Руководство по подбору составов тяжелого бетона

Статус: Cправочные материалы, МП, ТПР
Сканкопия официального издания документа: присутствует в коммерческой версии NormaCS
Страниц в документе: 103
Утвержден: НИИЖБ Госстроя СССР,
Обозначение:
Наименование: Руководство по подбору составов тяжелого бетона
Область применения: Руководство содержит основные положения и рекомендации по подбору составов тяжелого бетона различного назначения как для изготовления сборных конструкций, так и для монолитного строительства. Изложены требования к материалам, приведены справочные данные о предельных значениях водоцементного отношения и расхода цемента, даны вспомогательные таблицы, графики и номограммы. Приведены четыре метода и даны примеры подбора составов бетона и их корректирования. Предназначено для инженерно-технических работников заводов железобетонных изделий, строительных и проектных организаций.
Дополнительные сведения: доступны через сетевой клиент NormaCS. После установки нажмите на иконку рядом с названием документа для его открытия в NormaCS

Пожалуйста, дождитесь загрузки страницы.
Документ ссылается на:

Руководство по применению химических добавок в бетоне
Руководство по применению химических добавок к бетону
ГОСТ 10060-87 - Бетоны. Методы определения морозостойкости
ГОСТ 10178-76 - Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия
ГОСТ 18105-86 - Бетоны. Правила контроля прочности
ГОСТ 22266-76 - Цементы сульфатостойкие. Технические условия
ГОСТ 310.1-76 - Цементы. Методы испытаний. Общие положения
ГОСТ 310.2-76 - Цементы. Методы определения тонкости помола
ГОСТ 310.3-76 - Цементы. Методы определения нормальной густоты, сроков схватывания и равномерности изменения объема
ГОСТ 310.4-81 - Цементы. Методы определения предела прочности при изгибе и сжатии
ГОСТ 4795-53 - Бетон гидротехнический. Общие требования
ГОСТ 4797-49 - Бетон гидротехнический. Технические требования к материалам для его приготовления
ГОСТ 6139-91 - Песок стандартный для испытаний цемента. Технические условия
ГОСТ 8267-93 - Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия
СНиП II-28-73* - Защита строительных конструкций от коррозии. Нормы проектирования
СНиП II-В.9-73 - Антикоррозионная защита строительных конструкций зданий и сооружений. Нормы проектирования

Руководство по подбору составов тяжелого бетона

Цена на этот документ пока неизвестна. Нажмите кнопку "Купить" и сделайте заказ, и мы пришлем вам цену.

Официально распространяем нормативную документацию с 1999 года. Пробиваем чеки, платим налоги, принимаем к оплате все законные формы платежей без дополнительных процентов. Наши клиенты защищены Законом. ООО "ЦНТИ Нормоконтроль".

Наши цены ниже, чем в других местах, потому что мы работаем напрямую с поставщиками документов.

• Срочная курьерская доставка (1-3 дня)
• Курьерская доставка (7 дней)
• Самовывоз из московского офиса
• Почта РФ

Руководство содержит основные положения и рекомендации по подбору составов тяжелого бетона различного назначения как для изготовления сборных конструкций, так и для монолитного строительства. Изложены требования к материалам, приведены справочные данные о предельных значениях водоцементного отношения и расхода цемента, даны вспомогательные таблицы, графики и номограммы. Приведены четыре метода и даны примеры подбора составов бетона и их корректирования. Предназначено для инженерно-технических работников заводов железобетонных изделий, строительных и проектных организаций.

Добавлен в базу:

Подбор состава тяжелого бетона

Подбор состава бетонной смеси производится с целью получения смеси с заданными свойствами, обеспечивающими необходимую прочность бетона в требуемые сроки при минимально возможном содержании цемента в 1 м 3 объема, а также в отдельных случаях определенную водонепроницаемость, стойкость против коррозии и т. д. Подбор состава осуществляется с учетом режимов приготовления, уплотнения смеси при формовании и условий твердения отформованных изделий.

Наиболее простым и удобным методом определения состава обычного бетона является метод расчета по абсолютным объемам, разработанный проф. Б. Г. Скрамтаевым. Расчет и подбор бетона после испытания сырьевых материалов ведут в следующей последовательности: 1) определение оптимального водосодержания, обеспечивающего требуемые показатели удобоукладываемости смеси, и цементно-водного отношения; 2) установление расхода цемента на 1 м 3 смеси, обеспечивающего требуемую прочность бетона в заданный срок при определенных режимах уплотнения и твердения; 3) определение расхода заполнителей на 1 м 3 уложенной и уплотненной смеси, выбор рационального зернового состава заполнителей и соотношения между ними; 4) уточнение опытного состава смеси и расчет производственного состава.

Используя сухие материалы, сначала определяют так называемый номинальный (лабораторный) состав бетона:
1. Ориентировочный расход воды на 1 м 3 смеси требуемой удобоукладываемости на портландцементе М400 определяют по графикам или таблице в зависимости от размера, формы и состояния поверхности зерен заполнителей.

Осадка конуса, см

Расход воды (л/м 3 ) при наибольшей крупности зерен заполнителя, мм

При расходе цемента свыше 400 кг/м 3 расход воды увеличивают на 10 л на каждые 100 кг цемента.

2. При использовании пуццолановых портландцементов расход воды увеличивают на 15-20 л.

3. В случае применения мелкого или крупного песка с водопотребностью, отличающейся от 7%, расход воды соответственно увеличивают или уменьшают на 5 л на каждый процент понижения или повышения водопотребности песка.

Зная расход воды, ориентировочно определяют В/Ц (Ц/В) по формулам:
для смесей с В/Ц ? 0,4 (Ц/В ? 2,5)

для смесей с В/Ц < 0,4 (Ц/В > 2,5)

где R_б — расчетная марка бетона, кг/см 2 ; R_ц — активность цемента (ГОСТ 310—60); А и А₁ — эмпирические коэффициенты, для заполнителей высококачественных А = 0,65, А₁ = 0,43; рядовых А = 0,6; А₁ = 0,4; пониженного качества А = 0,55; А₁ = 0,37.

Эти формулы действительны для умеренно-жестких и пластичных смесей, уплотняемых вибрированием, а также не учитывают минералогического состава и тонкости помола цемента, свойств заполнителей и условий твердения бетона. Более точное значение Ц/В рекомендуется определять опытным путем, для чего из местных материалов изготавливают серию бетонных образцов с четырьмя-пятью Ц/В (1;5; 2; 2,5; 3) и выявляют зависимость прочности бетона от Ц/В.

Определив цементно-водное отношение и количество воды, вычисляют расход цемента Ц = (Ц/В)·В. Если полученное значение окажется меньше допустимого по условию плотности бетона согласно СН 386—74, то его увеличивают или вводят тонкомолотые добавки.

Содержание заполнителей определяют по формулам, составленным из условия, что сумма абсолютных объемов всех компонентов, расходуемых на 1 м 3 бетона, равняется 1000 л уплотненной бетонной смеси, а объем песчаного раствора несколько больше объема пустот крупного заполнителя, что обеспечивает некоторую раздвижку его зерен (при этом небольшой объем воздуха, вовлеченный в смесь при его перемешивании, укладке и уплотнении, в расчет не принимают)

где V_пуст — пустотность крупного заполнителя, доли от его, объема; ? — коэффициент, учитывающий увеличение объема раствора с учетом раздвижки зерен крупного заполнителя в смеси и зависящий от расхода цемента и вида заполнителей, для жестких смесей ?= 1,05-1,1; для подвижных с В/Ц = 0,4<?0,7, ? = 1,26?1,46; ?_{o6. н.кр}. ?_кр — объемная насыпная масса и плотность зерен крупного заполнителя, кг/л;

где ?_ц. ?_кр и ?_п — соответственно плотности цемента, крупного заполнителя и песка.

Оптимальный зерновой состав крупного заполнителя, обеспечивающий наименьший расход раствора (и, следовательно, меньший расход цемента), определяют опытным путем. Ориентировочно соотношение между фракциями крупного заполнителя принимают: при наибольшей крупности щебня (гравия) 20 мм: 30% фракции 3(5)-10 мм и 70% фракции 10-20 мм; при наибольшей крупности 40 мм: 15% фракции 3(5)-10 мм, 25% фракции 10-20 мм и 50% фракции 20-40 мм. Для жестких смесей в ряде случаев целесообразно применять крупный заполнитель без мелкой фракции 3(5)—10 мм (прерывистый зерновой состав). Из имеющихся видов песка выбирают такой, который имеет наименьшие удельную поверхность и объем межзерновых пустот.

Наилучшее соотношение между крупным и мелким заполнителями, при котором получается смесь с наименьшей пустотностью, определяют по графикам или формуле

где П и З_кр — расчетное количество песка и крупного заполнителя в 1 м 3 бетонной смеси по массе, кг; k — коэффициент увеличения потребного объема песка с учетом раздвижки зерен крупного заполнителя в смеси, для жестких смесей k=0,9?1,0, для подвижных k= 1,1?1,2.

4. По окончании предварительных расчетов производят проверку удобоукладываемости бетонной смеси, для чего берут 1/10 (по массе) от общего количества подсчитанных материалов, приготовляют 10 л бетонной смеси и определяют ее удобоукладываемость. Если она оказалась меньше требуемой, то уменьшают содержание песка на 15%, соответственно увеличивая количество щебня. Если и в этом случае удобоукладываемость оказалась меньше требуемой, то добавляют цемент порциями по 10% от первоначальной навески до тех пор, пока не будет достигнута необходимая удобоукладываемость. Одновременно с цементом добавляют и соответствующее количество воды. Если же смесь, исходного состава оказалась слишком подвижной, то уменьшают расход цемента (до нормативного предела) и воды. Если это оказывается недостаточным, то постепенно уменьшают количество воды, проверяя каждый раз удобоукладываемость смеси.

Для оценки экономичности бетонной смеси приготавливают дополнительно два замеса с увеличенным содержанием песка (на 10 и 20% от принятой навески) и выбирают тот состав, при котором потребовалось меньшее количество цемента для обеспечения заданной удобоукладываемости смеси. Замерив получаемый объем смеси и зная расход материалов на пробный замес, определяют расход материалов на 1 м 3 бетонной смеси и выражают ее состав в виде соотношения 1. х. у по массе или объему с указанием величины В/Ц (Ц/В).

Уплотнение бетонной смеси в лаборатории осуществляется теми же способами, которые применяются на заводах при формовании изделий. Бетонные образцы, изготовленные из смеси уточненного состава, испытывают на сжатие. Испытания производят через 28 суток или в другие установленные сроки. При тепловлажностной обработке образцов испытание ведут через 4 ч после окончания обработки.

Пересчет номинального состава бетонной смеси на рабочий (полевой) производят путем уменьшения количества вводимой воды и увеличения расхода заполнителей на величину, равную содержанию влаги в песке и крупном заполнителе.

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться .

Руководство по подбору составов тяжелого бетона

EN 998-2-2008 Требования к растворам для каменных работ. Часть 2. Раствор кладочный.

Белов В.В. Петропавловская В.Г. Шлапаков Ю.А. Лабораторные определения свойств строительных материалов. - М. ИАСВ, 2004.

Козлов В.В. Сухие строительные смеси.- М. ИАСВ, 2000.- 96 с.

Попов Л.Н. Попов Н.Л. Лабораторные работы по дисциплине «Строительные материалы и изделия»: Учебное пособие. - М. ИНФРА-М, 2005. – 219 с. ил. – (Профессиональное образование).

EN 13279-1-2007 Вяжущие гипсовые и смеси сухие гипсовые. Часть 1. Определения и требования.

Бетон – это искусственный камень, полученный в результате затвердевания специально подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной бетонной смеси, состоящей из вяжущего вещества, крупного и мелкого заполнителя и воды. В отдельных случаях могут вводиться специальные добавки. Смесь из указанных выше материалов до начала ее затвердевания называетсябетонной смесью .

Бетон работает под нагрузкой как единый композиционный материал, и в формировании его прочности участвуют цементный камень (матрица), зерна заполнителя и контактный слой между ними, т.е. прочность бетона зависит от прочности составляющих его материалов и от прочности сцепления их друг с другом. Прочность заполнителя (песка, щебня, гравия) в тяжелом бетоне, как правило, выше заданной прочности бетона, поэтому мало влияет на последнюю. Таким образом, прочность бетона определяется в основном двумя факторами:

- прочностью затвердевшего цементного камня;

- прочностью его сцепления с заполнителем.

Прочность цементного камня (R_б ) зависит от двух факторов: активности (марки) используемого цемента (R_ц ) и соотношения количеств цемента и воды (Ц/В или В/Ц).

Чем выше марка цемента, тем при прочих равных условиях будет прочнее цементный камень.

Цемент при твердении химически связывает не более 20-25 % воды от своей массы. Но чтобы обеспечить необходимую пластичность цементного теста и, соответственно, подвижность бетонной смеси, необходимо брать 40-80 % воды от массы цемента. Чем больше в бетоне будет свободной, химически не связанной воды, тем больше впоследствии будет пор в цементном камне и соответственно ниже станет его прочность.

Прочность сцепления между цементным камнем и заполнителем определяется в основном качеством поверхности заполнителя. Для обеспечения высокой прочности сцепления поверхность зерен заполнителя должна быть чистой и шероховатой. Например, бетон на щебне при всех прочих равных условиях прочнее бетона на гравии. В обобщенном виде этот показатель именуется коэффициентом качества заполнителей (А).

Высказанные теоретические предпосылки были положены в основу экспериментальных исследований зависимости прочности бетона от Ц/В, марки цемента и качества заполнителя и описаны уравнением:

Это уравнение выражает основной закон прочности бетона и называется формулой Боломея-Скрамтаева.

Состав бетона выражают расходом всех составляющих материалов по массе на 1 м 3 уложенной и уплотненной смеси или отношение массы составляющих материалов смеси к массе цемента ,принимаемой за единицу, т.е. 1. x. y (цемент. песок. щебень или гравий) при В/Ц = Z. Например, в первом случае состав бетона: цемента – 280, песка – 670, щебня – 1300, воды – 170 кг/м 3. а во втором случае: 1:2,4:4,7 при В/Ц=0,6.

Различают два состава бетона: номинальный (лабораторный), рассчитанный для материалов в сухом состоянии, и производственный (полевой) – для материалов в естественно-влажном состоянии.

Наибольшее применение среди минеральных вяжущих веществ имеют цементы различных видов. Цементное тесто, образующееся при затворении цемента водой, обволакивает зерна песка, щебня или гравия, заполняет промежутки между зернами заполнителя и играет роль своеобразной смазки, придающей бетонной смеси необходимую подвижность. Цементное тесто, затвердевая, переходит в камневидное состояние и надежно связывает зерна заполнителя; последний образует жесткий скелет бетона и уменьшает его усадку, возникающую в результате усадки цементного камня при твердении. Структура цементного камня представлена на рис. 1.

Бетонная смесь обладает рядом свойств: удобоукладываемость (подвижность, жесткость), однородность, средняя плотность, водоцементное отношение – которые регламентируются нормативными документами и от которых в значительной степени зависит прочность и другие характеристики затвердевшего бетона. Свойства бетонной смеси обусловлены ее составом, т.е. количеством исходных компонентов, расходуемых на приготовление 1 м 3 смеси.

Состав бетонной смеси определяется расчетно-экспериментальным методом подбора состава бетона. Данный метод включает два этапа: первый – расчет состава бетонной смеси; второй (экспериментальный) – приготовление пробного замеса, формование, выдержка и испытание опытных образцов.

Цель первого этапа – математический расчет количества исходных компонентов бетонной смеси, которая после затворения водой и затвердевания обеспечит заданную марку бетона.

Второй этап включает приготовление пробного замеса бетонной смеси, формование контрольных образцов-кубов размером 15х15х15 см или 10х10х10 см, выдержку их в нормальных условиях 28 сут и испытание в соответствии с ГОСТ 8462-85 для определения марки полученного бетона.

Исходные данные: - проектируемая марка бетона (R₂₈ ); - требуемая удобоукладываемость бетонной смеси (ОК или Ж); - активность цемента (R_ц ); - качество заполнителей –А - (вид, крупность, пустотность, влажность); - истинная плотность цемента – 3120 кг/м 3 ; - насыпная плотность цемента – 1340 кг/м 3 .

Рассчитывают состав тяжелого бетона в следующем порядке:

1 .Обеспечение требуемой прочности бетона. Зависимость прочности бетона через 28 сут твердения от его состава имеет вид: R_б=АR_ц(Ц/В±0,5).

При возможности выбора марки (активности) цемента рекомендуется, чтобы его марка была в 2-2,5 раза выше требуемой прочности бетона. Меньшая разница в этих показателях ведет к увеличению расхода цемента, при большей разнице необходимо в цемент вводить тонкомолотые минеральные добавки (молотые гранулированные шлаки, золы ТЭС, молотый известняк и т.п.).

Указанная формула позволяет определить соотношение воды и цемента В/Ц, которое при данном качестве заполнителей А и данной активности цемента R_ц обеспечивает получение требуемой прочности бетона:

Коэффициенты А₁и А₂ . учитывающие качество материалов приведены в таблице 1.

Таблица 1. Значение коэффициентов А₁ и А₂

Примечание: 1. К высококачественным материалам относят щебень из плотных горных пород высокой прочности, песок оптимальной крупности и портландцемент высокой активности без добавок или с минимальным количеством гидравлической добавки; заполнители должны быть чистые и фракционированные. 2. К рядовым материалам относят заполнители среднего качества, в том числе гравий, портландцемент средней активности или высокомарочный шлакопортландцемент. 3. К материалам пониженного качества относят крупные заполнители низкой прочности, мелкие пески, цементы низкой активности.

А – для рядового щебня А=0,55, для гравия А=0,5.

2. Расход воды (В) определяют, исходя из заданной удобоукладываемости (подвижности или жесткости) бетонной смеси по графикам или справочным таблицам (табл. 2) и выражают в л (кг) на 1 м 3 бетонной смеси.

Таблица 2. Определение расхода воды на 1 м 3 бетонной смеси *

Подвижность, ОК, см

Расход воды, л/м 3. при наибольшей крупности заполнителя, мм

* Примечание. Данные табл. 1 справедливы для бетонов с расходом цемента не выше 400 кг/м 3. При использовании пуццолановых цементов расход воды увеличивается на 15…20 л. При использовании мелкого песка расход воды увеличивается на 10 л.

3. Расход цемента (Ц) на 1 м 3 бетонной смеси, кг:

4. Расход заполнителей (песка и крупного заполнителя) рассчитывают, решая совместно два уравнения, характеризующие строение бетонной смеси.

Объем 1 м 3 (1000 дм 3 ) плотно уложенной бетонной смеси слагается из абсолютных (без воздушных пустот) объемов цемента, воды, мелкого и крупного заполнителя:

где Ц, Щ, В – расходы соответственно цемента, щебня, воды; ?_ц, ?_щ, ?_п – истинные плотности цемента, щебня, песка, кг/м 3 .

Пустоты между зернами крупного заполнителя должны быть заполнены растворной смесью с учетом некоторой раздвижки зерен, значение которой определяется коэффициентом раздвижки: