Расчет состава тяжелого бетона

В результате расчета состава бетона должно быть определено такое соотношение между материалами, при котором будет гарантирована прочность бетона в конструкции с учетом технологии ее изготовления, необходимая подвижность бетонной смеси и экономичность бетона (минимальный расход цемента).

Определение предварительного состава бетона производят на основе зависимости прочности бетона от активности цемента, цементно-водного отношения, качества используемых материалов и зависимости подвижности бетонной смеси от расхода воды и т. д.

В расчетах чаще всего используют формулы Боломея – Скрамтаева следующего вида:

при Ц/В ≤ 2,5 (5.1)

при Ц/В > 2,5 (5.2)

где R_б – прочность бетона через 28 суток, МПа (кгс/см²);

А и А' – коэффициенты, учитывающие качество заполнителей (принимаются по таблице);

Ц/В – цементно-водное отношение.

Минимального расхода цемента добиваются правильным выбором содержания крупного и мелкого заполнителя. В современных способах расчета обычно используют коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия) раствором, который показывает, насколько объем раствора превышает объем пустот в щебне

Расходы песка и щебня в тяжелом бетоне определяют по формулам, которые выводятся при решении системы двух уравнений:

(5.3)

(5.4)

где Ц, В, П, Щ – соответственно расходы на 1 м³ бетона цемента, воды, песка и щебня, кг;

р_ц, р_в, р_п, р^к_о.ш, - истинные плотности цемента, воды, песка и зерен щебня, кг/м³ (кг/л);

П_щ – пустотность щебня (в долях единицы);

α – коэффициент раздвижки зерен щебня раствором;

ρ^н_о.щ – насыпная плотность щебня, кг/м³ (кг/л).

Первое уравнение выведено из условия, что сумма абсолютных объемов компонентов бетона равна 1 м³ плотного бетона без вовлеченного воздуха, а второе – из условия, что цементно-песчаный раствор должен заполнить все пустоты между щебнем (в стандартно-рыхлом состоянии) с некоторой раздвижкой его зерен, что необходимо для получения удобоукладываемой бетонной смеси и хорошего связывания зерен заполнителя в единый прочный монолит. В этой системе уравнений два неизвестных: расход песка и щебня, так как расходы цемента и воды определяются в зависимости от прочности бетона и подвижности бетонной смеси.

Решением приведенной системы уравнений получают:

(5.5)

(5.6)

Введение пластифицирующих добавок способствует повышению подвижности бетонной смеси, а это, в свою очередь, позволяет уменьшить расход воды, необходимый для получения равноподвижных смесей. Однако основная зависимость ОК = f(В) имеет одинаковый характер и в обычном бетоне, и в бетоне с добавками.

Расход воды в этом случае определяют по формуле

(5.7)

где В₁ – расход воды на 1 м³ бетонной смеси с добавкой, л;

k – коэффициент эффективности введения добавки (например, если водопотребность бетонной смеси при введении добавки снизилась на 8%, k = 0,92);

В – расход воды на 1 м³ бетонной смеси без добавки.

Дата добавления: 2015-08-10