Пример расчета состава бетона | Строительный вестник

Задание.

Выбрать материалы и провести подбор состава бетона класса B30 для пустотных плит перекрытий, изготавливаемых непрерывным формованием на длинных стендах. Толщина конструкции 220 мм, диаметр отверстий 160 мм, минимальная толщина стенок 30 мм. Конструкция густоармированная, бетонирование производится на технологической линии БФ в цехе завода ЖБИ. Перемешивание бетонной смеси производится на двухвальной бетономешалке объем по выходу 1м³. Материалы: портландцемент R_ц 500 Д15, высокопрочный гранитный щебень фракции 5-20, песок с М_кр = 2,4.

Выбор материалов

Для расчета состава бетона используем метод «абсолютных объемов». Поскольку в формулах метода принят показатель – предел прочности бетона при сжатии (марка), необходимо перейти от класса бетона к его марке. Так как в задании не указан коэффициент вариации прочности бетона для предприятия–изготовителя, то приходится воспользоваться коэффициентом вариации, установленным нормативными документами для заводов сборного железобетона. Для тяжелого бетона ν=13,5%. При обеспеченности 95% формула пересчета примет вид:

         .

В качестве второй проектной величины при расчете состава бетона принимается удобоукладываемость, характеризуемая подвижностью (ОК, см) или жесткостью (Ж, с).

Известно, что на линиях непрерывного формирования (за исключением экструдеров) успешно уплотняются бетонные смеси с ОК=1-4 см.

Высокая прочность бетона (390 кг/см²) требует качественных заполнителей и цемента. С целью минимизации стоимости материалов выбираем (из доступных предприятию по дальности перевозки) портландцемент Rц 500Д15, поскольку к плитам перекрытий по условиям эксплуатации не предъявляются специальные требования (морозостойкость, водонепроницаемость, водопоглощение).

В качестве крупного заполнителя выбираем гранитный щебень фракции 5-20 без дополнительной промывки и активации поверхности. Выбор фракции крупностью до 20 мм вызван минимальной толщиной стенок плит перекрытий и высокой густотой армирования.

Из песков выбираем карьерный средней крупности (М_кр=2,4) в связи с небольшой дальностью его возки и приемлемым гранулометрическим составом. Все материалы удовлетворяют требованиям Государственных стандартов.

 Данные для расчета состава бетона:

Проектные данные: R_б=390 кг/см², ОК=2см.

Исходные данные по материалам: 

Цемент R_ц 500 Д15, ρ_ц=3,12т/м³, ρ_нц=1,3 т/м³        

Щебень Д_max=20, ρ_щ=2,72т/м³, ρ_нщ=1,36т/м³

Песок М_кр=2,4, ρ_n=2,66т/м³, ρ_нn=1,52т/м³.

Расчет расхода материалов на 1м³ бетонной смеси

Для определения, гарантирующего получение бетона заданной прочности используем уравнение (4):

Расход воды (л), обеспечивающей требуемую удобоукладываемость определяем по графикам, приведенным на Рис. 3 и откорректированным на использование щебня 5-20:

                                                     В=170+10=180 л/м³

Расход цемента определяем по формуле (7):

Для определения расхода щебня воспользуемся формулой (13):

В формуле имеются показатели, требующие предварительного определения: n- пустотность щебня, α- коэффициент раздвижки

284 л/м³

тогда

1124 кг/м³

количество песка определяется по формуле (14):

= 806 кг/м³                                                                     

Ориентировочно проверим правильность расчетов из условий примерного веса 1 м³ бетонной смеси – 2400 кг:

                                324+180+1124+806=2434 кг.

Метод «абсолютных объемов» не позволяет расчетами однозначно определить состав бетона, поэтому на опытном замесе уточним, получатся ли при установленных расчетом расходах материалов требуемые характеристики по прочности бетона и удобоукладываемости бетонной смеси.

Для корректировки состава принимаем объем пробного замеса – 10 литров. Расход материалов на замес, составляет:

          Ц=3,24 кг; В=1,8 л; Щ=11,2 кг; П=8 кг.

После перемешивания смеси и определения ее подвижности оказалось, что ОК=0-1 см. Для ее увеличения потребовалось добавить 5% цементного теста или 1,42 л, что соответствует 0,9л В и 1,62кг Ц.

Введение указанного количества цементного теста привело к увеличению подвижности смеси до ОК=2-3 см, что может быть признано удовлетворительным результатом.  Но, в связи с введением в смесь дополнительных материалов, состав смеси также изменился и нуждается в корректировке.

= 2,17 т/м³

Фактические расходы материалов кг на 1 м³ бетонной смеси составили:

тогда вес 1 м³ бетонной смеси – 2344 кг.

Для корректировки состава по прочности – к кубам, изготовленным из приведенных выше материалов, добавим еще две серии кубов, изготовленных из смесей с тем же расходом воды, но при

                                   и 

После выдержки в течение 28 суток в камере нормального хранения, кубы были испытаны и показали следующую прочность:

                                         ; R1=325;

                                         R2=370;

                                          ; R3=410.

Построенный график (Рис.6) позволил уточнить, что для получения R_б = 390 кг/см² на принятых материалах необходимо  

Рис. 6.  Определение расчетной величины В/Ц

Тогда, учитывая закон постоянства водосодержания, производим корректировку состава бетона по прочности:

Ц=236·1,93=455;

Контроль: 455+236+1064+604=2359.

С учетом исходной влажности песка и щебня расходы заполнителей и воды составят: П=604· 1,04=628 кг

                             Щ=1064 · 1,02=1085 кг

                             В=236-604 · 0,04-1064 · 0,02=191 л.

реклама внизу статьи

Пример расчета состава бетонной смеси

ПРИМЕР 1. РАСЧЕТ СОСТАВА БЕТОННОЙ СМЕСИ

ЗАДАЧА: определить состав бетона средней прочностью R_б = 30 МПа при осадке конуса бетонной смеси ОК = 4-5 см.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: портландцемент активностью R_ц = 37,5 МПа истинной плотностью _ц = 3,1 кг/л, песок средней крупности с водопотребностью W_п = 7 % истинной плотностью _п = 2,63 кг/л; гранитный щебень рядового качества с предельной крупностью зерен Д_max = 40 мм, истинной плотностью _щ = 2,6 кг/л и насыпной плотностью ′_щ = 1,48 кг/л.

РЕШЕНИЕ

1. Определяем водоцементное отношение В/Ц, необходимое для получения бетона требуемой прочности R_б.

Так как бетон является невысокопрочным, то для определения В/Ц воспользуемся формулой В/Ц = АR_ц/(R_б + 0,5А R_ц), верной при В/Ц > 0,4, в которой коэффициент А для щебня рядового качества составляет 0,6.

Таблица 1

Значения коэффициентов А и А₁

Крупный заполнитель	А	А1
Высококачественный	0,65	0,43
Рядовой	0,60	0,40
Низкокачественный	0,55	0,37

Находим:

В/Ц = 0,6·37,5/(30 + 0,5·0,6·37,5) = 0,55 > 0,4. (1)

2. Определяем расход воды затворения В.

Для этого используем нижеприведенный график на рис. 1а.

Рис. 1. Графики водопотребности бетонной смеси В в зависимости от ее подвижности (а) или жесткости (б) при применении портландцемента, песка средней крупности (W_п = 7 %) и гравия наибольшей крупности: 1 – 80; 2 – 40; 3 – 20 и 4 – 10 мм; у₁  жесткость по стандартному вискозиметру;

у₂ – то же по способу Б.Г. Скрамтаева

(Примечание: 1. Если песок мелкий с водопотребностью выше 7 %, то расход воды увеличивают на 5 л на каждый процент увеличения водопотребности, а при применении крупного песка в 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 цементов с добавками 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)

Из графика ориентировочный расход воды, составляющий для гравия 168 л, увеличиваем на 10 л для щебня и того получаем

В = 178 л. (2)

3. Находим расход цемента Ц по формуле:

Ц = В:(В/Ц)

= 178:0,55 = 324 (кг/м³) (3)

Полученный расход цемента Ц = 324 кг/м³ > Ц_min = 180 кг/м³ обеспечивает связность бетонной смеси (см. табл. 1).

Таблица 1

Минимальный расход цемента Ц_min для получения нерасслаиваемой бетонной смеси

смесь	Минимальный расход цемента, кг/м3, при предельной крупности заполнителя, мм
	10	20	40	70
Особа жесткая (Ж=20 с)	160	150	140	130
Жесткая (Ж=10…20 с)	180	160	150	140
Малоподвижная (Ж=5…10с)	200	180	160	150
Подвижная (ОК=1…10см)	220	200	180	160
Очень подвижная (ОК=10…16см)	240	220	210	180
Литая (ОК>16см)	250	230	200	190

Примечание: жесткость у₁ указана по стандартному вискозиметру

4. Определяем расход щебня Щ по формуле:

Щ = 1000/(α·П_щ/′_щ + 1/_щ), (4)

предварительно установив пустотность щебня П_щ по формуле П_щ = 1 – ′_щ/_щ = 1 – 1,48/2,6 = 1 – 0,57 = 0,43 и коэффициент раздвижки зерен щебня α = 1,38 (по табл. 2 интерполяцией).

Таблица 2

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

Расход цемента, кг/м3	Оптимальные значения коэффициента α при В/Ц
	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
250	—	—	1,26	1,32	1,38
300	—	1,3	1,36	1,42	—
350	1,32	1,38	1,44	—	—
400	1,4	1,46	—	—	—
500	1,5	1,56	—	—	—

Примечание: при других значениях Ц и В/Ц коэффициент α уменьшают на 0,03 на каждый процент увеличения водопотребности песка. Если применяется крупный песок с W_п меньше 7 % коэффициент α увеличивают на 0,03 на каждый процент уменьшения W_п.

По формуле (4) находим:

Щ = 1000/(1,38·0,43/1,48 +1/2,6) = 1282 (кг/м³). (5)

5. Определяем расход песка П по формуле:

П = _п(1000 – Ц/_ц – В – Щ/_щ) = 2,63·(1000 – 324/3,1 – 178 – 1282/2,6) = 589 (кг/м³). (6)

6. Определяем расчетную величину плотности бетонной смеси:

_см = Ц + В + Щ + П = 324 + 178 + 1282 + 589 = 2373 (кг/м³).

7. ОТВЕТ; а) состав бетона в натуральных единицах – Ц = 324 кг/м³, П = 589 кг/м³, Щ = 1282 кг/м³, В = 178 л/м³;

б) состав бетона в относительных единицах – 1:1,82:3,96 и В/Ц = 0,55.

ПРИМЕР 2. КОРРЕКТИРОВКА СОСТАВА БЕТОНА

А. Определение фактического состава бетона

ЗАДАЧА: определить фактический состав бетона.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

Составные части бетонных смесей

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.

Блок: 1/2 | Кол-во символов: 324
Источник: http://remontami.ru/calc/sostav-betona/

Информация по назначению калькулятора

Онлайн калькулятор расчета и подбора составов тяжелых бетонов на цементном вяжущем с применением крупного и мелкого заполнителей. С учетом пластифицирующих добавок, метода уплотнения и подвижности бетонной смеси. Расчет примерный, и может отличаться от реального, в зависимости от применяемых материалов, их влажности и других характеристик. Для более точного определения пропорций необходимо производить пробный замес.

Для расчета пропорций на один замес в бетоносмесителе, необходимо указать количество бетона равное рабочему объему бетоносмесителя (60-70% от общего).

Блок: 2/4 | Кол-во символов: 614
Источник: http://stroy-calc.ru/raschet-betona

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.

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.

Блок: 2/2 | Кол-во символов: 3928
Источник: http://remontami.ru/calc/sostav-betona/

Расчет состава

Чтобы получившаяся бетонная смесь соответствовала всем необходимым требованиям, требуется достаточно точное определение расхода материала на 1 м3 (куб) готовой смеси. Для этого потребуется знать некоторые пропорции приготовления бетона той или иной марки.

Для изготовления бетона вам понадобится цемент, вода, песок, щебень.

Расчет состава бетона нужно начинать с уточнения расхода основного компонента – цемента. Если требуется изготовить самый легкий бетон, то есть бетон марки М100, то можно выбирать цемент марки М 400 или даже М300. На 1 куб готового бетонного раствора требуется затратить порядка 230 кг такого цемента.

Если требуется залить пол или фундамент, то необходимо готовить бетон марки М150. Для этого бетона понадобится цемент марок М 400 или М500. При этом показатели его расхода будут колебаться в районе 270 кг.

Для бетона марки М200 понадобится порядка 310 кг цемента. Если говорить о бетоне марки М300, то расход цемента приближается к 380 кг.

Стоит учесть, что состав бетона во многом определяется таким параметром, как водоцементное соотношение, то есть от количества воды на 1 единицу объема готового материала.

Таблица пропорций марки бетона, песка и щебня.

Для нижеприведенных марок бетона этот показатель следующий:

• для марки М100 и цемента М300 – 0,8;
• для марки М150 и цемента М300 – 0,66;
• для марки М200 и цемента М300 – 0,64.

Теперь, определив количество цемента и по вышеуказанному отношению, осталось определить величину расхода еще двух составляющих бетона: песка и щебня.

Чтобы определить их, требуется из единицы объема конечного продукта вычесть сумму объемов воды и цемента. Кроме того, следует учесть, что используемый песок может отличаться по крупности. Исходя из этого можно утверждать, что объем песка будет равен произведению объема готового материала на процентное соотношение песка, которое разделено на 100.

Зная эти объемы, можно сделать подобные вычисления для нескольких кубов раствора.

Пример расчета

Для того чтобы правильно рассчитать количество бетона для ленточного фундамента, вам необходимо знать его длину, высоту и ширину.

Например, используется бетон марки М200. Фракция щебня равна 4 см, при этом его масса составляет около 2,6 кг/ л. Показатель водоцементного соотношения равен 0,57. Песок имеет плотность около 2630 кг/см3, цемент имеет среднюю плотность около 3100 кг/см3.

Расход цемента известен заранее – 310 кг. Тогда вычислим V воды:

310*0,57 = 177 л

V щебня и песка равен:

(0,177*(310/3100))*1000 = 290 л – это V цемента и воды, тогда 1000-290 = 710 л – это и есть искомый результат. Здесь 3100 – это плотность цемента, выраженная в кг/м3. а 0,177 – количество воды, выраженное в м3.

Теперь выясним требуемое количество песка:

Так как его процентное соотношение в данном количестве равно 40%, то несложно догадаться, что его V будет 710/100*40 = 284 л. Тогда V щебня будет 710-284 = 426 литров.

Зная все плотности, можно легко посчитать массу всех элементов:

• вода – 177 л;
• цемент – 310 кг;
• песок – 284*2,63 = 747 кг;
• щебня получается 426*2,6 = 1108 кг.

Тогда общая масса одной единицы объема такого смеси будет равна сумме масс всех компонентов:

Расчет объем бетона для фундаментов разных типов.

1108+747+310+177 = 2342 кг. Убедиться в правильности результата можно, посмотрев, что средняя плотность бетона равна 2500 кг/м3, что практически совпадает с получившимся результатом.

Следует отметить, что данный расчет хоть и имеет близкий к среднему значению результат, но не является точным. Кроме того, при расчетах следует учесть, что объем сухой смеси и объем готового бетона не совпадают.

Блок: 2/3 | Кол-во символов: 3581
Источник: http://o-cemente.info/raschet-rashoda-betona/raschet-komponentov-betona.html

Краткое описание тяжелых бетонов

Железобетонные изделия для строительства изготавливаются не только на специализированных предприятиях, но и очень часто отливаются непосредственно на возводимом объекте. Без бетона не обходится ни одна стройка. Для создания надежной конструкции с заданными техническими характеристиками используют тяжелый бетон, который в соответствии со строительными нормами обладает объемной массой свыше 1 800 кг/м3.

Отличительные особенности тяжелого бетона

Производство строительных материалов осуществляется в двух категориях: легкие и тяжелые бетонные изделия. Они существенно отличаются по физико-технологическим характеристикам и соответственно по области применения:

• Легкие бетоны

— производятся на основе «легких» наполнителей, которые значительно снижают объемную массу и повышают теплоизоляционные свойства. К тому же чем легче бетон, тем он имеет большую пористость, а значит низкую гидравлическую сопротивляемость, поэтому изделия из легкого бетона применяются для внутренних неответственных конструкций без сильного динамического разрушающего воздействия.

• Тяжелые бетоны

— характеризуются высокой прочностью и малой пористостью, что гарантирует отменную стойкость к любым механическим и химическим воздействиям. Строительные материалы из тяжелого бетона применимы для особо ответственных конструкций с открытой (природной) эксплуатацией, в том числе для возведения фундаментов, стен, и заливки полов.

Характеристики тяжелого бетона

Расчет и подбор состава и пропорций тяжелых бетонов осуществляется с учетом требуемых характеристик (свойств):

• Прочность

– главный показатель способности железобетонных изделий выдерживать разрушающую нагрузку. Именно этот показатель указывает на область применения бетона в высотных зданиях, фундаментах или гидротехнических сооружениях. Показатель классифицируют от В3,5 до В60, что соответствует маркировке пределу прочности от М50 до М1000 (от 5 до 100 Мпа).

• Температурное расширение и огнестойкость тяжелого бетона

– показатель возможности использования строительных изделий в зонах температурного воздействия. Так, заливка пола из тяжелого бетона имеет коэффициент расширения не более 0,5 мм на погонный метр. Бетон способен выдерживать температуру до 500 градусов (выше происходит разрушение), а при температуре порядка 200 градусов теряется его прочность не более 30%.

• Пористость, водостойкость и морозостойкость

– смежные показатели, от суммы которых зависит эксплуатационная стойкость железобетонных изделий. Пористость тяжелого бетона не должна превышать 15%. Морозостойкость маркируется по способности выдерживать циклическое замораживание от F50 до F1000. Тяжелый бетон применяется при строительстве каналов и мостов, поэтому их водостойкость в пределах по маркировке W2 — W20 (цифра – показатель воздействия воды в кгс/см2).

Применение тяжелого бетона

Очень важно правильно проводить расчет и подбор состава и пропорций тяжелых бетонов, т.к. от этого зависит марка получаемого бетона и области его применения:

— Особо ответственные конструкции и гидросооружения должны возводиться из бетона марки не ниже М500.

— Ответственные сооружения, фундаменты и стены многоэтажек, плитные основания изготавливаются из бетона М250 – М350.

— Индивидуальное строительство может осуществляться бетонами М150 – М200.

— Неответственные бетонные изделия для дорожек, отмосток и элементов дорожного или ландшафтного дизайна могут отливаться прочностью М50 – М150.

Расчет состава тяжелых бетонов производится по методике в соответствии с ГОСТ 27006 — 86 (1989) «Бетоны. Правила подбора составов» и ГОСТ 7473 — 94 «Смеси бетонные. Технические условия».

Структурные особенности тяжелого бетона

Состав и пропорции используемых составляющих для тяжелого бетона напрямую влияет на его технологические и физические характеристики, поэтому расчет должен проводиться достаточно точным, что удобнее осуществлять на онлайн-калькуляторе. Для отливки качественных бетонных изделий с подходящими техническими характеристиками необходимо учитывать ряд особенностей изготовления тяжелого бетона:

• Заполнители используются обязательно двух типов: крупноформатные и мелкие.

Крупноформатные заполнители (щебень или гравий) обеспечивают прочность бетона, а мелкий — за счет уплотненного распределения повышает плотность и снижает пористость бетона. Заполнитель крупных форматов с угловатыми формами обеспечивает меньшую усадку отливки и эксплуатационную высокую динамическую прочность. Фракция мелкого заполнителя также влияет на характеристики бетонного изделия: чем мельче, тем плотность и водостойкость повышается. Стоит учесть, что от прочности крупноформатного заполнителя зависит и прочность самой бетонной отливки.

• Пластичность бетона или удобоукладываемость

– способность бетонной смеси полностью заполнить заливаемую форму с достаточным уплотнением для гарантирования расчетной его прочности. Пластичность маркируют от П1 (минимальная) до П5 (максимальная). Для заливки открытых площадок с применением уплотняющей (вибрационной) техники можно брать бетоны П1, но для сложных конструкций необходимо применять высоко пластичные бетонные растворы от П3 до П5.

Вода – важный расчетный ингредиент, добавление которого сверх нормы не допустимо.

Ошибочно думать, что добавлением воды можно повысить пластичность бетона без вреда его качеству, т.к. падает его однородность и прочность и увеличивается усадка. Для повышения пластичности бетона используют пластификаторы, которые улучшают способность перемещения наполнителей, что гарантирует качественное заполнение формы и легкий выход из отливки воздуха с равномерной структурой всего бетона. Профессиональное строительство обязательно использует пластификаторы.

Подвижность бетонной смеси

Подвижность бетонной смеси – важнейший показатель удобоукладываемости, который показывает возможность метода (ручного или с использованием механизмов) качественного заполнения формы бетонных конструкций различного применения:

• Ж2

– применима для массивных железобетонных конструкций и опорных площадок. Обязательно использование виброуплотняющей техники.

• Ж1

– бетонные смеси для возведения стеновых конструкций гражданского и промышленного назначения. Заполнение малых форм допустимо производить без механического уплотнения, но объемные изделия изготавливаются только с применением виброуплотнения.

• П1

– рекомендуется проводить отливку непосредственно на месте возведения элемента конструкции. Подвижность применима для изготовления тонкостенных изделий с армированием не более 1%. В частном строительстве отливаются плиты, опоры и балки малого сечения с ручным и механическим уплотнением.

• П2

– применяется для ответственных армированных (более 1%) конструкций: балки, элементы бункеров и мостов. Изготавливаемые детали обладают повышенной прочностью. В зависимости от формы используется ручное или механическое уплотнение.

• П3

– бетон с отличной заполняющей способностью, заливаемый в скользящие опалубки с армированием более 1%. Особо популярен как в частном строительстве, так и коммерческом. В отдельных случаях необходимо для качественного заполнения сложных форм применение вибратора.

• П4

– раствор легко заполняет любые формы опалубки без применения вибраторов, поэтому такой бетон очень популярен в частном строительстве: отливка фундаментов, стеновых и плитных конструкций. К тому же раствор с пластичность П4 идеально подходит для заполнения форм с густым армированием более 1%, при этом качество укладки обеспечивается простой штыковкой.

Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Если вы не нашли ответа на свой вопрос, вы можете связаться с нами по обратной связи.

Блок: 3/4 | Кол-во символов: 7673
Источник: http://stroy-calc.ru/raschet-betona

Общие сведения по результатам расчетов

• Количество цемента

— Общее расчетное количество необходимого цемента на весь объем.

• Количество воды

— Общее расчетное количество необходимой воды на весь объем.

• Количество мелкого и крупного заполнителей

— Общее количество мелкого и крупного заполнителей на весь объем в килограммах.

• Плотность бетонной смеси

— Плотность бетонной смеси в сыром состоянии.

• В/Ц

— Водоцементное соотношение бетонной смеси.

• Пропорции

— Относительное соотношение компонентов бетонной смеси. Ц — часть цемента; П — часть мелкого заполнителя; Щ – часть крупного заполнителя; В – часть воды.

• Стоимость

— Стоимость каждого материала и общая на весь объем.

Блок: 4/4 | Кол-во символов: 695
Источник: http://stroy-calc.ru/raschet-betona

Кол-во блоков: 7 | Общее кол-во символов: 16815
Количество использованных доноров: 3
Информация по каждому донору:

1. http://stroy-calc.ru/raschet-betona: использовано 3 блоков из 4, кол-во символов 8982 (53%)
2. http://o-cemente.info/raschet-rashoda-betona/raschet-komponentov-betona.html: использовано 1 блоков из 3, кол-во символов 3581 (21%)
3. http://remontami.ru/calc/sostav-betona/: использовано 2 блоков из 2, кол-во символов 4252 (25%)

Подбор состава бетона с химическими добавками

из «Химические добавки для модификации бетона»

Особенности подбора состава бетона с химическими добавками заключаются в корректировке исходного состава бетона без добавок для получения требуемых показателей качества бетонной смеси или бетона. Как правило, корректировка состава бетона с добавками производится по результатам экспериментальной проверки показателей свойств бетонной смеси и бетона. [c.203]
Область оптимальной дозировки добавки выбирают следующим образом. Изготавливают бетонные смеси и бетоны с дозировками, равными граничным значениям, указанным в табл. 6.2, 6.3, 7.1 и с 2-4 промежуточными дозировками. По значению критериев эффективности (по ГОСТ 24211) определяют область оптимальной дозировки добавки. [c.203]
Для уточнения оптимальной дозировки повторно изготовляют бетонную смесь с 2-4 дозировками добавки, отличающимися друг от друга на 20-30%. [c.203]
Оптимальная дозировка добавки — это минимальное количество добавки, при введении которой в состав бетона достигается максимальный эффект действия по критериям эффективности в соответствии с ГОСТ 24211. [c.204]
При подборе состава бетона с пластифицирующими, пластифи-цирующе-воздухововлекающими, воздухововлекающими, гидрофобизующими и комплексными на их основе добавками, жесткость бетонной смеси с добавкой должна соответствовать жесткости бетонной смеси без добавки. Подвижность бетонной смеси с добавкой следует назначать по данным табл. 7.2 исходя из требуемой для производства подвижности бетонной смеси без добавки. [c.204]
Требуемая прочность бетона через 4 часа после тепловой обработки по режиму 2+ 3-1- 6+ 2 составляет 28 МПа. [c.205]
Решение задачи Как отмечалось выше, в случае применения среднеалюминатного цемента при введении добавки ЛСТ расход цемента можно сократить на 8%. При этом количество добавки должно находиться в пределах О, 15-0, 25% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. [c.205]
С учетом воды, содержащейся в 5% растворе добавки количество воды затворения бетонной смеси составит 176 — (11,5 х 1,021- 0,59) = 164,8 л Аналогичным образом производятся расчеты составов бетона с дозировками добавки 0,2 и 0,25%. Результаты расчетов сводятся в табл. 7.3. [c.206]
Из рассчитанных составов бетона приготавливают лабораторные замесы, причем за счет корректировки воды затворения добиваются получения смесей одинаковой подвижности, в данном случае 3-4 см. Затем формуют контрольные образцы, которые пропаривают по принятому режиму и испытывают на прочность при сжатии. [c.206]
Допустим, что по результатам лабораторных испытаний свойства бетонных смесей и прочность бетона имели показатели, которые приведены в табл. 7.4. [c.206]
Требуется подобрать состав тяжелого бетона марки 400 с добавкой суперпластификатора С-3. Материалы те же, что и в примере подбора состава бетона с добавкой ЛСТ. Исходная бетонная смесь без добавки имела подвижность 2-Л см. Требуется получить смесь подвижностью 22-24 см. Прочность бетона сразу после пропаривания по режиму 2-1-3-1-6-1-2 должна составить 28 МПа, т.е. 70% от марочной. [c.207]
Водоцементное соотношение составляет 0,51. Доля песка в смеси заполнителей г=0,3б. [c.207]
Требуется подобрать оптимальное количество добавки сульфата натрия для сокращения продолжительности режима тепловой обработки бетона марки 200 и его состав, обеспечивающий прочность после пропаривания не менее 14 МПа. [c.208]
Исходный состав бетона данной марки, подобранный в соответствии с ГОСТ 27006-86, оказался следующим цемента — 310 кг песка -620 кг щебня — 1315 кг, воды — 155 л. [c.208]
Пропаривание изделий из бетона без добавки производится по режиму 2-I-3-I-6-I-3 ч при температуре изотермической выдержки 80 °С. [c.208]
Решение задачи. Как отмечалось выше, оптимальное содержание добавки сульфата натрия в бетонной смеси находится в пределах 1-2% от массы цемента. [c.208]
Сульфат натрия вводится в бетонную смесь, как правило, в виде водного раствора 10% концентрации, плотностью 1,092 г/см куб. [c.208]
Следовательно, для введения в бетон 3,1 кг соли в виде 10% раствора на 1 м смеси его потребуется 3,1/0,1092=28,4 л. В данном количестве водного раствора соли воды содержится 1,092×28,4-3,1=27,9 л. Таким образом, количество воды затворения с учетом водного раствора добавки для приготовления 1 м бетонной смеси составит 155-27,9=127,1 л. Аналогичные расчеты производятся и при введении добавки в количествах 1,5 и 2,0% от массы цемента. [c.208]
Далее приготавливаются лабораторные замесы бетонных смесей без добавки и с указанными количествами ускорителя твердения, формуются контрольные образцы, которые пропариваются по принятому режиму и испытываются на прочность сразу после пропаривания и в возрасте 28 суток. Результаты испытаний сводят в табл. 7.5. [c.209]

Вернуться к основной статье

Подбор состава бетона с пластифицирующими добавками — Мегаобучалка

а) особенности пластифицирующих и пластифицирующе — воздухововлекающих добавок

При введении в состав бетонной смеси пластифи­цирующей добавки (ЛСТ и её модификаций) поверхностно-актив­ные вещества, входящие в состав добавки, адсорбируясь на поверхности клинкерных зерен цемента, уст­раняют слипание и уменьшают трение между ними, вследствие чего смесь становится более пластичной (те­кучей).

Пластифицирующий эффект добавки увеличи­вается с повышением тонкости помола цемен-та, его расхода в бетоне, исходной подвижности бетонной сме­си и больше для цементов свеже-го помола (нележалых). При применении шлако- или пуццолановых портландцементов, мелких песков, смесей с умеренным содер­жанием цемента добавки ЛСТ способствуют вовлечению в бетонную смесь заметного количества воздуха (до 2%), что приводит к увеличению ее связ­нос-ти и улучшению удобоукладываемости.

Однако пленки из поверхностно-активных веществ, образующихся на клинкерных зернах цемента, замедляют их гидратацию, вследствие чего бетоны характеризуются замедленным темпом твердения в раннем возрасте. Меньше всего это отрицательное действие пластифи-каторов проявляется на быстротвердеющих и высокоалюминатных портландцементах, подвер-гающихся тепловой обработке. Для бетонов, подвергающихся прогреву или обогреву, на низко-алюминатных портландцементах, шлако- и пуццолановых портландцементах введение добавок ЛСТ целесообразно, когда бетон до тепловой обработки выдерживается не менее 2 ч, а ско-рость подьема температуры не превышает 20°С в час. Если предварительное выдерживание меньше указанного, то введение пластифицирующих добавок возможно при скоростях подъ-ема температуры не более 15°С в час.

В указанных выше случаях применение добавок ЛСТ позволяет сократить расход портланд-це­мента. Однако превышение оптимальной дозировки до­бавки может привести к значительно-му замедлению твердения бетона, к получению пониженной прочности бетона как сразу после тепловой обработки, так и в более отдаленные сроки твердения.

Эффективность применения пластифицирующих и пластифицирующе-воздухововлекающих добавок, как правило, возрастает с увеличением расхода цемента в бе­тоне (свыше 350 кг/м³).

При уменьшения расхода цемента с пластифицирующей, пластифицирующе-воздухововлекаю-щей или воздухововлекающей добавкой коррек­тировка состава бетона осушествляется сле­дующим образом:

а) производится пересчет подобранного исходного состава бетона при уменьшенном расходе цемента, но не­изменной доле песка в смеси заполнителей для тяжелого бетона или неизменной объемной массе для конструктив­ного легкого бетона;

б) из рассчитанных бетонных смесей приготовляются замесы с введением добавки, количество которой назна­чается по табл. 9 или 10, причем за счет корректировки расхода воды подби-раемые бетонные смеси, исходя из требуемой подвижности смеси без добавки и вида вводи­мой добавки должны соответствовать данным табл. 12;

в) из бетонных смесей, соответствующих по осадке конуса данным табл. 12, а по жесткости –смеси без добавок, но содержащих не более 5% воздуха, формуют образцы, которые затем под-вергаются тепловой обработ­ке или выдерживаются в естественных условиях и испы­тываются на прочность при сжатии; по результатам ис­пытаний устанавливается оптимальный состав с мини­мальным расходом цемента. Пластифицирующие добавки не изменяют прочнос­ти сцеп-ления бетона с арматурой, не вызывают корро­зии арматуры и приводят к получению бетона с пони­женными усадочными деформациями, несколько повы­шенной трещиностойкостью и морозостойкостью, осо­бенно когда при изготовлении смеси вовлекается замет­ное количество воздуха.

Пример.1 Необходимо подобрать состав бетона с добавкой ЛСТ при условии, что расход ма- териалов на 1м³ бетона марки 400 без добавки составляет: среднеалюминатного портландце-мента марки 500-425кг, песка -625кг, щебня-1159кг, воды- 191л. Подвижность бетонной смеси составляет 4см по стандартному конусу, а проч­ность бетона через 4 ч после тепловой об-работки по ре­жиму 2+3+6+2 ч — около 28 МПа.

По табл. 14 находим, что в дан­ном случае расход цемента можно уменьшить на 8%. При этом количество добавки должно находиться в пределах 0,15-0,25% (см. табл. 11).

Корректировка состава бетона с пластифи­цирующей добавкой производится при неиз­менной доле песка в смеси заполнителей (625 : 1784 = 0,35). Тогда расход материалов при уменьшенном на 8% расходе цемента составит:

цемента………….425- 425 × 0,08 = 391кг

воды……………..391× 0,45 = 176л

песка …………… 625+ (34+ 15) 0,35 = 642кг

щебня……………1159+(34+15) 0,65 = 1191кг

ЛСТ (сухого)….391× 0,0015 = 0,59кг

В 1л имеющегося 5%-ного раствора ЛСТ с плот­ностью 1,021 г/см³ содержится 0,051кг сухого вещест­ва (см. табл. приложения 2). Для введения в бетон найденного выше количества ЛСТ в виде 5%-ного раствора на 1м³ его потребуется …………0,59: 0,051 =11,5 л,

С учетом воды, содержащейся в 5%-ном растворе ЛСТ, для затворения бетонной смеси всего воды потре­буется………………………………………….176 — (11,5×1,021 — 0,59) = 164,8л.

Аналогичным образом производятся расчеты соста­вов бетона с дозировками ЛСТ 0,2 и 0,25%. Результаты этих расчетов представлены в табл. 19.

Таблица 19 Расчетные составы бетона с добавкой ЛСТ

№ состава	Концетрация ЛСТ, %	Расход материалов в кг (воды и добавки, л) на 1м3 бетона	В/Ц	Уменьшение расхода це- мента, %
цемен- та	песка	щебня	воды	5%-ного раство- ра ЛСТ
	0,15 0,2 0,25				164,8 161,1 157,4	- 11,5 15,3 19,1	0,45 0,45 0,45 0,45

Из рассчитанных составов бетона приготовляются контрольные замесы, причем за счет кор-ректировки рас­хода воды добиваются получения смесей, по подвижно­сти удовлетворяющих рекомендациям табл. 12 (в дан­ном случае 3см). Из подобранных смесей формуются образцы, которые прогреваются по действующему ре­жиму и испытываются на прочность. Полученные опыт­ные данные приведены в табл. 20.

Таблица 20

Показатели бетонной смеси и затвердевшего бетона с добавкой ЛСТ

№сос-тава	Фактические показатели бетонной смеси	Прочность образцов после пропаривания
Полот-ность, кг/м3	ОК, см	Жест-кость, с	В/Ц	МПа	% от марки бетона	МПа	% от марки бетона
				0,45 0,47 0,45 0,43	25,2 27,6		40,5 39,6 36,8

По прочностным показателям образцов можно сде­лать вывод, что для производства следует принять бе­тон состава 3.

Для этого состава определяется фактический расход материалов в связи с изменением плот-ности сме­си1. Тогда расход материалов составит:

цемента …… 391 × 2400 : 2390 = 389кг

песка ……. 642 × 2400:2390 = 638кг

щебня …… .1191 × 2400:2390 =1188кг

воды …… .161,1 — 2400:2390 =160л

5%-ного раствора …….СДБ-15,3 × 2400 : 2390=15,2 л.

Исходя из найденных значений, производится кор­ректировка расхода материалов с естест-венной влаж­ностью.

3.2.1. Подбор состава с пластификатором ЛСТМ-2 с учётом коэффициента исполь-зования цемента (Кц) (по рекомендациям подбора состава бетона к ГОСТ 27006-86)

Пример 2. Требуется подобрать состав бетона с добавкой ЛСТМ-2. За­данный уровень прочности: после тепловой обработки — 21,0 МПа и в воз­расте 28 сут — 30,0 МПа. Заданная удобоукладываемость бетонной смеси ОК =2-4см.

Материалы: цемент ПЦ 500- Д20; песок Мк = 2,0 плотностью зерен 2,65 кг/л; щебень гранитный с предельной крупностью зерен 20мм и плот­ностью 2,63 кг/л.

Номинальный состав бетона без добавки с расходом мате­риалов на 1м³ составлял: цемент — 315кг, вода — 185л,щебень — 1115кг, песок -745кг.

Для определения оптимальной дозировки пластификатора рассчитывают и подбирают че-тыре состава бетонной смеси с добавкой ЛСТМ-2 (в количестве 0,1- 0,25 % от массы цемента) при значении Ц/В = 1,7 и расходе щебня 1115кг, как в контрольном номинальном соста­ве. По-добранные составы приведены в табл. 21.

Таблица 21

Составы и прочность бетона при различной дозировке ЛСТМ-2

Расход материалов на 1м3 бетона, кг	Содержание добавки в массе, %
	0,1	0,15	0,2	0,25
цемент
вода.
щебень
песок
ЛСТМ-2 в расчете на сухое вещество	-	0,29	0,42	0,55	0,68
ОК смеси, см	2,5				3,5
плотность бетонной смеси, кг/м3
прочность бетона после пропаривания, МПа	23,2	23,8	24,7	23,9	21,0
значение Кц	1,36	1,21	1,13	1,15	1,29

В таблице приведены прочность бетона после пропаривания и установ­ленные значения коэффициента Кц. Исходя из полученных данных, дозировка до­бавки назначается при мини-мальном значении Кц или в пределах 0,15-0,20 % массы цемента.

Для подбора номинального состава бетона с пластификатором принима­ется дозировка до-бавки 0,15 % массы цемента. Состав бетона с Ц/В = 1,7 принят за начальный и подбираются еще два равноподвижных состава бетонной смеси с Ц/В = 1,4 и Ц/В = 2,0 с установленным содержанием добавки 0,15 % массы цемента. Расход воды и щебня в этих составах назначается та­кой же, как в начальном составе (В = 165л, Щ = 1115кг). Прочность бетонов с добавкой при Ц/В = 1,4; Ц/В = 1,7; Ц/В = 2,0 при соответствую­щих расходах цемента 230, 280 и 330кг составила R_4ч = 16,7; 24,2 и 26,5; 35; 43 МПа.

Строим зависимость Rб = f(Ц/В) (Рис. 11) и устанавливаем Ц/В, обес­печивающее получение отпускной и марочной прочности: Ц/В = 1,65. Расход матери­алов в номинальном составе бетона с добав-ой составил, кг/м³: цемент …265, вода…165, щебень…1115, песок…810, ЛСТМ-2…0,4 (в расчете на сухое вещество).

Определение Ц/В отношения, обеспе­чивающего прочность бетона с добав­кой ЛСТМ-2 через 4 ч и 28 сут после тепловой обработки

Рис.11. 1- прочность бетона через 4 ч после тепловой обработки; 2 — проч­ность бетона через 28 сут после теп­ловой обработки; I — оптимальный начальный состав; I I и I I I- допол­нительные составы.

3.2.2. Особенности подбора состава бетона с комплексной добавкой

(ускоритель + пластификатор)

При введении в состав бетонной смеси комплексной добавки, состоящей из ускорителя твердения в сочета­нии с пластифицирующей, пластифицирующе-воздухововлекающей, возду-хововлекающей или микрогазообра­зующей добавкой ускоритель твердения частично или пол-ностью нейтрализует отрицательное действие пос­ледних на схватывание и твердение бетона. При этом ускоритель (Nа₂SО₄, K₂SО₄) не изменяет или несколь­ко улучшает (NаСl, СаСl₂, Са(NO₃)₂, ННК, ННХК) начальную консистенцию бетонной смеси.

Введение ускорителя, как правило, не эффективно, если другая добавка в составе комплек-сной не замед­ляет процесс схватывания и твердения. В этом случае ускоритель твердения спо-собствует лишь незначительному увеличению ранней прочности бетона.

Комплексная добавка, как правило, позволяет зна­чительно уменьшить расход цемента, чем одна плас­тифицирующая добавка, причем практически при лю­бых применяемых на практике режимах тепловой об­работки. Однако применение комплексной добавки, сотоящей из двух продуктов, менее технологично, в связи с чем ее целесообразно вводить в тех слчаях, когда одна пластифицирующая, пластифицирующе-воздухововлекающая или воздухововлекающая добавка не обеспечивает получения такого же эффекта.

Влияние комплексной добавки на свойства затвер­девшего бетона складывается из влияния на то или иное свойство входящих в нее индивидуальных добавок.

Корректировку состава бетона с комплексными добавками рекомендуется производить в последовательности входящих в неё компонентов в соответствии с составами добавок, при-веденными в табл.5.

ПРИМЕР 1. РАСЧЕТ СОСТАВА БЕТОННОЙ СМЕСИ

ПРИМЕР 1. РАСЧЕТ СОСТАВА БЕТОННОЙ СМЕСИ

ПРИМЕР 1. РАСЧЕТ СОСТАВА БЕТОННОЙ СМЕСИ

 

ЗАДАЧА: определить состав бетона средней прочностью R_б = 30 МПа при осадке конуса бетонной смеси ОК = 4-5 см.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ: портландцемент активностью R_ц = 37,5 МПа истинной плотностью r_ц = 3,1 кг/л, песок средней крупности с водопотребностью W_п = 7 % истинной плотностью r_п = 2,63 кг/л; гранитный щебень рядового качества с предельной крупностью зерен Д_max = 40 мм, истинной плотностью r_щ = 2,6 кг/л и насыпной плотностью r′_щ = 1,48 кг/л.

РЕШЕНИЕ

1. Определяем водоцементное отношение В/Ц, необходимое для получения бетона требуемой прочности R_б.

Так как бетон является невысокопрочным, то для определения В/Ц воспользуемся формулой В/Ц = АR_ц/(R_б + 0,5А R_ц), верной при В/Ц > 0,4, в которой коэффициент А для щебня рядового качества составляет 0,6.

Таблица 1

Значения коэффициентов А и А₁

Крупный заполнитель	А	А1
Высококачественный	0,65	0,43
Рядовой	0,60	0,40
Низкокачественный	0,55	0,37

 

Находим:

В/Ц = 0,6·37,5/(30 + 0,5·0,6·37,5) = 0,55 > 0,4. (1)

2. Определяем расход воды затворения В.

Для этого используем нижеприведенный график на рис. 1а.

Рис. 1. Графики водопотребности бетонной смеси В в зависимости от ее подвижности (а) или жесткости (б) при применении портландцемента, песка средней крупности (W_п = 7 %) и гравия наибольшей крупности: 1 – 80; 2 – 40; 3 – 20 и 4 – 10 мм; у₁ — жесткость по стандартному вискозиметру; у₂ – то же по способу Б.Г. Скрамтаева

(Примечание: 1. Если песок мелкий с водопотребностью выше 7 %, то расход воды увеличивают на 5 л на каждый процент увеличения водопотребности, а при применении крупного песка в 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 цементов с добавками 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)

 

Из графика ориентировочный расход воды, составляющий для гравия 168 л, увеличиваем на 10 л для щебня и того получаем

В = 178 л. (2)

3. Находим расход цемента Ц по формуле:

Ц = В:(В/Ц) = 178:0,55 = 324 (кг/м³) (3)

Полученный расход цемента Ц = 324 кг/м³ > Ц_min = 180 кг/м³ обеспечивает связность бетонной смеси (см. табл. 1).

Таблица 1

Минимальный расход цемента Ц_min для получения нерасслаиваемой бетонной смеси

смесь	Минимальный расход цемента, кг/м3, 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 у₁ указана по стандартному вискозиметру

4. Определяем расход щебня Щ по формуле:

Щ = 1000/(α·П_щ/r′_щ + 1/r_щ), (4)

предварительно установив пустотность щебня П_щ по формуле П_щ = 1 – r′_щ/r_щ = 1 – 1,48/2,6 = 1 – 0,57 = 0,43 и коэффициент раздвижки зерен щебня α = 1,38 (по табл. 2 интерполяцией).

Таблица 2

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

Расход цемента, кг/м3	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 уменьшают на 0,03 на каждый процент увеличения водопотребности песка. Если применяется крупный песок с W_п меньше 7 % коэффициент α увеличивают на 0,03 на каждый процент уменьшения W_п.

По формуле (4) находим:

Щ = 1000/(1,38·0,43/1,48 +1/2,6) = 1282 (кг/м³). (5)

5. Определяем расход песка П по формуле:

П = r_п(1000 – Ц/r_ц – В – Щ/r_щ) = 2,63·(1000 – 324/3,1 – 178 – 1282/2,6) = 589 (кг/м³). (6)

6. Определяем расчетную величину плотности бетонной смеси:

r_см = Ц + В + Щ + П = 324 + 178 + 1282 + 589 = 2373 (кг/м³).

7. ОТВЕТ; а) состав бетона в натуральных единицах – Ц = 324 кг/м³, П = 589 кг/м³, Щ = 1282 кг/м³, В = 178 л/м³;

б) состав бетона в относительных единицах – 1:1,82:3,96 и В/Ц = 0,55.

ПРИМЕР 2. КОРРЕКТИРОВКА СОСТАВА БЕТОНА

А. Определение фактического состава бетона

ЗАДАЧА: определить фактический состав бетона.

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ:

---

Дата добавления: 2015-11-04; просмотров: 29 | Нарушение авторских прав

---

---

---

mybiblioteka.su — 2015-2021 год. (0.05 сек.)

Подбор состава обычного тяжёлого бетона, страница 3

Ц, В, П, Щ – расход цемента, воды, песка, крупного заполнителя в кг на 1 м³ бетона.

Состав бетона по объёму:

, где

V_Ц, V_П, V_Щ, — объём цемента, песка и крупного заполнителя.

, где

r_Н.Ц., r_Н.П., r_Н.Щ. – насыпная плотность цемента, песка, крупного заполнителя.

При выражении состава бетона по объёму В/Ц указывается отдельно по массе.

6. Полученный состав бетона называется лабораторным, так как в расчёте берутся заполнители в сухом состоянии. На производстве фактически все заполнители содержат наибольшее количество воды. Поэтому при назначении производственного состава бетона учитывают влагу, содержащуюся в заполнителях, и их расход больше на величину влажности, а расход воды соответственно меньше.

7. При изготовлении бетонной смеси её объём будет меньше суммарного объёма исходных компонентов на величину уплотнения смеси при перемешивании. Уменьшение объёма бетонной смеси учитывается коэффициентом выхода бетона b:

Коэффициент выхода бетона в зависимости от пустотности заполнителей и состава бетона находится в пределах 0,60-0,75.

Зная коэффициент выхода бетона и расход материалов, определяют дозировку материалов на один замес бетономешалки ёмкостью V по формулам:

,где

Ц_V, П_V, В_V, З_V – количество цемента, песка, воды и крупного заполнителя на один замес бетономешалки ёмкостью V, кг.

Пример расчёта состава бетона

Рассчитать состав бетона марки 200 (300) в возрасте 28 суток нормального твердения, предназначенного для изготовления плит покрытия промзданий. Условия эксплуатации плит нормальные. Осадка конуса бетонной смеси 2см, метод уплотнения – вибрационный.

Данные о материалах.

Компонент бетонной смеси	Плотность, кг/м3		Влажность, W%	Примечание
	Истинная r0	Насыпная rН
Песок кварцевый	2620	1460	3	МКР=2,1
Щебень гранитный	2600	1490	1	ДНАИБ=40мм
Портландцемент	3100	1100	—	RЦ=380кг/см2 М400 Д10
Вода	1000	—	—

Расчёт состава бетона ведут в следующем порядке:

1. По табл.3 находят расход воды В=170 л/м³.

2. Определяют величину цементно-водного и водоцементного отношений:

коэффициент А принят по табл.4 равным 0,60 (для заполнителей рядового качества).

3. Определяют расход цемента:

 кг/м³.

4. Вычисляют расход щебня. Коэффициент К_РАЗД по табл.5 равен 1,32.

Объём пустот определяют по формуле:

 кг/м³.

5. Рассчитывают расход песка:

кг/м³.

Таким образом, расход материалов на приготовлении 1 м³ бетона составляет:

— цемент, кг — 226

— вода, кг      — 170

— песок, кг    — 694

— щебень, кг — 1280

Вычисляют ориентировочную плотность:

 кг/м³.

6. Состав бетона (номинальный и производственный) в относительных единицах определяют после корректировки подвижности бетонной смеси. Номинальный состав бетона по массе в относительных единицах:

Для выражения состава бетонов по объёму вначале рассчитывают объёмы материалов:

Номинальный  состав по объёму:

7. Определяют коэффициент выхода бетонной смеси:

 при В/Ц==0,75

8. Студенты по заданию преподавателя определяют производственный состав бетона.

2.  Приготовление пробного замеса и корректировка

состава бетонной смеси

Пробными замесами устанавливают соответствие расчетного состава бетона заданным условиям подвижности бетонной смеси и прочности затвердевшего бетона. Пробный замес делают обычно в объёме 10 л., т.е. отвешивают сухие материалы в количестве 1/100 от расчетного расхода их на    1 м³  бетона. Отвешивают требуемое количество компонентов и готовят смесь.

Смесь готовят в следующем порядке:

¨  смачивают противень, в котором предстоит готовить смесь ;

¨  всыпают песок, добавляют цемент и перемешивают до получения смеси однородного цвета;

¨  в цементно-песчаную смесь добавляют крупный заполнитель и перемешивают до равномерного распределения в смеси крупного заполнителя ;

¨  в середине перемешанной смеси делают углубление, куда вливают половину необходимой воды, осторожно перемешав, собирают смесь в кучу и вливают всю оставшуюся воду, после чего интенсивно перелопачивают бетонную смесь до однородного состояния. Длительность перемешивания от начала затворения должна быть 5 мин;

Добавки, модифицирующие вязкость | Журнал Concrete Construction

Большинство производителей бетона легко связывают добавки, модифицирующие вязкость (VMA), с производством и укладкой подводного бетона (UWC) и самоуплотняющегося бетона (SCC), двух из первых применений этого относительно нового типа химической добавки. VMA, благодаря своей способности сводить к минимуму перемещение воды и мелких частиц от объемного бетона и поддерживать гомогенный состав, является очевидным выбором химических добавок для этих бетонных строительных конструкций.Например, стабильность SCC ставится под сомнение из-за низкого предела текучести (высокая текучесть) и низкой вязкости (короткое время V-образной воронки), необходимых для самоуплотнения, в то время как UWC должен иметь достаточную консистенцию, чтобы противостоять вымыванию цементная паста из бетона, поднимающаяся из дренажной трубы при вытеснении воды. В качестве дополнительного запаса прочности рекомендуется небольшая доза VMA для всех смесей SCC, чтобы предвидеть неожиданные колебания содержания воды от партии к партии, которые могут легко превратить стабильные смеси в отдельные и отклоненные загрузки.

Другие приложения и преимущества
Однако, как и многие другие технологии, изначально нацеленные на конкретное использование, VMA недавно оказались ценным активом для многих других приложений в бетонном строительстве. Учитывая, что свойства свежего бетона почти всегда влияют на срок службы бетона на месте, правильное дозирование и обеспечение того, чтобы бетон сохранял однородный состав во время укладки и после уплотнения, критически важно для предотвращения чрезмерного просачивания, расслоения, образования сот, цементного молочка, оседания и растрескивание пластика на верхних планках.Все эти дефекты ухудшают долговечность бетона и могут быть значительно минимизированы с помощью ВМА.

Еще одно менее очевидное преимущество VMA — это так называемый смазывающий эффект, благодаря которому вода и мелкие частицы остаются более однородными по всей смеси, таким образом покрывая шероховатые поверхности заполнителя и тем самым уменьшая силы трения, которые могут увеличить усилия, необходимые для разгрузки и укладки бетона с жестким или заполнители с зазором и низкая удобоукладываемость.

Химия
VMA могут состоять из широкого диапазона химикатов.Некоторые VMA основаны на тонкодисперсных неорганических материалах, таких как коллоидный диоксид кремния, в то время как другие состоят из более сложных синтетических полимеров, таких как терполимеры стирола и малеинового ангидрида и гидрофобно модифицированные этоксилированные уретаны (HEUR). Более распространенные VMA основаны на простых эфирах целлюлозы и биополимерах (ксантановая, велановая и диутановая камеди).

Упрощенный способ понять, как VMA изменяют свойства текучести бетона, показан на рисунках 1a и 1b. Структура диутановой камеди представлена ​​на рисунке 1а.Основной механизм загустения VMA, таких как диутановая камедь, показан на рисунке 1b. Когда бетон находится в состоянии покоя, большие молекулы VMA образуют сеть, которая препятствует отделению воды и мелких частиц смеси от объемного бетона. Под действием сдвига или манипулирования (смешивание, перекачивание, чистовая обработка, экструзия) полимерные цепи VMA выравниваются, нарушая сетку и создавая условия низкой вязкости или улучшенных характеристик текучести. Когда силы сдвига больше не действуют, полимерные цепи VMA повторно выравниваются, восстанавливают сетку и восстанавливают более высокую стабилизирующую вязкость.

Рис. 1a: Химическая структура диутановой камеди: Эта основная единица структуры диутана фактически повторяется 3500 раз, чтобы сформировать структуру очень большой длинноцепочечной макромолекулы с молекулярной массой около 3 000 000. Рисунок 1b Структура и характеристики биогумов в состоянии покоя и при сдвиге

Стабильное производство бетона может быть затруднено из-за различий в содержании влаги и степени сортировки заполнителей, а также из-за колебаний мелкодисперсного содержания песка.VMA могут помочь производить бетон с большей устойчивостью к воздействию таких изменений и значительно снизить вероятность отклоненных нагрузок.

Приложения VMA
Многочисленные типы конкретных приложений могут выиграть от использования VMA, учитывая их механизмы стабилизации (Таблица 1).

В дополнение к приложениям, указанным в таблице 1, VMA полезны для уменьшения кровотечения и могут быть альтернативой увеличению содержания пасты для облегчения работы с жесткими смесями или повышения стабильности смесей SCC.

Использование VMA для решения проблем удобоукладываемости, связанных с искусственными песками (рис. 2), представляет собой прекрасную возможность решить проблему уменьшения местной доступности природных песков. Более того, при замене мелкозернистых заполнителей промышленным песком часто можно получить экономический эффект. На рисунке 3 показано увеличение давления насоса, которое может произойти при частичной замене природного песка с более гладкой поверхностью искусственным песком в типичной бетонной смеси, перекачиваемой насосом (таблица 2).Обратите внимание на рост давления насоса по мере увеличения доли производимого песка. При использовании небольшой дозы коммерчески доступного VMA на основе биогума давление насоса смесей, содержащих до 80% технологического песка, может быть почти сравнимо с бетоном, содержащим весь природный песок.

Промышленный песок Натуральный песок

Рис. 2 — Промышленные пески обычно имеют большую угловатость и повышенную шероховатость поверхности по сравнению с природным песком.

Рисунок 3. Влияние искусственного песка и VMA на давление насоса. Небольшие корректировки были внесены в соотношение песок / камень по мере увеличения содержания искусственного песка.

Общие положения
VMA коммерчески доступны как в виде порошковых смесей, так и в виде диспергированных в жидкости, чтобы упростить дозирование и повысить точность дозирования. Дозировка будет зависеть от области применения, но обычно составляет от 0,01% до 0,1% от веса цемента. При таких низких дозировках VMA обычно мало влияет на свойства пластичности и затвердевшего бетона, кроме удобоукладываемости.Пользователи VMA должны обращаться к таблице данных производителя добавки, а также проконсультироваться с представителями компании для получения конкретной информации о рекомендуемых дозировках для конкретных применений. Добавление разбавителя воды и суперпластификатора может быть необходимо для преодоления снижения удобоукладываемости из-за использования VMA. Наконец, стандартная спецификация для VMA в настоящее время готовится комитетом ASTM C09.23, химические добавки. До тех пор, пока не будет утверждена спецификация VMA, VMA обычно классифицируются как добавки типа S со специальными характеристиками, чтобы гарантировать, что добавка VMA может быть использована без каких-либо неблагоприятных воздействий на свежие и затвердевшие свойства добавленного бетона.

Таким образом, добавление VMA дает возможность снизить содержание мелких частиц в бетоне, которые в противном случае используются для улучшения сцепления свежего бетона. Эта возможность применима для всех применений, описанных в Таблице 1. С учетом того, что различные типы мелких фракций (типы цемента, наполнители, летучая зола и микрокремнезем) могут по-разному влиять на реологию свежезамешенного бетона, производитель добавки должен проконсультировались для получения рекомендаций по выбору подходящего продукта VMA и дозировки для желаемых областей применения, а также компонентов бетонной смеси.Для любой программы испытаний, предназначенной для оптимизации выбора и дозировки примесей, обязательно оценивайте смеси при различных дозировках VMA, включая состояние передозировки, чтобы эффективно помочь предвидеть нежелательные проблемы на рабочем месте.

Роль заполнителя в конструкции смеси для бетонных столешниц

Заполнитель в сборном железобетоне является структурным наполнителем, но его роль более важна, чем то, что подразумевает это простое утверждение. Заполнитель занимает большую часть объема бетона.Это вещество, которое цементное тесто покрывает и связывает. Состав, форма и размер заполнителя существенно влияют на удобоукладываемость, долговечность, прочность, вес и усадку бетона. Заполнитель также может влиять на внешний вид литой поверхности, что особенно важно при производстве сборных бетонных смесей для столешниц.

(Обратите внимание, что бетонные смеси GFRC разные. Это полностью песчаные смеси, и требования к градации совершенно другие.Для получения дополнительной информации о конструкции смеси GFRC щелкните здесь.)

При выборе наиболее подходящего заполнителя для смеси для столешниц из сборного железобетона необходимо учитывать следующие ключевые факторы:

Материал

Большинство природных камней и щебня подходят для использования в бетоне. Обычно используемые камни — кварц, базальт, гранит, мрамор и известняк. Если бетонная столешница будет шлифоваться алмазным инструментом, заполнитель будет виден, поэтому эстетика также влияет на выбор заполнителя.

Проблемы возникают с мягким, реактивным или слабым камнем или камнем. В бетоне также используются легкие заполнители — тема для отдельного разговора.

Размер

Размер и градация заполнителя являются наиболее важными факторами при выборе заполнителя. Заполнитель может быть большим или маленьким, от камней размером с кулак до мелкого песка. Заполнители размером более дюйма классифицируются как крупный заполнитель, а все, что меньше дюйма, называется мелким заполнителем. Как правило, самый крупный заполнитель не должен быть больше в диаметре, чем одна треть глубины плиты или одна пятая наименьшего размера формы.Например, самый большой кусок заполнителя, разрешенный для плиты столешницы толщиной 1 ½ дюйма, составляет ½ дюйма. Обычно грубый заполнитель смешивают с более мелкими заполнителями (такими как песок), чтобы заполнить промежутки, оставшиеся между крупными кусками, и «скрепить» более крупные куски вместе. Это уменьшает количество требуемого цементного теста и уменьшает возможную усадку.

Форма

Форма заполнителя влияет на прочность, но в большей степени оказывает непосредственное влияние на удобоукладываемость пластичного бетона.Грубые, угловатые частицы упаковываются более плотно, имеют большую площадь поверхности и имеют большее трение между частицами, чем гладкие округлые частицы, что снижает удобоукладываемость. Угловые частицы также требуют немного больше цементной пасты для покрытия, чем округлые частицы. Следовательно, смеси, содержащие их, потребуют несколько более высокого содержания вяжущего.

Градация

В целом, крупные заполнители имеют тенденцию быть примерно в 10 раз больше, чем мелкие заполнители в бетоне, но диапазон размеров может быть больше, чем при определенных обстоятельствах.Как показано на рисунке, существует три типичных категории диапазонов:

• Хорошо сортированный заполнитель имеет градацию размера частиц, которая довольно равномерно охватывает размер от самых мелких до самых крупных. Срез ядра из хорошо отсортированного заполнителя бетона показывает уплотненное поле с множеством различных размеров частиц.
• Плохо отсортированный заполнитель характеризуется небольшими вариациями размера. Это означает, что частицы упаковываются вместе, оставляя в бетоне относительно большие пустоты.
• Заполнитель с зазором состоит из крупных частиц заполнителя, которые похожи по размеру, но значительно отличаются по размеру от мелкого заполнителя.Основной срез бетона с зазором из бетона показывает поле мелкого заполнителя, перемежающегося со слегка изолированными крупными кусками заполнителя, внедренными в мелкий заполнитель.

Типичные градации агрегатов показаны на рисунке ниже:

Бетоны с плохой сортировкой обычно требуют чрезмерного количества цементного теста для заполнения пустот, что делает их неэкономичными. Бетоны с щелевым слоем занимают промежуточное положение между хорошо отсортированными и плохо отсортированными по своим характеристикам и экономичности. Бетон с щелевым слоем — приемлемый вариант, но не оптимальный.

Комплексы с хорошей сортировкой сложно сложить в пропорции. Целью дозирования и определения размеров заполнителя является максимальное увеличение объема заполнителя в бетоне (и, таким образом, минимизация объема цементной пасты) при сохранении прочности, удобоукладываемости и эстетики. Это уравновешивает пропорции каждого из них, поэтому каждого размера достаточно, чтобы заполнить все пустоты, сохраняя при этом удобоукладываемость и качество литой поверхности.

Обратите внимание, что градация заполнителя особенно важна в бетонных смесях для столешниц.В этой статье подробно рассказывается о замесах на месте.

Бетонный раствор

Бетон, сделанный из мелкозернистого заполнителя (или песка), известен как строительный бетон. Подобно раствору, используемому для строительства кирпича и бетонных блоков, который просто изготавливается из цементного раствора и песка, бетонный раствор не содержит в себе крупного заполнителя, поэтому шлифованная отделка будет иметь мелкозернистый вид. Строительный бетон обычно используется в сборных бетонных смесях для столешниц, поскольку так важна отделка поверхности.

Даже для смеси, полностью состоящей из песка, градация заполнителя по-прежнему является важным фактором, который необходимо учитывать, и влияет на прочность, удобоукладываемость и эстетику. Всегда предпочтительно иметь некоторое изменение размера частиц, а не абсолютную однородность, потому что объем пустот между частицами будет меньше, чем при однородных размерах частиц. Хотя можно смешивать разные пески разного размера вместе способом, аналогичным сортировке заполнителей, обычно используется только один тип песка. Большая часть песка, особенно насыпного или мелкого песка, уже имеет гранулометрический состав, который может несколько отличаться.

Для достижения адекватной удобоукладываемости объем цементного теста должен быть достаточно большим, чтобы вмещать все частицы заполнителя и обеспечивать некоторую удобоукладываемость, пока бетон свежий. Следовательно, цементный бетон обычно имеет высокое содержание цемента.

Заключение

Градация заполнителя, будь то растворный бетон или традиционная бетонная смесь, предполагает компромисс между прочностью и удобоукладываемостью и всегда является тонким балансом. Понимание последствий градации заполнителя особенно важно при создании смеси с нуля и в конечном итоге поможет вам создать лучшую столешницу из сборного железобетона.

Чтобы получить точный расчет смеси для столешниц из сборного железобетона, нажмите здесь. Чтобы получить точный расчет смеси для бетонных столешниц из GFRC, щелкните здесь.

дополнительных вяжущих материалов — что, почему и как? — Готовая смесь Nevada

Информация Национальной ассоциации товарных бетонных смесей

ЧТО такое дополнительные вяжущие материалы?

В своей основной форме бетон представляет собой смесь портландцемента, песка, крупного заполнителя и воды.Основным вяжущим материалом в бетоне является портландцемент. Сегодня большинство бетонных смесей содержат дополнительные вяжущие материалы, которые составляют часть вяжущего компонента в бетоне. Эти материалы обычно являются побочными продуктами других процессов или природных материалов. Они могут или не могут быть подвергнуты дальнейшей обработке для использования в бетоне. Некоторые из этих материалов называются пуццоланами, которые сами по себе не обладают вяжущими свойствами, но при использовании с портландцементом вступают в реакцию с образованием вяжущих соединений.Другие материалы, такие как шлак, действительно обладают вяжущими свойствами.

Для использования в бетоне дополнительные вяжущие материалы, иногда называемые минеральными добавками, должны соответствовать требованиям установленных стандартов. Их можно использовать по отдельности или в комбинации в бетоне. Они могут быть добавлены в бетонную смесь в виде смешанного цемента или в виде отдельных дозированных ингредиентов на заводе по производству готового бетонного бетона.

Некоторые примеры этих материалов перечислены ниже:

1. Зола-унос является побочным продуктом угольных печей на объектах энергетики и представляет собой негорючие твердые частицы, удаляемые из дымовых газов.Летучая зола, используемая в бетоне, должна соответствовать стандартной спецификации ASTM C 618. Количество летучей золы в бетоне может варьироваться от 5% до 65% от массы цементирующих материалов, в зависимости от источника и состава летучей золы и требования к характеристикам бетона. Характеристики летучей золы могут значительно различаться в зависимости от источника сжигаемого угля. Зола-унос класса F обычно образуется при сжигании антрацита или битуминозного угля и обычно имеет низкое содержание кальция.Зола-унос класса C образуется при сжигании суббитуминозного угля и обычно имеет цементирующие и пуццолановые свойства.
2. Доменный гранулированный шлак (GGBFS) — неметаллический побочный продукт, получаемый в доменной печи при восстановлении железной руды до чугуна. Жидкий шлак быстро охлаждается с образованием гранул, которые затем измельчаются до крупности, аналогичной портландцементу. Измельченный гранулированный доменный шлак, используемый в качестве вяжущего материала, должен соответствовать стандартной спецификации ASTM C 989.Три степени — 80, 100 и 120 определены в C 989, причем более высокая оценка вносит больший вклад в потенциал прочности. GGBFS сам по себе имеет цементирующие свойства, но они улучшаются при использовании с портландцементом. Шлак используется в количестве от 20% до 70% от массы вяжущих материалов.
3. Кремнеземная пыль — это пуццолановый материал с высокой реакционной способностью, являющийся побочным продуктом производства кремния или металлического ферросилиния. Его собирают из дымовых газов из электродуговых печей.Пары кремнезема — это чрезвычайно мелкий порошок с частицами примерно в 100 раз меньше среднего зерна цемента. Пары кремнезема доступны в виде уплотненного порошка или в виде водной суспензии. Стандартная спецификация для микрокремнезема — ASTM C 1240. Обычно он используется в количестве от 5 до 12% по массе вяжущих материалов для бетонных конструкций, которым требуется высокая прочность или значительно сниженная водопроницаемость. Из-за его исключительной тонкости требуются специальные процедуры при обращении, укладке и отверждении кварцевого бетона.
4. Природные пуццоланы: Различные природные материалы обладают пуццолановыми свойствами или могут быть обработаны для получения пуццолановых свойств. Эти материалы также подпадают под стандартную спецификацию ASTM C 618. Природные пуццоланы обычно происходят из вулканического происхождения, поскольку эти кремнистые материалы имеют тенденцию к реакционной способности, если они быстро охлаждаются. В США коммерчески доступные природные пуццоланы включают
5. Метакаолин и кальцинированный сланец или глина: Эти материалы производятся путем контролируемого обжига (обжига) природных минералов.Метакаолин производится из относительно чистой каолинитовой глины и используется в количестве от 5% до 15% от массы вяжущих материалов. Обожженный сланец или глина используются в более высоких массовых процентах. Другие природные пуццоланы включают вулканическое стекло , цеолитовые трассы или туфы, золу рисовой шелухи и диатомитовую землю .

ПОЧЕМУ используются дополнительные цементные материалы?

Дополнительные вяжущие материалы могут использоваться для улучшения характеристик бетона в свежем и затвердевшем состоянии.Они в основном используются для улучшения обрабатываемости, долговечности и прочности. Эти материалы позволяют производителю бетона разрабатывать и модифицировать бетонную смесь в соответствии с желаемым применением. Бетонные смеси с высоким содержанием портландцемента подвержены растрескиванию и повышенному тепловыделению. Эти эффекты можно до определенной степени контролировать с помощью дополнительных вяжущих материалов.

Дополнительные вяжущие материалы, такие как летучая зола, шлак и микрокремнезем, позволяют бетонной промышленности использовать сотни миллионов тонн побочных продуктов, которые в противном случае были бы захоронены как отходы.Кроме того, их использование снижает расход портландцемента на единицу объема бетона. Портландцемент имеет высокое потребление энергии и выбросы, связанные с его производством, которые сохраняются или сокращаются при уменьшении количества, используемого в бетоне.

КАК эти материалы влияют на свойства бетона?

• Свежий бетон: В целом, дополнительные вяжущие материалы улучшают консистенцию и удобоукладываемость свежего бетона, поскольку в смесь добавляется дополнительный объем мелочи.Бетон с микрокремнеземом обычно используется при низком содержании воды с добавками, снижающими количество воды, и эти смеси имеют тенденцию быть когезионными и более липкими, чем простой бетон. Летучая зола и шлак обычно снижают потребность в воде для необходимой осадки бетона. Время схватывания бетона может быть замедлено с помощью некоторых дополнительных вяжущих материалов, используемых в более высоких процентах. Это может быть полезно в жаркую погоду. Зимой это замедление компенсируется снижением процентного содержания дополнительного вяжущего материала в бетоне.Из-за дополнительных штрафов количество и скорость вытекания этих бетонов часто снижается. Это особенно важно при использовании микрокремнезема. Уменьшение кровотечения в сочетании с замедленным схватыванием может вызвать растрескивание пластической усадки и может потребовать особых мер предосторожности при укладке и отделке.
• Прочность — Бетонные смеси могут быть пропорциональны для получения требуемой прочности и скорости увеличения прочности в соответствии с требованиями применения.С дополнительными вяжущими материалами, отличными от микрокремнезема, скорость увеличения прочности может быть изначально ниже, но увеличение прочности продолжается в течение более длительного периода по сравнению со смесями только с портландцементом, что часто приводит к более высокому пределу прочности. Пары кремнезема часто используются для получения бетона с прочностью на сжатие, превышающей 10 000 фунтов на квадратный дюйм [70 МПа]. Бетон, содержащий дополнительный вяжущий материал, обычно требует дополнительного рассмотрения при отверждении как испытательных образцов, так и конструкции, чтобы гарантировать достижение потенциальных свойств.
• Прочность — Дополнительные вяжущие материалы могут использоваться для уменьшения тепловыделения, связанного с гидратацией цемента, и уменьшения возможности термического растрескивания в массивных элементах конструкции. Эти материалы изменяют микроструктуру бетона и снижают его проницаемость, тем самым уменьшая проникновение воды и водных солей в бетон. Водонепроницаемый бетон уменьшает различные формы разрушения бетона, такие как коррозия арматурной стали и химическое воздействие.Большинство дополнительных вяжущих материалов могут уменьшить внутреннее расширение бетона из-за химических реакций, таких как реакция щелочного заполнителя и сульфатная атака. Устойчивость к циклам замерзания и оттаивания требует использования бетона с воздухововлекающими добавками. Бетон с надлежащей системой воздушных пустот и прочностью будет хорошо работать в этих условиях.
• Оптимальная комбинация материалов будет варьироваться в зависимости от требований к характеристикам и типа дополнительных вяжущих материалов. Производитель товарного бетонного бетона, зная о местных материалах, может установить пропорции смеси для достижения требуемых характеристик.Установленные ограничения на пропорции смеси могут препятствовать оптимизации и экономии. Хотя несколько улучшений свойств бетона обсуждались выше, они не исключают друг друга, и смесь должна быть пропорциональна наиболее критическим требованиям к рабочим характеристикам для работы с доступными материалами.

Список литературы

1. Стандарты ASTM C 618, C 989, C 1240, том 04.02, Американское общество испытаний и материалов, Вест Коншохокен, Пенсильвания.
2. Использование природных пуццоланов в бетоне, ACI 232.1R, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган.
3. Использование летучей золы в бетоне, ACI 232.2R, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган.
4. Измельченный гранулированный доменный шлак как цементирующий компонент в бетоне, ACI 233R, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган.
5. Руководство по использованию микрокремнезема в бетоне, ACI 234R, Американский институт бетона, Фармингтон-Хиллз, Мичиган.
6. Пуццолановые и цементные материалы, В.М. Малхотра и П. Кумар Мета, издательство Gordon and Breach,

Вернуться к конкретным советам

ИСПОЛЬЗУЕТСЯ С РАЗРЕШЕНИЯ NRMCA

Понимание роли заполнителей в бетоне

Что такое бетонные заполнители и почему мы их используем?

Термин «заполнители для бетона» охватывает множество продуктов, но обычно их называют «камень и песок» крупной и мелкой фракции. К крупным заполнителям относятся любые материалы размером более 4,75 мм.Грубый заполнитель также определяется как любой заполнитель, оставшийся на сите №4. Мелкие заполнители — это любой материал размером менее 4,75 мм, который может проходить через сито №4 и задерживаться на сите №200.

Почему мы используем заполнители в бетоне? Есть много причин. Пожалуй, самая большая причина в цене. Использование заполнителя в качестве наполнителя может помочь производителям бетона сэкономить много денег. Цемент обычно стоит в семь или восемь раз дороже камня и песка. Цемент необходим, но прочность все же может быть сохранена при использовании хорошо измельченных заполнителей, которые стоят значительно дешевле.Заполнители составляют 60-80% объема бетона и 70-85% массы бетона.

Заполнитель также очень важен для прочности, термических и упругих свойств бетона, стабильности размеров и стабильности объема. Цемент более подвержен усадке. Включение заполнителя в смесь может контролировать уровень усадки и предотвращать растрескивание.

Какова важность выставления оценок?

Если меньше цемента означает меньшую стоимость бетона на метр, почему бы просто не добавить заполнители очень большого размера, чтобы занять больше места? Здесь в игру вступает оценивание.Градуировка — это способ использования объектов разных размеров для заполнения пространства, которое не могут заполнить более крупные компоненты.

В качестве примера предположим, что у вас есть коробка 2х2х2, которую вы хотите заполнить шариками. Сначала вы можете использовать шары для боулинга. Вместо того, чтобы просто сказать, что я занимал много места шаром для боулинга и оставил его там, вы решаете заполнить дополнительное маленькое пространство мячами для гольфа, а затем заполняете оставшееся шариком. Если вы использовали все шарики, все мячи для гольфа или все шары для боулинга, все эти решения оставили бы больше свободного места, чем нормировать некоторые из каждого.

Теперь возьмем этот пример и заменим шары агрегатами разных размеров. Это та же концепция. Посмотрите на эту иллюстрацию и обратите внимание на количество цементной пасты, необходимое для каждого типа:

Соотношение формы и содержания

При выборе агрегатов необходимо также учитывать их форму. Для грубых и острых заполнителей потребуется больше цементного теста, чем для круглых заполнителей. Острый заполнитель также будет труднее перекачивать, поэтому убедитесь, что заполнитель соответствует вашим потребностям.В идеале вам понравятся агрегаты сферической формы. Если они будут слишком удлиненными, они могут заклинить и заблокировать пустоты при заливке или перекачке.

Песок не может быть незамеченным компонентом бетона. Хотя камень обеспечивает прочность, песок также имеет важное назначение — удобоукладываемость. Умение формировать бетон в соответствии с потребностями клиента имеет жизненно важное значение. Следовательно, можно было по песку. Избыточное шлифование также используется при перекачивании бетона, чтобы обеспечить лучшую текучесть, а также при штамповке бетона для получения более мелких деталей.

Важно понимать все составляющие бетона. Убедитесь, что ваши конструкции смеси учитывают назначение бетона, а не только прочность и стоимость.

.