Лабораторная работа №11. Вычисляем расход материалов в киллограммах на пробный замес бетона после корректировки содержания материалов

Вычисляем расход материалов в киллограммах на пробный замес бетона после корректировки содержания материалов

Допустим, что после проверки удобоукладываемости бетонной смеси оказалось, что вместо принятой осадки конуса 3 см фактическая осадка конуса составила 6см. Для обеспечения требуемой осадки конуса добавим 5% песка и щебня. Бетонную смесь дополнительно перемешиваем и опять проверяем осадку конуса. Если она остается принятой, опыт заканчиваем и делаем пресчет действительного расхода материалов (Таблица 3.10.7).

2. определяем абсолютный объем откоректированного состава бетонной смеси, м³:

предварительно определив среднюю плотность бетонной смеси ρ_б.см=2325,0 кг/м³.

Таблица 10.7Уточнение расчетного состава бетона по удобоукладываемости

Материалы и характеристика бетона	Расход материалов бетона номинального состава	добавлено	Расход материалов бетона уточненного состава
Цемент, кг	3,78	-	3,78
Вода, кг	2,10	-	2,10
Песок, кг	6,432	0,3216	6,7536
Щебен, кг	15,708	0,7854	16,4934
В/Ц	0,556	-	0,556
Осадка конуса, см		-

3. Определяем расход материалов в киллограммах на 1м³ бетонной смеси по формулам:

; ; ;

4. Уточняем В/Ц из условия получения бетона необходимой прочности. Для этого приготавливаем дополнительно два замеса, один с В/Ц, большим на 20%, второй- меньшим на 20%, чем у основного. За основной примем состав I, откорректированный по удобоукладываемости бетонной смеси. Величину В/Ц изменяем, уменьшая или увеличивая расход цемента. Изменяем также расход песка. Расход щебня остается неизменным. Образцы пропариваем и через 28 сут. От начала изготовления образцов при хранении их после пропаривания и нормальных условиях.

Составы и прочность бетонов с разными В/Ц сводим в таблицу 3.10.8.

По полученным значениям прочности строим график R_b=f(В/Ц) (Рисунок 3.10. 1).

По графику определяем, что для бетона с R_проч=22,4МПа соответствует В/Ц=0,592. Предел прочности этого бетона через 28 сут. составил 33 МПа.

Окончательный номинальный состав бетона, кг/м³, следующий: Ц=284, В=168, П=557, Щ=1316.

Таблица10.8 Уточнение расчетного состава бетона по прочности

Материал, и характеристика бетона	Составы бетоны
I	II	III
Цемент, кг	3,624	3,022	4,532
Вода, кг	2,016	2,016	2,016
Песок, кг	6,468	7,07	5,56
Щебень, кг	15,792	15,792	15,792
В/Ц	0,556	0,6672	0,4448
Прочность при сжатии, МПа
Rb.н	36,65	31,66	42,11
Rb.проп	25,0	20,83	31,25

Рисунок 10.1 График зависимости между прочностью бетона и водоцементным отношением

Расчет производственного состава бетона и расхода материалов на замес бетономешалки выполняем в следующей последовательности.

Пример 1. Рассчитываем состав бетона на влажных заполнителях. Условно примем, что щебень имеет влажность 1%, песок- 4% по массе. Тогда количество воды в песке -557х0,04=22кг.

Из общего количества воды бетона номинального состава следует вычесть воду, содержащуюся в заполнителях. Ее расход составит 168-13-22=133кг. Количество же заполнителей следует увеличить. Тогда расход щебня станет 1316+13=129 кг, а расход песка 557+22=579кг.

Состав бетона можно выразить в виде соотношения:

при В/Ц=0,592.

2. Определяем расход материалов на замес бетономешалки. Пусть бетономешалка имеет вместимость барабана 0,25 м³. Тогда расход материалов на один замес в килограммах составит:

Цемент	284·0,25=71
Вода	133·0,25=33,25
Песок	579·0,225=144,75
щебень	1329·0,25=332,25

Пример 2. Подобрать состав бетона с пластифицирующей добавкой ПАЩ-1 для сокращения расхода цемента (по первому способу). Исходные данные взяты из примера 1.

Расход материалов номинального состава бетона в килограммах после экспериментальной проверки и последующего корректирования, согласно данным примера 1, следующий: цемента- 284, воды- 168, песка-557, щебня-1316.

В бетонах среднеалюминатных портландцементах при их расходе до 300кг/м³ дает возможность уменьшить на 45 расход цемента. Тогда расход материалов в килограммах при постоянном отношении песка к щебню будет следующий:

Цемент	284-284·0,04=272,64
Вода	168-168·0,04=161,28
Песок	557+18·0,3=562,4
щебень	1329+18·0,7=1328,6

Количество добавки ПАЩ-1 в расчете на сухое при расходе цемента до 300кг/м³ составляет 0,1-0,25% от массы цемента. Для определения оптимального количества добавки для пробных замесов примем расход ПАЩ-1 0,1; 0,18 и 0,25%.

При 0,1%- ном расходе количество сухого вещества на 1м³ бетонной смеси, определенного по формуле (14), составит Д_сух=(272,64·0,1):100=0,2726кг.

ПАЩ-1 рекомендуется вводить в виде раствора 10%- ной концентрации полностью 1,066 г/см³.

Тогда количество раствора ПАЩ-1 составит:

Недостающее количество воды, за вычетом воды в рабочем растворе добавки составит:

Аналогично определяем расход материалов при введении добавки в количестве 0,18 и 0,25 %. Результаты расчетов сводим в Таблица 3.10.9.

Если прочность бетона получается выше требуемой, уменьшаем расход цемента и опять повторяем весь расчет по вышеприведенной методике, чтобы получить необходимую удобоукладываемости бетонной смеси и прочность бетона

Далее определяем среднюю плотность бетонной смеси и, если она изменилась более чем на 5%, уточняем фактический расход материалов в связи с изменением средней плотности. Для этого необходимо поделить расход материалов на 1 м³ бетонной смеси на ее среднюю плотность без добавки и умножить на значение средней плотности бетонной смеси с добавкой ПАЩ-1.

Таблица 10.9Уточнение состава бетона с добавкой ПАЩ-1

№п/п	Расход ПАЩ-1. % от массы цемента	Расход материалов на 1 м3	В/Ц	Уменьшение расхода
цемент,кг	песок, кг	щебень, кг	вода, кг(л)	ПАЩ-1. кг сухого вещества	10%-ный раствор ПАЩ-1, кг(л)
	-					-	-	0,592	-
	0,1	272,64	562,4	1328,6	158,67	0,2726	2,72(2,56)	0,592
	0,18	272,64	562,4	1328,6	156,57	0,491	4,91(4,61)	0,592
	0,25	272,64	562,4	1328,6	154,747	6,82(6,4)	0,682	0,592

В заключение следует произвести расчет производственного состава бетонной смеси, т.е. с учетом влажности заполнителей, и расчет расхода материалов на замес бетономешалки.

Пример 3. подобрать состав бетона для панелей внутренних стен с комплексной добавкой суперпластификатора С-3 и сульфата натрия СН (второй способ).

Марка бетонной смеси по удобоукладываемости П3 (ОК=12см), класс по прочности при сжатии В15 (R_b=15:0.778=19.28 МПа).

Материалы: портландцемент марки 400 (активность 40 МПа), НГЦТ=26%; мелкий заполнитель –кварцевый песок с М_кр=1,43; крупный заполнитель – гранитный щебень фракции 5-20 мм.

Насыпная плотность сухих материалов: цемента ρ_н.ц=1100 кг/м³, песка ρ_нп=1500кг/м³, щебня ρ_н.щ=1320 кг/м³. Истинная плотность материалов: ρ_ц=3100кг/м³, ρ_п=2500кг/м³, щебня ρ_щ=2600кг/м³.

Ранее установлено оптимальное количество добавок в бетон в процентах от расхода цемента: С-3-0,3%, СН-1%. Плотность растворов добавок 10%-ной концентрации: ρ_с-з=1045 кг/м³, ρ_сн=1092 кг/м³.

Осуществляем расчет ориентировочного состава бетона.

1. Определяем ориентировочный расход воды по Таблице 3.10.4:

В=225кг, К₁=0,85; В1=2250,85=191 кг.

2. Определяем В/Ц по прочности на сжатие при условии К₂=1,15.

3. Определяем расход цемента по формуле:

Ц=191:0,792=241 кг

4. Определяем расход химических добавок сухого вещества и раствора 10%-ной концентрации по формулам:

Д_сух.С-З=(241·0,3)/100=0,723 кг

Д_сух.сп=(241·1)/100=2,41 кг

Д_ρ.С-З=(241·0,3)/10=7,23 кг

Д_ρ.С-З=(241·0,3)/10·1,045=6,92 кг

Д_ρ.СН=241·1,0/10=24,1 кг

Д_ρ.СН=241·1,0/10·1,045=23,06 кг

5. Определяем недостающий расход воды, за вычетом ее в рабочем растворе добавок, по формуле:

В=191-[6,92·1,045·(1-0,01·10)+23,06·1,092(1-0,01·10)]≈162 кг

6. Определяем расход щебня по формуле (4):

7. Определяем расход песка по формуле:

В результате приведенных расчетов получим следующий ориентировочный номинальный состав бетона на 1м³, кг:

Цемент
Общее количество воды
Вода за вычетом воды в растворах добавок
С-З в виде раствора 10%-ной концентрации	7,23(6,92л)
СН в виде раствора 10%-ной концентрации	24,1(23,06л)
Щебень
Песок
Итого

Затем по общепринятой методике выполняем экспериментальную проверку и корректирование состава бетона по удобоукладываемости и прочности. Уточняем расход материала при изменении средней плотности бетонной смеси более чем на 5%. Затем определяем расход материалов производственного состава и на замес бетономешалки.

Контрольные вопросы:

1. Что представляет собой бетон?

2. Изложите последовательность подбора состава бетона.

3. Приведите состав бетона марки Rб =30МПа.

4. Назовите приборы, при помощи которых определяют прочность бетона.

5. Каким образом определяется подвижность бетона?

Дата добавления: 2014-12-16