Are You suprised ?

Ориентировочный расход воды л/м³, в зависимости от вида заполнителя и характера бетонной смеси

Удобоукладываемость бетонной смеси		Наибольшая крупность зерен, мм
		Гравия щебня
Осадка конуса, мм	Жесткость, мм	10	20	40	70	10	20	40	70
9-12	-	215	200	185	170	230	215	200	185
6-8	-	205	190	175	160	220	205	190	175
3-5	-	195	180	165	150	210	195	180	165
1-2	-	185	170	155	140	200	185	170	155
-	30-50	165	160	150	-	175	170	160	-
-	60-80	155	150	140	-	165	160	150	-
-	90-120	145	140	135	-	160	155	140	-
-	150-200	135	130	128	-	150	145	135	-

Таблица 6.10

Минимальный расход цемента для получения нерасслаивающейся плотной бетонной смеси

Смесь	Цмин, кг/м^3, припредельной крупности заполнителя, мм
	10	20	40
Особо жесткая	160	150	140
Жесткая	180	160	150
Малоподвижная	200	180	160
Подвижная	220	200	180
Литая	250	220	200

3. Содержание крупного и мелкого заполнителя определяют из уравнения абсолютных объемов.

Для определения П и К составляется система из двух уравнений. Первое уравнение – уравнение абсолютных объемов; второе уравнение выражает следующее условие: цементно-песчаный раствор должен заполнить все пустоты между крупным заполнителем с некоторой раздвижкой зерен.

Ц/ρ_ц + В/ρ_в + П/ρ_п + К/ρ_к = 1000,

Ц/ρ_ц + В/ρ_в + П/ρ_п=КαV_k/ρ_ок,

где V_k – пустотность крупного заполнителя в долях единицы;

ρ_ок - насыпная плотность, кг/л;
α – коэффициент раздвижки зерен заполнителя (табл.6.11)

Решая совместно эти уравнения, определяют расход крупного заполнителя и песка на 1 м³ бетона:

,


,


,

Таблица 6.11

Значение коэффициента α для подвижных бетонных смесей.

Расход цемента, кг/м^3	коэффициент α при В/Ц
	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
250	-	-	1,26	1,32	1,32
300	-	1,3	1,36	1,42	-
350	1,32	1,38	1,44	-	-
400	1,4	1,46	-	-	-
500	1,5	1,56	-	-	-

Результаты расчета заносят в таблицу:

Материал	Расход материалов на 1м^3 бетона для составов
	1	2	3
Цемент Вода Песок Крупный заполнитель

По данным таблицы определяют расчетную среднюю плотность бетона ρ₀, кг/м³:

ρ₀=Ц+В+П+К

Б. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА РАСЧЕТНОГО СОСТАВА БЕТОНА


Определение подвижности бетонной смеси.

Состав бетона, полученный расчетом, является ориентировочным. Для его уточнения готовят пробный замес объемом 10-50 литров, сохраняя весовое соотношение исходных материалов. Все компоненты тщательно перемешивают и проверяют подвижность бетонной смеси. Подвижность, характеризуемую осадкой конуса в см, определяют с помощью стандартного конуса (рис.6.4).

Внутреннюю поверхность конуса смачивают водой, конус устанавливают на гладкую площадку и укладывают в него последовательно тремя слоями бетонную смесь. Каждый слой уплотняют 25 раз штыкованием металлическим стержнем диаметром 16 мм. Излишек бетона срезают. Затем конус осторожно снимают вертикально вверх и ставят рядом с конусом бетонной смеси.

Рис 6.4. Стандартный конус для определения подвижности бетонной смеси

Для измерения осадки бетонного конуса металлическую линейку укладывают ребром на верх формы и измеряют с точностью до 0,5 см расстояние от нижней грани линейки до верха бетонной смеси. Осадка конуса вычисляется как среднее арифметическое двух определений. Если удобоукладываемость соответствует заданию, то смесь не требует корректировки. Если удобоукладываемость меньше требуемой, в расчет состава вносят поправки – увеличивают количество воды и цемента, без изменения В/Ц (5-10% начального содержания). Если удобоукладываемость больше требуемой, добавляют порциями (5-10%) песок и крупный заполнитель, добиваясь заданного показателя.

Изготовление образцов для определения прочности бетона и их испытание

Из бетонной смеси, имеющей подвижность или жесткость, отвечающую заданию, формуют кубы по 1 серии (3 образца) на каждый срок испытания. Минимальные размеры кубов принимают в зависимости от наибольшей крупности зерен заполнителя Д_наиб.:

Д_наиб = 20 мм – размеры образца не менее 100х100х100
Д_наиб = 40 мм – размеры образца не менее 150х150х150
Д_наиб = 70 мм – размеры образца не менее 200х200х200
Форму, предварительно взвешенную, заполняют бетонной смесью с некоторым избытком и вибрируют на виброплощадке, избыток бетонной смеси срезают и тщательно заглаживают поверхность образцов. Формы с образцами взвешивают и определяют среднюю плотность бетонной смеси:


,

где m – масса пустой формы, кг;

m₁ – масса формы с уплотненной бетонной смесью, кг;
V – объем формы, л;
Ρ_{0 бет} – средняя плотность бетонной смеси;

Средняя плотность определяется по значениям плотности трех образцов. Фактическая плотность бетонной смеси должна совпадать с расчетной, допускаемое отклонение ±2%.

Хранят образцы в формах, покрытых влажной тканью, не менее суток, затем вынимают из формы и помещают в камеру нормального твердения, в которой поддерживают температуру 20±2ºС и относительную влажность воздуха не менее 90%. Образцы испытывают в возрасте 28 суток на гидравлическом прессе и определяют предел прочности на сжатие, МПа, по формуле:
,

где P_раз – разрушающая нагрузка, кН;

S_обр – площадь поперечного сечения образца см²;
Прочность выражают в кгс/см² (1 кгс/см² = 0,1 МПа) и устанавливают марку бетона. Стандартные образцы для определения марки бетона 150х150х150мм; при определении марки на образцах другого размера, полученные результаты необходимо умножать на переводной коэффициент согласно табл.6.12.
Таблице 6.12.
Переводные коэффициенты к эталонной кубиковой прочности бетона.

Размеры образца, в мм	Коэффициент
200х200х200	1,05
150х150х150	1,00
100х100х100	0,95
70,7х70,7х70,7	0,85

По условиям организации учебного процесса образцы обычно испытывают в возрасте 7 или 14 суток. Для приведения результатов испытания к стандартным 28 суточным используется формула:

,
где R₂₈ – предел прочности при сжатии в возрасте 28 суток;
R_n – предел прочности при сжатии в возрасте n суток;
N – возраст образца в сутках при испытании.
Для приблизительных расчетов можно пользоваться коэффициентами:
для 7-суточных образцов – 1,5;
для 14 – суточных образцов – 1,28.


Результаты испытаний.

Состав	Размеры образцов, см	Возраст образцов, сут.	Площадь поперечного сечения, см^2	Показания манометра	Разрушающая нагрузка	Предел прочности на сжатие, кгс/см^2	Поправочный коэффициент на размеры образца	Предел прочности при сжатии образцов 15х15х15 см		Поправочный коэффициент на сроки испытания	Средний предел прочности в возрасте 28 суток, кгс/см^2
								Отдельных образцов	Средний для трех образцов

Состав бетона признается соответствующим заданию если бетонная смесь обеспечивает получение бетона требуемой прочности с допускаемым отклонением 10 – 15%. Превышение заданной прочности свыше 15% не допускается, так как оно ведет к перерасходу цемента. В случае больших отклонений состав бетона корректируют, изменяя расход цемента, и снова проводят расчеты и испытания.

По результатам испытаний образцов трех составов бетона строят график R_б=f(В/Ц)