Основной закон прочности бетона.

Прочность бетона зависит от качества составляющих, активности цемента и цементно-водного отношения при стандартном режиме уплотнения в возрасте 28 суток нормального твердения.

           (2)

       где R_Б  - марка бетона, кгс/см² (МПа);

              R_Ц – активность цемента, кгс/см² (МПа);

              А – коэффициент, учитывающий качество материалов.

 

       Знак «+» при Ц/В>2,5.

       Знак «-» при Ц/В<2,5.

                       

       Цель проектирования состава бетона – получение бетона с заданными свойствами.

 

Этапы проектирования.

 

1. Выбор материалов для бетона и требования к ним.

2. Испытание исходных материалов.

3. Расчет ориентировочного состава бетона.

4. Корректировка состава бетонной смеси по подвижности.

5. Формование контрольных образцов и определение их прочности.

6. Корректировка состава бетона по прочности.

7. Расчет номинального состава бетона. Расчет производственного состава бетона.

8. Расчет расхода материалов на заданный объем бетоносмесителя.

 

Задание на проектирование.

Подобрать состав бетона для ___________________________________________________

со следующими свойствами:

- класс бетона по прочности, В;

-  удобоукладываемость, ОК, см;

- специальные требования;

- вид вяжущего (портландцемент, шлакопортландцемент и др.);

активность цемента R_Ц

       насыпная плотность цемента ρ_НЦ, кг/м³;

       средняя плотность ρ_Ц, кг/м³;

- песок (крупный, средний, мелкий), М_К =

влажность песка W_П, %;

насыпная плотность песка ρ_НП, кг/м³;

средняя плотность песка ρ_П, кг/м³;

- вид крупного заполнителя – щебень (гравий), вид породы (магматическая, метаморфическая, осадочная);

Д_НБ щебня (гравия), мм;

влажность щебня (гравия) W_Щ(Г), %;

насыпная плотность щебня (гравия) ρ_НЩ(Г), кг/м³;

средняя плотность щебня (гравия) ρ_Щ(Г), кг/м³;

- качество составляющих бетона (высокое, рядовое, низкое);

- вода, добавки;

- объем бетоносмесителя, V_см, м³.

 

Материалы для плотного цементного бетона на плотных заполнителях.

Крупный заполнитель.

Щебень – рыхлосыпучий материал, получаемый путем дробления крупных кусков различных твердых горных пород с размером частиц от 5 до 70 мм.

Гравий – рыхлый материал, образовавшийся в результате естественного разрушения (выветривания) твердых горных пород и состоящий из зерен округлой формы с размером частиц от 5 до 70 мм.

Крупный заполнитель выполняет в бетоне роль несущего каркаса.

Оценка качества крупного заполнителя производится по следующим основным показателям:

- зерновому составу и наибольшей крупности зерен;

- содержанию пылевидных, глинистых частиц и вредных примесей;

- форме зерен;

- прочности;

- радиационно-гигиенической характеристике.

Плотность крупного заполнителя должна быть в пределах 2000-2800 кг/м³, марка по морозостойкости – не ниже проектной марки бетона по морозостойкости. В расчетно-графической работе необходимо дать оценку качества крупного заполнителя требованиям ГОСТ 26633-91. Требования ГОСТ приведены в приложении 1.

 

Мелкий заполнитель.

 

       В качестве мелкого заполнителя в плотных бетонах чаще всего применяют природный песок.

       Песок – рыхлая смесь зерен крупностью 0,16-5 мм, образовавшаяся в результате естественного разрушения твердых горных пород. Природные пески в зависимости от условий залегания могут быть речные, морские и горные (овражные).

       К мелкому заполнителю из природных песков предъявляют требования по следующим показателям:

- зерновому составу и модулю крупности;

- содержанию пылевидных и глинистых частиц, вредных примесей;

- петрографическому составу;

- радиационно-гигиенической характеристике.

При подборе состава бетона учитывают истинную плотность, которая должна быть 2000-2800 кг/м³.

Зерновой состав песка имеет большое значение для получения плотного бетона заданной марки при минимальном расходе цемента.

В бетоне песок служит для заполнения пустот между зернами крупного заполнителя, в то же время все пустоты между зернами песка должны быть заполнены цементным тестом.

С целью уменьшения расхода цементного теста следует применять пески с малой пустотностью и наименьшей суммарной поверхностью частиц. Крупный песок имеет небольшую поверхность зерен, но значительную пустотность. Лучшими являются крупные пески, содержащие оптимальное количество средних и мелких частиц. Применение такого песка позволяет получить бетон плотной структуры. В расчетно-графической работе необходимо в соответствии с требованиями ГОСТ 26633-91 дать оценку качества песка в соответствии с проектным заданием.

Требования ГОСТ к песку приведены в приложении 3.

 

Цемент.

 

В качестве вяжущих материалов в плотном бетоне на плотных заполнителях следует применять портландцемент и шлакопортландцемент, сульфатостойкий цемент и цемент с активными минеральными добавками.

В расчетно-графической работе необходимо указать марку и активность цемента, к какой группе по срокам схватывания относится выбранный цемент.

 

Вода.

 

В расчетно-графической работе необходимо указать какого качества вода применяется для приготовления бетонной смеси.