Строительные материалы и изделия (стр. 5 )

Т а б л и ц а 3.7. Предельные размеры зерен крупного заполнителя

Вид конструкций и способы укладки бетонной смеси	Допускается наибольшая крупность заполнителя
Тонкостенные конструкции (лотковые каналы, напорные трубы) Обычные конструкции (безнапорный сброс, акведуки, облицовки каналов, арочные плотины, дюкера) Массивные конструкции (гравитационные плотины, отстойники) Плиты покрытий, перекрытий Балки, колонны, рамы Укладка бетонной смеси в скользящую опалубку Подача бетонной смеси по хоботам и бетононасосам	Не более 20 мм Не более 40 мм До 70...80 мм Не более 1/3 толщины плиты Не более 3/4 наименьшего расстояния между стержнями арматуры Не более 1/6 наименьшего размера поперечного сечения конструкций Не более 1/3 диаметра хобота

3. Водопотребность (В) определяется расходом воды на 1 м3 бетонной смеси из условия обеспечения нужной удобоукладываемости (подвижность, жесткость) с учетом вида крупного заполнителя и наибольшей крупности зерен (табл. 3.8).

Указанные в табл. 3.8 расходы воды приведены для смеси на  портландцементе с нормальной густотой цементного теста (НГЦТ) 26...28 % и на песке с модулем крупности Мкр = 2; при изменении НГЦТ на каждый процент в меньшую сторону расход воды уменьшается на 3...5, в большую сторону – увеличивается на 3...5 кг; при изменении модуля крупности песка на каждые 0,5 в меньшую сторону расход воды увеличивается на 3...5, в  большую  сторону  –  уменьшается  на  3...5 кг.

Т а б л и ц а 3.8. Расход воды на 1 м3 бетонной смеси, л

Характеристика бетонной смеси	Расходы воды при наибольшей крупности заполнителя, мм
ОК, см	Ж, с	Гравий	Щебень
10	20	40	70	10	20	40	70
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
- - - - 2...4 5...7 8...10 10...12 12...16 16...20	40...50 25...35 15...20 10...15 - - - - - -	150 160 165 175 190 200 205 215 220 227	135 145 150 160 175 185 190 205 210 218	125 130 135 145 160 170 175 190 197 203	120 125 130 140 155 165 170 180 185 192	160 170 175 185 200 210 215 225 230 237	150 160 165 175 190 200 205 215 220 228	135 145 150 160 175 185 190 200 207 218	130 140 145 155 170 180 185 190 195 202

4. Определив требуемое водоцементное отношение и необходимый расход воды, устанавливается расход цемента (Ц) на 1 м3 бетонной смеси:

Ц = В / [В/Ц]тр, кг,  (3.4)

где  В – расход воды, кг/м3;

[В/Ц]тр – требуемое водоцементное отношение.

Полученный расход цемента должен быть не менее минимального, допустимого из условия нерасслаиваемости бетонной смеси и марки бетона по морозостойкости и водонепроницаемости (табл. 3.9).

Т а б л и ц а 3.9. Предельный расход цемента на 1 м3 бетона при строительстве гидротехнических сооружений, кг

Удобоукладываемость бетонной смеси	Марка бетона
F 50	F 100 И 150	F 200 и более	W-2	W-4	W-6 и более
Осадка конуса, см:   4...6   2 Жесткость, с:   20...40   50...80	325 300 280 280	375 350 325 300	450 425 400 375

П р и м е ч а н и е. В числителе приведен расход цемента для портландцемента, в знаменателе – пуццоланового портландцемента.

5. Расход заполнителей определяется исходя из условия, что сумма абсолютных объемов всех составляющих материалов бетона равна 1 м3 уложенной и уплотненной бетонной смеси (м3):

Ц/сц + В/св + П/сп + Кр/скр = 1.  (3.5)

Принимая, что цементно-песчаный раствор заполнит пустоты между зернами крупного заполнителя с некоторой их раздвижкой, выражение будет иметь следующий вид:

Ц/сц + В/св + П/сп = Пкр(Кр/сн. кр)б,  (3.6)

где Ц, В, П, Кр – соответственно расходы цемента, воды, песка, крупного заполнителя на 1 м3 смеси, кг;

  сц, св, сп, скр – истинная плотность этих материалов, кг/м3;

  Пкр – межзерновая пустотность крупного заполнителя в рыхлом состоянии;

  Сн. кр  – насыпная плотность крупного заполнителя, кг/м3;

  б – коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя (принимается в зависимости от расхода цемента и В/Ц).

Решая совместно эти два уравнения, получают формулы для определения расхода заполнителей на 1 м3 бетона.

Расход крупного заполнителя определится из формулы

,  (3.7)

где б – коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя цементным раствором; для пластичных бетонных смесей принимается по табл. 3.10, для жестких смесей при расходе цемента менее 400 кг/м3 б=1,1.

Т а б л и ц а 3.10. Коэффициент раздвижки зерен для пластичных

бетонных смесей

Расход цемента, кг/м3	При [В/Ц]тр
0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
250 300 350 400 500 600	- - - 1,31 1,44 1,52	- - 1,32 1,40 1,52 1,56	- 1,30 1,38 1,46 1,56 -	1,26 1,36 1,44 - - -	1,32 1,42 - - - -	1,38 - - - - -

П р и м е ч а н и я: 1. При других значениях Ц и В/Ц коэффициент б находят интерполяцией.

2. При изменении крупного песка с водопотребностью Вп < 7 % коэффициент б увеличивают на 0,03 на каждый процент уменьшения Вп. При использовании мелкого песка с Вп > 7 % коэффициент б уменьшают на 0,03 на каждый процент увеличения Вп.

Расход мелкого заполнителя (П) на 1 м3 бетонной смеси определяется по формуле

П = [1 – (Ц/сц + В/св + Кр/скр)]сп, кг,  (3.8)

где Ц, В, Кр – расход соответственно цемента, воды, щебня (гравия), кг/м3;

сц, св, скр, сп – истинная плотность соответственно цемента, воды, щебня (гравия), песка, кг/м3.

Значения истинной плотности для обычного портландцемента, сульфатостойкого, гидрофобного и пластифицированного портландцемента принимаются в пределах 3000...3200, для шлакопортландцемента – 2900...3100 кг/м3. Значения истинной плотности мелкого и крупного заполнителя принимаются в пределах 2500...2700 кг/м3.

6. Запроектированный состав бетонной смеси уточняют на пробных замесах по результатам испытаний контрольных образцов-куби-ков. На пробных замесах проверяют подвижность бетонной смеси (осадку или жесткость). Если подвижность бетонной смеси окажется меньше требуемой, то в замес небольшими порциями добавляют воды и цемента, сохраняя при этом постоянным В/Ц до тех пор, пока подвижность бетонной смеси не будет равна заданной. Если подвижность бетонной смеси при выбранном значении В/Ц и данном расходе цемента и воды окажется больше заданной, то в нее добавляют песок и крупный заполнитель (порциями по 5 % от первоначального количества), сохраняя В/Ц. Таким путем добиваются заданной подвижности бетонной смеси.

Объем замеса бетонной смеси, полученной после корректирования состава ее подвижности, может быть определен по формуле

Vз = [Цз + Вз + Пз + Кр. з]/сmб. см,  (3.9)

где  Vз – объем замеса бетонной смеси, м3;

Цз, Вз, Пз – соответственно масса цемента, воды, песка и щебня (гравия), израсходованных на замес, кг;

сmб. см – плотность бетонной смеси, кг/м3.

Далее, зная объем бетонной смеси и расход материалов для получения этого объема, можно рассчитать расход материалов на 1 м3 бетонной смеси:

Ц = (Цз ∙ 1)/Vз; В = (Вз ∙ 1)/Vз; П = (Пз ∙ 1)/Vз;

Кр = (Кр. з ∙ 1)/Vз.  (3.10)

7. Помимо замеса для уточнения состава бетонной смеси рекомендуется готовить еще два пробных замеса того же объема, что и первый, но в одном водоцементное отношение принимается большим на 20 %, а в другом – меньшим на 20 %. Для двух дополнительных составов бетона определяется расход воды, цемента, крупного заполнителя и песка аналогично приведенному выше расчету.