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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

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)

 

 

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

!)

/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