Расчёт начального номинального состава выполняют в следующей последовательности.

1. Определение среднего уровня прочности.

Значения среднего уровня прочности для подбора состава бетона принимают по ГОСТ 18105 с учетом фактической однородности бетона и планируемых мероприятий по ее повышению.

Средний для контролируемого периода уровень прочности (отпускной, передаточной для сборных конструкций, в промежуточном и в проектном возрасте для монолитных конструкций) бетона (R_у), МПа, определяют по формуле

R_у = R _т K_м.п, (5.52)

где Км.п — коэффициент, принимаемый в зависимости от среднего за анализируемый период коэффициента вариации V_n, но не более 1,10 (см. табл. 5.41).

R_Т - требуемая прочность бетона (отпускная, передаточная, в промежуточном или проектном возрастах) – см. раздел "Правила контроля прочности бетона".

Для случаев, когда отсутствуют данные о фактической однородности бетона, средний уровень прочности при подборе его состава принимают равным требуемой прочности по ГОСТ 18105 для бетона данного класса или марки при коэффициенте вариации, равном для тяжелого бетона 13,5 % (см. раздел "Правила контроля прочности бетона").

Таблица 5.41

Значение коэффициента Км.п. в зависимости от коэффициента вариации прочности бетона

V_n, %	6 и менее	От 6 до 7	От 7 до 8	От 8 до 10	От 10 до 12	От 12 до 14	14 и более
К_м.п	1,03	1,04	1,05	1,07	1,09	1,12	1,15

В случаях, когда бетон, подбираемый лабораторией предприятия-изготовителя из условий обеспечения проектной марки по водонепроницаемости, морозостойкости или других требований, должен иметь среднюю прочность выше, чем средний уровень прочности в проектном возрасте, вычисленный по формуле, то в качестве среднего уровня принимают прочность, определенную при подборе состава.

2. Определение водоцементного отношения.

Ориентировочный расчёт требуемого из условий прочности водоцементного отношения может производиться по различным эмпирическим зависимостям, например:

- при определении В/Ц из условия обеспечения требуемого предела прочности на сжатие:

В/Ц = АR_ц / (R_у + 0,5AR_ц) (при В/Ц более 0,4) (5.53)

В/Ц = А₁R_ц / (R_у - 0,5AR_ц) (при В/Ц менее 0,4) (5.54)

где R_у – средний уровень прочности (на сжатие), МПа;

R_ц – активность цемента (на сжатие), МПа;

А и А₁ – коэффициенты, учитывающие качество заполнителей (см. табл. 5.42).

В случае применения воздухововлекающих добавок следует принимать во внимание, что вовлечённый воздух снижает прочность бетона, приблизительно на 2-5% на 1% вовлечённого воздуха; это обстоятельство не учтено в вышеприведённых формулах расчёта водоцементного отношения из условия прочности при сжатии.

Таблица 5.42

Значения коэффициентов А и А₁, учитывающих качество заполнителей

Материалы для бетона	А	А₁
Высококачественные (щебень из плотных горных пород высокой прочности, песок оптимальной крупности; заполнители чистые, с оптимальным зерновым составом)	0,65	0,43
Рядовые	0,6	0,4
Пониженного качества	0,55	0,37

При определении В/Ц из условия обеспечения требуемого предела прочности на растяжение при изгибе может применяться формула:

В/Ц = АR_ц^изг / (R_у^изг + 0,1АR_ц^изг) (5.55)

где R_у^изг – средний уровень прочности бетона на растяжение при изгибе (МПа);

R_ц^изг – активность цемента (по изгибу), МПа

А – коэффициент, зависящий от принятого содержания вовлечённого в бетонную смесь воздуха, принимаемый равным 0,34 при содержании вовлечённого воздуха 5-6%, а при отсутствии воздуховолечения - 0,39.

После получения значения водоцементного отношения, рассчитанного из условия прочности, проверяют, не превышает ли оно предельных значений, установленных для конструкций конкретных видов из условий морозостойкости и долговечности. В случае, если водоцементное отношение превышает установленный предел, его значение принимают равным максимально допустимому.

3. Определение расхода воды.

Расход воды зависит, главным образом, от требуемой удобоукладываемости бетонной смеси. При условии отсутствия пластифицирующих (водоредуцирующих) добавок расход воды ориентировочно соответствует значениям, приведённым в табл. 5.43.

Таблица 5.43

Ориентировочные расходы воды для получения бетонных смесей заданной удобоукладываемости (при отсутствии химических добавок)

Марка бетонной смеси по удобоукладываемости	Жёсткость, с	Подвижность, см	Расход воды, л/м³, при использовании щебня
фр. 5-20 мм	фр. 5-40 мм
Ж4	31 и более	-
Ж3	21 … 30	-
Ж2	11 … 20	-
Ж1	5 … 10	-
П1	-	1 … 4
П2	-	5 … 9
П3	-	10 … 15
П4	-	16 … 20

Взяв за основу значение расхода воды по таблице, его уменьшают с учётом водоредуцирующего (пластифицирующего) действия химических добавок. Водоредуцирующий (пластифицирующий) эффект от применения химической добавки можно оценить, зная, к каким группам эффективности водоредуцирующих и пластифицирующих добавок она относится.

Для бетона дорожных и аэродромных покрытий, укладываемого в скользящей опалубке из смесей марки П1, расход воды с учётом действия химических добавок составляет ориентировочно 150-160 л/м³.

4. Определение расхода цемента.

Расход цемента определяют по формуле:

Ц = В / (В/Ц), кг/м³, (5.56)

где: В – расход воды, скорректированный с учётом действия химических добавок;

В/Ц – водоцементное отношение, скорректированное с учётом действующих ограничений.

5. Определение расхода щебня

Расход щебня определяют по формуле:

Щ = 1000 / [(a×Р_щ / r_щ^нас) + 1/r_щ], кг/м³ (5.57)

где Р_щ – пустотность щебня в относительных единицах;

r_щ^нас – насыпная плотность щебня, кг/л;

r_щ – плотность зёрен щебня, определённая по ГОСТ 8269, кг/л;

a - коэффициент раздвижки зёрен крупного заполнителя цементно-песчаным раствором (для бетона дорожных и аэродромных покрытий ориентировочно принимается равным: в случае применения мелких песков с М_к = 1,5-2,0 - a =1,7-1,9; для средних песков с М_к = 2,0-2,5 – a =1,8-2,0; в случае применения крупных песков с М_к более 2,5 - a =1,9-2,1).

6. Определение расхода песка.

Расход песка вычисляют по формуле:

П = [1000 – (Ц/r_ц + В + Щ/r_щ + V_в)]×r_п, кг/м³ (5.58)

где Ц, В, Щ – расходы цемента (кг/м³), воды (л/м³), щебня (кг/м³);

r_ц, r_щ, r_п – истинная плотность цемента (кг/л), истинные плотности щебня и песка (кг/л);

V_в – содержание вовлечённого воздуха, л/м³.

7. Определение расхода химических добавок.

Расход химических добавок определяют в зависимости от их вида, назначения и эффективности и выражают в % от массы цемента по сухому веществу.

Ориентировочные расходы добавок составляют:

суперпластификатор С-3 – 0,4 … 0,8 % от массы цемента по сухому веществу;

пластификаторы типа ЛСТ, ЛПМ – 0,2 … 0,3 % - " -;

воздухововлекающая добавка СНВ – 0,01 … 0,03 % - " -.

После расчёта начального номинального состава производят расчёт дополнительных составов. Дополнительные составы рассчитывают аналогично начальному при значениях варьируемых параметров состава, отличающихся от принятых при расчете начального состава в меньшую и большую сторону на 15 - 30%. В качестве варьируемых параметров состава принимают параметры, оказывающие влияние на свойства бетонной смеси и нормируемые показатели качества бетона в зависимости от вида бетона и принятой методики расчета. Например, для тяжелого бетона в общем случае это водоцементное отношение, доля песка в смеси заполнителей (коэффициент раздвижки) и расход химических добавок.

По рассчитанным начальному и дополнительному номинальным составам бетона выполняют опытные замесы.

Опытные замесы следует приготовлять на заполнителях и вяжущем, характеристики которых были приняты при расчете составов. Материалы должны иметь положительную температуру.

Объем каждого опытного замеса должен не менее чем на 10% превышать суммарный объем изготовляемых из него образцов и проб, используемых для контроля свойств бетонной смеси и бетона.

Материалы следует дозировать по массе с погрешностью не более 1,0%.

Дозирование пористых заполнителей допускается производить по объему с обязательным контролем насыпной плотности.

Воду, водные растворы добавок и синтетические смолы дозируют по массе или объему. Плотность водного раствора рабочего состава добавки должна быть предварительно определена.

Приготовление опытных замесов производят в лабораторном смесителе принудительного или гравитационного действия. Приготовление опытных замесов объемом до 15 л при подборе состава тяжелого бетона и легкого бетона без структурообразующих добавок допускается производить вручную на предварительно увлажненном противне с перемешиванием в течение 3—5 мин.

Приготовление опытных замесов начинают с перемешивания сухих материалов, а затем постепенно добавляют в замес назначенное по расчету количество воды, раствора добавки.

Допускается на основе визуального контроля удобоукладываемости и структуры бетонной смеси вносить изменения в количество отдозированной воды.

После окончания перемешивания отбирают пробы по ГОСТ 10181 для проверки удобоукладываемости и других свойств бетонной смеси, предусмотренных в техническом задании на подбор состава бетона. При этом определение удобоукладываемости начинают не ранее 15 мин после начала перемешивания смеси с водой.

Если свойства бетонной смеси не соответствуют каким-либо требованиям задания на подбор состава бетона, следует произвести корректировку составов до получения в замесе каждого состава смеси с заданными свойствами.

Бетонную смесь, которая не удовлетворяет требованиям задания по удобоукладываемости, допускается корректировать при вторичном перемешивании с добавлением воды, цемента, заполнителей и добавок в необходимых количествах. При подборе состава жестких смесей и смесей со структурообразующими добавками, а также бетонных смесей, свойства которых нормируются не только непосредственно после приготовления, но и через определенное время после их перемешивания, вторичное перемешивание опытных проб бетонных смесей не допускается и замес повторяют с измененными расходами материалов.

После получения бетонной смеси с заданными свойствами определяют ее плотность по ГОСТ 10181 и рассчитывают фактический расход материалов на 1 м³ бетона по формулам:

Ц = (5.59)

П = (5.60)

Щ = (5.61)

В = (5.62)

где Ц, П, Щ и В — расход соответственно цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды, кг/м³ бетона;

g, g_п, g_щ, g_в, — масса соответственно цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды в замесе, кг;

— плотность бетонной смеси, кг/м³;

— суммарная масса всех материалов в замесе, кг.

Из составов, удовлетворяющих предъявляемым требованиям, изготавливают контрольные образцы бетона и определяют прочность бетона по ГОСТ 10180.

Режим твердения образцов должен соответствовать принятому режиму твердения бетона в конструкциях, для которых произведен подбор состава бетона.

По результатам испытаний бетонной смеси и бетона устанавливают необходимые зависимости свойств бетонной смеси от параметров состава или (и) расхода материалов. Указанные зависимости используют в дальнейшем для назначения и корректировки рабочих составов.

По установленной зависимости прочности бетона от основного параметра определяют значение этого параметра, соответствующего прочности бетона, указанной в задании на подбор его состава, пересчитывают состав бетона исходя из найденного значения основного параметра и проверяют его соответствие всем другим нормируемым показателям качества (морозостойкости, водонепроницаемости и др.).

При положительных результатах испытаний подобранный состав бетона принимают за номинальный.

Дата добавления: 2016-01-05; просмотров: 96; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 133 134 135 136 137138139 140 141 142 Следующая ⇒

Мы поможем в написании ваших работ!