5702

20

Таблица 4.8 – Ориентировочный расход цемента для приготовления керамзитобетонной смеси плотной структуры с жёсткостью 5 … 8 с [17]

Примечание - *При нормировании классов по прочности на сжатие – требуемая прочность.

Таблица 4.9 – Коэффициенты изменения расхода цемента [17]

Таблица 4.10 – Ориентировочный расход воды для приготовления

бетонной смеси с использованием плотного песка и пористого

крупного заполнителя [17]

Примечание – При использовании пористого песка расход воды увеличивается на (30 – 50) л.

Таблица 4.11 – Объёмная концентрация крупного заполнителя для лёгких бетонов на плотном песке [17]

Примечание – Значения φ даны при расходе цемента 300 кг. При большем расходе цемента значение φ следует увеличивать на 0,01 на каждые 100 кг цемента, при меньшем расходе цемента – соответственно уменьшать.

Таблица 4.12 – Оптимальная объёмная концентрация крупного

заполнителя [17]

где к.ц.т – плотность зёрен крупного заполнителя в цементном тесте, кг/м3;

при отсутствии данных принимается равной 1,05 ρк, где ρк – средняя плот-

ность зёрен крупного заполнителя, кг/м³. В учебной работе допускается принимать ρк ≈ 1,84ρн.к для гравия и ρк ≈ 2ρн.к для щебня, где ρн.к – насыпная плотность крупного заполнителя, кг/м³.

где ρб – требуемая плотность бетона, кг/м³. Обычно в качестве ρб подстав-

ляют марку бетона по средней плотности D, но надо иметь в виду, что марка - это предельно допустимая плотность. Поэтому для обеспечения не-

которого "запаса" по плотности лучше принимать ρб = D – (30 – 70) кг/м³;

1,15 – коэффициент, показывающий во сколько раз масса цементного камня в 1 м³ бетона больше массы исходного цемента. Надо заметить, что при полной гидратации портландцемента этот коэффициент по разным дан-

24

ным составляет 1,23 – 1,27, но плотность бетона определяется обычно в воз-

расте 28 сут, в котором полная гидратация в большинстве случаев не дости-

гается.

Если применяется два вида песка – плотный и пористый, то далее определяется расход каждого из них.

1000(1 – ) – П ∙ Свпл – Ц/ ц – В0 – В2 – В3

где Вппл, Вппор – водопотребность соответственно плотного и пористого песка, %;

ппл – истинная плотность зёрен плотного песка, г/см³;

п.ц.тпор – средняя плотность зёрен пористого песка в цементном тесте,

25

Расход плотного песка рассчитывается:

Ппл = П – Ппор. (4.12)

Если расход плотного или пористого песка окажется меньше 20 кг, то его не применяют.

4.2.9 Уточняется расход воды путём введения поправок В1, В2, В3.

Поправка на водопотребность песка рассчитывается по формуле

П

ρп.ц.т

где ρп.ц.т – плотность песка в цементном тесте. Для плотного песка ρп.ц.т = ρп,

где ρп – средняя плотность зёрен песка. При отсутствии данных допускается принимать для пористого песка ρп.ц.т = 1,05 ρп.

В учебной работе допускается принимать для плотного песка ρп.ц.т ≈

1,75ρнп, где ρнп – насыпная плотность песка; для пористого песка ρп.ц.т ≈

1,82ρнп.

Также расход воды должен быть откорректирован при применении пластифицирующих или водоредуцирующих химических добавок.

Рассчитывается окончательный расход воды В = В0 + В1 + В2 + В3 (4.14)

4.2.10 При проектировании составов лёгких бетонов марок по плотно-

сти D1200 и менее (см. п. 4.2.6) сначала рассчитываются поправки расхода воды В1 – В3 . При этом вместо φ в формулу 4.11 подставляют φопт, опреде-

ляемое по таблице 4.12.

Затем находятся расходы заполнителей путём решения системы урав-

нений 4.6 и 4.15.

26

4.3 Порядок выполнения работы

4.3.1 Исходные данные для расчёта студентам предоставляет препода-

ватель. Исходными данными являются:

-вид и условия эксплуатации конструкции;

-проектный класс бетона по прочности на сжатие – В;

-проектная марка бетона по средней плотности – D;

-коэффициент вариации прочности бетона – Vп;

-требуемая подвижность или жёсткость бетонной смеси ( в силу осо-

бенностей учебной лабораторной работы жёсткие бетонные смеси проекти-

ровать не рекомендуется). При применении в лабораторной работе умень-

шенного по сравнению со стандартным конуса фактическая осадка при за-

месе должна уменьшаться по сравнению с заданной в 2,5 раза;

-истинная плотность цемента – ρц;

-вид крупного заполнителя;

-марка крупного заполнителя по насыпной плотности;

-насыпная плотность крупного заполнителя – ρнк;

-средняя плотность зёрен крупного заполнителя – ρк;

-плотность крупного заполнителя в цементном тесте – ρк.ц.т;

-наибольший номинальный размер зёрен крупного заполнителя;

-вид песка;

-истинная плотность песка – ρп;

-насыпная плотность песка – ρнп;

-плотность пористого песка в цементном тесте – ρп.ц.т;

-водопотребность песка – ВПп.

Значения некоторых показателей сырьевых материалов можно брать из предыдущих лабораторных работ. Для приближённых расчётов допускается принимать следующие значения характеристик материалов:

- ρц = 3,15 г/см³;

27

-ρп = 2,63 г/см³ (для плотного песка);

-ВПп = 7 % (для плотного песка).

4.3.2Рассчитывается основной лабораторный состав лёгкой бетонной смеси по методике п. 4.2.

4.3.3Рассчитываются два дополнительных состава бетонной смеси с увеличенным и уменьшенным на (10 – 15) % расходом цемента.

В учебной работе допускается в дополнительных составах вместо рас-

хода цемента варьировать расход крупного заполнителя в пределах

± (10 – 20) %.

Все результаты расчётов заносятся в журнал лабораторных работ.

5 Лабораторная проверка состава лёгкой бетонной смеси

5.1 Проведение опытного замеса. Изготовление контрольных образцов

5.1.1 Для проведения опытного замеса необходима следующая аппара-

тура и инструмент:

- весы с верхним пределом измерений до 10 кг, обеспечивающие по-

грешность взвешивания не более 0,1 %;

-гири 5 кг, 2 кг (2 шт.), 1 кг;

-линейки измерительные длиной не менее 300 мм – 2 шт.;

-секундомер или часы с секундомером;

-стеклянные мерные цилиндры с верхним пределом измерений

500 мл и 250 мл или 100 мл;

- стальной мерный цилиндр объёмом 2 л (2 шт.);

28

-комплект приспособлений для определения подвижности бетонной смеси: уменьшенный стандартный конус с загрузочной воронкой, гладкий лист, стержень-штыковка;

-вибрационная площадка;

-зажимы для крепления формы на виброплощадке;

-металлические формы для изготовления не менее девяти стандартных образцов с размерами 70,7 × 70,7 × 70,7 мм или не менее шести образцов –

кубов с ребром 100 мм;

-металлические тазы (3 шт.);

-круглая лопатка для перемешивания бетонной смеси;

-совки (4 шт.);

-чашки или тазы для материалов (6 шт.);

-кельма или нож для заглаживания смеси в форме.

5.1.2 Рекомендуемый объём лабораторного замеса Vз = (2,5 – 4) л .

Предварительно на этот объём следует пересчитать расходы всех материалов по формуле

Мзi = Мi · 0,001Vз, кг, (5.1)

где Мзi – расход i-го материала (цемента, воды, заполнителей) на замес, кг;

Мi – расход i-го материала на 1 м³ бетонной смеси, кг.

5.1.3 Твёрдые компоненты взвешивают на весах, воду рекомендуется отмеривать по объёму в стеклянном мерном цилиндре.

Рекомендуется отмеренный крупный заполнитель перед замесом за-

лить частью отмеренной на объём замеса воды. Выдержка до замеса должна быть не менее 5 мин.

Перед приготовлением замеса инструменты, которые будут соприка-

саться с бетонной смесью, протирают влажной тканью. В металлический таз высыпают взвешенный песок, в него высыпают цемент и перемешивают ло-

паткой до получения однородной по цвету смеси. Затем в неё высыпают взве-

шенный крупный заполнитель и снова перемешивают (если заполнитель был

29

предварительно замочен – то высыпают вместе с водой). Затем в середине смеси делают углубление, выливают в него примерно половину отмеренной воды и через 30 с тщательно перемешивают смесь, постепенно добавляя в неё оставшуюся воду. Продолжительность перемешивания должна быть не менее 5 мин.

Не рекомендуется выливать в замес сразу всю отмеренную воду. При избытке воды это упростит корректирование состава смеси.

5.1.4 При помощи уменьшенного конуса студенты определяют по-

движность бетонной смеси. Если осадка окажется меньше заданной, то в бе-

тонную смесь добавляют примерно (5 – 10) % воды. Корректирование повто-

ряют до тех пор, пока не получится заданная подвижность.

Если осадка конуса окажется больше заданной, то в бетонную смесь добавляют по (5 – 10) % цемента, песка и крупного заполнителя до тех пор,

пока не получится заданная подвижность.

Не рекомендуется производить более двух корректировок.

После каждого добавления материалов бетонная смесь должна быть тщательно перемешана.

Все корректирующие добавки материалов должны быть записаны в журнал.

5.1.5 Производится определение плотности бетонной смеси ρсм.ф. Для этого смесью заполняют стальной мерный цилиндр. Мерный цилиндр пред-

варительно должен быть взвешен. Смесь уплотняют вибрированием анало-

гично п. 5.1.6.

Цилиндр с бетонной смесью взвешивают на весах. Все результаты за-

писывают в журнал.

Фактическую плотность бетонной смеси рассчитывают по формуле

ρсм.ф = (mсм+ц – mц)/Vц, кг/м³, (5.1)

где mсм+ц – масса цилиндра с бетонной смесью, кг; mц – масса пустого цилиндра, кг;