«Технология бетонных и железобетонных изделий»

1.2.2 Подбор и корректировка состава бетона

Исходные данные:
Тяжелый бетон классаС^25/30; f_б=38,6 МПа П2 (ОК 8-9 см);
Портландцемент:М500;f_ц=49 МПа.
Песок: М_к ≥ 2,W=5%.
Щебень гранитный: ,W=3%.
Химическая добавка: Стахемент С-3, дозировка 0,3%-0,8% по сухому веществу.
Общая методика выполнения расчетов
Рассчитывают водоцементное отношение


д. ед.,

где k_з - коэффициент, учитывающий влияние крупного заполнителя на прочность бетона (для щебня равен 1,0, а для гравия 0,9);

f_ц - активность цемента, МПа;
f_б - требуемая прочность бетона в проектном возрасте, МПа.
Рассчитывают объем цементного теста


м³.
Коэффициент k_ок для подвижной смеси (ОК, см):
k_ок = 0,17 · ОК^0,1= 0,17 · 9^0,1= 0,212
Определяют расход цемента
=385 кг,
где ρ_ц, ρ_в - плотность цемента, воды соответственно, кг/м³.
Рассчитывают расход воды
= кг.
Определяют долю песка в смеси заполнителей для подвижной смеси (ОК, см)
= =32,8%,

где r_о - начальная доля песка в смеси заполнителей (для конструкций с обычным армированием принимается равным 40 %, а для густоармированных - 45 %).

Определяют расход мелкого заполнителя
= =552 кг,
где ρ_п и ρ_щ - плотность в зернах песка (около 2630) и щебня (около 2670) соответственно, кг/м³.
Определяют расход крупного заполнителя
= =1148 кг.
Расчетная плотность бетонной смеси представляет собой сумму всех компонентов
ρ_бсм = Ц + П + Щ + В= 385+552+1148+177,1 = 2232 кг/м³.


Расчет для проектирования состава бетона с добавками
Рассчитывают возможное сокращение расхода воды в бетоне с пластифицирующей добавкой при сохранении заданной удобоукладываемости бетонной смеси:
%,
где k_п – коэффициент пластификации, зависящий от группы эффективности (по СТБ 1112-98) пластифицирующей добавки и удобоукладываемости бетонной смеси;
D - дозировка пластифицирующей добавки по сухому веществу, % от массы цемента;
С3А - содержание С3А в цементе, %.
Коэффициент пластификации при осадке конуса (ОК, см) бетон­ной смеси
k_п = k_эф + 2 · ОК= 70 + 2 · 9=88 %.
Коэффициент эффективности пластифицирующей добавки (kэф), например, для добавок первой группы равен 70, для гиперпластификаторов 120.
Рассчитывают расход воды в бетонной смеси с пластиицирующей добавкой при сохранении заданной удобоукладываемости смеси
=163,6кг.
Если пластифицирующую добавку вводят с целью экономии рас­хода цемента при сохранении водоцементного отношения, удобоукладываемости бетонной смеси и физико-механических характери­стик бетона, то пересчитывают расход цемента:
кг.
Затем увеличивают расход песка для компенсации уменьшения объема бетонной смеси из-за снижения расходов воды и цемента:
=624 кг.
Пересчитывают расчетную плотность бетонной смеси с пласти­фицирующей добавкой:
ρ_бсм = Ц_д + П_д + Щ + В_д = 356 +624+1148+163,6=2292 кг/м³.
Рабочий состав бетона ( с учетом влажности заполнителей).
Ц_р=Ц_ф=356 кг;
П_р=П_ф+ = 579,6 кг;
Щ_р=Щ_ф+ = 1182,44 кг;
В_р=В_ф- =101,6 л;
где Wп и Wщ – влажность песка и щебня в %;