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: 120

Скачиваний: 2

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

ГЛАВА I

О СН О В Н Ы Е П О Л О Ж Е Н И Я М Е Т О Д А И ЕГО О С О Б Е Н Н О С Т И

А. Общие технологические зависимости, положенные в основу метода

Предлагаемая методика расчета и . подбора состава бетона, а также таблицы, графики и номограммы для этой цели разработаны с учетом современных достиже­ ний в области технологии бетона на основе приводимых ниже технологических зависимостей и закономерностей.

1. Зависимость прочности бетона от водоцементного отношения. Использовалась общеизвестная зависимость

R6 = A R ^ W B - b ) ,

(1)

где А — коэффициент, зависящий от ряда

факторов, в

том числе от величины Ц/В, пластичности и жесткости бетонной смеси, крупности песка и щебня, нормальной густоты цементного теста.и прочности исходной породы заполнителей.

Необходимость уточнения коэффициента А в зависи­ мости от Ц/В обусловлена тем, что прямолинейная за­ висимость между прочностью бетона и Ц/В (при посто­ янной активности цемента) не однозначна в пределах используемых на практике значений Ц/В. Начиная со значения Ц/В ж2,25 ('ß/Z(~0,45), функция Яб={(Ц/В) практически нелинейна. Однако для упрощения расчетов ее график (рис. 1) может быть представлен в виде двух прямых линий с разными углами наклона та и таі, чему соответствуют различные значения коэффициента А в формуле (1).

2. Правило независимости водопотребности бетонной смеси на данных материалах от расхода цемента в пре­ делах до 350 кг/м3 (при заданной подвижности или жесткости смеси). Например, водопотребность бетонной смеси с осадкой конуса 2 см на щебне крупностью 5—

9


80 мм и на песке с модулем крупности 3 независимо от изменения расхода цемента в бетоне в пределах от 150 до 350 кг/м5 составляет ,150 л на 1 м3 бетона. С возрас­ танием удельного расхода цемента Ц сверх 350 кг/м3 эта

 

 

 

 

 

 

 

 

80~cohsi

 

 

 

 

 

О

OJ> \ о

1,5

ZB 2,5 3,0 ЗМ)В

 

Р

W

М9 ?Ц0 %0 500 600

 

Рис.

I. График

зависимости

Рис.

2.

Изменение

водопотреб-

прочности бетона

от цементно­

ности бетонной смеси В в зави­

водного

отношения:

Ra —

симости от расхода

цемента

Ц

 

= ПШВ, Pn=const)

в

бетоне

при

прочих постоян­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ных факторах

 

 

закономерность,

как

установлено

автором, нарушается,

и расход воды В увеличивается

 

(рис.

2)

на

величину

АВ, зависящую от Ц и ряда других факторов.

растворную

Это же правило распространяется

и на

часть бетонной смеси. Например, на

1

песке

с

модулем

крупности 3 при расходе песка

(на

м3 бетона)

от 600

до 800 кг и цемента

соответственно

 

от

350 до

150 кг

жесткость раствора при постоянном расходе воды оста­

ется постоянной. При увеличении расхода цемента сверх

350 кг расход воды увеличивается.

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Правило оптимального содержания песка (и, следо­

вательно, растворной части) в бетонной смеси, обеспечи­

вающего наилучшую ее удобоукладываемость на

кон­

кретных материалах

при данном

расходе

цементного

теста.

При данном

расходе

цементного

теста

бе­

тонная смесь

имеет

наилучшую удобоукладываемость

только при определенном расходе песка или соот­

ветственно раствора

(рис. 3, а). Такие смеси, как показа­

ли опыты, имеют и наибольшую прочность.

 

 

изучены

Основываясь на этой закономерности были

оптимальные расходы песка в бетонных смесях на запол­

нителях разных крупности и вида при разных расходах

цемента на

1 м3 бетона. Изменения оптимального содер­

жания песка приведены на графиках рис. 3, б,

в.

 

 

10


Наряду с этим проведенные исследования удобоукладываемости бетонных смесей показали, что расіход песка на 1 м3 бетона зависитне только от расхода цемен­ та (цементного теста), который обусловлен получением

а)

И0едШУиепеска В Вегойуoilсмеси Вег

' в)

Рис. 3. Изменение удобоукладываемости бетонной смеси

а — при

постоянном

содержании це­

ментного

теста, но

прн различном

расходе песка на 1 м3 бетона. ЛКМІІН~ наименьшая жесткость бетонной см-еси;

Я 0пт

соответствующий

ей

опти­

мальный

расход пеана; б— с одинако­

вой осадкой конуса, на

одних

н тех

же заполнителях при различных -рас­

ходах цемента:

/,

2, 3 — соответствен­

но расход

цемента

І(1р

Д2, Ц3 на 1 лі3

бетона

(Я і> Я 2> Я з);

о — на одном н

том же

щебне

и

на

песках

разной

крупности:

 

I, 2,

3 —крупность

песка

(мелкий,

средний

и

крупный)

при

одинаковой

осадке

конуса; 1\ 2 \ 3'

то же,

при

одинаковой жесткости бе­

 

 

 

тонной смесн

 

бетона требуемой марки и бетонной смеси с заданными свойствами, но и от вида и крупности заполнителей, а также от подвижности или жесткости бетонной смеси. Эти выводы подтверждаются результатами, приведенны­ ми в табл. 1 и 2 и на рис. 4. В табл. 1 расход песка при­ веден при различных водоцементных отношениях и оди­ наковой осадке конуса, а в табл. 2 — при постоянном водоцементном отношении для бетонных смесей различ­ ных жесткости и пластичности.

Из данных таблиц и графиков видно, что оптималь­ ное содержание песка в зависимости от марки бетона, В/Ц, расхода цемента и качества цемента и заполните­ лей колеблется в очень больших пределах. Следователь­

11


но, П/Щ' в смеси заполнителей не является при прочих равных условиях величиной постоянной. Например, на щебне крупностью 5—20, песке с модулем крупности 3 при расходах цемента 550—150 кг оптимальный расход песка в бетонных смесях с осадкой конуса 2 см изменя-

а)

Рис.

 

4. Значения коэффициен­

тов

а раздвижки

зерен

и за­

 

полнения

межзерновых

пустот

 

а — на

в щебне раствором

 

 

заполнителях

различной

 

крупности при расходах

цемента

 

в пределах 150—350 кг/м3 (ем. но­

 

мограмму I

на

рис.

17): I — песок

 

кварцевый

с

насыпным

объемным

 

весом

1,65

кг/л

и

пустотностью

 

и

 

„ =0.38;

И — то

же.ѵ

 

=

 

 

пус.п

 

 

 

 

'нас. п

 

 

=.1,56

кг/л;

t пус. п =0,412;'

/ // —

Крцпность щебня 5ьш

то же,

V

 

=1,42 кг/л\

и

пус.п

=

=0,47;

'нас. п

 

 

*

 

 

б — на

 

щебне

различной

 

крупности н песке с модулем круп­

 

ности

 

3 при

расходах

цемента до

 

350 кг/лі3 бетона и выше (обычные

 

конструкции, уплотнение

вибраци­

 

 

 

 

 

 

 

ей)

 

 

 

 

6)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

550 Н50 350 250 150 О W 20 W 80

ется от 458 до 800 кг/м3 бетона. Оптимальный расход ■песка уменьшается при использовании мелкого 'песка, крупного щебня, а также при высоких расходах цемента.

Установленная методика определения оптимального содержания песка в бетоне имеет весьма важное практи-'. ческое и теоретическое значение, так как позволяет на новой основе устанавливать оптимальное содержание песка в бетонах разных марок на любых материалах и осуществлять контроль за правильным его назначением. Ранее такие рекомендации отсутствовали, и правиль­ ность определения расхода песка определяли визуально после снятия конуса: если бетонная смесь не расслаива­ лась, то считалось, что содержание песка установлено правильно. Однако такой критерий весьма субъективен

12


и неправилен, так как с повышением расхода песка в бе­ тонной смеси тенденция ее к расслоению уменьшается и практически все запесоченные смеси не расслаивают­ ся, но требуют повышенного расхода цемента на 1 м3 бетона.

Т а б л и ц а

1. Расход

песка

разной

крупности

 

в бетонной смеси

с осадкой конуса 2 см на щебне и гравии при

 

различном

расходе

цемента и значениях В/Ц

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Щебень, 5—20 мм

 

 

 

 

Гравий, 5—20 мм

 

 

Расход

цемен­

Мп = 3

 

Мп

= 0 ,9

 

Мп

3

м п =

0,9

та на

л<3

 

 

кр

 

 

кр

 

 

 

кр

 

 

 

кр

 

бетона D кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВЩ

п

 

ВЩ

 

п

в щ

 

п

ВЩ

 

п

 

550

0,357

458

0,385

390

0,336

 

396

0,365

 

329

 

500

0,38

502

0,415

430

0,357

 

438

0,39

 

 

371

 

450

0,414

543

0,45

470

0,387

 

480

0,422

 

413

 

400

0,452

586

0,49

510

0,423

 

521

0,462

 

455

 

350

0,503

629

0,55

554

0,47

 

564

0,514

 

498

 

300

0,588

670

0,64

596

0,545

 

608

0,60

 

 

540

 

250

0,705

714

0,77

640

0,655

 

650

0,72

 

 

582

 

200

0,88

757

0,96

685

0,82

 

692

0,90

 

625

 

150

1,17

800

1,28

730

1,09

 

735

1,20

 

667

Т а б л и ц а

2. Расход песка

в бетонных смесях разной подвижности

и жесткости при различных расходах цемента и постоянном

 

 

В/Ц = 0,503

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Крупный

Модуль

 

 

 

 

 

Расход цемента в кг/м 3

заполнитель

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

круп­

Показатели

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

круп­

ности

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

вид

песка

 

 

 

 

 

472

433

 

398

350

318

 

277

ность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в мм

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ще-

5 -2 0

3

Осадка

конуса

в

15

10

 

2

 

 

 

бень

 

СМ

 

 

сек

6

 

 

 

 

Жесткость в

 

13

25

50

 

 

Расход

песка

в

540

575

601

629

 

 

 

 

 

кг/м3

 

 

 

 

668

 

688

1