3599

30

5.1.7 Рассчитывается уточнённый расход каждого компонента на 1 м³ бетонной смеси по общей формуле

где М1i – уточнённый расход материала;

М1зi – расход материала на замес с учётом корректирующих добавок, кг.

5.2 Испытание контрольных образцов

5.2.1 Для испытания бетона на прочность необходима следующая ап-

паратура:

-линейка измерительная длиной не менее 200 мм или штангенциркуль любого типа;

-пресс (машина испытательная), обеспечивающая нагружение образ-

цов со скоростью (0,4 − 0,8) МПа/с (что составляет для образцов – кубов с ребром 100 мм от 4 до 8 кН/с или от 400 до 800 кгс/с) и погрешность измере-

ния не более 1 %. Шкалу пресса выбирают так, чтобы предполагаемая разру-

шающая нагрузка находилась в пределах (20 − 80) % шкалы.

5.2.2 Образцы перед испытанием должны быть очищены щёткой от опилок.

Образцы, имеющие дефекты (недоуплотнение, сколы более 10 мм, ино-

родные включения, трещины), отбраковывают и не испытывают.

5.2.3 У каждого образца непосредственно перед испытанием измеряют линейкой или штангенциркулем размеры сечения. Рекомендуется измерять длину и ширину каждой опорной грани по середине и вычислять среднее

31

арифметическое значение. Опорными должны служить любые две противо-

положные боковые грани образца, чтобы сжимающая сила при испытании была направлена параллельно слоям укладки бетонной смеси в формы.

5.2.4Образец устанавливается одной из опорных граней в центр нижней плиты пресса. Испытание проводит лаборант. Образец доводят до разрушения, поддерживая скорость в пределах (0,4 – 0,8) МПа/с. При этом нагружение должно длиться не менее 30 с. Студенты записывают в журналы максимальную (разрушающую) нагрузку для каждого образца.

5.2.5Прочность каждого образца вычисляется по формуле

где Fр – разрушающая нагрузка, Н;

А – площадь сечения образца, мм²;

αм – масштабный коэффициент для перехода к прочности стандартного образца-куба с ребром 150 мм. αм принимается для образцов-кубов равным:

-0,85 при длине ребра 70,7 мм;

-0,95 при длине ребра 100 мм;

-1,0 при длине ребра 150 мм;

-1,05 при длине ребра 200 мм.

5.2.6 Прочность бетона в серии из трёх образцов определяется как сред-

нее арифметическое из двух наибольших значений прочности. Результат округляют до десятых.

5.2.7 Полученное значение сравнивают с требуемой прочностью бе-

тона – Rт и делают заключение о соответствии или несоответствии прочности

бетона заданию.

32

6 Расчёт производственного состава бетонной смеси и расчёт расхода материалов на замес бетоносмесителя

6.1 Лабораторный замес проводят на сухих заполнителях. Такой состав бетонной смеси называют лабораторным или номинальным. В производ-

ственных условиях заполнители всегда влажные. Следовательно, приготов-

ленная в заводских условиях по номинальному составу бетонная смесь фак-

тически будет содержать пониженное количество заполнителей и повышен-

ное количество воды, что приведёт к снижению прочности бетона. Поэтому на производстве обязательно производят пересчёт состава бетонной смеси с учётом фактической влажности заполнителей. Такой состав называют произ-

водственным.

6.2 Расходы материалов для производственного состава рассчитывают следующим образом:

где Ц1, П1, Щ1, В1 – расходы материалов на 1 м³, пересчитанные по результатам лабораторного замеса, кг;

Wп и Wщ – влажность соответственно песка и крупного заполни-

теля, %.

Следует отметить, что содержание материалов в номинальном и про-

изводственном составах бетона одинаковое, т.е. они отличаются только тем,

33

что в производственном составе часть воды изначально находится в запол-

нителях и дозируется вместе с ними.

6.3 Объём замеса в бетоносмесителе может отличаться от 1 м³, поэтому требуется пересчёт расходов материалов на объём готового замеса Vз. Вели-

чина готового замеса (максимального) является одной из технических харак-

теристик бетоносмесителей и обычно указывается в техническом паспорте.

В этом случае расчёт расходов материалов на замес ведётся по формуле (5.1).

Иногда вместо этого в документах указывается вместимость бетонос-

месителя – «объём бетоносмесителя по загрузке» Vзагр. В этом случае пред-

варительно следует рассчитать коэффициент выхода бетонной смеси Кв, ко-

торый представляет собой отношение объёма готовой бетонной смеси к сум-

марному объёму всех твёрдых компонентов смеси до их перемешивания:

Расходы материалов рассчитываются по формуле

где Мзi – расход i-го материала (цемента, воды, заполнителей) на мак-

симальный замес в бетоносмесителе, кг;

Мпi – расход i-го материала на 1 м³ бетона производственного со-

става.

34

7 Пример подбора состава тяжёлой бетона

7.1 Задание: подобрать состав тяжёлого бетона класса по прочности на сжатие В25 для заводского изготовления сплошных плит перекрытий с обычным армированием, формуемых методом объёмного вибрирования (на вибрационной площадке). Тепловая обработка плит будет производиться в ямных пропарочных камерах по "обычному" режиму. Отпускная прочность бетона – 70 %. Коэффициент вариации прочности бетона неизвестен.

Рассчитать расходы материалов на замес бетоносмесителя 1,25 м³. 7.2 Сырьевые материалы:

- портландцемент ЦЕМ II/В 42,5Н по [10] с НГЦТ = 33 %.

ρц = 3,15 г/см³;

-песок речной мелкий с Мк = 2,1 по ГОСТ 8736 [3]. ρп = 2,61 г/см³; ρнп

=1430 кг/м³; Wп = 1,5 %;

-щебень дроблёный из гравия фракции 5 – 10 мм марки по прочности

800 по ГОСТ 8267 [2]. ρщ = 2,45 г/см³; ρнщ = 1380 кг/м³ Wщ = 1 %.

7.3 Теоретический расчёт состава бетонной смеси на 1 м³

7.3.1 Рассчитывается требуемая прочность бетона по формуле (4.9): Rт = В · Кт = 25 · 1,28 = 32 МПа.

7.3.2 По формуле (4.1) определяется цементноводное отношение. В

формуле принимается знак минус, т.к. Rт < 48 МПа. Коэффициент А прини-

мается равным 0,55, т.к. заполнители низкокачественные). Т.к. методики определения активности цемента по старому (отменённому) и по действую-

щему [5] стандартам не совпадают, то в формулу (4.1) надо подставлять ак-

тивность цемента (фактическую, если она известна, или класс, если неиз-

вестна) с коэффициентом 1,15:

36

П = [1000 – (,, + + , , )] · 2,61 = 517 кг.

7.4 Расчёт производственного состава бетонной смеси и расходов

материалов на замес бетоносмесителя

7.4.1Расходы песка, щебня и воды рассчитываются по формулам (6.1)

–(6.3):

Пп = П1 (1 + 0,01Wп) = 517·(1+1,5:100) = 525 кг;

Щп = Щ1 (1 + 0,01Wщ) = 1136·(1+1:100) = 1147 кг;

Вп = В1 + П1 + Щ1 – Пп – Щп = 220+517+1136-525-1147 = 201 кг.

7.4.2 Производственный состав бетонной смеси:

Цп = 372 кг;

Пп = 525 кг;

Щп = 1147 кг;

Вп = 201 кг.

7.4.3 Расходы материалов на замес бетонной смеси объёмом 1,25 м³

рассчитываются по формуле (5.1):

Цз = Цп · 1,25 = 372 · 1,25 = 465 кг;

Пз = Пп · 1,25 = 525 · 1,25 = 656 кг;

Щз = Щп · 1,25 = 1147 · 1,25 = 1434 кг;

Вз = Вп · 1,25 = 201 · 1,25 = 251 кг.

38

-плотной (бетоны, у которых пространство между зёрнами крупного и мелкого или только мелкого заполнителя заполнено затвердевшим вяжущим

ипорами вовлечённого газа или воздуха, в том числе образующихся за счёт применения добавок, регулирующих пористость);

-поризованной (бетоны, у которых пространство между зёрнами круп-

ного и мелкого или только мелкого заполнителя заполнено затвердевшим вя-

жущим и порами вовлечённого газа или воздуха, в том числе образующихся за счёт применения добавок, регулирующих пористость);

- ячеистой (ячеистые бетоны – бетоны, у которых основную часть объ-

ёма составляют равномерно распределённые поры в виде ячеек, полученных с помощью газо- или пенообразователей) - «газобетоны», «пенобетоны», «га-

зопенобетоны»; - крупнопористой (крупнопористые бетоны – бетоны, у которых про-

странство между зёрнами крупного и мелкого заполнителя не полностью за-

полнено или совсем не заполнено мелким заполнителем и затвердевшим вя-

жущим).

А.5 По условиям твердения бетоны подразделяют на твердеющие:

-в естественных условиях;

-в условиях тепловой обработки при атмосферном давлении;

-в условиях тепловлажностной обработки при давлении выше атмо-

сферного (бетоны автоклавного твердения).

А.6 По стойкости к видам коррозии бетона подразделяются на:

- А – бетоны, эксплуатируемые в среде без риска коррозионного воз-

действия (ХО);

-Б − бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием карбонизации (ХС);

-В − бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием хлоридов (XD и XS);

39

-Г − бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей коррозию под действием попеременного замораживания и оттаивания (XF);

-Д − бетоны, эксплуатируемые в среде, вызывающей химическую кор-

розию (ХА).

А.7 По прочности бетоны подразделяются на:

-средней прочности (класс по прочности при сжатии В50 и менее);

-высокопрочные (класс по прочности при сжатии В60 и более).

А.8 По скорости набора прочности в нормальных условиях твердения бетоны подразделяют на:

- быстротвердеющие (отношение прочности в возрасте 2 сут к прочно-

сти в возрасте 28 сут R2/R28 > 0,4);

- медленнотвердеющие (R2/R28 ≤ 0,4).

А.9 По средней плотности бетоны подразделяют на:

-особо лёгкие (марки по средней плотности менее D800);

-лёгкие (то же от D800 до D2000);

-тяжёлые (то же более D2000 до D2500);

-особо тяжёлые (то же более D2500).

А.10 По морозостойкости бетоны подразделяют на:

-низкой морозостойкости (марки по морозостойкости F150 и менее);

-средней морозостойкости (марки по морозостойкости более F150 до

F1300);

- высокой морозостойкости (марки по морозостойкости более F1300).

А.11 По водонепроницаемости бетоны подразделяют на:

- низкой водонепроницаемости (марка по водонепроницаемости менее

W4);

- средней водонепроницаемости (марки по водонепроницаемости от

W4 до W10);

- высокой водонепроницаемости (марки по водонепроницаемости бо-

лее W12).