Расчет состава бетона

Порядок расчета состава бетона

Требование к подвижности и жесткости бетонной смеси

Конструкции и способ уплотнения Жесткость по стандартному вискозиметру, с Подвижность, см
Сборные железобетонные с немедленной распалубкой, формуемые на виброплощадках или с вибронасадком 30…10
Перекрытия с пустотами, стеновые панели, формуемые в горизонтальном положении на виброплощадках 10…5 1…4
Густоармированные элементы (колонны, ригели, плиты), изготовляемые с применением наружного или внутреннего вибрирования 5…3 5…9
Формуемые на ударно-вибрационных установках 30…20
Формуемые в кассетах 5…3 7…14
Центрифугированные 5…3 5…10
Гидропрессованные (трубы) 10…5

Бетонная смесь обладает необходимой удобоукладываемостью только при содержании в ней достаточного количества цемента. Уменьшение количества цемента до определенных значений повышает опасность расслоения бетонной смеси и может привести к появлению в смеси микропустот и снижению прочности и долговечности бетона.

Минимальный расход цемента зависит от консистенции бетонной смеси и крупности заполнителя (табл. 7.2.). Если при определении состава бетона окажется, что расход цемента, требуемый из условия получения заданной прочности, ниже указанных значений, то в расчет принимают минимальный расход цемента.

Минимальный расход цемента для получения нерасслаиваемой плотной бетонной смеси

Смесь Минимальный расход цемента, кг/м 3 , при предельной крупности заполнителя, мм
Особа жесткая (Ж=20 с)
Жесткая (Ж=10…20 с)
Малоподвижная (Ж=5…10с)
Подвижная (ОК=1…10см)
Очень подвижная (ОК=10…16см)
Литая (ОК > 16см)

Примечание: жесткость указана по стандартному вискозиметру

Для экономного расходования цемента необходимо, что бы его марка по возможности превышала требуемую прочность бетона:

Прочность бетона, МПа……….10 15 20 30 40 50

Марка цемента………………….300 400 400 500 600 600

При использовании для бетона более низких марок цемента требуется слишком большой его расход. Наоборот, когда марка цемента излишне высока, может оказаться, что расход цемента будет меньше минимального значения, требуемых техническими условиями для получения бетона необходимой прочности. В этом случая для экономии цемента в бетон целесообразно вводить тонкомолотую добавку (золу, молотый кварцевый песок, известняковую муку и др.).

Порядок расчета состава бетона

Состав бетонной смеси выражают двумя способами:

первым – соотношением по массе между цементом, песком, гравием (или щебнем) с обязательным указанием водоцементного отношения и активности цемента. Количество цемента принимает за 1, поэтому соотношение между составными частями бетона записывают в виде 1:х:у с указанием В/Ц (например, 1:2:4 по массе при В/Ц=0,6);

вторым – расходом материалов по массе (кг) на 1м 3 уложенной и уплотненной бетонной смеси, например: цемента – 280; песка – 700; щебня – 1250; воды – 170; итого 2400 кг.

Различают лабораторный состав бетона, устанавливаемый для сухих материалов, и производственный (полевой) – для материалов в естественно-влажном состоянии. Лабораторный состав бетона определяют расчетно-экспериментальным путем. Состав бетона предварительно рассчитывают по абсолютным объемам, используя формулы для определения расхода воды, цемента, песка, щебня (гравия), а затем уточняют пробными затворениями.

Рекомендуется следующий порядок расчета состава бетона.

1. Определяют В/Ц (или Ц/В) в зависимости от требуемой прочности, срока и условия твердения бетона. Водоцементное или цементно-водное отношение находят путем предварительных опытов, устанавливающих зависимость прочности бетона от этого фактора и активности цемента (с применением местных заполнителей) или ориентировочно по формулам:

а) для обычного бетона при В/Ц > 0,4 (Ц/В 2,5)

Значения коэффициентов А и А1 принимают из таблицы 7.3.

Значения коэффициентов А и А1

Материалы для бетона А А1
Высококачественные 0,65 0,43
Рядовые 0,60 0,40
Пониженного качества 0,55 0,37

Примечание. Формулы (7.1) и (7.2) получены в результате аппроксимации экспериментальной зависимости Rб/Rц = f(Ц/В), показанной на рисунке:

При расчете состава бетона иногда необходимо учитывать требования к нему по морозостойкости, водонепроницаемости, прочности на растяжение при изгибе и пр. в этом случае для назначения В/Ц используют соответствующие зависимости, но способ определения состава бетона в принципе сохраняется.

2. Определяют расход воды в зависимости от требуемой подвижности бетонной смеси на основании результатов предварительных испытаний или ориентировочно по графикам на рис. 7.1. При этом необходимо учитывать водопоглощение крупного заполнителя, если оно более 0,5 % по массе. Кроме того, графики на рис. 7.1 составлены для расхода цемента до 400 кг/м 3 с применением гравия и песка средней крупности с водопотребностью 7 %. В случае использования других заполнителей необходимо вносить соответствующие поправки, указанные в примечании к графикам.

Рис. 7.1. Графики для определения водопотребности В пластичной (а) и жесткой (б) бетонной смеси, изготовленной с применением портландцемента, песка средней крупности (водопотребность 7 %) и гравия наибольшей крупности: 1 — 80 мм; 2 — 40 мм; 3 — 20 мм; 4 — 10 мм;

у1 — удобоукладываемость по стандартному вискозиметру

(Примечания: 1. Если применяют мелкий песок с водопотребностью свыше 7%, то расход воды увеличивают на 5 л на каждый процент увеличения водопотребности; при применении крупного песка с водопотребностью ниже 7% расход воды уменьшают на 5 л на каждый процент уменьшения водопотребности. 2.При применении щебня расход воды увеличивают на 10 л. 3. При применении пуццолановых цементов расход воды увеличивают на 15-20 л. 4. При расходе цемента свыше 400 кг расход воды увеличивают на 10 л на каждые 100 кг цемента)

3. Определяют расход цемента:

Если расход цемента на 1 м 3 бетона окажется ниже допускаемого по СНиПу (см. табл. 7.2), то следует увеличить его до требуемой нормы или ввести тонкомолотую добавку. Последнюю применяют в случае, если активность цемента слишком высока для бетона данной марки.

4. Устанавливают коэффициент раздвижки α для пластичных бетонных смесей по табл. 7.4.

Оптимальные значения коэффициента α для пластичных бетонных смесей (Вn = 7 %)

Расход цемента, кг/м 3 Оптимальные значения коэффициента α при В/Ц
0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
1,26 1,32 1,38
1,3 1,36 1,42
1,32 1,38 1,44
1,4 1,46
1,5 1,56

Примечание: при других значениях Ц и В/Ц коэффициент α находят интерполяцией. 2. При использовании мелкого песка с водопотребностью более 7 % коэффициент α уменьшают на 0,03 на каждый процент увеличения водопотребности песка. Если применяется крупный песок с Вn меньше 7 %, коэффициент α увеличивают на 0,03 на каждый процент уменьшения Вn.

Проведенные результаты исследований, установившие влияние различных факторов на коэффициент α, показывают, что для жестких бетонных смесей при расходе цемента Ц менее 400 кг/м 3 α следует принимать равным 1,05-1,15 (в среднем 1,1). Меньшее значение принимают в случае использования мелких песков.

Для жирных составов жестких смесей с расходом Ц больше 400 кг/м 3 коэффициент α назначают по графику (рис 7.2), при этом уменьшая его значение на 0,05-0,1, а расход цементного теста вычисляя по формуле:

Рис 7.2 Зависимость коэффициента раздвижки зерен α от

расхода цементного теста ЦТ на 1 м 3 бетона

(при уменьшении модуля крупности песка Мкр на 1 коэффициент α

уменьшится на 0,1-0,15, однако он не должен быть менее 1.1)

5. Определяют расход щебня Щ или гравия по формуле:

6. Определяют расход песка по формуле:

(Примечание: формулы (7.5), (7.6) получены на основании решения системы уравнений, составленной из условий абсолютных объемов

и обеспечения требуемой раздвижки зерен щебня

где Ц, В, П, Щ — соответственно расходы цемента, воды, песка, щебня, кг/м 3 ; ρц,, ρп, ρщ — истинные плотности цемента, песка, щебня, кг/л; Пщ — пустотность щебня; α — коэффициент раздвижки зерен щебня раствором; ρ н щ — насыпная плотность щебня, кг/л.

Первое уравнение выведено из условия, что сумма абсолютных объемов компонентов бетона равна 1м 3 плотного бетона без вовлеченного воздуха, а второе — из условия, что цементно-песчаный раствор должен заполнить все пустоты между щебнем (в стандартно-рыхлом состоянии) с некоторой раздвижкой его зерен, что необходимо для получения удобообрабатываемой бетонной смеси и хорошего связывания зерен заполнителя в единый прочный монолит).

Читайте также  Как избежать в квартире угнетающей цветовой атмосферы

7. Проверяют на пробных замесах подвижность (осадку конуса) или жесткость бетонной смеси, при необходимости вносят поправки в расчет состава бетона. Если применяют воздухововлекающие добавки, то количество вовлеченного воздуха учитывают при подсчете расхода песка.

Дата добавления: 2017-09-01 ; просмотров: 4328 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Подбор состава бетона

Правильный подбор состава бетона позволит существенно сэкономить смету расходов на строительство объекта в Ставрополе. Расчет заключается в установлении наиболее точного соотношения компонентов (песка, гравия, цемента, воды и щебня). Нужные параметры обеспечивают требуемую подвижность и жесткость смеси для принятого способа ее уплотнения, включая получение бетоном нужной степени прочности (морозостойкости, плотности и водонепроницаемости) в заданный период времени при сокращении издержек на закупку материала.

Для выполнения требуемых подсчетов следует знать данные о бетоне, возводимой конструкции, отчеты об испытаниях материала, используемых для приготовления строительной смеси. В результате проектная конструкция получит необходимую прочность и долгий срок эксплуатации, стойкость к атмосферным осадкам, водо- и огнеупорность.

Компания ООО «Стройресурс СК» предлагает услуги по подбору состава бетона. Учитывая будущее использование материала и особенности постройки, наши специалисты высчитают верные параметры ингредиентов. После этого в стенах лаборатории сотрудники проведут исследования, выполнят пробные замесы.

Показатели качества

Бетон – стройматериал, получаемый синтетическим путем. Для достижения нужного состава с приемлемыми значениями прочности и качества следует верно подобрать компоненты раствора, обоснованно и в точных пропорциях. Дополнительно следует перемещать все элементы и уплотнить их определенным объемом воды.

Для получения добавочных свойств и прочности состава необходимо добавлять различные компоненты. В качестве мелких заполнителей производители используют разные пески, гравий и щебень. На характеристики бетона влияет и качество применяемых материалов. Именно поэтому важно подобрать все элементы с учетом требований к бетонной массе. Дополнительно берется во внимание и финансовая сторона вопроса.

Качество подбора состава тяжелого или легкого бетона зависит от ряда показателей, на которые влияют пропорции компонентов:

Прочность смеси

Считается важным значением, так как от его величины зависит возможность застывшей массы противостоять нагрузкам. Определить такую характеристику позволяют данные величины разрушающей нагрузки.

Сопротивляемость к влаге

Это полезное значение, так как силу специфики бетону приходится часто контактировать с водой.

Устойчивость к низким температурам

При вычислении состава легкого или тяжелого бетона важны исследования материала при разных климатических условиях. Проверка выполняется путем осуществления нескольких циклов оттаивания и замораживания образца. Данные испытания напрямую связаны с пунктом 2, так как контакт с водой приводит к возможному возникновению трещин и даже полному разрушению бетонной массы.

Антикоррозийные свойства

Данный параметр связан тоже с прочностью готовой смеси, но состав бетона проверяется уже при агрессивном влиянии окружающей среды, или попросту говоря, на разных химических веществах.

Подбор состава бетона лабораторией ООО «Стройресурс СК» позволяет достичь нужной прочности не в ущерб бюджету строительного проекта. При выполнении расчетов специалисты учитывают прочность на сжатие бетона, его удобноукладываемость, плотность применяемых на практике заполнителей.

Мы уточним у заказчика зерновой состав компонентов, тип будущих работ с материалом, уровень пустотности крупного заполнителя. В итоге на руки клиенту выдаются лабораторные и практические исследования, помогающие определить нужный состав строительной смеси.

Пропорции компонентов

На качество состава бетона влияют свойства и соотношение используемых ингредиентов. Ранее описывалось, что любая готовая смесь состоит из воды, песка, цемента и щебня. Раствор из воды и цемента становится связующим узлом между щебнем и песком, а они помогают бетону не просаживаться, препятствуют появлению трещин при затвердевании.

Подсчитать какие расходы требуется понести на состав бетона можно несколькими способами:

  • Применяя компьютерные приложения для получения нескольких вариантов образцов исследования.
  • При использовании специальных таблиц ГОСТ 27006-2019 и СНиП 5.01.23-83, где указан расход цемента и прочих составляющих на 1м3 смеси.
  • При подборе компонентов полевым способом (собственными силами).

Следует заметить, что в России еще нет нормированного способа выяснения пропорций ингредиентов бетона, при котором были бы получены высокоточные результаты. Если предусматривается самостоятельное возведения сооружения, к которому не предъявляются особые требования, то бетон можно изготовить самостоятельно.

Для промышленного строительства следует использовать состав смеси, разработанный экспериментальным путем на бетонном заводе. Только тогда застройщик сможет получить на руки исследования из лаборатории, основанные на нормативной базе и проектной документации.

Как мы работаем

Существует большое число марок бетона с различным соотношением компонентов для готовой смеси. Материал делится на специальный и обычный. Первый вариант предусматривает использование особых добавок, которые улучшают качество массы. В итоге стройматериал используют для возведения сложных конструкций, как плотин, дамб, дорожного покрытия или декоративных работ.

Обычный бетон, как правило, задействуют при выполнении строительных задач: закладывания фундамента, мостовых опор, ЖБИ, состав с мелким щебнем пускают на отделочные строительные мероприятия.

В нашей компании ООО «Стройресурс СК» состав бетона в Ставрополе подбирается следующим путем:

  • Выявление требований к бетону с учетом характеристик эксплуатации строительного сооружения и варианта его возведения.
  • Калькуляция составляющих смеси при расчете качественных данных отдельно взятого компонента.
  • Черновая подборка количества ингредиентов с целью уточнения цементно-водного баланса, щебня, гравия и величины песка.
  • Лабораторные изучения, где состав бетона получает корректировку при осуществлении экспериментальных замесов.
  • Контроль результатов практическим путем непосредственно на объекте строительства.

Для пробных замесов наши лаборанты берут компоненты бетона с погрешностью не выше 0,1%. При этом в процессе подбора ООО «Стройресурс СК» соблюдает нормы процесса приготовления бетонных смесей, то есть вначале специалисты размешивают песок с цементов до однородной массы, после добавляется в состав крупный заполнитель и вода.

Итоговый результат исследовательский центр тестируется на уровень удобноукладываемости бетона, при необходимости специалисты добавляют песок и щебень. Этот показатель иногда получается достичь только после нескольких экспериментов. Но в итоге параметр бетонной смеси позволяет достичь легкости укладки материала максимально плотным, но тонким слоем, сохранения свойств массы при транспортировке на пункт назначения.

При нужном состоянии воды и смеси лаборанты «Стройресурс СК» проводят коррекцию параметров бетона по количеству воды и цемента. Для этого мы делаем несколько замесов с разным объемом последних двух ингредиентов, а после застывания моделей определяется наилучший вариант для клиента.

На практике состав строительной смеси можно подыскать только при помощи экспериментальных исследований, то есть когда в лабораторных условиях изготавливают несколько прототипов, а после определяют их качество в ходе испытаний. Если бетон не оправдал надежд, то специалисты делают следующие варианты, и снова принимаются за тестирование.

Процесс подборки строительной смеси в компании «Стройресурс СК» осуществляется на заводе для каждого из марок бетона. Мы не просто четко следуем технологической схемы, но и параллельно выполняем контроль качества работы в личной лаборатории с предоставлением заказчику всей необходимой документации о проведенном исследовании.

Калькулятор пропорций состава бетона

Марка бетона и, соответственно, область его применения зависит от состава бетона для фундамента, пропорции которого рассчитываются с учетом требований стандартов «Бетоны. Правила подбора составов» и «Смеси бетонные. Техусловия». Эти нормативные документы положены в основу алгоритма расчета состава бетона калькулятором.

Порядок расчета соотношения компонентов тяжелого бетона

Ингредиентами бетона являются:

  • цемент, который маркируется, начиная от М50, и до М1000;
  • мелкий заполнитель – песок, может быть крупной, средней и мелкой фракции;
  • крупнозернистый компонент – гравий;
  • вода.

Относительное соотношение составляющих бетонной смеси можно рассчитать, зная количество – объем или вес – бетона и его марку. Для перевода одних единиц в другие используется значение удельного веса компонентов. Значение плотности (удельного веса) можно найти в справочниках.

Читайте также  Выбираем удобный и красивый текстиль для спальни

Исходными данными для расчета пропорций бетонной смеси онлайн-калькулятором являются:

  • вид фундамента. Выкопировка из плана проекта поможет подсчитать периметр стен или длину ленты;

марка бетона. Каждая марка характеризуется своим соотношением компонентов;

  • параметры фундамента: его высота и толщина. При этом учитывается тот факт, что высота надземной части бетонного основания должна равняться его учетверенной толщине.

Программа осуществляет расчет объема фундамента, т. е. кубатуру необходимого бетона, простым умножением длины ленты на толщину и высоту бетонного основания.

Расчет компонентов может иметь незначительную разницу состава от реального, учитывая специфику применяемых ингредиентов – их влажность, загрязненность, неоднородность фракций заполнителей. Пропорции корректируются после производства замеса на пробу.

Расчет необходимых ингредиентов бетона на примере

Для подбора состава бетона пример его расчета основывается на конкретных размерах основания и особенностях бетона. Например, длина фундаментной ленты составляет 54 метра, его толщина – 200 мм, заглубление – 500 мм. Применяется бетон М250. Вычисления производятся в такой последовательности:

  • 1.Определяем объем бетона для укладки в основание будущего дома по формуле:
  • V = L х H х S, м³,
  • где: L – длина ленточного фундамента, м;
  • H – высота, м;
  • S – его толщина, м.
  • 2.Подставляя числовые значения величин, приведенные к одной единице измерения, получаем:
  • V = 54 х 0,5 х 0,2 = 5,4 м³

Используя специальные таблицы марок бетона и класса, основанные на проверенных рецептах соотношения составляющих, марку имеющегося цемента и марку необходимого бетона, производим расчет состава бетона на 1 м³ бетонной смеси.

Существует следующая зависимость марки бетона от марки цемента. Так, если необходим бетон М250, то цемент нужно применить М500, т. е. марка цементного связующего превышает марку бетонной смеси вдвое. Рекомендуемый состав бетона М400 на 1м³ в таблице пропорций включает цемент М400 или М500.

Рассчитывая состав бетона для отмостки, пропорции его составляющих тоже выбирают для смеси М250 (реже – М200, класс В15). Рекомендуемый состав бетона М200 на 1 м³ приводится в таблице.

Маркировка цемента Маркировка бетона Пропорции бетонной смеси по весу (цемент:песок:щебень) Объемный состав бетона (цемент:песок:щебень) Объем бетона, который получится из 10 л цемента
М400 М500 М200 1 : 2,8 : 4,8 1 : 3,5 : 5,6 1 : 2,5 : 4,2 1 : 3,2 : 4,9 54 62
М400 М250 1 : 2,1 : 3,9 1 : 1,9 : 3,4 43
М500 1 : 2,6 : 4,5 1 : 2,4 : 3,9 50
М400 М400 1 : 1,2 : 2,7 1 : 1,1 : 2,4 31
М500 1 : 1,6 : 3,2 1 : 1,4 : 2,8 36

В примере расход смеси М250 на фундамент составляет 5,4 куба бетона. Пропорции ингредиентов в м³(1:2,4:3,9) показывают, что на весь объем необходимо взять одну частьцемента М500; 2,4 частипеска; 3,9 части щебня. Сухих компонентов необходимо – 7,3 части, т. е. на одну часть приходится: 5,4 : 7,3 =0,74 м³. Соответственно:

  • песка необходимо 0,74 х 2,4 = 1,78 м³;
  • щебня нужно 0,74 х 3,9 = 2,89 м³;
  • цемента – 0,74 х 1 = 0,74 м³;
  • воды – половина от количества цемента, т. е. 0,37 м³.

Соотношение весовых частей в бетоне этой же марки 1:2,6:4,5 но на практике каждое ведро ингредиентов взвешивать неудобно. По этой причине, сделав отметки на ведре, можно быть уверенным в точном соблюдении пропорций. Их расчет во многом зависит от размера частиц заполнителей, а проведенные вычисления основываются на усредненных данных.

Расчет состава бетона

Перед тем как смешать необходимые компоненты бетонной смеси и приготовится к ее укладке, необходимо правильно рассчитать количество каждого компонента в объеме или в процентном соотношении к другим компонентам. Это нужно для того чтобы получить готовый бетон, который будет обладать необходимыми свойствами и техническими характеристиками.

Общие сведения о расчете состава бетонной смеси

Расчет компонентов бетона по процентному соотношению одного компонента к другому, производится только в тех случаях, когда необходимо получить лишь небольшое количество готовой бетонной смеси. При производстве бетона в больших количествах или для заливки большого объема, каждый компонент просчитывается согласно весу каждого компонента. Вес выбирается из расчета того, что готовый бетон должен получить необходимые характеристики.

В итоге расчет состава бетонной смеси сводится к 2 способам:

  1. соотношение «1 : X : Y», — «цемент : песок : щебень»;
  2. расход материала на 1 м 3 готового бетона, например – цемент = 250 кг, песок = 550 кг, щебень = 1050 кг, вода = 150 литров.

Состав бетона рассчитывается только с учетом сухих материалов и получив номинальный состав «1 : X : Y», его приводят к полевому (рабочему) составу «1 : X1: Y1» используя для этого специальные формулы.

Влияние марок компонентов бетона

Следующие графики показывают зависимость увеличения прочности готового бетона при нагреве от типа вяжущего вещества, которое используется в его составе.

Графики нарастания прочности:

  • а – портландцемент;
  • б – шлакопортландцемент;
  • в – пуццолановый портландцемент.

При необходимости изготовить небольшое количество бетонной смеси, ее состав можно подобрать по готовым таблицам, но только с последующей проверкой готового опытного образца из небольших замесов. При изготовлении большого количества бетонной смеси или готовой бетонной конструкции, рабочий состав бетонной смеси определяется опытным путем на основе экспериментальных замесов.

По окончании всех опытов и экспериментов назначенный состав бетонной смеси должен быть таким, чтобы после уплотнения этой смеси, готовый бетон или бетонная конструкция должна отвечать всем установленным техническим требованиям, при этом должна обеспечиваться максимальная экономия цемента, а готовый бетон должен иметь большой срок службы.

Для того чтобы бетонная смесь получилась как можно более экономически выгодной, необходимо обеспечить ее наименьшую подвижность, но которая будет допускаться к уплотнению и формовке изделий. Размеры зерен крупного заполнителя должны быть как можно больше по своему размеру, а марка вяжущего вещества должна строго соответствовать марке желаемого готового бетона.

Таблица соответствия марок вяжущего вещества и марок бетона:

Подбор состава бетонной смеси и расчет материалов на замес бетономешалки

Прочность и долговечность монолитных бетонных конструкций фундаментов напрямую зависят не только от качества применяемых материалов, способа уплотнения бетонной смеси и условий выдерживания бетона, но, главным образом, и от рационального подбора состава бетонной смеси, ее подвижности (жесткости) и дозировки материалов на замес бетономешалки.

Если объем строительства находится недалеко от бетонного завода (бетонного узла), то лучше заказать доставку бетона нужной марки с определенной подвижностью и крупностью щебня. Транспортирование бетонной смеси необходимо осуществлять автобетоносмесителями, которые не допускают потерю цементного молока, исключают попадание атмосферных осадков и прямое воздействие солнечных лучей, расслоение и нарушение однородности смеси.

В большинстве случаев при «самострое» с помощью наемных рабочих или небольших строительных фирм, не имеющих опытного специалиста или договора со строительной лабораторией, подбор состава бетона и дозировка материалов производятся «на глазок» лопатами. Подвижность бетонной смеси не контролируется (рис. 54), а для облегчения укладки в смесь добавляют излишнее количество воды, что приводит к нарушению водоцементного (В/Ц) отношения и потере прочности бетона.


Рис. 54. Схема определения подвижности (величины осадки конуса) бетонной смеси

Конечно, в условиях строительной площадки невозможно выполнить весь комплекс работ по определению качественных характеристик применяемых материалов: песка (удельный вес, объемная масса, пустотность, влажность, зерновой состав и модуль крупности, содержание глинистых частиц и органических примесей и др.); щебня (объемная масса, прочность, влажность, объем пустот, загрязненность, содержание пластинчатых и игловатых зерен и др.); цемента (удельный вес и удельная поверхность, сроки начала и окончания схватывания, активность и др.); бетонной смеси (подвижность, прочность, объемная масса, водоотделение, водонепроницаемость и др.).

Однако и в построечных условиях можно с достаточной точностью оценить некоторые свойства материалов и с помощью справочных данных выполнить подбор составов бетонных смесей различных марок.

Читайте также  Как сделать комнату светлее и просторнее

Исходные данные для расчета состава товарного бетона

При приготовлении бетонных смесей на цементе и песке без крупного заполнителя (щебня) значения В/Ц для получения мелкозернистого бетона требуемых марок уменьшают на 0,1 против указанных в табл. 20.

Приведенные в табл. 20 значения В/Ц предусматривают получение соответствующих марок бетона при твердении его в нормальных условиях, т.е. при относительной влажности воздуха 90-100% и температуре 15-20°С. Указанные в таблице значения В/Ц являются ориентировочными. Однако, как показал опыт, они обеспечивают получение бетона заданной марки лишь с незначительными отклонениями.

При использовании табл. 21 надо иметь в виду, что в ней приведены данные, полученные на основе изучения бетонов, приготовленных из смесей на природном песке с модулем крупности Мк = 2,7, при В/Ц = 0,57 и подвижностью бетонной смеси, соответствующей 5 см осадки стандартного конуса (см. рис. 54). Для бетонов, приготовленных на песке с другим модулем крупности (табл. 22), а также имеющих иные подвижность и В/Ц, данные табл. 21 следует принимать с поправками.

Определение расхода материалов на 1 м3 бетона

Требуемая прочность бетона М200

Подвижность бетонной смеси — ОК = 5 см

Наибольший размер щебня — 40 мм

Водоцементное отношение В/Ц = 0,57

Плотность цемента для портландцемента принята Yц = 3,1 г/см3

Плотность песка Yп = 2,63 г/см3, объемная масса щебня Yоб.м = 2,6 кг/л

Расход цемента Ц, кг, на 1 м3 бетона подсчитывают по формулам Ц = В : (В/Ц) или Ц = В (Ц/В), где В — расход воды, л, на 1 м3 бетона.

По табл. 21 находим расход воды — 185 л при применении щебня размером 40 мм и содержание песка — 41% общего количества заполнителей.

Ц = 185 : 0,57 = 325 кг.

Далее определяем абсолютный объем смеси песка и щебня Асм, л. Для этого из 1 м3 бетона вычитают сумму абсолютных объемов цемента и воды, т.е. абсолютный объем, занимаемый в бетоне цементным тестом:

Асм = 1000 — ((Ц/Yц)+В) ,

Асм = 1000 ((325/3,1)+185) = 1000 — 290 = 710 л.

Минимальный расход цемента для бетонов на портландцементе, твердеющих в естественных условиях, приведен в табл. 23.

Абсолютный объем песка Ап, л, определяем по формуле

Ап = (Асм*r)/100

где r — найденное по табл. 21 процентное содержание песка (41%),

Ап = (710*41)/100 = 290 л

Абсолютный объем щебня Ащ, л, находят как разность между абсолютными объемами смеси заполнителей и песка:

Ащ = Асм — Ап

Ащ = 710 — 290 = 420 л

Зная плотность песка Yп и объемную массу щебня Уоб.щ, определяют расходы песка П и щебня Щ, кг, на 1 м3 бетона:

П = 290*2,63 = 763 кг

Щ = 420*2,6 = 1092 кг

Расход материалов на 1 м3 бетона: Ц = 325кг; В = 185 л; П = 763кг; Щ = 1092 кг.

Объемная масса бетонной смеси: Yоб.б.см = 325 + 185 + 763 + 1092 = 2365 кг/м3.

Состав бетонной смеси может быть выражен весовым соотношением цемент : песок : щебень: (325/325) : (763/325) : (1092/325) = 1 : 2,3 : 3,4

Для приготовления пробных замесов количество цемента, песка, щебня и воды уменьшают в соответствии с принятым объемом пробного замеса. Затем делают пробные замесы и путем корректирования устанавливают окончательный расход воды на 1 м3 бетона, обеспечивающий заданную подвижность смеси. В том случае, когда заданное количество воды не обеспечивает требуемой подвижности бетонной смеси, в приготовленную смесь добавляют воду порциями по 2-3% от заданного количества. Для сохранения принятого В/Ц добавляют также соответствующее количество цемента. Если смесь получилась с избыточной подвижностью по сравнению с требуемой, в замес добавляют песок и щебень, сохраняя между ними принятое по расчету соотношение. Песок и щебень также добавляют порциями, по 3-5% от их веса. После корректировки пробного замеса окончательно устанавливают состав бетона.

Определение подвижности бетонной смеси

От конструктивных особенностей изделий зависит в значительной мере выбор метода их формования, а это, в свою очередь, предъявляет соответствующие требования к консистенции бетонной смеси в отношении ее подвижности и удобоукладываемости.

Бетонные смеси бывают подвижными и жесткими. Подвижные смеси при укладке легко заполняют форму и уплотняются в ней под действием собственной силы тяжести. Жесткие смеси для указанных выше операций требуют приложения подчас значительных внешних сил. Независимо от того, к какой из этих групп относится бетонная смесь, каждая из них в производственных условиях характеризуется определенной степенью подвижности. Подвижность бетонной смеси определяется по величине осадки стандартного конуса, отформованного из данной смеси (см. рис. 54).

Для определения осадки конуса потребуются средняя проба бетонной смеси, деревянная или металлическая площадка, форма конуса, стержень для стыкования смеси, стальная линейка длиной не менее 70 см, стальная линейка с делениями длиной 20-50 см, кельма.

Ход работы. На деревянную, обшитую листовой сталью площадку толщиной

25 мм, размером 70×70 см устанавливают металлическую форму в виде усеченного прямого конуса высотой 30 см, диаметром нижнего основания 20 см и верхнего 10 см. Внутреннюю поверхность формы и площадку, на которой она установлена, увлажняют водой. Затем, прижав форму к площадке (наступив на педали), в нее в три приема равными частями помещают бетонную смесь. Каждую порцию бетонной смеси в форме уплотняют 25-кратным штыкованием стальным гладким стержнем диаметром 16 мм, длиной 650 мм. Стержень при каждом штыковании должен проникать через всю толщу бетонной смеси.

После уплотнения излишек бетонной смеси срезают вровень с верхними краями формы, заглаживая кельмой поверхность смеси. Затем форму медленно поднимают строго вертикально и ставят рядом с конусом, отформованным из смеси. На форму конуса по его диаметру кладут на ребро стальную линейку длиной 70 см так, чтобы свободный конец линейки проходил через центр конуса, изготовленного из бетонной смеси. Расстояние между поверхностью бетонной смеси и ребром линейки измеряют другой линейкой с делениями с точностью до 0,5 см. Результат промера характеризует величину осадки конуса. Как правило, определение для одной и той же смеси повторяют дважды. Результат двух параллельных измерений не должен отличаться больше чем на 2 см.

Выбор подвижности бетонной смеси зависит от вида конструкции. Например, для бетонных набивных свай O.K.

4-5 см, для густоармированных плит перекрытий и монолитных фундаментных столбов O.K. = 6-8 см и т.д. В каждом случае учитываются конструктивные особенности элементов, густота армирования, воспринимающие элементом нагрузки, марка бетона и используемые фракции (размеры крупного заполнителя — щебня, гравия).

Расчет расхода материалов на один замес бетономешалки

В зависимости от объема бетонных работ на строительных объектах используются в основном бетоносмесители гравитационного типа емкостью от 60 до 3000 л. Для расчета расхода материалов на один замес примем бетономешалку с емкостью смесительного барабана (Vб) 1200 л. Производственный расход материалов на 1 м3 бетона следующий:

Цпр — 312 кг, Впр — 153 л, Ппр — 612 кг, Щ — 1296 кг.

Объемный вес влажных песка и щебня принят 1,6 и 1,495 кг/л соответственно, объемный вес цемента 1,3 кг/л, щебень применяется двух фракций: 40% щебня крупностью 10-20 мм и 60% щебня крупностью 20-40 мм. Вычислим расход материалов на один замес. Для этого определим коэффициент выхода бетонной смеси:

β = 1000/(Vц+Vп+Vщ) = 1000/((Цпр/Vоб.ц)+(Ппр/Vоб.п)+(Щпр/Vоб.щ))

β = 1000/((312/1,3)+(612/1,6)+(1296/1,495)) = 0,672

Расходы материалов на один замес бетономешалки:

цемента Ц = (Vб*β/1000)*Цпр

Ц = (1200*0,672/1000)*312 = 0,806*312 = 252 кг

воды В = (Vб*β/1000)*Впр

В = 0,806*153 = 123,4 л

песка П = (Vб*β/1000)*Ппр

П = 0,806*612 = 493 кг

щебня Щ = (Vб*β/1000)*Щпр

Щ = 0,806*1296 = 1044 кг, в том числе:

Щ10-20 = 1044*40/100 = 436 кг

Щ20-40 = 1044*60/100 = 626 кг

Материал подготовил Т. Майдалян

Ссылки на другие страницы сайта по теме «строительство, обустройство дома»: