Расчет состава бетона: практический пример

Расчет состава бетона 286x300 Расчет состава бетона: практический примерВ статье «метод абсолютных объемов: расчет состава смеси» мы подробно рассмотрели общий алгоритм проведения расчетов состава методом объемов. В текущей статье мы рассмотрим практический пример определения состава смеси. Итак, первый пункт:

  • Определение водоцементного отношения, для которого используется следующая формула:

 В/Ц = A*Rц/(Rб + 0,5 A Rц),

где      Rб – требуемая прочность бетона, кгс/см2

Rц – марка/активность цемента, кгс/см2

            А – коэффициент, зависящий от качества заполнителей: 0,65 для высококачественных заполнителей; 0,60 для рядовых заполнителей; 0,55 для заполнителей низкого качества; 0,50 для плохих заполнителей. Отметим, что для определения В/Ц могут использоваться и другие формулы (в зависимости от Ц/В).

  • Расчет весового отношения песка и крупного заполнителя – x : y. При этом исходят из предположения, что в некотором объеме крупного заполнителя может поместиться объем песка, равный объему пустот крупного заполнителя. Когда в эту смесь добавляют воду и цемент, объем пустот крупного заполнителя увеличивается, что учитывается введением в формулу коэффициента раздвижки зерен a:

x : y =rнп*Pкз*a/rнз

где      rнп – насыпная плотность песка, кг/м3

rнз – насыпная плотность крупного заполнителя, кг/м3

            Pкз – пустотность щебня, которая вычисляется по формуле:

Pкз = 100*(1-rнз/rаз)

            rаз – абсолютная плотность крупного заполнителя, кг/м3

            a – коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя, который определяется по следующей таблице:

 

Расход цемента на 1м3, кг

Водоцементное отношение, В/Ц

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

250

300

350

400

-

-

1,32

1,4

-

1,3

1,38

1,46

1,26

1,36

1,44

-

1,32

1,42

-

-

1,38

-

-

-

 

Для жестких бетонных смесей коэффициент раздвижки зерен a равен 1,05-1,1.

  • Количество воды на 1000 л бетонной смеси в зависимости от требуемой подвижности бетонной смеси и наибольшей крупности заполнителя находят по графикам на рисунках 1, 2:
Пластичная смесь 300x211 Расчет состава бетона: практический пример

Рисунок 1. График водопотребности пластичной смеси для песка средней крупности, портландцемента и гравия наибольшей крупностью: 1 – 10 мм, 2 – 20 мм, 3 – 40 мм, 4 – 80 мм

Жесткая смесь 300x193 Расчет состава бетона: практический пример

Рисунок 2. График водопотребности жесткой смеси для песка средней крупности, портландцемента и гравия наибольшей крупностью: 2 – 20 мм, 3 – 40 мм, 4 – 80 мм

При этом следует иметь в виду, графики построены для гравия, при весовом соотношении песка и гравия 1:1,5 и применении песка средней крупности. При применении щебня расход воды увеличивается на 10 л, при применении мелкого песка расход воды увеличивается на 10 л, а при применении крупного – уменьшается на 10 л. При соотношении x : y от 1:1 до 1:1,5 расход воды увеличивается на 10 л, а при соотношении от x : y = от 1:1,5 до 1,5:2 расход воды уменьшается на 10 л. При использовании шлакопортландцемента расход воды увеличивается на 20 л

  • Расход цемента на 1000 л бетонной смеси определяют по формуле:

Ц = В*Ц/В

где Ц/В = 1/(В/Ц), а В – количество воды в кг. Тогда количество цемента, определенное по этой формуле, будет измеряться в кг. Абсолютный объем цемента Vац вычисляется по формуле:

Vац = Ц/rц

            где rц – истинная плотность цемента

  • Абсолютный объем песка и крупного заполнителя вычисляют согласно условию равенства сумме всех объемов 1000 л:

Vп+з = Vп+Vз = 1000 – VцVв, л

  • Средняя абсолютная плотность заполнителей вычисляется по формуле:

rсмеси = (x*rп+y*rз)/(x+y)

где rп и rз – абсолютная плотность песка и щебня/гравия, соответственно.

  • Совместная масса песка и крупного заполнителя вычисляется по формуле:

Mп+з = rсмеси*Vп+з

  • Массу крупного заполнителя и песка по отдельности находим, используя соотношение x : y, по формулам

Mп = Mп+з*x/(x+y)      Mщ = Mп+з*y/(x+y)

  • Количество воды с учетом водопоглощения крупного заполнителя можно вычислить по формуле:

В = В1*(1+Вm/100)

            где В1 – это количество воды, определенное в пункте 3 (по графику), Вm – водопоглощение крупного заполнителя по массе в %.

цемент                                 Ц

песок                                       Mп

щебень/гравий                  Mз

вода                                           В

  • Для пробного замеса определяют расход воды, заполнителей и цемента на 8 л бетонной смеси и, после приготовления бетонной смеси, определяют ее подвижность. Если подвижность меньше требуемой то, сохраняя постоянным водоцементное отношение В/Ц, вводят от 5 до 15% цемента и воды. Если подвижность больше требуемой то, сохраняя постоянным соотношение масс песка и крупного заполнителя x:y, вводят от 5 до 15% песка и крупного заполнителя.
  • Рассчитать полученный вес бетонной смеси для 8 л с учетом корректировок – Mкорр и приготовить бетонный куб для определения плотности бетонной смеси – rкорр
  • По новой плотности бетонной смеси вычислить новый объем бетонной смеси:

Vкорр = Mкорр/rкорр

  • Уточненный новый состав материалов на 1000 л будет равен

Ц = Цкорр*1000/Vкорр

В = Вкорр*1000/Vкорр

П = Пкорр*1000/Vкорр (масса песка)

Щ = Щкорр*1000/Vкорр (масса щебня/гравия)

  • Для определения состава смеси для бетономешалки необходимо знать коэффициент выхода бетонной смеси:

b = V/(Vц+Vщ+Vп)

            где V – объем бетонный смеси (1000 л), а Vц, Vщ, Vп – насыпные объемы цемента, заполнителя и песка для 1000 л

  • В случае, когда песок имеет влажность Wп (в %) и крупный заполнитель – Wз, то нужно изменить расход воды, а именно, ее нужно уменьшить на величину воды, содержащейся в заполнителях, а расход песка и крупного заполнителя, соответственно, нужно увеличить на величину (по массе) равную массе воды, содержащихся в них:

В1 = В – (Wп*Mп+ Wз*Mз)/100

M1п = Mп*(1+ Wп*Mп/100)

M1з = Mз*(1+ Wз*Mз/100)

Соответственно, новый состав будет Ц, В1, M1п, M.


Источник: betonvtomske.ru.

Добавить комментарий