Файл: Яковлев, И. А. Экспериментальный метод определения составов бетона и раствора.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 01.11.2024

Просмотров: 22

Скачиваний: 0

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

шая,

и, следовательно, наименьший расход

цемента.

Обычно содержание

мелкого заполнителя

выражают

в процентах или в долях единицы

и обозначают

бук­

вой

г. Например,

г =

30% или г =

0,3

означает,

что

песка в смеси заполнителей 30% или 0,3

по весу от сум­

мы.

Если найти величины г для ряда

составов бетона

расчетным путем,

используя для этого

коэффициент а

из таблиц, и сопоставить с величинами г для тех же со­ ставов, найденными экспериментально, то обнаружива­ ется значительная разница (рисунок 8). Здесь сплош-

 

Рис. 8. Доли песка в смеси заполнителей (по весу),

1

найденных экспериментально:

— для щебня крупностью до 25 мм с объемом пустот Vn = 0,45;

2

— для гравия крупностью до 25 мм с объемом пустот Vn = 0,36,

рассчитанных по коэффициенту ос; 3 — для щебня; 4 — для гравия.

ные линии — зависимость величин г, найденных экспери­ ментально, от составов бетона. Кривая 1 — для бетонов

на

щебне крупностью до 25 мм, кривая 2 — для бетонов

на

гравии так же крупностью до 25 мм. Песок в обоих

случаях с Мкр = 2,0—2,4. Пунктирные

кривые —■зави­

симость от составов бетона величин г,

полученных рас­

четным путем, кривая 3 — для бетона

на щебне, кри­

вая 4 — на гравии. Как видно из графиков, расчетные

кривые не совпадают с опытными. Так как правильность и надежность методики экспериментального определе­ ния г не вызывает сомнений (она приведена далее, в описании экспериментального метода определения со­ ставов бетона), то это говорит о недостаточной точности определения соотношения между мелким и крупным за­ полнителями при помощи коэффициента а и предпочти­ тельности определения этого соотношения при помощи величин г, определяемых экспериментально.

16


4.Экспериментальная проверка расчета

При определении составов бетона расчетом на одних

итех же заполнителях для всех цементов одной марки

ивида (но разных заводов, партий) мы получаем состав

содним водоцементным отношением, расходом цемента

иводы. Конечно, он является ориентировочным и требует обязательной экспериментальной корректиров­ ки. Вот примеры составов, определенных расчетно и экспериментально.

Пример 1. Цемент: портланд «400» Песок: модуль крупности Мкр = 2,0—2,4

Щебень:

объемный вес т0б. п. = 2,62 г/см3

гранитный, крупностью

от

5 до

 

25 мм не фракционированный

 

объемный вес у0б. щ. = 2,67 г/см3

 

насыпной вес ун. щ. = 1,47 кг/л

Марка

объем пустот V щ. = 0,45

 

Конси­

бетона

R6 = 300

кг/см2.

 

стенция

бетонной

смеси

по

кону­

су ОК = 3—4 см.

В/Ц по формуле 1.

 

 

300 = А 400

— 0,5);

А = 0,6

300 = 0,6-400 (-£ -

0,5); 300=240 (-£ - 0,5)

- £ - 0 , 5 = 1,25;

-£ = 1 ,7 5 ;

В/Ц = 0,57

Водопотребность по графикам (Скрамтаев, Шубенкин, Баженов «Способы определения состава бетона», Мо­ сква, 1966 г., стр. 60).

В = 170 + 10 = 180 л/м3

Расход цемента: Ц

0,57180 = 316 кг/м3.

Расход щебня: Щ =-

1000

 

1000

Vm-

1

0,45

 

 

1,47 '2 ,6 7

 

7 об- щ-

 

"Т н- щ-

 

где: а = 1,38 — коэффициент раздвижки зерен, опреде­ лен по графику на стр. 61 для объема

цементного теста, равного -g-у + 180 =

= 102 + 180 = 282 л/м3,

2. 21.

17


где:

3,1— удельный

вес

портландцемента г/см3

Щ:

1000

 

1000

1000 = 1256 кг/м3

 

1,38

,

 

“0,422+0,374

0,796

 

°>45Х 4 Г

+ 2,67

 

 

 

Расход песка:

П =[Ю 00 — (------------ |-В4----- —— ) | х

 

X 2,62 =

1000 -

 

1 8 0 + - ^ - ) ] X 2,62 =

 

 

= [1000 — (102 + 180 + 470)] X 2,62 =

 

=

(1000 — 752) X 2,62 =

248 X 2,62 = 650 кг/м3.

Состав по весу 316 : 650 :

1256 = 1 : 2,06 : 3,97

 

 

г =

2,06

 

2,06

=0,34.

 

 

2,06 + 3,97

6,03

 

 

 

 

 

Итак, по расчету мы получили состав:

В/ = 0,57; 2 : 2,06 : 3,97. Расх. ц-та = 316 кг/м3.

Расход воды = 180 л/м3; г = 0,34.

Составы бетона марки 300, полученные экспериментально на тех же заполнителях:

с

на

 

портландцементе «400»

 

завода

«Большевик»

НГ

 

=

24,75%

В/Ц =

0,54;

1:2,54:3,96;

расх.

ц-та =

 

303

кг/м3, расх. воды =

164 л/м3; г = 0,39;

 

с

на

 

портландцементе «400»

 

завода

«Большевик»

НГ

 

=

28,50%

В/Ц =

0,55;

1:2,34:3,66;

расх.

ц-та =

 

320 кг/м3; расх. воды =

176 л/м3; г = 0,39;

 

с

на

шлакопортландцементе

«400» завода «Гигант»

НГ

=

30,25

В/Ц =

0,51;

1:1,40:2,50;

расх.

ц-та =

435 кг/м3; расх. воды = 222 л/м3; г = 0,36.

 

 

Пример

показывает, что расчетные

составы значи­

тельно отличаются от экспериментальных; Таким обра­ зом, без корректировки опытными замесами получить точные составы невозможно. При проверке состава, най­ денного расчетом, опытными замесами, обычно обнару­ живается, что консистенция не соответствует заданной: предположим, смесь получалась с меньшей подвижно­ стью — приходится добавлять цемента и воды в соответ­ ствии с В/Ц. В результате, расход цемента на 1 м3 получился больше расчетного. После испытаний чаще всего обнаруживается, что прочность бетона ниже тре­ буемой. Приходится начинать все сначала, используя найденные опытом В/Ц. По существу расчетные соста­ вы и расходы материалов являются ориентировочными

18


и могут быть использованы только для целей планиро­ вания, но не для производства. В условиях производства составы должны выдаваться только на основе экспери­ мента. Экспериментальный метод не требует предвари­ тельных расчетов; в результате 4—5 замесов получаем сразу состав на любую требуемую марку бетона, причем с большой точностью, с полным учетом всех свойств ис­ ходных материалов.

5.Факторы, влияющие на экономичность составов бетона

Самой дорогой частью в бетоне является цемент. Его

стоимость составляет почти

40%

всей

стоимости

бетон­

ной смеси. Кроме того,

цемент — дефицитный

материал.

При определении состава

бетона

это

всегда

нужно

иметь в виду. Состав

должен

обеспечить

требуемые

свойства бетонной смеси и бетона

при минимально до­

пустимом расходе цемента.

 

 

 

 

 

 

Какие же факторы определяют расход цемента в бе­ тоне? О таких, как крупность, чистота, гранулометриче­ ский состав и других свойствах заполнителей написано достаточно много и повторять эти истины не имеет смысла. Следует остановиться на доле песка в смеси заполнителей. Известно, что каждому составу бетона соответствует оптимальное содержание песка в сумме

заполнителей: г = - ^ . По мере увеличения в бетоне

содержания цемента, т. е. в сторону бетонов высоких марок, оно уменьшается, в сторону низких марок, мень­ ших расходов цемента — увеличивается. При оптималь­ ном значении г бетонная смесь обладает наибольшей подвижностью, наименьшей водопотребностью и, следо­ вательно, бетон будет обладать наибольшей прочностью. Следует заметить, что оптиум г для данного состава не представляет собой одну строго определенную вели­ чину, а находится в определенных пределах. Если мы построим кривую зависимости подвижности бетонной смеси от величины г, то она будет представлять кривую, типа, показанной на рис. 9, довольно плавно очерченную, Величину г можно незначительно изменять в меньшуюили большую сторону от оптимального значения, резко­

го изменения свойств

бетонной смеси и

бетона это-

не вызовет.

Но большие изменения величины г в сторону

увеличения

неизбежно

вызовут увеличения

водопотреб­

2 *

19