Файл: Строительство и монтаж насосных и компрессорных станций учеб. пособие.pdf

больше, чем крупнозернистого. Удобоукладываемость бетона с мел­ ким песком выше, чем с крупнозернистым.

На рис. 24 приведен стандартный график просеивания песка. Заштрихованная область показывает оптимальный зерновой состав песка.

Перевозят песок навалом, хранят в штабелях. Перед употребле­ нием проводят контрольные испытания на каждые 200 м3 песка.

В качестве крупного заполнителя для бетона используют щебень или гравий. Щебень приготовляют из твердых каменистых пород

крупной фракции, обычно крупный заполнитель делят на фракции

воды. Для приготовления бетонов можно применять (без предварщ тельного опробования) любую питьевую воду. Промышленные и сточные воды для приготовления бетона непригодны. Минерали­ зированные природные воды можно применять лишь после испыта­ ний, если общее содержание солей в них не более 5000 мг/л; общее содержание инов S04 не более 2700 мг/л; водородный показатель pH не менее 4 (лакмусная бумага в такой воде не розовеет).

При применении сульфатостойкого цемента допускается увели­ чение содержания S04 до 10 000 мг/л.

В качестве вяжущего вещества для приготовления бетона исполь­ зуют цементы. Различают следующие основные виды цементов:

48

портландцемент, пуццолановый портландцемент, шлаковый цемент, глиноземистый портландцемент.

Портландцемент — это высокопрочное вещество, являющееся про­ дуктом тонкого помола клинкера, получаемого обжигом до спека­ ния дозированной смеси, содержащей углекислый кальций СаС03 и глину или сырье соответствующего состава (известковый мергель).

Отметим наиболее важные свойства портландцемента:

1) он обладает способностью схватываться, затвердевать и при­ обретать расчетную прочность в определенные сроки (7, 28, 90 и и 180 дней); начало схватывания не ранее 45 мин, конец — не позд­ нее 12 ч; эти сроки вполне достаточны для выполнения работ по при­ готовлению, доставке и укладке бетонной смеси;

2) в течение 180 дней цемент приобретает расчетную или так назы­ ваемую марочную прочность, т. е. прочность цементного*, камня на сжатие;

3) при хранении цемента в течение трех месяцев прочность его

обыкновенного портландцемента с активными минеральными добав­ ками (чаще всего кремнеземистыми — туфа, пемзы, трепела). Применение его целесообразно, когда требуется повышенная хи­

агрессивных для обычного цемента водах).

Шлаковый цемент получают путем смешения тонкого помола доменного шлака (до 75%) и портландцемента (25%). Этот цемент медленно схватывается и твердеет. Стоек к агрессивным водам (меньше, чем пуццолановый), но не к кислотным, а к солевым.

Глиноземистый портландцемент — высокопрочное вяжущее ве­ щество, получаемое в результате обжига до сплавления смеси глино­ зема и известняка и последующего помола. Стоек к минерализован­ ным водам. Быстро твердеет, но сроки схватывания нормальные.

При подборе состава бетона следует установить водоцементное отношение, соотношение между цементом и инертными заполните­ лями; соотношение между мелким и крупным заполнителем; расход

ное отношение.

Для практических расчетов можно пользоваться следующими формулами:

для бетона на щебне

В1,1ЯЦ

Ц2Яб+ 0,55Яд *

для бетона на гравии

Ц2Яб+0,5Л ц-

Пр и м е р . Яц = 400, Яб = 150.

Следует иметь в виду, что эти формулы очень приближенные и не учитывают особенностей применяемых в настоящее время цементов

бетонной смеси по осадке усеченного конуса

и местных заполнителей. Практически при изготовлении образцов с соблюдением всех условий отклонения в прочности бетона дости­ гают ±30% . Поэтому формулы для определения водоцементного отношения могут служить лишь для назначения предварительного состава бетона. На практике (при больших объемах бетонных работ) экспериментальным путем определяют график зависимости R 6 =

=/ (В/Ц) (рис. 25) при местных инертных заполнителях.

Принимая для каждого замеса необходимую подвижность состава

смеси, определяют необходимое количество воды и затем по соответ­ ствующей прочности бетона и отношению В Щ находят количество

цемента.

При небольших объемах работ и при использовании портланд­ цемента без пластифицирующих добавок применение вышеприведен­ ных формул вполне допустимо.

Подвижность бетонной смеси определяют по осадке усеченного конуса, отформованного из смеси данного состава (рис. 26). По­ движность характеризуется осадкой h конуса (средней из двух опы­

50

тов). Подвижность бетонной смеси меняется (см. табл. 10) в зависи­ мости от конструкций, куда укладывается бетон.

Удобоукладываемость смеси характеризуется ее скоростью расте­ кания при вибрировании (частота 3000 ± 200 колебаний в 1 мин, амплитуда 0,35 мм). Конус ставят в форму для куба 200 X 200 X 200 мм, заполняют его бетоном. Кожух конуса снимают и включают вибра­ тор. Удобоукладываемость характеризуется временем, за которое смесь заполнит все углы формы, а поверхность ее станет горизон­ тальной.

Бетонная смесь должна быть экономичной, но в то же время обла­ дать достаточной плотностью и прочностью. Поэтому нормами уста­ новлены следующие предельные наименьшие расходы цемента на 1 м3 бетона:

для железобетонных конструкций, находящихся на воздухе или в воде, — 250 кг;

то же, находящихся внутри зданий, — 200 кг.

Опытами установлено, что увеличение количества цемента выше 300 кг приносит незначительное увеличение прочности бетона. Таким образом, количество цемента в 1 м* бетона может изменяться от 200 до 300 кг.

Следует иметь в виду, что при повышении марки цемента эко­ номится его количество. Как правило, марка цемента должна пре­ вышать марку бетона в 2—2,5 раза.

Расход цемента для бетонов разных марок принимается обычно по опытным данным или экспериментально.

Если задаются расходом цемента, то по В Щ определяется расход

воды

В= Ц (В/Ц),

аесли задаются расходом воды, то количество ее обычно принимают для расчетов ориентировочно, в зависимости от необходимой подвиж­ ности смеси и вида инертного заполнителя для песка средней круп­ ности (табл. 11).

Кроме того, расход воды зависит от крупности песка. Для мел­ кого песка воды требуется на 10 л больше, чем указано в табл 11 , а для крупного — соответственно на 10 л меньше.

Соотношение между песком и гравием определяется из условия заполнения песком пустот щебня. Пусть х — масса песка, а у — масса щебня. Тогда (у/рщ) п — объем пустот щебня, где п — отно­

сительная его пустотность. Очевидно,

z/Pn = (У1рщ) п.

где рп — плотность песка; р1Ц— плотность щебня.

По указанной формуле находят минимальное соотношение песка и щебня.

Для определения состава бетона в настоящее время пользуются методом подбора состава по абсолютным объемам:

J L + B + - 2 - + ^ - = i m л,

Рц. т Рп. т Рщ. т

где Ц, В, П, Щ — масса цемента, воды, песка и щебня соответственно;

Рц. т* Рп. т> Рщ. т — плотность твердых частиц соответственно цемента, песка и щебня; 1000 л — сумма объемов всех составляющих 1 м®

бетона; + В называют объемом цементного теста;

— объемом инертных.

П р и м е р . Расчет состава бетона.

И с х о д н ы е д а н н ы е

1.Марка бетона — 150.

2.Осадка конуса — 50 мм.

3.Цемент портландский, марка 400

Рщ /т^2'7; Рщ= 1,45 кг/л.

Пустотность п = 46% (гс = (2,7—1,45) : 2,7 = 0,46).

52