Уточнение расчетного состава бетона пробными замесами.

После выполнения расчета состава бетона го­товят пробный замес бетонной смеси объемом 30 – 50 л и определяют ее подвижность или жесткость. Методика определения подвижности и жесткости бетонной смеси приведена на с. 150. Если бетонная смесь получилась менее подвижной, чем требуется, то увеличивают коли­чество цемента порциями по 10% первоначального и до­бавляют соответствующее цементно-водному отношению количество воды. В том случае, когда подвижность сме­си получалась больше требуемой, добавляют небольшими порциями песок и крупный заполнитель, сохраняя отно­шение их постоянным. Таким путем добиваются задан­ной подвижности бетонной смеси.

Объем замеса бетонной смеси, полученной после корректирования состава ее по подвижности, может быть определен делением общей массы израсходованных материалов на среднюю плотность бетонной смеси:

 

где: – объем замеса бетонной смеси, м³;

, , _, – соответственно масса цемента, воды, песка и щебня (гравия), изра­сходованных на замес, кг;

– средняя плотность бетонной сме­си, кг/м³.

 

Зная объем бетонной смеси и расход материалов для получения этого объема, можно рассчитать расход ма­териалов на 1 м³ бетонной смеси:

 

Помимо данного замеса для уточнения состава бето­на рекомендуется готовить еще два пробных замеса того же объема, что и первый, но в одном – водоцементное отношение принимается больше на 20%, а в другом – меньше на 20%, чем у основного замеса. Для двух до­полнительных составов бетона определяют расход воды, цемента, крупного заполнителя и песка аналогично при­веденному выше расчету.

Из бетонной смеси каждого замеса изготовляют по три контрольных образца-куба размером 150×150×150 мм, которые испытывают на сжатие через 28 сут нормального твердения. По результатам испытаний строят график по которому выбирают во­доцементное отношение, обеспечивающее получение бе­тона заданной марки.

Методика приготовления пробного замеса в условиях строительной лаборатории состоит в следующем. Це­мент тщательно перемешивают и просеивают через си­то с сеткой №1,25, остаток на сите удаляют. Заполните­ли высушивают до постоянной массы при температуре не выше 80°С. Компоненты дозируют по массе с точно­стью взвешивания ±0,1%. Составляющие бетонной сме­си перемешивают вручную или механическим способом. Объем бетонной смеси одного замеса при ручном пере­мешивании (лопатами) не должен превышать 50 л.

На металлическую форму-боек размером в плане 1×2 м сначала высыпают отвешенное количество песка, затем добавляют цемент и перемешивают до получения смеси однородного цвета; затем добавляют крупный заполнитель и всю смесь перемешивают до тех пор, по­ка щебень (гравий) не будет равномерно распределен в сухой смеси; в середине смеси делают углубление, куда вливают половину отмеренной воды, осторожно пе­ремешивают и, добавив остальную часть воды, энергич­но перемешивают бетонную смесь до достижения ею однородности; длительность перемешивания (от момен­та приливания воды) должна составлять при объеме за­меса до 3 л – 5 мин, до 50 л – 10 мин.

При механическом перемешивании материалы в бе­тоносмеситель загружают в следующей последователь­ности: песок, цемент, крупный заполнитель, вода; дли­тельность перемешивания должна составлять 2 мин с момента окончания загрузки всех материалов.

На пробных замесах проверяют подвижность или жесткость бетонной смеси, а также определяют ее сред­нюю плотность, которая должна совпадать с расчетной.

По результатам пробных замесов и испытаний конт­рольных образцов-кубов вносят коррективы в расчетный состав бетона. При этом учитывают фактическую влаж­ность заполнителей и пересчитывают номинальный со­став бетонной смеси на производственный. При таком пересчете количество влажных заполнителей увеличива­ют на столько, чтобы содержание в них сухого материа­ла равнялось расчетному, а количество вводимой в за­мес воды уменьшают на значение, равное содержанию воды в заполнителях.

Среднюю плотность уплотненной бетонной смеси мож­но определить при изготовлении образцов-кубов, взвешивая пустую форму и форму с уплотненной в ней бетонной смесью.

Производственный (полевой) состав бетона по мас­се вычисляют путем деления расхода каждого компо­нента бетонной смеси на расход цемента:

 

по объему состав бетона выражают следующим об­разом:

 

 

где: , , – расход материалов на 1 м³ бетона по массе, кг;

, , – расход материалов на 1 м³ бетона по объему, м³.

Расчет дозировки составляющих бетонной смеси на один замес бетоносмесителя определенного объема с учетом найденного коэффициента выхода бетона вы­полняют по следующим формулам (кг на 1 м³):

 

где: , , , – соответственно масса цемента, воды, песка, щебня (гравия), кг, на замес в бетоносмесителе с барабаном объе­мом , м³;

, , , – расход материалов с естественной влажностью, кг/м³ бетона.

 

При проведении данной лабораторной работы под­группу учащихся разделяют на бригады по три-четыре человека и каждой бригаде поручают запроектировать бетон определенной марки, но одинаковой подвижности.

Учащиеся каждой бригады выполняют самостоятельно расчет состава бетона, приготовляя пробные замесы, корректируют состав бетонной смеси по подвижности, изготовляют контрольные образцы и испытывают их в заданные сроки.

Для лучшей организации учебного процесса при про­ведении лабораторных занятий контрольные образцы-кубы рекомендуется испытывать не через 28 сут, а на следующем занятии, т.е. через 7 или 14 сут, пользуясь при этом коэффициентами 1,5 (для 7 суток) и 1,25 (для 14 суток).

Затем учащиеся совместно с преподавателем на ос­новании полученных каждой бригадой данных строят график зависимости прочности бетона от , по кото­рому определяют действительное водоцементное отно­шение бетона заданной марки. В сводную таблицу жур­нала для лабораторных работ учащиеся заносят резуль­таты всех определений и устанавливают действительный состав бетонной смеси, обеспечивающий получение бе­тона заданной марки.

Пример. Требуется подобрать состав тяжелого бетона марки R_б = = 30 МПа для бетонирования монолитных балок и колонн сред­него сечения и рассчитать расход материалов на замес в бетоно­смесителе с полезным объемом барабана 1200 л; подвижность бетон­ной смеси ОК – 3см.

Характеристика исходных материалов: портландцемент актив­ностью Rц = 47 МПа, насыпная плотность сухих составляющих ρ_н.ц == 1200 кг/м³; (ρ_н.п =1500 кг/м³; ρ_н.щ =1600 кг/м³, а их истинная плотность ρ_ц = 3100 кг/м³; ρ_п = 2620 кг/м³; ρ_щ =2800 кг/м³; пустотность гранитного фракционирования щебня V_п.щ = 0,43; наибольшая крупность зерен щебня 40мм; влажность крупного кварцевого пес­ка W_п = = 3 %; влажность щебня W_щ = 1%.

1. Водоцементное отношение определяют по формуле:

 

R_б= АR_ц(Ц/В-0,5).

После преобразования относительно В/Ц формула примет вид:

 

В/Ц= AR_ц(R_б + 0,5AR_ц) = 0,65 · 47 (30 + 0,5 · 0,65 · 47) = 0,68.

Значение А=0,65 выбрано по табл.8.1. как для высококачествен­ных материалов.

2. Расход воды на 1 м³ бетонной смеси определяют по табл. 8.2, учитывая заданную осадку конуса бетонной смеси для бетонирова­ния балок и колонн ОК = 3 см. Для получения бетонной смеси такой подвижности с применением в качестве крупного заполнителя щебня с наибольшей крупностью зерен 40 мм расход воды на 1 м³ бе­тонной смеси должен составлять 175 кг.

3. Расход цемента на 1 м³ бетона:

Ц = В/(В/Ц)= 175/ 0,68 = 259 кг.

4. Расход щебня в сухом состоянии на 1 м³ бетона:

 

Щ= 1/(V_пщα/р_н.щ + 1/р_щ) = 1/(0,43 · 1,3/1600 + 1/2800)=1416 кг.

Значение коэффициента раздвижки зерен α =1,3 выбрано по табл.8.3.

 

5. Расход песка в сухом состоянии на 1 м³ бетона:

П =[1-(Ц/р_ц +В/1000+ Щ/р_щ)]р_п =

= [1 - (259/3100+ 175/1000+ 1416/2800)]2620 = 617 кг.

В результате расчетов получают ориентировочный номинальный (лабораторный) состав бетона, кг/м³:

Цемент – 259

Вода – 175

Песок – 617

Щебень – 1416

Итого – 2467.

Полученное в итоге значение является расчетной средней плот­ностью бетонной смеси, т.е. рб.см = 2467 кг/м³.

 

6. Коэффициент выхода бетона:

 

β = 1/(V_ц+ V_n + V_щ) = 1/(Ц/р_н.ц+ П/ р_н.п+ Щ/р_н.щ) =

= 1(259/1200 + 617/1500+ 1416/1600)= 0,66.

7. Расход материалов на 0,5м³ (50л) бетонной смеси пробного замеса рассчитывают исходя из приведенного выше номинального состава бетона, кг:

 

Цемент = 259 · 0,05 = 12,95

Вода = 175 · 0,05= 8,75

Песок = 617 · 0,05 = 30,85

Щебень = 1416 · 0,05 = 70,8

Отвешивают расчетное количество материалов и приготовляют бетонную смесь, подвижность которой определяют с помощью стан­дартного конуса. Если осадка конуса 1 см, т.е. меньше заданной (как в нашем примере), то для увеличения подвижности бетонной смеси добавляют 10% цемента и воды (цемента 12,95 · 0,1 = 1,295 кг; воды 8,75· 0,1 = 0,875 кг). Бетонную смесь с добавкой цемента и воды дополнительно хорошо перемешивают и проверяют подвижность. Если при проверке подвижности осадка конуса окажется 3 см, т.е. будет соответствовать заданной, опыт заканчивают и устанавливают действительный расход материалов с учетом добавления 10 % це­мента и воды, определяя их абсолютный объем, м³:

 

Цемент –(12,95 + 1,295)/ 3100 = 0,0046

Вода –(8,75 + 0,875)/ 1000 = 0,0097

Песок –30,85/ 2620 =0,117

Щебень –70,1/ 2800 = 0,0254

Всего - 0,0513

8. Зная объем бетонной смеси пробного откорректированного за­меса V_з и фактический расход материалов Ц_з, В_з, П_з, Щ_з, рассчи­тывают расход материалов на 1 м³ (1000 л) бетонной смеси:

Ц =Ц_з· 1/ V_з = 14,25/ 0,0513 = 277

В = В_з· 1/ V_з= 9,63/ 0,0513 = 187

П =П_з· 1/ V_з= 30,85/ 0,0513 =599

Щ= Щ_з· 1/ V_з= 70,1/ 0,0513 = 1366

Всего – 2429

 

Фактическая плотность свежеуложенной бетонной смеси ρ_б.см = = 2429 кг/м³, т.е. отличается от расчетной менее чем на 1 %.

9. Производственный (полевой) состав бетона вычисляют, при­нимая во внимание влажность заполнителей (в данном примере влажность песка 3 % и щебня 1 %), в связи с чем необходимое количество воды уменьшают: 188 - (3·599/100 + 1 ·1366/100) = 188 - (18+14) = = 156 кг. При этом количество заполнителей соответст­венно увеличивают:

 

Песок — 599 (1 + 3/100) = 599 + 18 = 617 кг

Щебень — 1366 (1 + 1/100) = 1366 + 14 = 1380 кг.

Для получения производственного состава в соотношениях по массе расход каждого компонента бетонной смеси, кг, делят на рас­ход цемента:

 

Ц/Ц:П/Ц:Щ/Ц = 277/277:617/277:1380/277 = 1:2,2:5,

при В/Ц = 0,56.

10. Дозировку составляющих бетонной смеси на один замес бетоносмесителя с полезным объемом барабана 1,2 м³ (1200 л) определяют по формулам:

 

Ц_V = βVЦ/ 1 = 0,68 · 1,2 · 277/ 1 = 226 кг

П_V = βVП/ 1 = 0,68 · 1,2 · 617/ 1 = 503 кг

В_V = βVВ/ 1 = 0,68 · 1,2 · 156/ 1 = 127 кг

Щ_V = βVЩ/ 1 = 0,68 · 1,2 · 1380/ 1 = 1125 кг.

11. В лаборатории из приготовленной бетонной смеси пробных замесов объемом по 50 л делают контрольные образцы-кубы раз­мером 150×150×150 мм, которые после хранения в нормальных условиях испытывают в заданные сроки (обычно 7 и 28 сут) на гидравлическом прессе. По результатам испытаний строят график и уточняют водоцементное отношение, обеспечивающее получение бетона заданной марки.

В учебной лаборатории в целях экономии материа­лов объем замеса бетонной смеси может быть принят 25 л при изготовлении 6 образцов-кубов размером 150×150×150 мм и 10 л при изготовлении такого же количества образцов-кубов размером 100×100×100 мм.

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: