Определение класса бетона по прочности.

       По марочной прочности бетона  можно определить класс бетона по прочности по формуле:

       где - класс бетона по прочности, Мпа;

        - средняя марочная прочность бетона, Мпа;

- коэффициент вариации при обработке результатов, статистическая характеристика,

, ,

 - критерий Стьюдента, эмпирический коэффициент, зависящий от принятой однородности прочности бетона. При гарантированной однородности прочности 95% , а , тогда .

Расчет номинального состава бетона.

 

       При расчете номинального состава бетона за масштабную единицу принимается масса цемента или его абсолютный объем и рассчитывается номинальный состав по массе и по объему, исходя из окончательного состава бетона (состав №4).

       Номинальный состав по массе:

 

Ц₄/Ц₄: П₄/Ц₄: Щ₄(Г₄)/Ц₄ = 1: П₄/Ц₄: Щ₄(Г₄)/Ц₄ при В/Ц_ОПТ

 

Номинальный состав по объему:

 

V_Ц / V_Ц: V_П /V_Ц: V_Щ(Г) /V_Ц = 1: V_П/V_Ц: V_Щ(Г)/V_Ц при В/Ц=

 

где Ц₄, П₄, Щ(Г)₄ – расход материалов на 1 м³ бетона по массе, кг;

         V_Ц, V_П, V_Щ(Г) – то же по объему, м³.

 

 

Расчет полевого или производственного состава

Полевой состав – состав бетона на 1 м³ с учетом влажности заполнителей (песка, щебня (гравия)).

Ц_П = Ц₄

Щ(Г)_П = Щ(Г)₄^. (1 + W_Щ(Г))

П_П = П₄ ^. (1 + W_П)                                                        (9.1)

В_П = В₄ – [(Щ(Г)₄ ^. W_Щ(Г) + П₄ ^. W_П)]                             

 

       Влажность песка и щебня подставляются в долях от единицы.

 

Состав компонентов бетонной смеси на заданный объем бетоносмесителя.

 

Расчет дозировки составляющих бетонной смеси полевого состава на один замес бетоносмесителя определенного объема с учетом найденного коэффициента выхода бетона β выполняют по следующим формулам:

 

 =                                     (10.1)

       где β – коэффициент выхода бетона, который показывает, во сколько раз объем бетонной смеси меньше по сравнению с насыпными объемами составляющих (щебня (гравия), песка, цемента);

       V_Ц^Н – объем цемента в рыхло-насыпном состоянии, м³;

       V_Щ(Г)^Н – объем щебня (гравия) в рыхло-насыпном состоянии, м³;

       V_П^Н – объем песка в рыхло-насыпном состоянии, м³.

 

       Расход составляющих на объем бетоносмесителя:

 

                               Щ_З = Щ_П ^. V_б ^. β

                               П_З = П_П ^. V_б ^. β

                               Ц_З = Ц_П ^. V_б ^. β                                               (10.2)

                               В_З = В_П ^. V_б ^. β

 

       где V_б – объем барабана бетоносмесителя, м³;

       Щ_З, П_З, Ц_З, В_З – расход составляющих на бетоносмеситель объемом V м³, кг.

Приложение 1

Требования ГОСТ 26633-91 к щебню (гравию) (крупному заполнителю).

 

1. Перечень фракций в щебне в зависимости от наибольшей крупности зерен указан в табл. 1.

Таблица 1

Наибольшая крупность зерен, Д	Фракции щебня
10	5-10 или 3-10
20	5-10, св. 10 до 20
40	5-10, св. 10 до 20, св. 20 до 40
80	5-10, св. 10 до 20, св. 20 до 40, св. 40 до 80

 

2. Содержание отдельных фракций в крупном заполнителе в составе бетона должно соответствовать указанному в таблице 2.

Таблица 2

Наибольшая крупность зерен	Содержание отдельных фракций, %
	5 – 10	Св. 10 - 20	Св. 20 - 40	Св. 40 – 80
10	100	-	-	-
20	25 – 40	60 – 75	-	-
40	15 – 25	20 – 35	40 – 65	-
80	10 – 20	15 - 25	20 - 35	35 – 55

 

3. Содержание пылевидных и глинистых частиц должно соответствовать указанному в таблице 3.

Таблица 3

Класс бетона	Содержание пылевидных и глинистых частиц, масс. % в щебне из
	Магматических и метаморфических пород	Осадочных пород
В 22,5 и выше В 20 и ниже	1 1	2 3

 

 

4. Марка по прочности должна быть

не ниже 800 для щебня из магматических пород;

не ниже 600 для щебня из метаморфических пород;

не ниже 300 для щебня из осадочных пород.

Марки по прочности для гравия и щебня из гравия должны быть не ниже:

Др 16 для бетонов класса В 22,5 и ниже;

Др 12 для бетона класса В 25;

Др 8 для бетона класса В 30 и выше.

 

5. Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы в крупном заполнителе не должно превышать 35% по массе.

6. Содержание вредных примесей не должно превышать указанных в табл. 4.

Таблица 4

Наименование вредных примесей	Допустимое содержание вредных примесей
1. Сера, сульфиды и сульфаты в пересчете на SO3	1,5 %мас.
2. Пирит в пересчете на SO3	4% мас.
3. слоистые силикаты (слюды, гидрослюды, хлориды)	15% объемн.
4. Магнетит, гидрооксиды железа, аппатит, нефелин, фосфорит и др.	15 % объемн.
5. Галлоиды в пересчете на ион хлора	0,1% мас.
6. Свободное волокно асбеста	0,25% мас.
7. Уголь	1% мас.

 

Приложение 2

Требования ГОСТ 8267-93 к щебню для строительных работ.

 

1. Зерновой состав щебня.

 

1.1. Зерновой состав щебня характеризуют наибольшим и наименьшим номинальным размерами зерен фракций или смеси фракций (Д и d, мм).

1.2. Значения полных остатков на контрольных ситах при рассеве щебня фракций от 5(3) до 10 мм, св. 10 до 20 мм, св. 20 до 40 мм, св. 40 до 70 мм должны соответствовать указанным в табл. 1.

Таблица 1

Диаметр отверстий контрольных сит, мм	d	0,5(d+Д)	Д	1,25Д
Полные остатки на ситах, % по массе	От 90 до 100	От 30 до 80	До 10	До 0,5

 

2. Форма зерен.

2.1. Форму зерен щебня характеризуют содержанием зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы. К зернам пластинчатой и игловатой формы относят такие зерна, толщина или ширина которых менее длины в три и более раза.

2.2. По форме зерен щебень подразделяют на три группы, которые должны соответствовать требованиям, указанным в таблице 2.

Таблица 2

Группа щебня по форме зерен	Содержание зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, % по массе
Кубовидная Улучшенная Обычная	До 15 От 15 до 25 От 25 до 35

Примечание. По соглашению сторон допускается выпуск щебня, содержащего свыше 35, но не более 65 % зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, и щебня высшей категории качества, содержащего не более 50 % таких зерен.

3. Прочность.

3.1. Прочность щебня характеризуется маркой, соответствующей пределу прочности исходной горной породы при сжатии в насыщенном водой или сухом состоянии и определяемой по дробимости щебня при сжатии (раздавливании) в цилиндре. Кроме того, щебень, предназначаемый для строительства автомобильных дорог, характеризуют износом в полочном барабане.

3.2. Марки по прочности щебня из осадочных и метаморфических пород, устанавливаемые по результатам испытания его сжатием (раздавливанием) в цилиндре, должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 3, а марки по прочности щебня из изверженных пород - в табл. 4.

 

Таблица 3

Марки по прочности щебня из осадочных и метаморфических пород.

Марки щебня по прочности	Потери, % по массе при испытании щебня
	в сухом состоянии	в насыщенном вод ои состоянии
1200	до 11	до 11
1000	11-13	11-13
800	13-15	13-15
600	15-19	15 - 20
400	19-24	20-28
300	24-28	28-38
200	28-35	38-64

Таблица 4

Марки по прочности щебня из изверженных горных пород

Марка по прочности	Потери, % по массе при испытании щебня
	из интрузивных	из эффузивных пород
1400	до 12	до 9
1200	12-16	9- 11
1000	16 - 20	11- 13
800	20 - 25	13-15
600	25 - 34	15-20

 

3.3. Марки щебня по износу, устанавливаемые по результатам испытания его в полочном барабане должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 5.

Таблица 5

Марки щебня по износу	Потери, % по массе при испытании щебня
И-1	до 23
И-II	25-30
И-III	35-45
И – IV	45 - 60

 

4. Содержание пылевидных и глинистых частиц.

4.1. К пылевидным и глинистым частицам относят частицы размером менее 0,05 мм, кроме того, выделяют комки глины с крупностью частиц от 1,25 мм до наибольшего размера зерен щебня данной фракции или смеси фракций.

4.2. В зависимости от вида и марки щебня по прочности содержание в нем пылевидных и глинистых частиц не должно превышать указанного в табл.6.

Таблица 6

Вид щебня и его марки по прочности	Содержание пылевидных и глинистых частиц, % по массе
Щебень из изверженных и метаморфических пород Щебень из осадочных пород марок: От 600 до 1200 От 200 до 400	1     2 3

Для всех видов и марок щебня по прочности содержание глины в комках в общем количестве пылевидных и глинистых частиц не должно превышать 0,25% по массе.

 

5. Морозостойкость.

5.1. Морозостойкость щебня характеризуют числом циклов замораживания и оттаивания, при котором потери щебня в массе не превышают установленных значений.

Разрешается оценивать морозостойкость щебня по числу циклов насыщения в растворе сернокислого натрия и высушивания. При отрицательных результатах этого испытания окончательную оценку дают на основе испытания замораживанием и оттаиванием.

5.2. По морозостойкости щебень подразделяют на следующие марки: Мрз 15, Мрз 25, Мрз 50, Мрз 100, Мрз 150, Мрз 200, Мрз 300. Марка щебня соответствует числу циклов замораживания и оттаивания, выдержанных щебнем при испытании.

Показатели морозостойкости щебня при испытании его замораживанием и оттаиванием или насыщением в растворе сернокислого натрия и высушиванием должны соответствовать требованиям, указанным в табл. 7.

Таблица 7

Вид испытания	Марки щебня по морозостойкости (Мрз)
	15	25	50	100	150	200	300	400
Замораживание: Число циклов Потери в массе после испытания, % не более	15     10	25     10	50     5	100     5	150     5	200     5	300     5	400     6
Насыщение в раст-воре сернокислого натрия: Число циклов Потери в массе после испытания, % не более	3     10	5     10	10     10	10     5	15     5	15     3	15     2	15     1

 

 

Приложение 3

Требования ГОСТ 26633-91 к мелкому заполнителю

(природному кварцевому песку).

1.Зерновой состав мелкого заполнителя должен соответствовать графику (рис. 1).

Рис.1. Зерновой состав песка.

       При несоответствии зернового состава природных песков требованиям ГОСТ следует применять укрупняющую добавку к мелким и очень мелким пескам – крупный песок или песок из отсевов дробления, а к крупному песку – добавку, понижающую модуль крупности – мелкий или очень мелкий песок.

           

 

 

Приложение 4

Требования ГОСТ 8736-93 к песку для строительных работ.

1. Применение песков в зависимости от модуля крупности указано в табл. 1.

Таблица 1

Группа песка	Модуль крупности МК	Полный остаток на сите № 062, % по массе	Область применения
Повышенной крупности	3,0-3,5	65-75	Заполнитель для бетонов, устройство дорожных одежд.
Крупный	2,5–3,0	45-65	Для бетонов и растворов, для дорожных одежд.
Средний	2,0-2,5	30-45	То же.
Мелкий	1,5-2,0	10-30	То же.
Очень мелкий	1,0-1,5	До 10	Для строительных растворов.

2. Содержание в песке пылевидных и глинистых частиц, а также глины в комках не должно превышать значений, указанных в таблице 2.

 

Таблица 2

Группа песка	Содержание пылевидных и глинистых частиц, % по массе, не более	Содержание глины в комках, % по массе, не более
Очень крупный Повышенной крупности, крупный и средний Мелкий и очень мелкий Тонкий и очень тонкий	- 3   5 10	- 0,5   0,5 1,0

 

Приложение 5

Общие технические требования к плотным бетонам

(ГОСТ 26633-91)

1. Соотношение между классами бетона по прочности на сжатие и марками:

Таблица 1

Класс бетона по прочности, МПа	Марка бетона по прочности, кгс/см2
В 12,5	М 150
В 15	М 200
В 20	М 250
В 22,5	М 300
В 25	М 350
В 26,5	М 350
В 30	М 400
В 35	М 450
В 40	М 550
В 45	М 600
В 50	М 700

 

2. Для бетонов, подвергающихся в процессе эксплуатации попеременному замораживанию и оттаиванию, установлены следующие марки бетона по морозостойкости:

F 50, F 75, F 100, F150, F200, F300, F400, F500, F600, F800 и F1000.

 

Литература

1. ГОСТ 25192-82. Бетоны. Классификация и общие технические требования.

2. ГОСТ 27006-86. Бетоны. Правила подбора состава.

3. ГОСТ 26633-91. Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия.

4. ГОСТ 30515-97. Цементы. Общие технические условия.

5. ГОСТ 8267-93. Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ.

Технические условия.

6. ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия.

7. ГОСТ 8269-87. Щебень из природного камня, гравий и щебень из гравия для строительных работ. Методы испытаний.

8. ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ. Методы испытаний.

9. ГОСТ 7473-94. Смеси бетонные. Технические условия.

10. ГОСТ 10180-90. Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам.

11. СНиП 3.09.01 – 85. Производство сборных железобетонных конструкций и изделий.

12. СНиП 82-02-95. Федеральные (типовые) элементарные нормы расхода цемента при изготовлении бетонных и железобетонных изделий и конструкций.

13. СНиП 2.03.01-84^*. Бетонные и железобетонные конструкции.