§ 1. Определение состава бетона
Марку цемента выбирают в зависимости от проектной марки бетона по прочности. Чтобы получить бетон с минимальным расходом вяжущего, необходимо выяснить, какое должно быть при этом соотношение RJRs.
Для расчета состава бетона устанавливают стандартные характеристики применяемых материалов.
Определение состава бетона производят обычно расчетно-экспериментальным методом, который предусматривает предварительный расчет состава по формулам и последующую экспериментальную проверку и уточнение состава с помощью пробного замеса.
Расчет сводится к установлению количеств цемента, воды затворения, мелкого и крупного заполнителей в кг на 1 м3 уплотненной бетонной смеси исходя из заданных свойств смеси и прочности бетона. Для отыскания указанных выше четырех неизвестных величин используют следующие четыре основные зависимости.
1. Количество воды затворения находят в зависимости от заданной жесткости или смеси (например, пользуясь рис. 59).
Вычисляют цементно-водное отношение по
для обычного бетона (Ц/В = 1,4 — 2,5)
для высокопрочного бетона (Ц/В>2,5)
Далее находят водоцементное отношение В/Ц=1/(Ц/В).
При расчете состава бетона для конструкций, не подвергающихся агрессивным воздействиям, принимают вычисленное водоцементное отношение, обеспечивающее требуемую прочность бетона. Однако к гидротехническим и другим конструкциям могут предъявляться дополнительные требования (по морозостойкости, водонепроницаемости, стойкости против химической коррозии и т. п.). Поэтому расчет состава гидротехнического и дорожного бетонов необходимо производить с учетом установленного нормами ограничения В/Ц.
2. Расход цемента находят, зная количество воды затворения и водоцементное отношение Ц = В/(В/Ц). Если расход цемента на 1 м3 бетона окажется меньше допускаемого по нормам, то количество его следует увеличить до требуемой нормы, сохранив прежнее В/Ц. Расход воды при этом пересчитывают, исходя из увеличенного расхода цемента.
Рис.83. Зависимость расхода цемента в бетоне от соотношения марок бетона и цемента
(при коэффициенте А=0,6 и количестве воды затворения 170 кг/м3) подвижности
3. Расход крупного и мелкого заполнителей определяют из следующих положений:
а) объем плотно уложенного бетона (принимают в расчете равным 1 м3 или 1000 дм3) без учета воздушных пустот слагается из объема зерен мелкого и крупного заполнителей и объема цементного теста, заполняющего пустоты между зернами заполнителей. Уравнение, выражающее это положение и называемое уравнением абсолютных объемов, может быть представлено в следующем виде:
б) пустоты между зернами крупного заполнителя должны быть заполнены растворной частью с учетом некоторой раздвижки зерен, величина которой определяется коэффициентом раздвижки бразд.
Таким образом получен расчетный состав бетона в виде расхода (кг/м3) компонентов: Ц, В, П, К. Он может быть выражен в относительных единицах (по отношению к массе цемента):
Состав бетона проверяют и уточняют путем пробного замеса бетонной смеси, приготовляемой из производственных материалов.
Лабораторный состав бетона, полученный для сухих заполнителей, пересчитывают на рабочий состав с учетом влажности заполнителей, которая может меняться в процессе производства работ.