, балки, дорожні покриття, що експлуатуються при підвищених навантаженнях. М-400, М-450 -- досить рідко використовувані марки бетону, в основному для будівництва мостів, гідротехнічних споруд та інших особливих конструкцій, що вимагають високу міцність при експлуатації. Марки бетону М-500 та М-550 використовуються для будівництва дамб, гребель, метро та інших об'єктів зі спеціальними вимогами.

Як правило, у проектній документації при будівництві вказується саме клас бетону, а не марка. По своїй суті клас бетону подібний поняттю марки бетону, але з невеликою відмінністю: Марка бетону є не що інше як його значення міцності, а клас -- міцність бетону з гарантованою забезпеченістю.

Для перевірки відповідності заявленої марки бетону і фактично привезеної на об'єкт постачальником потрібно ті самі 28 днів. Для цього з проб привезеного бетону відливають кубики розмірами 15Ч15Ч15 і через 28 днів їх розрахункового затвердіння привозять в незалежну лабораторію, де під пресом і з'ясовують приналежність бетону до тієї або іншої марки.

Таблиця 1.

Класифікація бетону

Клас бетону
Середня міцність бетону даного класу, кгс/кв. см
Найближча марка

бетону

В3,5
46
М50

В5
65
М75

В7,5
98
М100

В10
131
М150

В12,5
164
М150

В15
196
М200

В20
262
М250

В25
327
М350

В30
393
М400

В35
458
М450

В40
524
М550

В45
589
М600

В50
655
М600

В55
720
М700

В60
780
М800

 

На міцність бетону так само впливають різного роду добавки в бетон, яких в останні роки з'являється велика безліч. Кожні добавки в бетон мають свої специфічні властивості. Так одні добавки в бетон осиливают міцність бетону, інші впливають на швидкість його затвердіння. Застосовуються добавки в бетон і для підвищення морозостійкості в умовах сильних морозів. Існують добавки в бетон, що впливають на його водонепроникність.

1.4 Суперпластифікатори

Найбільш ефективним видом ПАР є суперпластифікатори. Впливаючи на процеси формування структури, особливо на початковій (коагуляційного) стадії, вони змінюють реологічні властивості цементної системи, сприяють скороченню її водопотребности, що в подальшому позначається на параметрах кристалізаційної структури.

Суперпластифікатори класифікують по одному з двох ознак: за складом матеріалів і за основним ефектом у механізмі дії (електростатичного або стерического). Вони бувають на основі сульфованих нафталинформальдегидных поликонденсатов, на основі сульфованих меламинформальде-гидных поликонденсатов, очищених від Цукрів лигш-носульфонатов, полікарбоксилатів і поліакрилатів. У механізмі дії останніх переважає стеричес-кий ефект (з великим відштовхуванням частинок), і ці суперпластифікатори вважаються більш ефективними, що передбачає їх менша витрата. Поликарбо-ксилаты і поліакрилату найбільш дорогі, що призводить до поєднання їх з іншими пластифікаторами.

Суперпластифікатори на основі полікарбоксилатів забезпечують також високу збереженість бетонних сумішей, що робить їх привабливими для монолітного будівництва і при тривалому транспортуванні бетонних сумішей. В даний час Асоціацією «Полимод» і НИИЖБ реалізується великий міжнародний проект «Карбоцепторные суперпластифікатори», основним завданням якого є розробка, освоєння та впровадження в практику будівництва нового покоління високоефективних суперпластифікаторів бетонних сумішей.

Хімічні неорганічні добавки є у своїй більшості електролітами. За механізмом дії їх підрозділяють на добавки, що змінюють розчинність мінеральних в'яжучих матеріалів, які вступають з цими мінералами в хімічні реакції, які є центрами кристалізації. Подібне поділ досить умовно: одне і те ж речовина для алюмінатних фаз в'яжучого може змінювати їх розчинність, а для силікатних - вступати в реакції приєднання, іонообмінні або створенням комплексів, і навпаки. До цих груп відносяться багато прискорювачі схоплювання і твердіння, антифризи та ін.

Найбільш яскравий представник цієї групи - хлорид кальцію, що є в першу чергу добавкою - прискорювачем твердіння. Швидкість гідратації трьохкальцієвого силікату в його присутності зростає в 1,5-2 рази. При дозуваннях хлориду кальцію, не перевищують 2%, у процесі гідратації кристалізується гидрохлоралюминат кальцію, що не супроводжується деструктивними процесами. При великих концентраціях утворюється гидроксихлоридкальция, розкладання якої в цементному камені при позитивних температурах є причиною порушення структури і зниження міцності цементного каменю. У бетоні зберігаються вільні хлориди, саме вони інтенсифікують корозію сталі в залізобетоні. Хлорид натрію, будучи ефективним прискорювачем тверднення бетону, зумовлює зниження міцності каменю при його зволоженні. Усе це є серйозними аргументами розумного обмеження застосування хлоридів у бетонних сумішах.

При замерзанні рідкої фази бетону (цементного тіста) його твердіння зупиняється і поновлюється після відтавання. При температурах -10'С і нижче гідратація цементу практично припиняється, зупиняється процес тепловиділення, відсутній помітний набір міцності. Замерзання хімічно незв'язаної води замішування в бетоні призводить до різкого збільшення пористості цементного каменю, а при високих витратах води - до руйнування бетону. Ці обставини ускладнюють проведення бетонних робіт в умовах понижених температур, особливо при зведенні монолітних конструкцій. У відповідності зі СНиП III-15-76 забороняється виробництво бетонних робіт без застосування спеціальних методів витримування бетону при очікуваній середньодобовій температурі повітря нижче +5°С і мінімальній добовій температурі нижче 0*С.

2. Підбір складу високоміцного бетону

2.1 Проектування підбору складу важкого бетону

Всі розрахунки виконуються у відповідності з методичними рекомендаціями.

Мета роботи - встановити раціональний витрата матеріалів на 1м3 бетонної суміші, при якому найбільш економічно забезпечується отримання удобоукладываемой бетонної суміші заданої міцності бетону, а в ряді випадків необхідної морозостійкості, водонепроникності і спеціальних властивостей бетону. При правильно підібраному складі цементне тісто займає 22...34% обсягу бетону, а обсяг заповнювачів відповідно становить 66...78%.

Підбір складу бетону передбачає отримання заданих властивостей бетону при мінімальних витратах сировинних ресурсів.

Найбільш поширений метод розрахунку складу бетону для звичайних важких бетонів - розрахунок за методом абсолютних обсягів, запропонований Б. Р. Скрамтаевым. Він проводиться по проектованому класу (марку) міцності бетону при стиску і легкоукладальності (рухливості або жорсткості) бетонної суміші. Крім того, для конкретних матеріалів, використовуваних при виробництві бетонних робіт, необхідно знати вигляд, активність, об'ємна і питома вага цементу, гранулометричний склад крупного і дрібного заповнювачів і їх об'ємна і питома вага.

2.2 Підбір складу бетону з хімічною добавкою

Підбір складу бетону з добавкою [12, 13] може проводитися коригування складу бетону без добавки, в якому забезпечено отримання заданої міцності при мінімальній витраті цементу і необхідної рухливості або жорсткості бетонної суміші, або прямим шляхом, виключаючи попередній підбір складу бетону без добавки.

Коригування складу бетону з пластифікуючої добавкою при застосуванні її для підвищення рухливості суміші полягає у встановленні оптимальної кількості добавки і частки піску в суміші заповнювачів для важкого бетону.

Коригування складу бетону з комплексними добавками рекомендується проводити в послідовності вхідних у неї компонентів у відповідності з складами добавок. Для регулювання властивостей бетону, бетонної суміші і економії цементу застосовують різні добавки. Їх підрозділяють на два види: хімічні добавки, що вводяться в бетон у невеликій кількості (0,1...2% від маси цементу) і змінюють в потрібному напрямку властивості бетонної суміші та бетону, і тонкомолоті добавки (5...20% і більше), що використовуються для економії цементу, отримання щільного бетону при малих витратах цементу і підвищення стійкості бетону. Застосування хімічних добавок є одним з найбільш універсальних, доступних і гнучких способів управління технологією бетону і регулювання його властивостей.

Суперпластифікатор С-3 (СП) - розробка російських фахівців НИИЖБа. Є аналогом зарубіжних суперпластифікаторів типу "Майті 100" (Японія), сикамент, мельмент (Німеччина), не поступаючись їм за якістю. Відповідає ТУ 6-36-0204229-625.

Суперпластифікатор С-3 в кількості 0,2 - 0,7% від маси цементу дозволяє отримувати литі самоущільнюючі, практично не потребують вібрації бетонні суміші, а при зниженні витрати води замішування - бетони підвищеної міцності при незмінній рухливості суміші. Можна використовувати обидва ці ефекту частково, тобто одержувати суміші підвищеної рухливості порівняно з вихідною і одночасно дещо збільшувати міцність бетону за рахунок зниження витрати води.
Найбільш ефективні області застосування суперпластифікатора С-3 - виробництво залізобетонних виробів (плит, панелей, напірних труб і т. д.) і масивних густоармованих конструкцій, зведення монолітних залізобетонних споруд, виготовлення бетонних підлог і покриттів з високими експлуатаційними властивостями і відмінним зовнішнім виглядом.

2.3 Вихідні дані для підбору складу важкого бетону

М600 - марка високоміцного бетону

С-3 - суперпластифікатор (0,7 % від маси цементу)

Rб = 600 кгс/см2 необхідна міцність заданої марки бетону у віці 28 діб;

Ж = 60 с - жорсткість бетонної суміші;

Rц = 58,6 МПа=586 кг/ см2 - активність портландцементу;

снас.ц = 1200 кг/м3 - насипна щільність портлацемента;

сц = 3000 кг/м3 - щільність портлацемента;

снас.п. = 1575 кг/м3 - насипна щільність кварцового піску;

сц = 2490 кг/м3 - щільність кварцового піску;

w = 5% -вологість піску;

снас.щ. = 1620 кг/м3 - насипна щільність щебеню;

сщ = 2590 кг/м3 - щільність щебеню;

2.4 Розрахунок складу важкого бетону

Для забезпечення необхідної міцності бетону використовують формулу

Rб = ARц (Ц/В + 0,5)

де Rб - необхідна міцність заданої марки бетону у віці 28 діб;

Rц - активність (марка) цементу або змішаного в'яжучого;

А - коефіцієнт, що враховує якість заповнювачів (табл. 2).

Таблиця 2.

Значення характеристик заповнювачів бетону

Характеристика заповнювачів бетону
А1
А2

Високоякісні
0,65
0,43

Пересічні
0,60
0,40

Зниженого якості
0,55
0,37

 

Високоякісні матеріали: щебінь з щільних гірських порід високої міцності, пісок оптимальної крупності і портландцемент високої активності; заповнювач чистий, промитий, фракціоновані, з оптимальним зерновим складом суміші фракцій.

Пересічні матеріали: заповнювачі середньої якості, в тому числі гравій, які відповідають вимогам стандарту, портландцемент середньої активності і высокомарочный шлакопортландцемент.

Матеріали зниженої якості: крупний заповнювач низької активності і дрібні піски, цементи низької активності.

Міцність бетону визначає цементно-водне відношення, необхідне для отримання заданої марки бетону.

Для пластичних сумішей (при В/Ц)

В/Ц=А1Rц/(Rб + 0,5 А1Rц);

бетон сировинної суперпластифікатор заповнювач

Для особливо жорстких сумішей (при В/Ц)

В/Ц=А2Rц/(Rб + 0,5 А2Rц);

А1=0,65 (високоякісні наповнювачі)

Використовуємо формулу для пластичних сумішей, так як в даних умовах, використання формули для особливо жорстких сумішей не має сенсу. Так як застосовується дрібний заповнювач, що вимагає збільшення витрати води, що неминуче призведе до перевитрати цементу.

Визначення витрати води В

Витрату води визначають залежно від необхідної легкоукладальності (рухливості ОК або жорсткості Ж) бетонної суміші і крупності заповнювача за графіками або за довідковими таблицями (таблиця 3). Витрата води виражають у л(кг) на 1м3 бетонної суміші.

Таблиця 3.

Витрата води, л на 1 м3 бетонної суміші.

В = 150 л

Визначення витрати цементу Ц (кг), знаючи витрату води.

Ц=В:(В/Ц)

Ц=150:0,48=312,5 кг/м3

Визначаємо витрата суперпластифікатора

З=0,7%*Ц=0,007*312,5 =2,19 кг/м3

Розрахунок витрати заповнювачів (піску і крупного заповнювача).

Розрахунок витрати заповнювачів визначають, спираючись на наступні припущення:

а) обсяг щільно покладеного бетону, який приймається в розрахунку рівним 1 м3 або 1000 дм3, без урахування повітряних пустот складається з об'єму зерен дрібного і крупного заповнювачів і обсягу цементного тесту, що заповнює порожнечі між зернами заповнювачів. Це положення виражається рівнянням абсолютних обсягів

Ц/сц + В/св + П/сп + До/сщ = 1000 дм3;

б) порожнечі між зернами крупного заповнювача повинні бути заповнені цементно-піщаним розчином з деякою розсуненням зерен.

Це положення записується рівнянням

Ц/сц + П/сп + До/св = До бКр.з. / снас.щ

де Ц, У, П, К - витрати цементу, води, піску і крупного заповнювача, кг;

сц, сп, св, сщ - щільність матеріалу, кг/дм3;

снас.щ. - насипна щільність крупного заповнювача, кг/дм3;

б - пустотність великого заповнювача в насипному стані в частках одиниці об'єму, обчислюється за формулою

б = 1 - снас.щ. / сщ ,

б = 1 - 1620 / 2590=0,374

Кр.з. - безрозмірний коефіцієнт розсунення зерен крупного заповнювача цементно-піщаним розчином - відношення обсягу розчинної частини бетонної суміші до об'єму пустот в крупному заповнювачі.

Коефіцієнт розсунення зерен для жорстких бетонних сумішей приймають рівним 1,05...1,1, в середньому - 1,1; для пластичних сумішей приймають за таблицею (таблиця 4).

Таблиця 4.

Коефіцієнт розсунення зерен залежно від витрат цементу та В/Ц

Кр.з.=1,3;

Пустотність бетону - відношення обсягу порожнеч до обсягу заповнювача в стандартному пухкому стані.

Вирішуючи спільно рівняння, отримаємо формули для визначення витрати крупного заповнювача:

До=кг,

До=

і піску П = [1000 - (Ц/сц + В/св + К/сщ)] сп, кг.

П=[1000 - (312,5/3000 + 150/1000 + 1470/2570)] 2490=433,3

Таким чином, отримують розрахунковий склад бетону у вигляді витрат матеріалів Ц, У, П, (кг) для одержання 1 м3 бетону.

Розрахункова щільність бетонної суміші

бс=Ц+В+П+К+З=312,5+150+433,3+1470+1,93=2368

Склад бетону в частинах по відношенню до маси цементу (склад за масою)

(1:В/Ц:П/Ц:К/Ц)

(1:150/ 312,5: 433,3/ 312,5:1470/ 312,5)= 1:1,39:4,73 при

або по відношенню до об'єму цементу (1:Vп/ Vц:Vк/ Vц)

Vц=

1:

Визначаємо розрахунковий коефіцієнт виходу бетону

Результати розрахунку початкового складу бетону

Компонент
Витрата компонента, кг/м3

Цемент
312,5

Пісок
433,3

Щебінь
1470

Вода
150

Суперпластифікатор
2,19

Висновок

Марка високоміцного бетону М600 -- різновид важкого бетону. Цей бетон одержують на основі цементу високих марок, промитого піску і щебеню шляхом приготування жорстких або малорухомих сумішей в бетономішалках примусової дії. Для укладання сумішей і формування виробів використовують інтенсивне ущільнення -- обов'язкова вібрація. Значний ефект при виробництві високоміцного бетону дають пластифікатори. В залежності від складу бетону і пропорцій приготування бетону визначається марка бетону, яка відповідає певному класу бетону. Марка бетону, як і клас бетону, вказує на властивості бетону і область його застосування.

Високоміцний бетон марки М-600 застосовується для створення бетонних і залізобетонних конструкцій, до яких висуваються особливі вимоги. Для приготування бетону марки М-600 використовується цемент марки М500 або цемент марки М600. пропорції приготування бетону марки М 600 залежать від того, який цемент використовується і від заданої рухливості бетону марки М600.

Для приготування 1 м3 бетону марки М 600 згідно завдання необхідно дотримати пропорції приготування бетону: на 312,5 кг цементу взяти 150 кг води, 1470 кг щебеню, 433,3 кг піску і 2,19 кг суперпластивикатора з-3.

Суперпластифікатор С-3 (СП) - розробка російських фахівців НИИЖБа. Є аналогом зарубіжних суперпластифікаторів типу "Майті 100" (Японія), сикамент, мельмент (Німеччина), не поступаючись їм за якістю. Відповідає ТУ 6-36-0204229-625.

Наиболее эффективные области применения суперпластификатора С-3 - производство железобетонных изделий (плит, панелей, напорных труб и т. д.) и массивных густоармированных конструкций, возведение монолитных железобетонных сооружений, изготовление бетонных полов и покрытий с высокими эксплуатационными свойствами и отличным внешним видом.

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о бане

Статьи по пеноблоку,пенобетону,пенобетонным блокам

Статьи pp-budpostach.com.ua Статьи по бетону

Статьи Все о заборах

Статьи pp-budpostach.com.ua Все о крышах ( виды, материал, как лутше выбрать)

Статьи Все о Фундаменте

Статті по газобетону ( газоблокам ), газобетонних блоків, блоків газосиликатнных

Новини, статті, чутки, факти, різне і по чу-чуть

Статті по цеглині ( рядовому, особового,облицювальної,клинкерному, шамотною, силікатній,)