Подбор номинального состава бетона

5.1. Подбор номинального состава бетона производят по следующим этапам:

А. Для бетона заданного качества по ГОСТ 7473.

- выбор и определение характеристик исходных материалов для бетона;

- расчет начального состава;

- расчет дополнительных составов бетона с параметрами составов, отличающихся от принятых в начальном составе в большую и меньшую сторону;

- изготовление пробных замесов начального и дополнительных составов, отбор проб и испытание бетонной смеси, изготовление контрольных образцов и их испытание на соответствие всем нормируемым показателям качества;

- обработка полученных результатов с установлением зависимостей, отражающих влияние параметров составов на нормируемые показатели качества бетона и предназначенных для назначения номинальных, а также для дальнейшей корректировки рабочих составов бетона;

- назначение номинального состава бетона, обеспечивающего получение бетонной смеси и бетона требуемого качества.

Б. Для бетона заданного состава по ГОСТ 7473:

- входной контроль качества материалов для бетона;

- оценка соответствия результатов входного контроля качества материалов требованиям Задания на подбор состава бетона;

- принятие решения о необходимости корректировки заданного номинального состава бетона при допустимых колебаниях характеристик материалов.

 

5.2. Подбор номинального состава производят на конкретных материалах определенного нормируемого качества.

5.3. Выбор материалов, применяемых для изготовления бетона, следует производить на основе их паспортных характеристик, подтвержденных результатами входного контроля.

5.4. До начала работы при расчете начального и двух дополнительных составов бетона следует использовать данные входного контроля, активность (прочность) цемента, проверенную в бетоне, модулю крупности песка, фракции щебня, а также уровень основного эффекта действия добавки.

Применение в исключительных случаях материалов для бетона, показатели качества и количество которых не соответствуют требованиям, должно быть подтверждено результатами подбора состава бетона на соответствие всем нормируемым показателям качества.

Активность цемента или прочностные характеристики другого вяжущего для расчета начального и дополнительных составов следует принимать в зависимости от его фактической прочности, полученной в бетоне постоянного состава, который является наиболее массовым для предприятия-изготовителя бетонной смеси, либо другими методами, проверенными на практике.

Допускается активность цемента для расчета состава бетона принимать равной его гарантированному классу (марке).

5.5. Пробы материалов отбирают в объеме, необходимом для подбора состава бетона.

Отобранные пробы заполнителей следует высушить до постоянной массы и просеять с отсевом от мелкого заполнителя зерен крупнее 5 мм, а от крупного заполнителя - мельче 5 мм и с разделением крупных заполнителей на отдельные фракции (если это не смесь фракций).

Примечание:

номинальный состав –….

рабочий состав –….

 

5.6. Начальный состав бетона рассчитывают по фактическим характеристикам исходных материалов в соответствии с методиками, пособиями и рекомендациями, утвержденными в установленном порядке.

5.7. В качестве варьируемых параметров состава принимают параметры, оказывающие существенное влияние на свойства бетонной смеси и нормируемые показатели качества бетона. Например, для тяжелого бетона в общем случае это цементно-водное отношение, доля песка в смеси заполнителей и расход добавки. При этом, для каждого вида бетона устанавливают основной параметр, в большей мере влияющий на его прочность (например, для тяжелого бетона - цементно-водное отношение).

5.8. 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%. Число дополнительных составов по каждому из этих параметров должно быть не менее двух.

5.9. Опытные замесы по начальному и дополнительным составам следует приготавливать 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.

5.10. 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.

5.11. 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.

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

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

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 технологическим свойствами.

При корректировании удобоукладываемости начального номинального состава допускается только разовое введение в пробный замес воды. Если разовое введение указанного компонента не приводит к требуемой удобоукладываемости, то скорректированный пробный замес следует повторить.

Удобоукладываемость бетонной смеси соответствует заданной, если фактическая осадка конуса или жесткость находятся в пределах заданной марки по удобоукладываемости.

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

Ц = (1)

П = (2)

Щ = (3)

В = (4)

где Ц, П, Щ и В	— расход соответственно цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды, кг/м3 бетона;
g, gп, gщ, gв,	— масса соответственно цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды в замесе, кг;
	— плотность бетонной смеси, кг/м3;
	— суммарная масса всех материалов в замесе, кг.

 

 

5.15. Из числа составов бетона, рассчитанных по п.5.14, изготовливают контрольные образцы бетона этих составов и определяют прочность бетона по ГОСТ 10180.

В зависимости от условий твердения бетона изделий и конструкций для разрабатываемых составов бетона назначаются режимы твердения контрольных образцов:

- для применения бетона в изделиях сборного железобетона – контрольные образцы твердеют по режиму, принятому в технологии изготовления данных изделий.

- для применения бетона в монолитных конструкциях - контрольные образцы твердеют в нормальных условиях.

 

5.16. По результатам испытаний бетонной смеси и бетона, рассчитанных и подобранных составов, строят базовые зависимости прочности бетона в 3, 7 и 28 суточном возрасте от Ц/В отношения.

Указанные зависимости и график используют в дальнейшем для назначения и корректировки рабочих составов, а также для составления производственных норм расхода составляющих бетона, обеспечивающего нормируемые требования по прочности в промежуточном и проектном возрастах.

5.17. По требуемой средней прочности класса, указанного в задании на подбор, определяется Ц/В отношение и рассчитывается состав бетона, обеспечивающий нормируемые требования по прочности в промежуточном и проектном возрасте

5.18. По графику 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 (например, плотности, водонепроницаемости, морозостойкости и др.).

При положительных результатах испытаний подобранный состав бетона принимают за номинальный.

В случаях, когда подбираемый состав бетона отвечает требованиям по прочности и не отвечает каким-либо другим требованиям задания на подбор состава, следует произвести новый подбор состава с применением технологических приемов, обеспечивающих получение всех требуемых показателей качества бетона.

5.19. Подбор номинального состава бетона, где задание на подбор содержит требования по водонепроницаемости.

Достижение проектной марки бетона по водонепроницаемости, в основном, может быть достигнуто повышением Ц/В отношения (табл.5.1).

Таблица 5.1

Ориентировочные технологические параметры, обеспечивающие водонепроницаемость бетона

Диапазон технологических показателей	Марка по водонепроницаемости, W
4-6	8-10	12-14
Цементно-водное отношение, Ц/В	1,67-1,82	2,22-2,50	2,63-2,86
Средняя прочность бетона, МПа	30-35	40-45	50-60
Примечание: значения цементно-водного отношения приведены для тяжелого бетона классов В22,5-В45 с обеспечением марок по водонепроницаемости от W4 до W14

5.20. Подбор номинального состава бетона, где задание на подбор содержит требования по морозостойкости.

Достижение проектной марки бетона по водонепроницаемости, в основном, может быть достигнуто повышением Ц/В отношения и с применением воздухововлекающей (газообразующей) добавки (табл.5.2).

Таблица 5.2

Ориентировочные технологические параметры, обеспечивающие морозостойкость бетона

Технологические показатели	Марка по морозостойкости
F175-100*	F1 200-300*	F1400-600*	F1700-1000*
-	F2100**	F2200**	F2300-500*
Цементно-водное отношение, Ц/В	>1,67	>1,82	>2,0	>2,22
Средняя прочность бетона, МПа	≥ 30,0	≥ 33,0	≥ 36,0	≥ 40,0
Добавки по ГОСТ 24211	-	Воздухововлекающая (газообразующая)
Воздухововлечение, %	-	3 - 7
Морозостойкость щебня	-	не менее F150
*-морозостойкость всех видов бетонов, кроме бетонов дорожных и аэродромных покрытий, F1; **-морозостойкость бетонов дорожных и аэродромных покрытий, F2.

 

5.21. Номинальный состав бетона, отвечающий всем нормируемым в Задании на подбор состава бетона требованиям к материалам, бетонным смесям и бетонам – принимают за основу при назначении рабочего состава бетона.