Файл: Волков, М. И. Методы испытания строительных материалов учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 16.10.2024
Просмотров: 153
Скачиваний: 0
цементного бетона на плотном щебне является расчетно-экспе риментальный метод с расчетом расхода материалов на пробные замесы по абсолютным объемам, предложенный Б. Г. Скрамтаевым.
Расчетно-экспериментальный метод определения состава бетона с расчетом смеси по абсолютным объемам
Метод расчета основан на том, что -сумма абсолютных объе мов всех составляющих материалов в бетоне равна 1 0 0 0 л гото вого уплотненного -бетона (если не считать небольшой объем вовлеченного во-здуха в бетонной смеси)
Ѵц + Ѵп -f- Ѵщ -f- Ѵв = 1 0 0 0 л.
Предварительный расчет расхода составляющих материалов
на 1 лі3 бетона. Рассчитать состав бетона — это значит опреде лить рациональный расход щебня, песка, цемента и воды на 1 м3 бетона. Таким образом, расчет состава бетона сводится к определению четырех неизвестных, которое проводят в следую щем порядке:
1 ) прочность бетона (марка) зависит от активности цемента и цементно-водного отношения (уравнение Боломея)
R6 = ARu { Щ В - С ) .
Уравнение прочности бетона, уточненное для различных ка менных материалов [с учетом определения активности цемента в растворах малопластичной консистенции (ГОСТ 310—60)], для жестких и подвижных бетонных -смесей имеет следующий вид:
Яб = |
ЛЯц ( Ц/ В — 0,5) |
при Ц / В ^ |
2,5 |
(ВЩ > 0,4); |
Яб = |
ЛіЯц (Д /5 + 0,5) |
при |
2,5 |
(В /Ц < 0,4). |
Из этих уравнений -определяют ЦІВ (или ВЩ). |
реко |
|||
В зависимости от качества применяемых материалов |
||||
мендуются уточненные значения коэффициентов А |
и |
А\ |
||
(табл. 38). |
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
38 |
|
Материал |
|
А |
At |
|
Высококачественный ........................................... |
|
0,65 |
0,43 |
|
Рядовой ..................................... |
мелкозернис |
0 ,6 |
0,4 |
|
Пониженного качества (гравий, |
0,55 |
0,37 |
|
|
тый песок) ........................................................... |
: : |
|
109
Расчетная формула прочности бетона для подвижных бетон ных смесей (ВІЦ~>0,4) с использованием рядовых материалов имеет следующий вид:
Re |
0,6 Rn (Ц/В — 0,5) и В/Ц = |
1,2 Ra |
|
(2Дб + 0,6/?ц) ‘ |
|||
|
|
Расчетные формулы не могут учесть всех факторов, которые одновременно и во взаимодействии влияют на прочность бетона. Поэтому для более полного-учета местных условий и ряда до полнительных факторов, не учитываемых расчетными формула ми, следует при определении ЦІВ (или В/Ц), обеспечивающего получение заданной прочности, пользоваться зависимостью R6 = f(L(IB). Эта зависимость получена для данных условий в результате испытаний контрольных образцов бетона, изготов ленных на данных материалах, при данном способе уплотнения и режиме твердения.
Таким образом, из первого уравнения прочности бетона не
обходимо определить Ц/В |
(или В/Ц). |
Для дорожного |
бетона |
|||||
В/Ц »<0,5, т. к. с повышением В/Ц увеличивается пористость |
||||||||
бетона и снижается морозостойкость. |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а 39 |
|
|
|
|
|
Наибольшая крупность зерен в мм |
|
|||
ТОННОЙ см еси |
|
г р а в и я |
|
|
щебня |
|
||
о с а д к а |
ко |
жесткость |
|
|
40 |
|
|
40 |
нуса |
в см |
в сек |
10 |
20 |
10 |
2 0 |
||
0 |
|
150—200 |
145 |
130 |
1 2 0 |
155 |
145 |
130 |
0 |
|
90—120 |
150 |
135 |
125 |
160 |
150 |
135 |
0 |
|
60—80 |
160 |
145 |
130 |
170 |
160 |
145 |
0 |
|
30—50 |
165 |
150 |
135 |
175 |
165 |
150 |
0 |
|
20—30 |
175 |
160 |
145 |
185 |
175 |
160 |
1 |
|
15—20 |
185 |
170 |
155 |
195 |
185 |
170 |
2—2,5 |
— |
190 |
175 |
160 |
2 0 0 |
190 |
175 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3—4 |
— |
195 |
180 |
165 |
205 |
195 |
180 |
|
5 |
|
— |
2 0 0 |
185 |
170 |
2 1 0 |
2 0 0 |
185 |
7 |
|
— |
205 |
190 |
175 |
215 |
205 |
190 |
8 |
|
— |
2 1 0 |
195 |
180 |
2 2 0 |
2 1 0 |
195 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
215 |
|
190 |
225 |
215 |
|
|
1 0 — |
1 2 |
— |
2 0 0 |
2 0 0 |
||||
П р и м е ч а н и е . |
1. Таблица |
составлена |
для |
•средне-зернистых |
песков, |
характери |
зующихся водоіютре’бностью 7%. При водопотребности песка меньше 7% расход воды
уменьшается на |
5 л/.«3 на каж ды й процент |
уменьшения |
водопотребности; |
при |
увеличе |
|
нии водопотребности свыше 7% количество |
воды в |
смеси |
увеличивается |
на 5 |
л /м 3 на |
|
каждый процент увеличения водо'потребности. |
|
|
должен быть |
|||
2. При водопо,глощении гравия или щебня более 1,5% расход воды |
||||||
соответственно |
увеличен. |
расходе |
цемента до 300—400 кг/м 3. |
|
||
3. Данные |
табл. 39 справедливы при |
|
2 . Назначить ориентировочный расход воды на 1 мг бетон ной -смеси по графикам или таблицам (например, табл. 3 9 , рис. 46), которые составлены на основании зависимости водо
110
потребности бетонной смеси от ее подвижности или жесткости и свойств исходных материалов.
3.Определить расход цемента
Ц= В : В_
Ц
4. Определить расход щебня на 1 м3 бетона по уравнению
щ= ---- 1000
у_і_
щ Ѵо.щ Ѵш 5. Определить расход песка по уравнению
|
|
|
Я : |
1 0 0 0 — |
« |
s |
+ ÜL |
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Yu |
1 |
|
Yщ И |
и песка в 1 ж3 бетона |
||||||||||
Сумма абсолютных объемов цемента, воды, щебня Yn- |
|
воздуха): |
|
||||||||||||||
равна 1 0 0 0 л (пренебрегая |
небольшим объемом вовлеченного |
|
|||||||||||||||
|
|
|
ц_ + |
В_ _я |
щ = 1 0 0 0 . |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
цементного раствора в бетоне равен объему пустот в |
||||||||||||||
Абсолютный объемYu |
|
|
Yn |
|
Yui |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
щебне при некоторой раздвижке зерен щебня. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
ц |
+ |
п |
В |
|
|
JU |
^ИЗб. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Yu |
+ |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
■где |
Ц, В |
|
|
Yn |
1 |
|
|
цемента, воды, песка и щебня |
|||||||||
, Я, Щ — расходы соответственноѴо.І |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
в кг; уд. Yn. Ym— плотности материалов |
в г/сж3 |
(для щебня |
плотных пород |
||||||||||||||
ущ можно считать объемной массой в куске); |
|
— пустотность щебня в до |
|||||||||||||||
лях единицы объема; Аизб •— коэффициент |
избытка раствора |
против |
необхо |
||||||||||||||
димого для заполнения пустот в щебне; |
у0.щ — насыпная |
объемная |
масса |
||||||||||||||
щебня в г/сж5. |
|
|
|
/Сизб |
зависит |
от |
свойств |
бетонной |
смеси: |
для |
|||||||
Значение коэффициента |
|||||||||||||||||
жестких |
бетонных |
смесей |
Кизб — 1,05-НІ,1 |
(меньшее |
значение |
для |
мелкозер |
||||||||||
нистых |
песков), |
для умеренно жестких смесей Аиэб = |
1,15-н 1,2, |
для |
подвиж |
||||||||||||
ных и пластичных бетонных смесей значение |
Кизб зависит |
|
от |
расхода |
це |
||||||||||||
мента (табл. 40), крупности песка. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
40 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
К изб |
для |
бетона |
|
|
|
|
|
|
|
Расход цемента |
в к г і м 3 |
|
|
на щебне |
|
|
|
на |
гравии |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
250 |
|
|
|
|
1 ,з |
|
|
|
|
|
|
1,34 |
|
|
|
|
|
300 |
|
|
|
|
1,36 |
|
|
|
|
|
1,42 |
|
|
|
||
|
350 |
|
|
|
|
1,42 |
|
|
|
|
|
1,48 |
|
|
|
||
|
400 |
|
|
|
|
1,47 |
|
|
|
|
|
1,52 |
|
|
|
||
П р и м е ч а н и е . |
Значения |
Kli3g |
приведены для песка средней крупности с водо- |
||||||||||||||
потребяоетью 7%. |
При применении мелкозернистого |
песка с |
вод опотр ебп ост ыо |
более 7% |
|||||||||||||
К и зб уменьшается |
на |
0,03 на |
каж ды й |
процент увеличения іводопотребности песка; ’при |
|||||||||||||
применении крупнозернистого |
песка с |
водопотребностью |
менее 7% |
значение |
KH3g |
уве |
личивается на 0,03 на каждый процент уменьшения водопоотребности
111
6 . |
Расходы материалов на 1 м3 бетона, полученные в резуль |
|
тате |
расчета, уточнить после приготовления пробных |
замесов. |
Уточнить состав бетона на пробных замесах можно следую |
||
щим образом. |
|
|
1. |
Определить соответственно расход материалов на пробный |
|
замес объемом 10—15 л и приготовить бетонную смесь. |
Коли |
|
чество приготовляемых пробных замесов зависит от того, какие |
||
параметры необходимо уточнить. |
|
При уточнении расхода воды и цемента для достижения тре буемой подвижности (жесткости) бетонной смеси (при постоян ных источниках снабжения щебнем и песком и неизменных пока зателях их качества) требуется приготовление одного проб ного замеса. Расход воды и цемента при недостаточном началь ном их содержании в замесе (осадка конуса менее требуемой) корректируют постепенно, добавляя в смесь по 1 0 % воды и цемента до получения требуемой осадки конуса или жесткости. При избытке же начального количества воды и цемента в смеси (осадка конуса выше заданной) их относительное содержание уменьшают, постепенно добавляя песок и щебень в соотноше нии, принятом для данного состава бетона.
При небходимости уточнения значения В/Ц, обеспечивающе го требуемую прочность бетона на данном цементе, готовят три
пробных замеса в количестве 10—15 л каждый с тремя |
различ |
|
ными значениями В/Ц, расчетным и отклоняющимся |
в ту |
й |
другую сторону от расчетного, например на 0,05. В каждом |
из |
трек замесов следует скорректировать фактически необходимое содержание воды для получения смеси заданной удобоукладываемости.
2.По результатам испытания на прочность при сжатии кон
трольных образцов (не менее трех), изготовленных из каждо го замеса, после их твердения при заданном режиме построить графически зависимость R ^ = f (В/Ц) для данных условий и по ней находить то значение В/Ц, которое обеспечивает получение бетона заданной прочности.
Определение расхода составляющих материалов и назначе ние состава бетона после его корректировки в процессе приго товления пробных замесов рекомендуется проводить в таком порядке.
1. Определить фактическую объемную массу бетонной смеси из пробного замеса в уплотненном состоянии.
2. Определить фактический объем полученной бетонной сме си в пробном замесе
|
I7 факт — |
> |
|
|
Уфакт |
где Р — сумма |
масс материалов, |
израсходованных на пробный замес, |
включая воду, в кг; |
уфакт— фактическая объемная масса уплотненной бетон |
|
ной смеси в кг/м3. |
|
|
112