Файл: Сизов В.П. Проектирование составов тяжелого бетона (подбор состава бетонной смеси).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.07.2024
Просмотров: 157
Скачиваний: 4
Рис. 24. Номограмма VI для определения содержания пес ка в смеси заполнителей г, в % в зависимости от расхода цементного теста на 1 м3 бетона и крупности заполнителей (тонкостенные, густоармированные конструкции и подвод ный бетон) для бетонной смеои с осадкой конуса 2 см (жесткость 15 сек). При другой пластичности и жесткости значение определяется по номограмме VI и уточняется по графику иа рис. 22. При работе на правки значение гь установленное по номограмме VI, уменьшается для соот
ветствующей крупности на 3,5%
80
Абсолютный объем песка в бетонной смеси |
опреде |
ляют из выражения |
|
Ѵ'п = 2 Ѵ3 — Ущ. |
(14) |
Зная абсолютные объемы и объемные или удельные веса щебня и песка, находят весовое содержание каж дого из этих компонентов:
|
|
Щ = Ѵшуи1-, |
(15) |
|
|
|
Я = |
ѴЛ п - |
(16) |
Рис. |
25. График |
для уточнения а |
№ |
|
три |
расходах |
цемента свыше* |
ол |
|
350 |
кг/мг бетона |
(значение а уста |
V |
|
навливается по |
номограммам I и |
|
II)
Дац — изменение значения а . |
уста |
новленного по иомолраммам I |
я II |
tß
Щ |
К 3' |
А |
Ж |
J50 Ш 650 500 550 600 650 700
Р а Ш И ц е м е н т а п а 1 M ^ ö s T d O a ö tfS
На этом расчет состава бетона заканчивается. Про веркой расчета служит равенство
— + Я + |
+ Уп = ЮОО л. |
(17) |
7ц |
|
|
Затем находят теоретический (расчетный) объемный |
||
вес бетонной смеси: |
|
|
Ц + В +Щ + Л = уТб кг/м3. |
(18) |
Формула (11) для определения абсолютного объема щебня по значению а получена преобразованием следу ющего выражения:
Ѵ„ |
Ущ ЧПуСщ |
а = 1000. |
(19) |
— V. |
|||
Здесь первый член левой частипус .щ |
равенства — абсолютный |
объем щебня в бетонной смеси; выражение в скобках — объем межзерновых пустот в насыпном объеме того же щебня, а весь второй член левой части равенства — объ ем раствора в бетонной смеси.
Формула |
(12) получена из следующего выражения: |
^ т ^ п у с . щ \ д - _ у |
|
1 ~ |
(20) |
ипус.щ ) |
|
А Зак. 460 |
81 |
Здесь, как и в формуле (19), выражение, стоящее в ле вой части в скобках,— объем межзерновых пустот в на сыпном объеме щебня, содержащегося в бетонной сме си, а вся левая часть равенства — тот же объем после его раздвижки песком; правая часть равенства — насып ной объем песка в растворе.
Формула (13) не требует пояснений.
Для непосредственного определения весового содер жания щебня по значению параметра а можно пользо ваться также более простой формулой:
щ = |
--------- - |
(при О . к . > О н |
ж < 3 0 сек); |
|
|
1 + "пус.щ |
(а |
!) |
/211 |
|
ѴлѴ |
|
|
' |
Щ = --------- -- |
-■п- -----; Уб< 1000 (при ж > 30 сек). |
|||
|
1 "Т І^пус.щ (а |
1) |
|
|
В этом случае далее необходимо определить абсо |
||||
лютный объем щебня Ѵщ— |
вычесть его из абсолют- |
|||
|
|
|
Ущ |
|
ного объема заполнителей 21/3 и определить таким об разом абсолютный объем песка Ѵш а затем и его вес
П — Ѵ^пУпОптимальный расход песка в бетоне рекомендуется
определять основным способом — по значению ос. Этот способ более надежен. Он основывается на установлен ных закономерностях и разработанных номограммах, которые позволяют более точно определять значения сс для бетонов любых марок, бетонных смесей разной плас тичности и жесткости в зависимости от пустотностп пес ка и щебня.
■Расход песка в бетоне можно определять и но вели чинам К и г, так как их значения в таблицах и номо граммах определены для всех тех случаев, для которых установлены величины а. Правда, точность в определе нии песка по К и г несколько ниже. Объясняется это тем, что их значения находят без учета удельного и объем ного весов заполнителей и их пуетотноети. Точность в определении песка в бетоне зависит не от того, каким способом он определяется по а, К и г, а от точности дан ных для назначения указанных параметров.
Нахождение значений а, г и К по номограммам и таблицам и уточнение их величии по графикам не пред ставляет никакой сложности. Проиллюстрируем сказан ное примером.
82
Дано.
|
il. Характеристика материалов |
|
||||
Песок |
|
Щебень |
Цемент |
|
||
Ѵнас.п |
^ 4 7 |
Тнас. ід |
— 1 j32 |
іИц = |
400 |
|
Yn = |
2,63 |
ущ = |
2,65 |
Дб = |
400 |
|
|
|
» п у с .щ = |
0 .503 |
Н.Г.Ц. Т .= 25 |
||
|
|
Yu = 3,1 |
||||
|
|
H. к. Щ .=20лл |
||||
|
|
|
|
|||
2. Расход цемента на 1 м3 бетона — 390 кг. |
|
|
||||
3. Осадка конуса — 6 см. |
|
|
|
|
||
4. Объем цементного теста — 323 л. |
I (рис. 17) «а осях |
|||||
Определение |
а. Вначале на |
номограмме |
||||
абсцисс и ординат находят точки А |
и Б, соответствующие піустогно- |
|||||
ст щебня (0,503) и теша |
(0,44). Из точки А |
проводят вертикаль |
||||
ную, а из точки Б — горизонтальную линии до |
их пересечения (точ |
ка В). По ней определяют значение а. Для нашего случая <х= 1,13. Далее уточняют а по осадке конуса но графику (рис. 19). На оси абц-исс находят точку Г, соответствующую осадке конуса 6 см. Из точки Г проводят вертикальную линию до пересечения с кривой а (точка Д), а из нее — горизонтальную линию до пересечения с осью -ординат (точка Е). По иен определяют значение ДА ок. Для на
шего случая ДЛон =0,12.
Затем уточняют а по расходу цемента (рис. 25). Вначале на оси^абсцисс находят расход цемента, равный 390 кг (точка Ж). Из этой точки проводят вертикальную линию до пересечения с прямой
графика (точка 3), а из |
нее — горизонтальную |
линию до пересече |
ния с осью ординат (точка К). П-о ней находят |
значение Дац. Для |
|
нашего случая Дац=0,О2. |
|
|
После определения а, Даок и Дац устанавливают суммарное зна |
||
чение а: |
|
|
а = |
1,13+0,112+0,02= 1,27. |
|
Определение г\ (по объему цементного теста). Вначале на но мограмме V (рис. 23) находят точку А, соответствующую расходу цементного теста 323 л. Из точки А -проводят прямую, параллельную -прямым прафика, до пересечения с вертикальной линией, соответст вующей модулю крупности песка 2,1 (точка Б). -Из этой точки про водят горизонтальную линию до пересечения с вертикальной линией, соответствующей крупности щебня 5—20 мм (точка В). По этой точке определяют значение Г\. Для нашего случая г, =31%.
Затем уточняют значение г, .по осадке конуса по рис. 22. Для этого на оои абсцисс находят' осадку конуса 6 см (точка Г) и из этой точки проводят вертикальную линию до пересечения с кривой г, і(точка Д). Из этой точки проводят горизонтальную линию до пе ресечения с -осью -ординат (точка Е), а по ней -находят значение Лгок. Для нашего случая Дгок = 3,5. Значение г\ по расходу цемента уточнять не нужно. Номограмма построена с учетом повышенного расхода цемента. Расчетное п =31 +3,5 = 34,5%.
Определение К (по расходу цемента). По табл. И находят круп ность щебня 5—20 и 'модуль крупности пегаса 2,4. При расходе це мента 400 кг для песков с модулем крупности 2 и 2,5 значение К соответственно равно 0,84 и 0,85. Для песка с модулем крупности
4* Зак. 460
2,1 интерполяцией находят /<=0,842. При расходе цемента 350 кг для пеонов с модулем крупности 2 и 2,5 К соответственно равно 0,9 и 0,91. Для нашего .случая /<'—0,902. Зная значение К для пеонов с
модулем крупности 2 и 2,5 при расходах |
цемента 400 |
(0,842) и |
|||||
350 кг (0,902), |
интерполяцией |
находят |
К |
для песка |
с |
модулем |
|
крупности 2,1. На 50 кг цемента /< изменяется |
на 0,902—0,842 = 0,06; |
||||||
, Л |
0,06-10 |
=0,012. |
Тогда |
искомое |
/<=0,842+ |
||
на 10 кг цемента на—-гг----- |
|||||||
+0,012 «0,85. |
оО |
|
|
|
|
|
|
|
осадке ноніуса |
по графику |
на рис. 19. |
||||
Значение К уточняют по |
На оси абоцисс находят осадку конуса 6 см (точка Г), из нее про
водят вертикальную линию до пересечении |
с кривой К '(точка |
Ж), |
а из этой точки— горизонтальную линию |
до пересечения с |
осью |
ординат (точка 3) и по ней находят значение К. Для нашего |
слу |
|
чая Д/<оі(=0,09. |
|
|
Уточнять К по расходу цемента не нужно, таблицы для опре
деления К разработаны с учетам |
повышенного расхода |
цемента. |
|
Расчетное /<—0,85+0,09 = 0,94. |
|
|
|
По предлагаемому способу можно проектировать бе |
|||
тоны всех видов (дорожный, аэродромный, |
гидротехни |
||
ческий, специальный, обычный для монолитных и |
сбор |
||
ных конструкций) и всех марок (от 50 до 700); |
бетон |
||
ные смеси жесткие, полужесткие, пластичные и |
литые; |
||
на всех видах цемента (портландцемент; |
шлакопорт- |
||
ландцемент, пуццолановый портландцемент и т д.); на |
|||
■песке различной крупности |
(с модулем крупности |
от 0,5 |
до 3,5), на щебне крупностью от 5—10 до 5—150 мм, при любых расходах цемента. Для назначения всех па раметров, нужных для расчета, облегчения и ускорения подбора состава бетона в книге приведены необходимые графики, таблицы и номограммы.
Хотя метод подбора состава бетона и является рас четно-экспериментальным, однако он близок к расчетно му. При точном знании характеристик материалов он позволяет получить заданную осадку конуса и требуе мую прочность бетона при оптимальном расходе песка, наименьшем и наиболее экономичном расходе цемен та. Но несмотря на это, в книге изложена и методика экспериментальной проверки, которая позволяет в необ ходимых случаях объективно уточнить расчетный состав бетона. Эта методика проста и доступна для работников лабораторий и строителей.
Г. Примеры расчета состава бетона
Пример 1. Расчет и назначение состава бетона на материалах, совпадающих іпо качеству с теми, для которых разработаны графики и номограммы.
84
З а д а н и е . Требуется подобрать состав бетона, к которому не предъявляется иных требований, «роме прочности. Марка бетона — 300. Требуемая подвижность бетонной смеси 2 см (осадка конуса).
Предельная крупность щебня — 80 мм. |
|
|
|
|
|
||||||
Ха.рактеристика материалов: |
300; активность — 300 |
кгс/см2 (по |
|||||||||
Цемент |
портландский |
марки |
|||||||||
ГОСТ ЭЮ—80); Н.іГ.Ц.Т.=28%; удельный вес уц=3,1. |
|
|
|
||||||||
Щебень |
гранитный; смесь |
оптимальна из |
двух |
фракций—5— |
|||||||
40 и 40—80 мм\ зерновой состав |
и загрязненность — средние в пре |
||||||||||
делах |
норм |
ГОСТов; |
объемный |
насыпной |
вес |
щебня |
Ѵнас.щ — |
||||
= 1,5 кг/л; |
объемный вес в куске ущ=2,66 кг/л, пустота ость в рых- |
||||||||||
лонасьгпном состоянии оВус.щ = |
0,436. |
|
|
примесей — |
|||||||
Песок крупный кварцевый: содержание засоряющих |
|||||||||||
среднее, в пределах норм |
ГОСТов; модуль крупности jVf”p = 3 ; |
объ |
|||||||||
емный |
насыпной вес |
песка у в а с .п = 1 ,5 6 кг/л; |
удельный |
нес |
зерен |
||||||
У п = 2 ,6 5 кг/л; пустотность |
в рыхлонасыпном |
состоянии |
о Пус.в = |
||||||||
= 0,4/12. |
|
|
|
|
|
|
|
по |
формуле |
||
Решение 1. Определяем водоцементное отношение |
|||||||||||
(6) и табл. 7: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
ВЩ = |
|
0,58-300 |
0,447. |
|
|
|
|||
|
|
300 + 0,5-0,58-300 |
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2. |
Определяем требуемый расход воды по графику |
(см. рис. 16): |
|||||||||
|
|
|
|
3 = |
150 л. |
|
|
|
|
|
|
3. |
Расход цемента по формуле (8) составляет |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
150 |
|
|
|
|
|
ц |
336 кг. |
0,447 |
4.Объем цементного теста по формуле (9) равен
Ц.Т |
336 + 150 = 258 л. |
|
3,10 |
5.Суммарный абсолютный объемзаполнителей по формуле
(10)составляет
2 К 3 = 1 0 0 0 - 258 =742 л.
6. Для определения абсолютных объемов щебня и песка вос пользуемся для сравнения всеми тремя возможными -методами ре
шения задачи: с помощью параметров а, К и г: |
а) величина, ашо но |
||||
мограмме I на /рис. 17 равна 1,29; б) |
величина |
К по табл. |
13 рав |
||
на 1,04; в) величина г по номограмме III на рис. 20 |
равна |
0,322. |
|||
7. Абсолютный объем щебня во .всех трех случаях составит: по |
|||||
формуле (Ш) |
|
|
|
|
|
Ѵщ= 1000 |
(1 — 0,436) |
= |
502 л; |
|
|
(1 — 0,436) + |
|
|
|||
по формуле (12) |
1,29-0,436 |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Ѵш = |
742 |
|
|
= 501 л\ |
|
0,436 |
|
|
|||
Г |
|
|
|
|
|
(1 -0 ,4 1 2 ) |
1,04 + |
|
|
|
|
L |
1 — 0,436 |
1 -0 ,4 1 2 |
|
|
85