Как следует производить дозирование компонентов бетонной смеси


Дозирования составляющих смесей для приготовления бетона

Дозирование включает в себя отбор составляющих бетон компонентов из промежуточных складов и подачу их к смесителю. Эти производственные этапы, первоначально протекавшие независимо друг от друга, объединяются сейчас в единыи процесс вследствие технического усовершенствования автоматизированных высокопроизводительных смесителей. Попробуем изложить проблему дозирования составляющих смеси, которое может служить причиной более значительного нарушения степени однородности качества бетона, чем их отбор и транспортирование. Дозирование может производиться по массе или по объему, при этом последнее используется сравнительно редко.

Требования к бетону, качество и однородность

Качество и однородность бетона, а следовательно, и его прочность в большой степени зависят от точности дозирования материалов. Благодаря статистическими методами оценки качества бетона дозирование становятся управляемым и характеризуется лишь незначительным отклонением от средней величины, вследствие чего достигается ощутимый экономический эффект (экономия цемента).

Для практики строительства считается допустимым дозировать составляющие бетона с точностью до 3% по массе. Фактические отклонения иногда бывают значительно больше. Если попытаться определить, как сказываются ошибки дозирования па качестве бетона, то можно столкнуться с трудностями из-за того, что все три компонента могут иметь отклонения в большую или меньшую сторону. Если, например, содержание цемента уменьшится на 3%, а содержание воды возрастет на 3%, то В/Ц увеличится на 6%. При этом прочность бетона марки 300 уменьшится почти на 4 МПа.

Рис. 1. Связь между изменением содержания воды (В/Ц) и прочностью. Теоретически установленные изменения прочности в зависимости от изменении значений ВЩ соответствуют изменению количества проб и четко определяют прямое их влияние

Рассмотрим две причины, вызывающие ошибки при дозировании: значительные колебания влажности заполнителя и изменения насыпной объемной массы. При преимущественно открытом хранении влажность заполнителя особенно сильно колеблется под влиянием погодных факторов, и даже в закрытых складах влажность распределяется неравномерно. Так как раздельное высушивание стоит дорого, то можно с помощью данных таблица 1. рассчитать у указанные колебания, которые могут быть значительны, особенно для мелких зерен заполнителя.

Таблица 1. Точность дозирования, причины ошибок и их влияние на свойства бетона
Ошибочно отдозированные компоненты

Причины

Влияние на свойства

Цемент

Регулирование с ошибками, неудовлетворительное или дефектное оборудование дозаторов

свежеприготовленной бетонной смеси

бетона

Вода

1. Как п. 1 при цементе
2. Ошибочные или неудовлетворительные данные и недостаточный учет естественной влажности заполнителя

Очень
сильное

Очень сильное, в пределах зависимости прочности бетона от водоцементного отношения

Заполнитель мелкие зерна

1. Как п. 1 при цементе
2. Как п. 2 при воде
3. При объемном дозировании — ошибочный или недостаточный учет колебаний насыпной объемной массы

Вследствие изменяющегося состава цементного теста (водосодержания)

Как и в случае цемента и воды — очень сильно; сверх тогр, влияние вследствие расслоения и недостаточного уплотнения

крупные зерна

1. Как п. 1 при цементе

Незначительное

Незначительное

Добавки

1. Как п. 1 при цементе
2. Колебания концентрации

Очень сильное при BV, LPV и передозировке

Сильное, при отклонении от оптимума — снижение прочности

При изготовлении бетона необходимо такое дозирование воды, которое правильно учитывает для каждого замеса собственную влажность заполнителя.
Объемная насыпная масса заполнителя в основном зависит от его зернового состава и влажности (рис. 2). Поскольку сущность объемного дозирования состоит в подаче одного и того же объема материала, то это, несмотря на точность замеров, влечет за собой значительные ошибки вследствие колебаний влажности и зернового состава. Это справедливо для объемного дозирования с помощью мерных ковшей и вагонеток или ленточных дозаторов. Поэтому объемное дозирование по сравнению с весовым используется крайне редко.

Рис. 2. Соотношение между содержанием влаги и объемной насыпной массой заполнителя различного гранулометрического состава

На очередность дозирования составляющих наряду с видом применяемой техники дозирования существенно влияет выбор технологии бетона. Следует стремиться к тому, чтобы: предварительное перемешивание заполнителя различных фракций осуществлялось уже во время транспортирования к смесителю;
по возможности предотвратить пыление цемента;
предотвратить комкование цемента при затворении водой и благодаря своевременной подаче цемента и воды получить однородное цементное тесто.
На практике эти требования могут быть выполнены, если заполнитель и цемент дозируют одновременно и затем через короткое время смешивают с водой. Однако в реальных условиях к моменту подачи цемента часть заполнителя уже отдозирована. Если же составляющие дозируются только последовательно, то имеет значение очередность их подачи. Оптимальный вариант: сначала подается крупный заполнитель, затем мелкий, потом цемент и вода. Добавки в бетон вводят в очень небольшом количестве. Добавка PR17, например, при обычной дозировке (0,7% в пересчете от массы цемента) составляет около 0,2— 0,3% объема бетона. Хотя ошибки в’ дозировании добавок, повидимому, не так ярко проявляются в бетонной смеси, как ошибки дозирования воды, цемента и заполнителя, они все же могут привести к неприятным последствиям. Вот почему предъявляются высокие требования к надежности устройств по дозировке добавок. Точность дозирования гю объему в настоящее время достигает 5%.

Состав смеси и его корректировка

Необходимое количество заполнителя, цемента и воды дозируют исходя из расчетного состава смеси. Если их дозируют непосредственно в смеситель, то его номинальный размер служит емкостью по отношению к промежуточным подъемным или взвешивающим ковшам.
Для смесителя объемом 500 л следует, например, умножить расчетный состав смеси на коэффициент 500:1000=0,5 и 0,67. Тогда общий коэффициент составит 0,5-0,67=0,33. Таким образом получают производственный (рабочий) состав при абсолютно сухих заполнителях (табл. 2). Поскольку заполнитель практически всегда влажный, следует, как это показано в табл. 6, вычислить возможную ошибку в дозировании, которая появится, если не учитывать среднее содержание влаги:
навеска 123 кг=8,6 кг воды+ + 114,4 кг песка фр. 0/2;
навеска 153 кг = 4,6 кг воды + + 148,4 кг гравия фр. 2/8;
навеска 340 кг=3,4 кг воды + +336,6 кг щебня фр. 8/32.
Особенно отрицательно сказывается на качестве изделий возросшее на 8,6+4,6+3,4=16,6 л количество воды в смеси. При этом водоцементное отношение увеличивается с 0,47 до 0,6, что соответствует потере прочности бетона до 25%.
При учете средней влажности заполнителя (см табл. 6, последняя колонка) этот источник ошибки удается практически ликвидировать,
При большем отклонении от средних значений производственный состав соответственно изменится. До сих пор задача заключалась в том, чтобы от замеса к замесу корректировать только количество воды (см. 2.3.4).

Таблица 2. Пример перехода от лабораторного состава к производственному (рабочему)

Составляющие
материалы

Лабораторный состав,
кг/мя

Производственный состав для 500-л смесителя

Коэффициент

без учета влажности кг/замес

средняя влажность заполнителя, %

с учетом влажности, кг/замес

Цемент

360

0,33

120

 

120

Вода

170

0,33

56

56—8,6—4,6— 3,4 ⇒39

Песок 0/2

370

0,33

123

7

123+8,6⇒132

Гравий 2/8

460

0,33

153

3

153+4,6⇒158

Щебень 8/32

1020

0,33

340

1

340+3,4⇒343

Дозирование цемента и заполнителя

Для дозирования обоих твердых материалов используют различные устройства соответствующей производительности и принципа действия
(табл. 7), область применения которых определяется прежде всего их технологичностью и производительностью. При этом не всегда можно одновременно добиться высокой производительности и хорошей точности дозирования. Общее время дозирования должно соответствовать циклу перемешивания, ни в коем случае не снижая производительность. Чтобы требования, предъявляемые к составу, соответствовали высокой точности дозирования, необходимо в первую очередь стремиться к выпуску дозировочных устройств (весов, бункеров) с различными показателями. Так, если, например, 140 кг цемента дозировать на 1000-кг весах, то это весьма отрицательно скажется на точности дозирования. Точность дозирования повысится, если отдельные составляющие на местах взвешивания в подъемных ковшах (последовательная дозировка) каждый раз отмерять с помощью элеваторных подвесных весов или весов ленточного дозатора (рис. 13—

Весы требуют особого внимания Указатель массы быстро движется под действием поступающей в весо вой бункер массы материала Откло нения указателя тем выше, чем боль ше скорость подачи материала Мелким дозированием с незначительной скоростью подачи достигается желаемая точность всего процесса дозирования и в случае корректировки со става Необходим также систематический контроль дозирующих приборов и механизмов по данным нзгото. вителя и с помощью анализа свежеприготовленной бетонной смеси.

Таблица 3. Ход процесса дозирования и оценка некоторых дозаторов для цемента и заполнителя

Вид дозировки

Дозатор

Порядок дозирования составляющих

Возможная
ошибка дозирования

Общая продолжи-тельность дозирования

Преимущественное применение

Ковшовые весы

Последовательно в весовую емкость

Средняя

Средняя

Смесительные установки на стройке. Стационарные смесительные установки

Стационарные смесительные установки

Передвижные весы

Подвесные бункерные весы

Одновременно или последовательно, дозатор для каждого
компонента

Незначи-
тельная

Короткая

Небольшие смесители. Смесительные установки на стройке

Большие смесительные установки

Ленточные весы

Большая

Значительная

При небольшом количестве выпускаемого бетона, без особых требований
к качеству

По объему

Мерная емкость

Шнековый дозатор

»

Средняя

Применяется еще редко

Ленточный дозатор

Непрерывно, каждый компонент подается на ленту отдельно

»

Короткая

Большие стационарные установки. Применяется еще редко

Объемное дозирование по причинам, изложенным в предыдущих разделах, теряет свое значение и допускается лишь для второстепенных целей, если при этом достигается приблизительно такая же точность, как при дозировании по массе. Объемное дозирование целесообразно при дозировании легкого заполнителя вследствие отсутствия влаги в его зернах.

Рис. 3. Ленточные весы дтя заполнителя
Дозирование воды

Дозирование воды для новейших смесительных установок дистанционного управления производится, как правило, так же, как и дозирование сыпучих материалов, при помощи водяных часов или по массе. При этом производственный состав, в основе которого лежат измеренная средняя влажность заполнителя и рассчитанное количество воды, дозируется как постоянное значение (см. табл. 2, последняя колонка). Недостаток этого способа состоит в том, что случайные колебания влажности заполнителя от замеса к замесу могут оказаться неучтенными.

Чтобы избежать значительных ошибок, нужно систематически наблюдать за содержанием воды и при колебаниях влажности несколько раз в день корректировать постоянное значение. В последние годы во многих странах ведутся работы над усовершенствованием автоматических дозаторов воды, которые должны регулировать подачу воды при каждом замесе в зависимости от конкретного содержания влаги в заполнителях. Автоматические дозаторы производят измерения влажности заполнителя либо вблизи люка бункера (непосредственное измерение влажности), либо в смесителе. В последнем случае такие дозаторы используют в качестве выходного параметра показатели свежеприготовленного бетона. В первом случае непосредственно определяется (на небольшой вычислительной машине) и соответственно дозируется требующееся недостающее количество воды, во втором — свежеприготовленный бетон. При этом его заранее выбранные свойства изменяются следом за увеличивающимся количеством воды (например, диэлектрическая проницаемость бетона, консистенция или планируемая производительность смесителя). В таком случае при достижении определенной предельной величины подача воды прекращается. Используемые системы приборок различаются широтой использования, эксплуатационной надежностью и конструктивной сложностью. Часто помехи, не имеющие отношения к приборам (колебание давления или загрязнение водопроводных магистралей, дефектные электромагнитные клапаны), приводят к ошибкам н к снятию приборов с эксплуатации. Однако анализ качества бетона, получаемого при введении автоматических дозаторов воды, доказывает возможность значительного снижения разброса величины и, как следствие этого, — экономии цемента в размере 10—30 кг/м3.
Опытный квалифицированный оператор может непосредственно наблюдать процесс смешения составляющих бетонной смеси и дозировать количество воды до необходимой консистенции смеси. Такое корректирование количества воды затворения по виду смеси хотя и критикуют, однако зачастую это едва ли не единственная возможность немного улучшить качество продукции.

Дозирование добавок

Добавки вводят вручную в виде порошка или чаще в виде жидкости. Утепленное запасное хранилище для жидких добавок, гарантирующее неизменность их качества, должно быть оборудовано мешалкой или циркуляционным устройством. Для опытов и кратковременного применения достаточно использовать калиброванный дозатор и каждый замес обеспечивать добавкой, вводимой вручную. При постоянном применении в производстве удобный надежный дозатор с последовательной регулируемой подачей представляет собой составную часть смесительной установки. Так как добавку, как правило, дозируют к массе цемента, то стремятся установить такую связь, которая будет изменяться пропорционально каждому изменению подачи цемента. Чтобы достичь равномерного распределения добавки в готовой смеси без увеличения времени перемешивания, нужно вводить добавку большей частью или полностью с водой затворения, что иногда производят через дозатор в трубопроводе, подводящем воду к смесителю во время дозировки воды.

3.2.1. Дозировка составляющих и приготовление бетонной смеси


Подборка по базе: ЛЕКЦИЯ МЕТОДЫ ЗАЩИТЫ ИНФОРМАЦИИ И СВЕДЕНИЙ, СОСТАВЛЯЮЩИХ ГОСУДАР, Тема 2.1 Приготовление полуфабрикатов из рыбы.docx, Отчет 02.01. «Организация процесса приготовления и приготовление, Подготовка бетонной поверхности.doc, Химия лаба 2 - приготовление растворов.docx, Вычислительная техника является определяющим компонентом таких с, Расчет коэффициентов гармонических составляющих напряжения.docx, метод разработка Приготовление бисквитного теста и изделий из не, метод разработка Приготовление бисквитного теста и изделий из не

Дозировка составляющих и приготовление бетонной смеси

(лекция)
Важнейшим условием приготовления бетонной смеси с задан­ными показателями свойств, а также обеспечения постоянства этих показателей от замеса к замесу является точность дози­ровки составляющих материалов в соответствии с рабочим сос­тавом бетона. Дозирование материалов производят дозаторами (мерниками) периодического или непрерывного действия.

Перемешивание бетонной смеси производят в бетоносмеси­телях периодического и непрерывного действия. В бетоносмесите­лях периодического действия рабочие циклы машины протекают с перерывами, т. е. в них периодически загружаются отвешенные порции материалов, которые перемешиваются, а далее бетонная смесь выгружается. В бетоносмесителях непрерывного действия все три операции производят непрерывно.

По способу перемешивания материалов бетоносмесители бывают с принудительным и гравитационным перемешиванием (при свободном падении).

Для приготовления жестких и особо жестких бетонных смесей созданы так называемые вибросмесители, в которых перемеши­вание составляющих материалов осуществляется в сочетании с вибрацией, а в некоторых конструкциях — только вибрацией. При соответствующем режиме вибрации, когда силы трения и сцепления между частицами смеси нарушены, а силам тяжести противодействует значительно превосходящее их давление возбуждения в смеси, последняя переходит во взвешенное состояние с высокой подвижностью, что способствует интенсивному пере­мешиванию смеси.

Транспортирование бетонной смеси к месту укладки должно обеспечить сохранение ее однородности и степени подвижности. При длительной перевозке бетонная смесь загустевает вследствие гидратации цемента, поглощения воды заполнителями и испаре­ния, однако подвижность смеси к моменту укладки ее должна быть не меньше проектной.

На заводах бетонные смеси транспорти­руют бетонораздатчиками, самоходными тележками, ленточными транспортерами; в цехах малой и средней мощности — электро­тельферами и электрокарами. Подвижные смеси можно транс­портировать на большие расстояния по трубам с помощью пневматических установок. На строительные площадки, где ведутся бетонные работы, бетонную смесь доставляют в авто­бетоносмесителях, в которых бетонную смесь перемешивают при­мерно за 5 мин до прибытия на место.

Завод на каждую партию бетонной смеси выдает паспорт с указанием состава бетона и его класса.
Укладка бетонной смеси и ее уплотнение являются одними из наиболее трудоемких и энергоемких операций.
Эти операции в настоящее время выполняются с помощью бетоноукладчиков или более простых машин — бетонораздатчиков. Бетоноукладчи­ки позволяют в большей степени механизировать процесс рас­пределения бетонной смеси в форме. Бетонная смесь должна быть уложена в форме так, чтобы в ней не оставались свободные места; особенно тщательно нужно заполнять углы и суженные места формы. После укладки бетонной смеси производят уплот­нение ее вибрированием, виброштампованием, центрифугирова­нием, вакуумированием, прокатом.

Наиболее распространенным видом уплотнения бетонной сме­си является вибрирование. Степень уплотнения бетонной смеси с помощью вибраторов зависит в основном от частоты и ампли­туды колебаний, а также продолжительности вибрирования.

По роду двигателя различают вибраторы электромеханиче­ские, электромагнитные и пневматические; наиболее распростра­нены электромеханические вибраторы. В зависимости от вида, формы и размеров бетонируемой конструкции применяют вибра­торы различных типов.

На практике часто ис­пользуют комбинированные способы уплотнения бетон­ной смеси.

При центробежном спо­собе формования для уплотнения бетонной смеси используют центробежную силу, возникающую при вращении формы. Часто­та вращения 400...900 об/мин, при этом бетонная смесь равно­мерно распределяется по стенкам формы и хорошо уплотняется; часть воды затворения (20...30%) отжимается к внутренней по­верхности изделия, это способствует повышению плотности и водонепроницаемости. Такой способ формования применяют при изготовлении труб, полых колонн, опор и т. п.

Повысить качество бетона можно вакуумированием смеси, при этом из бетонной смеси извлекается часть избыточной воды и воздуха, одновременно % под действием атмосферного давления бетонная смесь уплотняется, ускоряется твердение и повышается прочность бетона. Еще лучшие результаты дает по­вторное вибрирование после вакуумирования, при котором закрываются мелкие поры, образовавшиеся при вакуумировании.

Прочность бетона нарастает в результате физико-химических процессов взаимодействия цемента с водой, которые нормально проходят в теплых и влажных условиях. Бетон при нормальных Условиях постепенно набирает свою прочность и к 28 сут приоб­ретает марочную прочность, причем в первые 3...7 сут прочностьбетона растет более интенсивно и на 7-е сутки составляет 60. 70% марочной (проектной) прочности. Для заводской техноло­гии такие условия твердения бетона неприемлемы.

В заводской технологии применяют ускоренные методы твер­дения — тепловую обработку при обязательном сохранении влажности изделий. На заводах сборного железобетона чаще всего применяют прогрев изделий при атмосферном давлении в паровоздушной среде с температурой 80...85 °С или выдержи­вание в среде насыщенного пара при 100 °С. Стремятся приме­нять насыщенный пар, чтобы исключить высыхание бетона и создать хорошие условия для гидратации цемента.

На заводах сборного железобетона применяют также и дру­гие способы тепловой обработки изделий: электропрогрев, кон­тактный обогрев, обогрев в газовоздушной среде и др.
 

Твердение бетона и контроль качества
Структура бетона образуется в результате затвердевания бетонной смеси и его превращения в камень.

Уплотненная бетонная смесь в начальный период гидратации цемента сохраняет способность к пластическим деформациям. Со временем количество новообразований цементного камня увеличивается, система уплотняется и твердеет, образуется проч­ный камень определенной структуры. Время формирования структуры я свойств бетона зависит от состава и применяемых матери­алов- На формирование структуры оказывают влияние вид це­мента, химические добавки, В/Ц, температура бетонной смеси, влажность среды и др.

Введение в бетон пластифицирующих добавок, например СДБ, замедляет схватывание цемента в начальный период; повышение температуры ускоряет процесс схватывания и твердения.

Структура затвердевшего тяжелого бетона представляет со­бой цементный камень с размещенными в нем зернами заполни­теля, с множеством пор и пустот разных размеров и проис­хождения.

Макроструктура бетона может быть представлена системой щебень — цементно-песчаный раствор.

Макроструктура представляет строение системы песок — цементный камень, микроструктура — тонкое строение цемент­ного камня. Микроструктура цементного камня в бетоне со­стоит из новообразований, непрореагировавших зерен це­мента и микропор. С увеличением возраста бетона микрострукту­ра меняется в результате гидратации цемента и роста ново­образований, пористость уменьшается, меняются распределение пор и их размеры, бетон становится плотнее и прочнее. Проч­ность бетона растет неравномерно, в первые 7 сут. после затворения она нарастает быстро, а в дальнейшем замедляется. Скорость нарастания прочности бетона зависит от вида цемента.

В первые дни твердения прочность бетона на быстротвердеющих цементах выше, чем, например, на белитовых цементах.

Для твердения бетона необходима теплая и влажная среда. При повышенной температуре и влажной среде (в горячей воде с температурой 80 °С, во влажном паре с температурой до 100 °С или в автоклаве при температуре 175 °С и среде насыщенного водяного пара высокого давления) твердение протекает значи­тельно быстрее, чем в нормальных условиях.

Твердение бетона при температуре ниже 15 °С замедляется, а при температуре ниже 0°С практически прекращается. Изло­женное выше имеет важное значение при изготовлении сборных железобетонных изделий на заводах, а также при бетонировании в зимнее время.

Кроме прогрева бетона паром или электрическим током для ускорения применяют химические добавки, например хлористый кальций и др.

Все вышеизложенное оказывает влияние на твердение бетона, формирование его структуры и, следовательно, свойств бетона.

 

Специальные типы бетонов
Высокопрочный бетон прочностью 60...100 МПа получают на основе цемента высоких марок, промытого песка и щебня проч­ностью не ниже 100 МПа. Высокопрочный бетон приготовляют с низким В/Ц = 0,3...0,35 (смеси жесткие или малоподвижные) в бетоносмесителях принудительного действия. Для укладки смесей и формования изделий используют интенсивное уплотне­ние: вибрирование с пригрузом, двойное вибрирование и др. Значительный эффект в производстве высокопрочных бетонов дают суперпластификаторы.

Высокопрочные бетоны бывают, как правило, и быстротвердеющими, однако для достижения отпускной прочности изделий в короткие сроки применяют тепловую обработку по сокращен­ному режиму. Новые особо быстротвердеющие цементы позво­ляют получать изделия из бетона без тепловой обработки. Тяжелый бетон имеет высокую прочность на растяжение, износ и морозостойкость.

Для приготовления высокопрочного бетона используют все средства, как-то: принимают предельно низкое водоцементное отношение, суперпластификаторы, высокопрочный цемент, тща­тельное перемешивание и уплотнение бетонной смеси и строгий уход за бетоном.

Мелкозернистый бетон отличается большим содержанием це­ментного камня, поэтому его усадка и ползучесть несколько выше. Применяют его при изготовлении тонкостенных, в том чис­ле армоцементных конструкций, а также в тех случаях, когда отсутствует крупный заполнитель. Свойства мелкозернистого бетона характеризуются такими же факторами, как и обычного бетона. Однако отсутствие крупного заполнителя влечет за собой увеличение водопотребности бетонной смеси, а для получения равнопрочного бетона и равноподвижной смеси возрастает рас­ход цемента на 20...40% Для сокращения расхода цемента необ­ходимо применять высококачественные пески, пластифицирую­щие добавки, суперпластификаторы, производить хорошее уплот­нение смеси. Мелкозернистый бетон обладает повышенной проч­ностью на изгиб, хорошей водонепроницаемостью и морозостой­костью.

Кислотоупорный бетон получают на кислотоупорном цементе и кислотоупорных заполнителях. Затворяют бетонную смесь растворимым стеклом в количестве, обеспечивающем необходи­мую подвижность бетонной смеси. Для изготовления кислото­упорного бетона, обладающего стойкостью при действии неорга­нических кислот (кроме плавиковой), применяют смесь раствори­мого стекла (силиката натрия) с 15% кремнефтористого нат­рия Na2SiFe6, а также песок кварцевый, щебень из бештаунита, андезита или кварцита и пылевидную фракцию (мельче 0,15 мм), приготовляемую из кислотостойких материалов.

Твердение кислотоупорного бетона должно проходить в теп­лой воздушно-сухой среде.

Кислотоупорный бетон характеризуется прочным сцеплением со стальной арматурой, стойкостью по отношению к действию серной, соляной, азотной кислот и др. (за исключением плавико­вой), пределом прочности при сжатии через 3 сут— 11...12 МПа, через 28 сут— 15 МПа. При действии воды и слабых кислот кислотоупорный бетон постепенно разрушается; действию концентрированных кислот этот бетон сопротивляется хорошо, но растворы щелочей легко разрушают его. Кислотоупорный бетон Используют для различных конструкций и облицовки аппара­туры в химической промышленности, заменяя им дорогие мате­риалы: листовой свинец, кислотоупорную керамику, тесаный камень.

Жаростойкий бетон способен сохранять в заданных пределах свои физико-механические свойства при длительном воздействии высоких температур. В зависимости от применяемого вяжущего жаростойкие бетоны бывают следующих видов: бетоны на порт­ландцементе, шлакопортландцемента, на глиноземистом цементе и жидком стекле. Для повышения стойкости бетона при нагре­вании в его состав вводят тонкомолотые добавки из хромитовой руды, шамотного боя, магнезитового кирпича, андезита, грану­лированного доменного шлака и др. Тонкость помола добавки для бетона на портландцементе должна быть такой, чтобы через сито № 009 проходило не менее 70%, а для бетона на жидком стекле — не менее 50%. В качестве мелкого и крупного заполни­теля применяют хромит, шамот, бой глиняного кирпича, базальт, диабаз, андезит и др. При правильно выбранных вяжущих и заполнителях бетон может длительное время выдерживать, не разрушаясь, действие температуры до 1200°С.

Выбор материалов производят в зависимости от условий и температуры его эксплуатации.

Жаростойкие бетоны на портландцементе и глиноземистом цементе производят класса (марки) не менее В20 (250), а на жидком стекле — В 12,5 (150). Бетоны на жидком стекле не при­меняют в условиях частого воздействия воды, а на портланд­цементе — в условиях кислой агрессивной среды.

Бетоны на портландцементе разных составов используются при одностороннем нагреве с предельной температурой 1700°С, на глиноземистом цементе и на жидком стекле — до 1400°С.

Декоративные бетоны получают при введении в бетонную смесь щелоче- и светостойких пигментов в количестве 8...10 % от массы цемента (охра, мумия, сурик и др.) или применении цвет­ных цементов. В отдельных случаях используют заполнители, обладающие необходимым цветом, например туфы, красные кварциты, мрамор и другие окрашенные горные породы. Цветные бетоны используют для декоративных целей в строительстве зданий и сооружений, при устройстве пешеходных переходов, разделительных полос на дорожных покрытиях, парковых доро­жек, а также изготовлении элементов городского благоустрой­ства.

Бетон для дорожных и аэродромных покрытий. Условия рабо­ты дорожного бетона неблагоприятны. Он многократно подвер­гается увлажнению и высыханию, замораживанию и оттаива­нию, а также воздействию транспортных средств. Основными расчетными напряжениями являются напряжения от изгиба. В связи с этим к дорожному бетону предъявляют повышенные требования к прочности на растяжение при изгибе, морозостой­кости, износостойкости и воздухостойкости. Долговечность до­рожного бетона достигается не только выбором качественных материалов, но и правильной технологией производства работ. Для дорожного бетона применяют портландцемент высоких ма­рок с органическим содержанием СзА, высокопрочные качествен­ные заполнители — щебень из гранита, известняка, кварцевый песок и др. Для увеличения подвижности бетонной смеси при­меняют пластифицирующие и воздухововлекающие добавки, иногда и ускорители твердения.

Бетон для защиты от радиоактивного воздействия. В качестве заполнителей для такого бетона применяют материалы с высокой плотностью — барит, магнетит, лимонит, а также металлический скрап в виде чугунной дроби, обрезков арматурного полосового и профильного металла, металлической стружки и др. Плотность защитных особо тяжелых бетонов зависит от вида заполнителя и его плотности.

В качестве вяжущих для приготовления особо тяжелых защитных бетонов применяют портландцемента, шлакопортланд-цементы и глиноземистые цементы. В специальных бетонах на­иболее эффективным вяжущим может быть такое вещество, кото­рое в результате твердения присоединяет большое количество воды (с целью увеличения в бетоне водорода). Таким веществом является гидросульфоалюминат кальция, который образуется при взаимодействии трехкальциевого алюмината, содержащегося в портландцементе, с гипсом. Поэтому один из видов цемента специального назначения содержит повышенное количество трехкальциевого алюмината и гипса. Для предупреждения его возможного самопроизвольного разрушения к нему добавляют гидравлические добавки (трепел, диатомит и др.). Кроме порт­ландцемента применяют также глиноземистые, расширяющиеся и безусадочные цементы. Но последние вяжущие имеют высокую стоимость.

Для улучшения защитных свойств гидратных бетонов (такое название эти бетоны получили за большое содержание в них воды) вводят добавки, повышающие содержание в бетоне водо­рода, карбида, бора, хлористого лития, сернокислого кадмия, и другие добавки, содержащие легкие элементы — водород, ли­тий, кадмий и борсодержащие вещества.

Легкими бетонами называют все виды бетонов, имеющие среднюю плотность в воздушно-сухом состоянии от 200 до 2000 кг/м3. Главные требования, предъявляемые к легкому бе­тону, — заданная средняя плотность, необходимая прочность к определенному сроку твердения и долговечность (стойкость). Характерными особенностями легкого бетона являются его пони­женные средняя плотность и теплопроводность.

Легкие бетоны классифицируют по различным признакам: основному назначению, виду вяжущего, заполнителя, структуре.

По назначению легкие бетоны подразделяют на два вида: конструкционные, включая конструкционно-теплоизоляционные, и теплоизоляционные и др.

По виду вяжущего легкие бетоны могут быть на основе цементных, известковых, шлаковых, гипсовых, полимерных, об­жиговых и других вяжущих, обладающих специальными свой­ствами.

По виду крупного пористого заполнителя установлены следу­ющие виды легких бетонов: керамзитобетон, шунгизитобетон, аглопоритобетон, шлакопемзобетон, перлитобетон, бетон на Щебне из пористых горных пород, вермикулитобетон, шлакобетон (бетон на топливном или пористом отвальном металлургическом Шлаке), бетоны на аглопоритовом или зольном гравии.

По структуре легкие бетоны подразделяют наплотные, поризованные и крупнопористые.

Легкие бетоны на пористых заполнителях имеют принципи­альные отличия от обычных тяжелых бетонов, обусловленные особенностями пористых заполнителей. Последние имеют мень­шую плотность, чем плотные, небольшую прочность, зачастую ниже заданного класса бетона, обладают сильно развитой и шероховатой поверхностью.

Плотность и прочность легкого бетона зависят главным обра­зом: от насыпной плотности и зернового состава заполнителя, расхода вяжущего и воды, а также от метода уплотнения легко­бетонной смеси. По качеству пористого заполнителя можно ориентировочно судить, какая прочность легкого бетона может быть получена.

В строительной практике ограждающие и несущие конструк­ции получают из относительно плотных легких бетонов значи­тельной прочности (2,5... 10 МПа). Снижение плотности достига­ется тщательным подбором зернового состава пористого заполни­теля, а также наименьшим расходом вяжущего для бетона заданной прочности, т. е. максимальным заполнением объема бетона пористым заполнителем, так как заполнитель легче цементного камня. При этом важно правильное соотношение крупных и мелких фракций заполнителя.

Легкие бетоны в силу своей высокой пористости менее моро­зостойки, чем тяжелые, но достаточно морозостойки для приме­нения в стеновых и других конструкциях зданий и сооружений. Хорошую морозостойкость легких бетонов можно получить, применяя искусственные пористые заполнители, обладающие низким водопоглощением, например, керамзит, а также путем поризации цементного камня. Повышают морозостойкость легких бетонов также введением гидрофобизующих добавок.

Легкие бетоны ввиду универсальности свойств применимы в различных строительных элементах зданий и сооружений Так, из легких бетонов на пористых заполнителях, обладающих низкой теплопроводностью, изготовляют панели для стен и пере­крытий отапливаемых зданий; из напряженного армированного бетона выполняют пролетные строения мостов, фермы, плиты для проезжей части мостов, из легкого бетона строят плавучие средства.

ГОСТ 27006-86 Бетоны. Правила подбора состава, ГОСТ от 25 марта 1986 года №27006-86


ГОСТ 27006-86

Группа Ж13

БЕТОНЫ

ПРАВИЛА ПОДБОРА СОСТАВА

Сoncretes. Rules for mix proportioning

МКС 91.100.30
ОКП 58 7000

Дата введения 1987-01-01

Постановлением Государственного комитета СССР по делам строительства от 25 марта 1986 N 31 дата введения установлена 01.01.87

ПЕРЕИЗДАНИЕ. Август 2006 г.

Настоящий стандарт распространяется на конструкционные тяжелый, легкий, ячеистый и плотный силикатный бетоны по ГОСТ 25192-82 и устанавливает правила подбора, назначения и выдачи в производство состава бетона на предприятиях и строительных организациях при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций и бетонной смеси для монолитных конструкций и сооружений (далее - конструкции), а также при обосновании производственно-технических норм расхода материалов.

Устанавливаемые настоящим стандартом правила могут применяться также для подбора состава специальных бетонов различных видов при условии обеспечения всех предъявляемых к этим бетонам требований.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ


1.1. Подбор состава бетона следует производить в соответствии с требованиями настоящего стандарта с целью получения бетона в конструкциях с прочностью и другими показателями качества, установленными государственными стандартами, техническими условиями или проектной документацией на эти конструкции, при минимальном расходе цемента или другого вяжущего.

1.2. Подбор состава бетона включает в себя определение номинального состава, расчет и корректировку рабочего состава, расчет и передачу в производство рабочих дозировок.

1.3. Подбор номинального состава бетона производят при организации производства новых видов конструкций, изменении нормируемых показателей качества бетона или бетонной смеси, технологии производства, поставщиков, вида или марок применяемых материалов, а также при разработке и пересмотре производственных норм расхода материалов.

1.4. Рабочие составы бетона назначают при переходе на новый номинальный состав и далее при поступлении новых партий материалов тех же видов и марок, которые принимались при подборе номинального состава, с учетом их фактического качества. При назначении рабочих составов их проверяют в лабораторных или производственных условиях.

В дальнейшем по результатам операционного контроля качества материалов данных партий и получаемой из них бетонной смеси, а также приемочного контроля качества бетона производят корректировку рабочих составов.

1.5. Рабочую дозировку назначают по рабочему составу бетонной смеси с учетом объема приготовляемого замеса.

1.6. Подбор состава бетона должен выполняться лабораторией предприятия - изготовителя бетонной смеси по утвержденному заданию, разработанному технологической службой этого предприятия.

Допускается производить подбор состава бетона в центральных лабораториях, трестах "Оргтехстрой", научно-исследовательских лабораториях и других организациях по утвержденному заданию на подбор состава бетона.

1.7. Результаты подбора номинального состава бетона, отвечающего требованиям утвержденного задания, должны быть оформлены в журнале подбора состава бетона и утверждены главным инженером предприятия - изготовителя бетонной смеси. Рабочие составы и дозировки подписываются начальником лаборатории или другим лицом, ответственным за подбор состава бетона.

1.8. Задание, журнал подбора номинального состава бетона, ведомости рабочих составов и листы рабочих дозировок вместе с дубликатами документов о качестве на соответствующие партии бетонной смеси или конструкций должны храниться на предприятии-изготовителе согласно требованиям, установленным ГОСТ 13015.3-81 для документа о качестве.

2. ЗАДАНИЕ НА ПОДБОР СОСТАВА БЕТОНА

2.1. Задание на подбор состава бетона должно быть составлено для конструкций конкретной номенклатуры, изготовляемых из бетона одного вида и качества по определенной технологии.

2.2. Задание должно содержать:

нормируемые показатели качества бетона в соответствии с техническими требованиями стандартов, технических условий или проектной документации на конструкции конкретных видов, для которых предназначен бетон;

показатели качества бетонной смеси, длительность и режимы твердения бетона и другие условия производства, принимаемые по технологической документации, разработанной в соответствии с действующими стандартами, нормами и правилами;

показатели однородности прочности бетона всех видов и плотности легких и ячеистых бетонов, а также соответствующий им средний уровень прочности и плотности, планируемые на предстоящий период;

ограничения по составу бетона и применению материалов для его приготовления, установленные нормативно-технической и технологической документацией.

2.3. Состав бетона следует подбирать исходя из среднего уровня прочности, а для легкого и ячеистого - и плотности бетона.

Значения среднего уровня прочности и плотности для подбора состава бетона принимают по ГОСТ 18105-86 и ГОСТ 27005-86 с учетом фактической однородности бетона и планируемых мероприятий по ее повышению.

Для случаев, когда отсутствуют данные о фактической однородности бетона, средний уровень прочности при подборе его состава принимают равным требуемой прочности по ГОСТ 18105-86 для бетона данного класса или марки при коэффициенте вариации, равном 13,5% для тяжелого и легкого бетонов, 14% - для плотного силикатного бетона и 17% - для ячеистого, а также бетона массивных гидротехнических конструкций. Средний уровень плотности в этих случаях принимают равным марке бетона по плотности.

3. ПОДБОР НОМИНАЛЬНОГО СОСТАВА БЕТОНА

3.1. Подбор номинального состава бетона производят по следующим этапам:

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, испытание бетонной смеси, изготовление образцов и их испытание по всем нормируемым показателям качества;

обработка полученных результатов с установлением зависимостей, отражающих влияние параметров состава на нормируемые показатели качества бетонной смеси и бетона и предназначенных для назначения номинального, а также назначения и корректировки рабочих составов бетона;

назначение номинального состава бетона, обеспечивающего получение бетонной смеси и бетона требуемого качества при минимальном расходе вяжущего.

3.2. Подбор номинального состава производят:

для вяжущего каждого вида и марки каждого предприятия-изготовителя;

для крупного заполнителя каждого карьера с одинаковой максимальной крупностью;

для крупного пористого заполнителя каждой марки по насыпной плотности и прочности каждого предприятия-изготовителя;

для песков каждого карьера;

для химических добавок каждого вида.

3.3. Выбор материалов, применяемых для изготовления бетона, следует производить на основе их паспортных характеристик в соответствии с требованиями стандартов и технических условий.

При выборе материалов следует учитывать необходимость наиболее полного использования промышленных отходов (зол, шлаков и золошлаковых смесей ТЭС и др.).

3.4. Материалы, применяемые для подбора состава, должны соответствовать требованиям стандартов или технических условий на эти материалы. До начала работы по расчетам состава бетона и приготовлению опытных замесов следует провести испытания материалов по соответствующим стандартам для определения показателей их качества, необходимых для проведения расчетов.

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

Указанные данные о фактической прочности цемента, примененные при подборе номинального состава, используются в дальнейшем для назначения рабочих составов бетона.

Допускается активность цемента для расчета состава бетона принимать равной его гарантированной марке. В этом случае при получении новой партии цемента в целях его использования в соответствии с фактической активностью рабочий состав бетона (в части расхода цемента) подбирают аналогично номинальному.

3.5. 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.

3.6. Начальный состав бетона рассчитывают по фактическим характеристикам исходных материалов в соответствии с методиками, пособиями и рекомендациями научно-исследовательских институтов, утвержденных в установленном порядке.

3.7. В качестве варьируемых параметров состава принимают параметры, оказывающие влияние на свойства бетонной смеси и нормируемые показатели качества бетона в зависимости от вида бетона и принятой методики расчета. 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).

3.8. 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%. Количество дополнительных составов по каждому из этих параметров должно быть не менее двух.

3.9. Опытные замесы по начальному и дополнительным составам следует приготовлять 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.

3.10. 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.

3.11. 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.

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

Допускается на основе визуального контроля удобоукладываемости и структуры бетонной смеси вносить изменения в количество отдозированной воды, а для конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов - в количество воздухововлекающей добавки или пены.

3.13. После окончания перемешивания отбирают пробы по ГОСТ 10181-2000 для проверки удобоукладываемости и других свойств бетонной смеси, предусмотренных в техническом задании на подбор состава бетона. При этом определение удобоукладываемости начинают не ранее 15 мин после начала перемешивания смеси с водой.

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 свойствами.

Бетонную смесь, которая не удовлетворяет требованиям задания по удобоукладываемости, допускается корректировать при вторичном перемешивании с добавлением воды, цемента, заполнителей и добавок в необходимых количествах. При подборе состава жестких смесей и смесей со структурообразующими добавками, а также бетонных смесей, свойства которых нормируются не только непосредственно после приготовления, но и через определенное время после их перемешивания, вторичное перемешивание опытных проб бетонных смесей не допускается и замес повторяют с измененными расходами материалов.

3.14. После получения бетонной смеси с заданными свойствами определяют ее плотность по ГОСТ 10181-2000 (за исключением ячеистого бетона) и для каждого состава рассчитывают фактический расход материалов на 1 м бетона по формулам:

; (1)

; (2)

; (3)

, (4)

где , , и - расход соответственно цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды, кг/м бетона;

, , , - масса соответственно цемента, мелкого заполнителя, крупного заполнителя и воды в замесе, кг;

- плотность бетонной смеси, кг/м;

- суммарная масса всех материалов в замесе, кг

3.15. Из общего числа составов бетона, рассчитанных по п.3.14 для каждого из принятых в расчете значений основного параметра, выбирают составы с минимальной водопотребностью или расходом вяжущего, изготовляют контрольные образцы бетона этих составов и определяют прочность бетона по ГОСТ 10180-90.

Режим твердения образцов должен соответствовать принятому режиму твердения бетона в конструкциях, для которых произведен подбор состава бетона.

3.16. По результатам испытаний бетонной смеси и бетона рассчитанных составов устанавливают необходимые зависимости свойств бетонной смеси от параметров состава или (и) расхода материалов, а также строят график зависимости прочности бетона от основного параметра.

Указанные зависимости и график используют в дальнейшем для назначения и корректировки рабочих составов.

3.17. 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, как правило, без увеличения расхода цемента.

3.18. Подбор состава бетона с целью обоснования производственных норм расхода материалов производят для условий производства и по материалам, показатели качества которых соответствуют средним значениям применяемых материалов и условий производства за период не менее 6 мес., предшествующих времени подбора состава.

4. НАЗНАЧЕНИЕ И КОРРЕКТИРОВКА РАБОЧИХ СОСТАВОВ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ


4.1. Назначение нового рабочего состава бетонной смеси производят, если по данным входного контроля установлено изменение качества поступивших материалов по сравнению с применяемыми ранее более чем на:

2,5 МПа - фактической прочности цемента, характеризуемой в соответствии с п.3.4;

1,5 абс.% - нормальной густоты цементного теста;

1,5 абс.% - содержания илистых, глинистых и пылевидных частиц;

50 кг/м - насыпной плотности пористого заполнителя.

4.2. Корректировку рабочего состава производят, если по данным входного контроля качества заполнителей и операционного контроля производства установлено изменение качества материалов тех же партий или качества получаемой бетонной смеси более чем на:

2 абс.% - содержания песка в щебне или щебня в песке;

0,5 абс.% - влажности заполнителей;

2 см или 5 с - осадки конуса или жесткости бетонной смеси.

Корректировку производят также, если:

фактическая прочность бетона ниже требуемой или выше верхней предупредительной границы по ГОСТ 18105-86;

фактическая плотность легкого и ячеистого бетонов выше требуемой по ГОСТ 27005-86.

4.3. Назначение и корректировку рабочих составов производят с учетом зависимостей между параметрами состава бетона и свойствами бетона и бетонной смеси, установленными при подборе номинального состава.

При этом расход заполнителей и воды в рабочем составе с учетом фактической влажности заполнителей и содержания крупного заполнителя в мелком и мелкого заполнителя в крупном определяют по формулам:

; (5)

; (6)

; (7)

, (8)


где - расход заполнителей, кг/м;

- расход воды, кг/м;

- влажность по массе i-й фракции заполнителя, %;

- расход по номинальному составу сухого заполнителя -й фракции, кг/м;

- расход воды по номинальному составу, кг/м;

, - расход песка и крупного заполнителя, кг/м, с учетом содержания песка в крупном заполнителе () и крупного заполнителя в песке (), в долях от массы;

, - расход песка и крупного заполнителя по номинальному составу, кг/м.

5. ПЕРЕДАЧА НА ПРОИЗВОДСТВО РАБОЧИХ ДОЗИРОВОК


5.1. Дозировки материалов (цемента, заполнителей, воды и добавки) рассчитывают по формуле

(9)


где - доза i-го материала по массе, кг, или объему, м;

- расход i-го материала в рабочем составе по массе, кг/м, или объему, м/м;

- объем замеса, м, и заносят в журнал подбора составов.

5.2. Лаборатория предприятия - изготовителя бетонной смеси передает на производство дубликат дозировки из журнала подбора состава по каждому рабочему составу бетона. Каждый дубликат дозировки должен быть подписан начальником или другим ответственным лицом лаборатории.



Электронный текст документа
подготовлен АО "Кодекс" и сверен по:

официальное издание
М: Стандартинформ, 2006

Дозирование материалов

Дозирование составляющих бетонной смеси должно производиться в соответствии с принятыми составами смеси.

Дозирование цемента, воды и заполнителей должно производиться по весу. При малой производительности бетонного завода допускается дозирование воды и заполни гелей по объему.

Дозирование   цемента   должно проводиться с точностью 1%,   воды     с  точностью    + 1 %,   заполнителей - с   точностью     + 2%  (по объему  +3%).

 Весовые дозаторы для заполнителей могут применяться как индивидуальные, так и суммирующие.

У правление до за дозаторами рекомендуется автоматическое. При малых объемах бетонных работ допускается ручное управление дозаторами.
Рекомендуется на автоматических весах ставить самопишущие приборы для автоматической регистрации количества каждого  материала,   поступающего в замес.

Дозирование составляющих бетонной смеси па автоматических дозаторах может производиться   тремя способами:

1)  способом грубого и точного веса,

2)  только грубого веса и

3)  только точного веса.

Рекомендуется применять первый способ дозирования (дозирование способом грубого и точного веса).
Второй способ (только грубого веса) рекомендуется лишь для заполнителей при хорошей сыпучести материала и равномерном, без задержек, поступлении его в дозатор.

Третий способ (только точного веса) рекомендуется лишь для заполнителей при взвешивании малых порций и плохой сыпучести  материалов.

 

Дозирующее устройство бетоносмесителя

Точность работы дозаторов должна находиться под наблюдением весового мастера и проверяться не реже одного раза в месяц; результаты проверки фиксируются актом.

Для подачи составляющих бетонной смеси часто используются шнековые транспортеры конструкцию которых, можно посмотреть на сайте производителя  https://ural-zko.ru/katalog_produktsii/drobilnosortirovochnoe_oborudovanie/trasporteryi/konveyer_vintovoy_shnek . Здесь же можно их и приобрести, в случае необходимости.

Кроме непосредственной проверки точности дозирования, необходимо контролировать все другие обстоятельства (полнота опорожнения, возможность переполнения и т. п.), которые могут оказывать влияние на величину дозы, поступающей в барабан бетономешалки, и являться источником ошибок, в частности,  перерасхода цемента.

Для проверки весовых дозаторов необходимо иметь соответствующий  комплект контрольных  гирь   (образцовых гирь III разряда). Если показание весов не будет совпадать с контрольным грузом, то разница показаний должна быть устранена весовым мастером.

Для обеспечения бесперебойности работы весовых дозаторов, особенно при напряженной круглосуточной работе их, необходимо ежедекадно производить профилактические осмотры дозаторов с устранением всех возникших  неполадок.

При дозировании но объему дозаторы перед их применением должны быть протарированы и снабжены четкими и удобными шкалами для отсчета отмеряемых объемом материалов. Деления шкал должны соответствовать точности дозирования, указанной в п. 43 настоящих правил.

Тарирование объемных дозаторов следует производить путем  контрольных взвешиваний отмеряемых объемов.

Дозирование добавок должно производиться с точностью  1%.

Активные минеральные добавки (ГОСТ 6269-54) и другие тонкомолотые добавки при изготовлении бетонной смеси вводятся в бетономешалку или вместе с портландцементом (в виде сухой смеси) или в мокром виде (в виде водной суспензии).

При введении добавок в виде сухой смеси цемент и добавки следует предварительно перемешивать в смесителях принудительного действия,   в растворомешалках,   шаровых   мельницах и т. п.

При введении добавок в виде водной суспензии, последнюю допускается дозировать но объему и подавать в бетономешалку одновременно с водой.

Пластифицирующие добавки сначала растворяются в воде (при этом они дозируются по весу), а затем в виде водного раствора вводятся в бетонную смесь при се приготовлении (при этом дозирование раствора добавки производится но весу и может   производиться по объему).

Примечание. Введение пластифицирующей добавки путем предварительного растворения ее во всем объеме добавляемой воды затворении разрешается лишь при полной уверенности в постоянстве влажности заполнителей.

Помол цементного клинкера на строительстве допускается, если будут выявлены экономические выгоды и обеспечены при этом необходимые технические требования. В таких случаях возможно объемное дозирование цементного шламма при условии соблюдения установленной точности дозирования, считая ее по сухому порошку цемента.

Дозаторы при загрузке должны опорожняться до конца. Неполное опорожнение приводит к снижению качества гидротехнического бетона, перерасходу цемента и должно устраняться изменением формы дозатора, установкой на нем вибратора и т. д.

Необходимо устранять возможность переполнения дозаторов. Чаще всего происходит переполнение цементного дозатора, что приводит к перерасходу цемента (увеличение дозы цемента, распыление цемента). Возможность переполнения цементных дозаторов должна устраняться рациональной конструкцией устройств, подающих цемент из бункера в дозаторы.

Перемешивание бетонной смеси

Бетономешалки могут применяться как периодического, так и непрерывного действия.

Приготовление бетонной смеси в бетономешалках непрерывного действия должно производиться в соответствии со специальными   инструкциями.

При выборе и эксплуатации бетономешалок следует учитывать, что на приготовление бетонной смеси с гравием или щебнем крупностью до 150 мм рассчитаны бетономешалки емкостью 1200 л и выше, бетономешалки же меньшей емкости отвечают предельной крупности заполнителей 100 мм.

Бункеры для цемента и заполнителей рекомендуется выполнять с вертикальными стенками, коническим днищем, имеющим наклон не менее 50° к горизонту, и центрально расположенным выпускным отверстием. Течки бункеров должны иметь сечение не менее 40X40 см.

В качестве понудительного мероприятия для выгрузки материалов из бункеров рекомендуется устанавливать на них наружные вибраторы по специальному  расчету.

Загрузка бункера заполнителями должна производиться так, чтобы поток их был направлен вертикально в центр бункера.

 Бункеры во время работы следует поддерживать в возможно более наполненном   состоянии.

Материалы из дозаторов должны поступать в барабан бетономешалки без потерь. Необходимо обращать особое внимание на возможность потерь цемента (утечка цемента в стыках подающих труб, выбрасывание цементной пыли из барабана).   Потери   цемента   должны   устраняться  надлежащим уплотнением стыков, устройством щитков у входных отверстий барабана и уменьшением высоты падения материалов при подаче их в барабан.

Рекомендуется применять следующий порядок загрузки бетономешалки: сначала заливается в барабан 10-15% воды, затем, не прерывая заливки волы, одновременно и равномерно подают цемент, песок и крупные заполнители и, наконец, доливают оставшиеся   5-10%   воды.

Загрузку сухих материалов в бетономешалку рекомендуется  производить в течение не более 20 секунд.

Бетономешалку следует загружать в соответствии с ее номинальной (паспортной) емкостью, не допуская отклонений более   4-10%.

Продолжительность перемешивания бетонной смеси, считая с момента окончания загрузки бетономешалки до момента начала выпуска бетонной смеси, следует устанавливать экспериментально (особенно для бетономешалок емкостью свыше 1500 л).

При отсутствии экспериментальных данных разрешается пользоваться указаниями табл. 2.

После каждой рабочей смены или перерыва в работе более часа барабан бетономешалки должен быть промыт, для чего барабан загружается водой и крупными заполнителями и вращается до полной очистки  его поверхности.

Разрешается также следующий порядок промывки бетономешалки: через каждые 2 часа после начала работы, независимо от количества сделанных замесов, в барабан бетономешалки загружается полная доза крупного заполнителя и воды, барабан вращается 5 минут, после чего добавляется цемент и песок до нормального замеса и работа продолжается. Перед   остановкой   бетономешалку   промывают,   как   указано выше. В случае длительной остановки барабан бетономешалки промывается способом, указанным в п. 67. 69. Исправность   лопастей бетономешалки должна систематически проверяться.

При опорожнении бетономешалки должны быть приняты меры против, расслоения выгружаемой бетонной смеси. Для этого рекомендуется устанавливать направляющие устройства так. чтобы поток выгружаемой бетонной смеси направлялся вертикально в центр приемника (бадьи, бункера или вагонетки).

Бетонная смесь по выходе из бетономешалки должна иметь температуру не более 30 град., в противном случае необходимо принять меры к понижению температуры бетонной смеси путем   охлаждения воды для затворения.

Для бетонирования массивных конструкций, при среднесуточной темперптуре более 15-20 рекомендуется приготовлять бетонную смесь возможно низкой температуры, но не ниже 5.

По окончании каждой смены необходимо производить уборку смесительного отделения и осмотр всего оборудовании.

Бункеры у бетономешалок, предназначенные для загрузки транспортных средств бетонной смесью, должны тщательно очищаться от налипшего раствора и не реже одного раза в смену полностью освобождаться   от бетонной смеси.

СНиП Бетон

Сайт строителя

МАТЕРИАЛЫ ДЛЯ БЕТОНОВ

2.1. Выбор цементов для приготовления бетонных смесей следует производить в соответствии с настоящими правилами (рекомендуемое приложение 6) и ГОСТ 23464-79. Приемку цементов следует производить по ГОСТ 22236-85, транспортирование и хранение цементов - по ГОСТ 22237-85 и СНиП 3.09.01-85.

2.2. Заполнители для бетонов применяются фракционированными и мытыми. Запрещается применять природную смесь песка и гравия без рассева на фракции (обязательное приложение 7). При выборе заполнителей для бетонов следует применять преимущественно материалы из местного сырья. Для получения требуемых технологических свойств бетонных смесей и эксплуатационных свойств бетонов следует применять химические добавки или их комплексы в соответствии с обязательным приложением 7 и рекомендуемым приложением 8.

БЕТОННЫЕ СМЕСИ

2.3. Дозирование компонентов бетонных смесей следует производить по массе. Допускается дозирование по объему воды добавок, вводимых в бетонную смесь в виде водных растворов. Соотношение компонентов определяется для каждой партии цемента и заполнителей, при приготовлении бетона требуемой прочности и подвижности. Дозировку компонентов следует корректировать в процессе приготовления бетонной смеси с учетом данных контроля показателей свойств цемента, влажности, гранулометрии заполнителей и контроля прочности.

2.4. Порядок загрузки компонентов, продолжительность перемешивания бетонной смеси должны быть установлены для конкретных материалов и условий применяемого бетоносмесительного оборудования путем оценки подвижности, однородности и прочности бетона в конкретном замесе. При введении отрезков волокнистых материалов (фибр) следует предусматривать такой способ их введения, чтобы они не образовывали комков и неоднородностей.

При приготовлении бетонной смеси по раздельной технологии надлежит соблюдать следующий порядок:
  • в работающий скоростной смеситель дозируется вода, часть песка, тонкомолотый минеральный наполнитель (в случае его применения) и цемент, где все перемешивается;
  • полученную смесь подают в бетоносмеситель, предварительно загруженный оставшейся частью заполнителей и воды, и еще раз все перемешивают.

2.5. Транспортирование и подачу бетонных смесей следует осуществлять специализированными средствами, обеспечивающими сохранение заданных свойств бетонной смеси. Запрещается добавлять воду на месте укладки бетонной смеси для увеличения ее подвижности.

2.6. Состав бетонной смеси, приготовление, правила приемки, методы контроля и транспортирование должны соответствовать ГОСТ 7473-85.

2.7. Требования к составу, приготовлению и транспортированию бетонных смесей приведены в табл. 1.

1. Требования СНиП к бетону
ПараметрВеличина параметраКонтроль (метод, объем, вид регистрации)
СНиП 3.03.01-87 Бетонные работы.
1. Число фракций крупного заполнителя при крупности зерен, мм: Измерительный по ГОСТ 10260-82, журнал работ
до 40Не менее двух
св. 40Не менее трех
2. Наибольшая крупность заполнителей для:
железобетонных конструкцийНе более 2/3 наименьшего расстояния между стержнями арматуры
плитНе более 1/2 толщины плиты
тонкостенных конструкцийНе более 1/3-1/2 толщины изделия
при перекачивании бетононасосом:Не более 0,33 внутреннего диаметра трубопровода
в том числе зерен наибольшего размера лещадной и игловатой формНе более 15 % по массе
при перекачивании по бетоноводам содержание песка крупностью менее, мм: Измерительный по ГОСТ 8736-85, журнал работ
0,145 - 7 %
0,315 - 20 %

Источник: СНиП 3.03.01-87

Рекомендации по приготовлению бетонных смесей повышенной сохраняемости с химическими добавками /

НИИЖБ ГОССТРОЯ СССР

РЕКОМЕНДАЦИИ
ПО ПРИГОТОВЛЕНИЮ
БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
ПОВЫШЕННОЙ
СОХРАНЯЕМОСТИ
С ХИМИЧЕСКИМИ
ДОБАВКАМИ

МОСКВА - 1983

Печатается по решению секции коррозии и спецбетонов НТС НИИЖБ Госстроя СССР от 27 июня 1983 г.

Рекомендации содержат основные положения по применению бетонных смесей с химическими добавками, обеспечивающими повышенную сохраняемость. Изложены требования к материалам, особенности расчета и подбора состава бетона, приготовления, транспортирования и укладки бетонных смесей. Даны указания по контролю качества и технике безопасности. Приведены сведения о рекомендуемых химических добавках и карта пооперационного контроля.

Предназначены для инженерно-технических работников проектных, научно-исследовательских и строительных организаций.

Табл. 3, илл. 2.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Рекомендации содержат основные положения по приготовлению бетонных смесей повышенной сохраняемости с химическими добавками при строительстве монолитных и сборно-монолитных бетонных и железобетонных промышленных, гражданских, гидротехнических, транспортных и других сооружений из тяжелых бетонов.

Настоящие Рекомендации разработаны в развитие главы СНиП III-15-76 «Бетонные и железобетонных конструкции монолитные», а также «Руководства по применению химических добавок в бетоне» (М., 1981). При составлении Рекомендаций учтены действующие нормативные документы, ссылки на которые приводятся по тексту.

Рекомендации разработаны НИИЖБ Госстроя СССР (д-р техн. наук, проф. Ф.М. Иванов, кандидаты техн. наук В.Г. Батраков, Н.К. Розенталь, канд. хим. наук В.Р. Фаликман, инж. Н.Н. Баукина) совместно с НИС Гидропроекта Минэнерго СССР (канд. техн. наук А.Д. Осипов) и другими организациями (канд. техн. наук Л.А. Литвак, инженеры А.П. Артемов, Н.Ф. Башлыков, Г.И. Касаткин, А.С. Морозов, Е.В. Тревашов, Ю.В. Щербак).

С целью накопления и обобщения опыта приготовления и применения бетонных смесей повышенной сохраняемости данные о практическом использовании настоящих Рекомендаций и полученные при этом результаты, а также замечания и предложения по содержанию Рекомендаций просим направлять по адресу: 109389, Москва, 2-я Институтская ул., д. 6, НИИЖБ Госстроя СССР, лаборатория № 13.

Дирекция НИИЖБ

1.1. Настоящие Рекомендации распространяются на тяжелые бетоны, приготовленные из бетонных смесей с химическими добавками и обладающие повышенной сохраняемостью.

Положения Рекомендаций направлены на применение бетонных смесей с пластификаторами, суперпластификаторами (СП) и комплексами на их основе. Выполнение настоящих положе

Методика и пример расчета бетонной смеси

IS456

Расчет бетонной смеси - это процесс определения пропорций бетонной смеси с точки зрения соотношений цемента, песка и крупных заполнителей. Например, бетонная смесь с пропорциями 1: 2: 4 означает, что цемент, мелкий и крупный заполнитель находятся в соотношении 1: 2: 4 или смесь содержит одну часть цемента, две части мелкого заполнителя и четыре части крупнозернистого заполнителя. . Расчетные пропорции бетонной смеси либо по объему, либо по массе.Водоцементное соотношение обычно выражается массой

.

Требования к проектированию бетонной смеси

  • Обозначение марки, определяющее требования к прочности бетона.
  • Тип цемента влияет на скорость развития прочности бетона на сжатие.
  • Максимальный номинальный размер заполнителей, используемых в бетоне, может быть как можно большим в пределах, предписанных IS 456: 2000.
  • Содержание цемента должно быть ограничено от усадки, растрескивания и ползучести.
  • Удобство использования бетона для удовлетворительной укладки и уплотнения зависит от размера и формы секции, количества и расстояния между арматурой и техники, используемой для транспортировки, укладки и уплотнения.

Методика расчета бетонной смеси согласно IS 456: 2000

1. Определите среднюю целевую прочность ft по заданной характеристической прочности на сжатие при 28-дневном fck и уровне контроля качества.

f t = f ck + 1.65 S

, где S - стандартное отклонение, полученное из Таблицы приблизительного содержания, представленной после проектного сочетания.

2. Получите водоцементное соотношение для желаемого среднего целевого значения, используя эмпирическое соотношение между прочностью на сжатие и водоцементным соотношением, выбранное таким образом, сравнивая с предельным водоцементным соотношением. Выбранное таким образом водоцементное соотношение сравнивается с предельным водоцементным соотношением для требований прочности, приведенных в таблице, и принимает меньшее из двух значений.

3. Оцените количество захваченного воздуха для максимального номинального размера агрегата по таблице.

4. Выберите содержание воды для требуемой обрабатываемости и максимального размера заполнителей (для заполнителей с насыщенной поверхностью в сухом состоянии) из таблицы.

5. Определите процентное содержание мелкого заполнителя в общем заполнителе по абсолютному объему из таблицы для бетона с использованием крупного дробленого заполнителя.

6. Отрегулируйте значения содержания воды и процентного содержания песка, как указано в таблице, для любых различий в удобоукладываемости, водоцементном соотношении, градации мелкого заполнителя и для окатанного заполнителя значения приведены в таблице.

7. Рассчитайте содержание цемента, исходя из водоцементного отношения и конечного содержания воды, полученного после корректировки. Проверьте цемент на соответствие минимальному содержанию цемента из требований прочности, и принимается большее из двух значений.

8. Из количества воды и цемента на единицу объема бетона и процентного содержания песка, уже определенного в шагах 6 и 7 выше, рассчитайте содержание крупных и мелких заполнителей на единицу объема бетона из следующих соотношений:

, где V = абсолютный объем бетона = общий объем (1 м 3 ) минус объем захваченного воздуха

Sc = удельный вес цемента

W = Масса воды на кубический метр бетона, кг

C = масса цемента на кубический метр бетона, кг

p = отношение мелкого заполнителя к общему количеству заполнителя по абсолютному объему

fa, Ca = общая масса мелких и крупных заполнителей на кубический метр бетона, соответственно, кг, и

S fa , S ca = удельный вес насыщенной поверхности сухого мелкого и крупного заполнителя соответственно

9.Определите пропорции бетонной смеси для первой пробной смеси.

10. Приготовьте бетон, используя рассчитанные пропорции, отлейте три кубика размером 150 мм и проверьте их во влажном состоянии после 28-дневного отверждения во влажном состоянии и проверьте прочность.

11. Приготовьте пробные смеси с соответствующими корректировками до тех пор, пока не будут достигнуты окончательные пропорции смеси.

Пример расчета бетонной смеси - Бетон марки M50

Обозначение марки = M-50
Тип цемента = O.Марка PC-43
Марка цемента = Викрам (Грасим)
Добавка = Sika [Sikament 170 (H)]
Мелкозернистый заполнитель = Зона-II

Sp. Плотность
Цемент = 3,15
Мелкий заполнитель = 2,61
Крупный заполнитель (20 мм) = 2,65
Крупный заполнитель (10 мм) = 2,66

Минимальное количество цемента (согласно контракту) = 400 кг / м 3
Максимальное водоцементное отношение (согласно контракту) = 0,45

Расчет бетонной смеси

1.Целевая средняя прочность = 50 + (5 X 1,65) = 58,25 МПа

2. Выбор водоцементного отношения:

Принять водоцементное соотношение = 0,35

3. Расчет влажности:

Приблизительное содержание воды для макс. Размер заполнителя = 180 кг / м 3 (по таблице № 5, IS: 10262). В качестве пластификатора мы можем снизить содержание воды на 20%.

Теперь содержание воды = 180 X 0,8 = 144 кг / м 3

4.Расчет содержания цемента:

Водоцементное соотношение = 0,35
Содержание воды на м 3 бетона = 144 кг
Содержание цемента = 144 / 0,35 = 411,4 кг / м 3
Сказанное содержание цемента = 412 кг / м 3 (Согласно контракту Минимальное содержание цемента 400 кг / м 3 )
Следовательно, ОК

5. Расчет количества песка и крупного заполнителя:

Объем бетона = 1 м 3
Объем цемента = 412 / (3.15 X 1000) = 0,1308 м 3
Объем воды = 144 / (1 X 1000) = 0,1440 м 3
Объем добавки = 4,994 / (1,145 X 1000) = 0,0043 м 3
Общий вес прочие материалы, кроме крупного заполнителя = 0,1308 + 0,1440 +0,0043 = 0,2791 м 3

Объем крупного и мелкого заполнителя = 1 - 0,2791 = 0,7209 м 3
Объем F.A. = 0,7209 X 0,33 = 0,2379 м 3 (при условии 33% от общего объема заполнителя)

Объем C.A. = 0,7209 - 0,2379 = 0,4830 м 3

Следовательно, вес F.A. = 0,2379 X 2,61 X 1000 = 620,919 кг / м 3

Допустимый вес F.A. = 621 кг / м 3

Следовательно, вес C.A. = 0,4830 X 2,655 X 1000 = 1282,365 кг / м 3

Скажите вес C.A. = 1284 кг / м 3

Учитывая 20 мм: 10 мм = 0,55: 0,45
20 мм = 706 кг.
10мм = 578 кг.
Отсюда Количество деталей смеси на м 3
Увеличение количества цемента, воды, добавки на 2.5% для пробной версии

Цемент = 412 X 1.025 = 422 кг
Вода = 144 X 1.025 = 147,6 кг
Мелкий заполнитель = 621 кг
Крупный заполнитель 20 мм = 706 кг
Крупный заполнитель 10 мм = 578 кг
Добавка = 1,2% по весу цемента = 5.064 кг.

Вода: цемент: F.A .: C.A. = 0,35: 1: 1,472: 3,043

Наблюдения при проектировании бетонной смеси

A. Смесь была когезивной и однородной.
B. Осадка = 120 мм
C. Количество отлитых кубов = 9 шт.
Средняя прочность на сжатие за 7 дней = 52,07 МПа.
Средняя прочность на сжатие за 28 дней = 62,52 МПа, что превышает 58,25 МПа.
Следовательно, смесь принята.

Прочность бетона в процентах различного возраста

Прочность бетона увеличивается с возрастом. В таблице показана прочность бетона разного возраста в сравнении с прочностью на 28 сутки.

Возраст Прочность в процентах
1 день 16%
3 дня 40%
7 дней 65%
14 дней 90%
28 дней 99%

Подробнее о проектировании бетонной смеси:

  1. Конструкция бетонной смеси и ее преимущества
  2. Факторы, влияющие на расчетную прочность бетонной смеси
  3. Требования к проектированию бетонной смеси
  4. Факторы, влияющие на выбор конструкции бетонной смеси
  5. Метод проб и ошибок при проектировании бетонной смеси
  6. ACI Метод расчета бетонной смеси
  7. Типы конструкций бетонных смесей
.

ACI Метод расчета бетонной смеси

ACI метод расчета бетонной смеси основан на расчетном весе бетона на единицу объема. Этот метод учитывает требования к консистенции, удобоукладываемости, прочности и долговечности. В данной статье представлен метод расчета бетонной смеси ACI.

ACI Метод расчета бетонной смеси

Необходимые данные:

Перед тем, как приступить к проектированию бетонной смеси, необходимо подготовить основную информацию о сырье, которая включает:

  • Ситовый анализ мелких и крупных заполнителей.
  • Удельный вес (плотность на сухую штангу) крупного заполнителя.
  • Насыпной удельный вес и абсорбция или влажность заполнителей.
  • Требования к воде для смешивания бетона разработаны на основе опыта работы с доступными заполнителями.
  • Удельный вес портландцемента и других вяжущих материалов, если они используются.
  • Взаимосвязь между прочностью и водоцементным соотношением или соотношением вода / цемент плюс другие вяжущие материалы для доступных комбинаций цементов, других вяжущих материалов, если они учитываются, и заполнителей.

Методика ACI для расчета бетонной смеси

1. Выбор спада

Если просадка не указана, значение, подходящее для работы, может быть выбрано из таблицы 1. Значения, указанные в таблице, могут использоваться только тогда, когда для уплотнения бетона используется вибрация. Чтобы узнать больше о спаде, нажмите здесь.

Таблица 1 Рекомендуемые просадки для различных типов строительства

Тип конструкции Величина просадки, мм
Минимум Максимум *
Железобетонные стены и опоры фундамента 25 75
Фундаменты, кессоны и стены основания 25 75
Балки и армированные стены 25 100
Строительные колонны 25 100
Тротуары и плиты 25 75
Массивный бетон 25 50
* Может увеличиваться на 25 мм для методов уплотнения, кроме вибрации

Фиг.1: Измерение спада

2. Выбор максимального размера агрегата

обычно максимальный размер заполнителя должен быть самым большим, экономически доступным и соответствовать размерам конструктивного элемента. ACI 211.1-91 указывает, что максимальный размер агрегата не должен превышать:

  • Пятая часть самого узкого измерения между сторонами формы.
  • 1/3 глубины плиты
  • 3/4 минимального расстояния в свету между отдельными арматурными стержнями, связками стержней или прядями предварительного натяжения.

Эти ограничения можно игнорировать при условии, что удобоукладываемость и методы уплотнения таковы, что бетон можно укладывать без сот или пустот.

3. Оценка содержания воды и воздуха при смешивании

Количество воды на единицу объема бетона, необходимое для создания заданной осадки, зависит от:

  • номинальный максимальный размер
  • форма частиц
  • Сортировка агрегатов
  • температура бетона
  • количество увлеченного воздуха
  • Использование химических добавок.

В таблицах 2 и 3 приведены оценки требуемой воды для смешивания для бетона, изготовленного с различными максимальными размерами заполнителя, для безвоздушного и воздухововлекающего бетона соответственно.

Таблица 2 Приблизительное количество воды для смешивания (кг / м 3 ) и содержание воздуха для различных осадок и номинальные максимальные размеры заполнителей для бетона без содержания воздуха

Осадка, мм Вода, кг / м 3 бетона для указанных номинальных максимальных размеров заполнителя
9.5 мм 12,5 мм 19 мм 25 мм 37,5 мм 50 мм 75 мм 150 мм
25-50 207 199 190 179 166 154 130 113
75-100 228 216 205 193 181 169 145 124
150-175 243 228 216 202 190 178 160 —-
Ориентировочное содержание воздуха,% 3 2.5 2 1,5 1 0,5 0,3 0,2

Таблица 3 Приблизительное количество воды для смешивания (кг / м 3 ) и содержание воздуха для различных осадок и номинальные максимальные размеры заполнителей для бетона с содержанием воздуха

Осадка, мм Вода, кг / м 3 бетона для указанных номинальных максимальных размеров заполнителя
9.5 мм 12,5 мм 19 мм 25 мм 37,5 мм 50 мм 75 мм 150 мм
25-50 181 175 168 160 150 142 122 107
75-100 202 193 184 175 165 157 133 119
150-175 216 205 197 184 174 166 154 —-
Рекомендуемое среднее общее содержание воздуха (%) для различных уровней воздействия
Мягкое воздействие 4.5 4 3,5 3 2,5 2 1,5 1
Умеренная экспозиция 6 5,5 5 4,5 4,5 4 3,5 3
Сильное воздействие 7,5 7 6 6 5,5 5 4,5 4

Рис.3: смешивание воды

4. Выбор водоцементного или водоцементного состава

Прочность, долговечность и определение водоцементного отношения: Без данных о соотношении прочности и водоцементного отношения для определенного материала можно сделать консервативную оценку принятой 28-дневной прочности на сжатие из таблицы 4.

Кроме того, при наличии тяжелых условий воздействия, таких как замораживание и оттаивание, воздействие морской воды или сульфатов, водное соотношение можно получить из таблицы 5.

Таблица 4 Взаимосвязь между соотношением водоцементных или водоцементных материалов и прочностью бетона на сжатие

Прочность на сжатие в течение 28 дней, МПа (фунт / кв. Дюйм) Водоцементное соотношение по массе
Без воздухововлечения Воздухововлекающий
41,4 (6000) 0,41
34.5 (5000) 0,48 0,40
27,6 (4000) 0,57 0,48
20,7 (3000) 0,68 0,59
13,8 (2000) 0,82 0,74

Таблица 5 Максимально допустимое водоцементное соотношение для бетона при сильном воздействии

Виды конструкции Конструкция постоянно влажная или часто подвергается замораживанию и оттаиванию Конструкция, подверженная воздействию морской воды
Тонкие секции (перила, бордюры, пороги, выступы, декоративные изделия) и секции с покрытием менее 25 мм поверх стали 0.45 0,40
Прочие конструкции 0,50 0,45

Рис.4: соотношение воды и цемента

5. Расчет содержания цемента

Количество цемента фиксируется определениями, сделанными на шагах 3 и 4 выше.

Рис.5: Цемент

6. Оценка содержания крупного заполнителя

Самый экономичный бетон будет иметь как можно больше места, занятого крупным заполнителем, поскольку он не требует цемента в пространстве, заполненном крупным заполнителем.

Процент крупнозернистого заполнителя по отношению к бетону для данного максимального размера и модуля дисперсности приведен в Таблице 6. Объемы крупного заполнителя основаны на весах стержней, полученных методом высушивания в печи, полученных в соответствии с ASTM C 29.

Таблица 6: Объем крупного заполнителя на единицу объема бетона

Максимальный размер заполнителя, мм Модуль дисперсности мелкого заполнителя
2,40 2.60 2,80 3
9,5 0,50 0,48 0,46 0,44
12,5 0,59 0,57 0,55 0,53
19 0,66 0,64 0,62 0.60
25 0,71 0,69 0,67 0.65
37,5 0,75 0,73 0,71 0,69
50 0,78 0,76 0,74 0,72

Рис.6: Крупный заполнитель

7. Оценка содержания мелкого заполнителя

По завершении этапа 6 все ингредиенты бетона были оценены, за исключением мелкого заполнителя.

Существует два стандартных метода определения содержания мелких заполнителей: массовый и объемный.будет использоваться «объемный» метод, потому что это несколько более точная процедура.

Объем мелких заполнителей находится путем вычитания объема цемента, воды, воздуха и крупных заполнителей из общего объема бетона.

Затем, как только объемы известны, вес каждого ингредиента может быть рассчитан исходя из его удельного веса.

Объем, занимаемый любым ингредиентом в бетоне, равен его весу, деленному на плотность этого материала (последняя является произведением единицы веса воды и удельного веса материала).

Рис.7: Мелкий заполнитель

8. Поправки на общую влажность

Общий вес

Совокупные объемы рассчитываются на основе веса сушильных агрегатов, но агрегат обычно дозируется на основе фактического веса.

Следовательно, любая влага в заполнителе увеличивает его вес, а складированные заполнители почти всегда содержат некоторое количество влаги. Без исправления этого пакетные совокупные объемы будут неверными.

Количество воды для смешивания

Если заполненный заполнитель не имеет насыщенной сухой поверхности, он будет поглощать воду (если он сухой или сушиться на воздухе) или отдавать воду (если влажный) цементному тесту.

Это вызывает чистое изменение количества воды, доступной в смеси, и должно быть компенсировано регулированием количества добавляемой воды для смешивания.

Рис.8: Общая влажность

9. Корректировка пробной партии

Метод ACI основан на том, что пробная партия бетона будет приготовлена ​​в лаборатории и скорректирована для получения желаемой осадки, отсутствия сегрегации, обрабатываемости, веса единицы, содержания воздуха и прочности.

.

Типы пропорций бетонной смеси и их прочность

Пропорции бетонной смеси - это пропорции компонентов бетона, таких как цемент, песок, заполнители и вода. Эти пропорции смеси определяются в зависимости от типа конструкции и конструкции смеси.

Однако строительные нормы и правила определяют номинальные и стандартные соотношения бетонной смеси для различных строительных работ на основе опыта и испытаний. Эти типы соотношений бетонной смеси обсуждаются в этой статье.

Типы соотношений бетонных смесей - конструкции смесей

Номинальное соотношение бетонной смеси

В прошлом спецификации для бетона предписывали пропорции цемента, мелкого и крупного заполнителя.Эти смеси с фиксированным соотношением цемент-заполнитель, обеспечивающим достаточную прочность, называются номинальными смесями.

Смеси номинального качества отличаются простотой и в нормальных условиях имеют запас прочности выше указанного. Однако из-за вариабельности ингредиентов смеси номинальный бетон для данной удобоукладываемости сильно различается по прочности.

Номинальное соотношение смеси для бетона: 1: 2: 4 для M15, 1: 1,5: 3 для M20 и т. Д.

Стандартные смеси или соотношение

Номинальные смеси с фиксированным соотношением цемент-заполнитель (по объему) сильно различаются по прочности и могут привести к получению недостаточно или чрезмерно богатых смесей.По этой причине минимальная прочность на сжатие была включена во многие спецификации. Эти смеси называются стандартными смесями.

В стандарте IS 456-2000 бетонные смеси подразделяются на несколько марок: M10, M15, M20, M25, M30, M35 и M40. В этом обозначении буква M относится к смеси, а цифра - к указанной 28-дневной кубической прочности смеси в Н / мм 2 .

Смеси марок M10, M15, M20 и M25 примерно соответствуют пропорциям смеси (1: 3: 6), (1: 2: 4), (1: 1.5: 3) и (1: 1: 2) соответственно.

Расчетное соотношение бетона

В этих смесях характеристики бетона указываются проектировщиком, но пропорции смеси определяются производителем бетона, за исключением того, что может быть установлено минимальное содержание цемента. Это наиболее рациональный подход к выбору пропорций смеси с учетом конкретных материалов, обладающих более или менее уникальными характеристиками.

Такой подход позволяет производить бетон с соответствующими свойствами наиболее экономично.Однако состав смеси не может служить ориентиром, поскольку он не гарантирует правильные пропорции смеси для заданных характеристик.

Для бетона с нетребовательными характеристиками номинальные или стандартные смеси (предписанные в кодексах по количеству сухих ингредиентов на кубический метр и по осадке) могут использоваться только для очень небольших работ, когда 28-дневная прочность бетона не превышает 30 Н. / мм 2 . Нет необходимости в контрольном тестировании, полагаясь на массу ингредиентов.

В следующей таблице приведены подробные сведения о различных типах соотношений бетонных смесей и их прочности.

Марка бетона Соотношение смеси Прочность на сжатие
МПа (Н / мм 2 ) фунтов на кв. Дюйм
Бетон нормальный
M5 1: 5: 10 5 МПа 725 фунтов на кв. Дюйм
M7.5 1: 4: 8 7,5 МПа 1087 фунтов на кв. Дюйм
M10 1: 3: 6 10 МПа 1450 фунтов на кв. Дюйм
M15 1: 2: 4 15 МПа 2175 фунтов на кв. Дюйм
M20 1: 1.5: 3 20 МПа 2900 фунтов на кв. Дюйм
Стандартная марка бетона
M25 1: 1: 2 25 МПа 3625 фунтов на кв. Дюйм
M30 Дизайн Микс 30 МПа 4350 фунтов на кв. Дюйм
M35 Дизайн Микс 35 МПа 5075 фунтов на кв. Дюйм
M40 Дизайн Микс 40 МПа 5800 фунтов на кв. Дюйм
M45 Дизайн Микс 45 МПа 6525 фунтов на кв. Дюйм
Высокопрочный бетон марки
M50 Дизайн Микс 50 МПа 7250 фунтов на кв. Дюйм
M55 Дизайн Микс 55 МПа 7975 фунтов на кв. Дюйм
M60 Дизайн Микс 60 МПа 8700 фунтов на кв. Дюйм
M65 Дизайн Микс 65 МПа 9425 фунтов на кв. Дюйм
M70 Дизайн Микс 70 МПа 10150 фунтов на кв. Дюйм

Подробнее:

Какие типы бетона? Каковы их приложения?

Калькулятор бетона - расчет бетона для перекрытий, балок, колонн и опор

Бетон - определение, марки, компоненты, производство, конструкция и изделия

.

Типы конструкций бетонных смесей и их преимущества

Разработка бетонных смесей - это процесс приготовления бетона с подходящим соотношением ингредиентов для обеспечения необходимой прочности и долговечности бетонной конструкции. Каждый ингредиент бетона имеет разные свойства, поэтому получить экономичную и качественную бетонную смесь - непростая задача. Ниже рассмотрены виды и преимущества конструкции бетонной смеси.

Типы конструкций бетонных смесей

Расчет бетонной смеси

можно выполнить двумя способами, а именно

  1. Бетонная смесь номинальная
  2. Расчетная бетонная смесь

1.Номинальная бетонная смесь

Бетонная смесь номинального качества - это низкосортные бетонные смеси, которые используются для мелких и второстепенных работ. В этом методе количество мелкого заполнителя фиксируется независимо от пропорций цемента и крупного заполнителя. Следовательно, качество бетонной смеси будет различным, и требуемая прочность может быть не достигнута.

В Номинальной смеси расчетное водоцементное соотношение также не указано. Марки бетона М20 и ниже готовятся по Номинальной конструкции смеси. Для более высокого класса предпочтительна бетонная смесь.

Рис.1: Номинальная смесь бетона

2. Разработанная бетонная смесь

Разработанная бетонная смесь не содержит заданных диапазонов пропорций. Расчет выполнен с учетом требований прочности бетона. Таким образом, мы можем добиться желаемых свойств бетона как в свежем, так и в затвердевшем состоянии.

Свойства свежего бетона, такие как удобоукладываемость, время схватывания и свойства затвердевшего бетона, такие как прочность на сжатие, долговечность и т. Д.несомненно достигаются этим методом. Для улучшения свойств смеси используются добавки, такие как добавки, замедлители схватывания и т. Д., Кроме основных ингредиентов.

Рис. 2: Бетон Designed Mix

Используя проектную бетонную смесь, можно проектировать различные марки бетона от самой низкой марки М10 до более высокой марки, такой как М80, также могут быть приготовлены М100. При использовании этого метода также можно удовлетворить требованиям удобоукладываемости каждой смеси от нулевой осадки до 150 мм.Каждая приготовленная смесь после отверждения тестируется в лаборатории, чтобы убедиться, что она соответствует требованиям или нет.

Преимущества конструкции бетонной смеси

Преимущества конструкции бетонной смеси:

  1. Требуемые пропорции каждого ингредиента
  2. Качественная бетонная смесь
  3. Бетонная смесь экономичная
  4. Лучшее использование местного доступного материала
  5. Желаемые свойства смеси

1. Желаемые пропорции каждого ингредиента

Основная цель проекта бетонной смеси - определить желаемое соотношение каждого ингредиента, а именно цемента, крупного заполнителя, мелкого заполнителя, воды и т. Д.для получения требуемых свойств получаемой смеси.

Рис. 3: Бетонные ингредиенты

2. Качественная бетонная смесь

Каждый ингредиент, используемый в конструкции бетонной смеси, проверяется на качество. Используются заполнители хорошей прочности, формы, удельного веса, не содержащие органических веществ. Используемая вода также хорошего качества, обычно используется питьевая вода.

Бетон хорошего качества улучшает такие свойства, как прочность, долговечность и т. Д.Дизайнерская смесь, приготовленная из подходящих ингредиентов в соответствующих пропорциях, сама улучшает свойства бетона.

Приготовленная бетонная смесь испытывается на машинах прочности на сжатие, на машинах прочности на разрыв в виде бетонных кубов и цилиндров. Следовательно, рекомендуемую марку бетона можно получить с помощью расчета бетонной смеси.

3. Экономичная бетонная смесь

Обычно для изготовления бетона с номинальной смесью цемента используется больше, чем других материалов, чтобы получить большую прочность, что влияет на стоимость проекта.Это также увеличивает теплоту гидратации и вызывает усадочные трещины в бетоне.

Но, используя конструкцию бетонной смеси, можно разработать бетон требуемой прочности с точным количеством цемента. Это позволяет сэкономить на стоимости проекта и получить экономичную бетонную смесь, а также предотвратить образование усадочных трещин за счет снижения теплоты гидратации.

Рис. 4: Бетонные кубики

4. Лучшее использование местного доступного материала

Конструкция бетонной смеси позволяет использовать местный материал, такой как крупный заполнитель, мелкий заполнитель и т. Д.только если она хорошего качества. Это снизит стоимость проекта, а также будет способствовать быстрому строительству.

5. Желаемые свойства смеси

Бетон, полученный с помощью конструкции смеси, обладает желаемыми свойствами, такими как удобоукладываемость, долговечность, время схватывания, прочность, непроницаемость и т. Д. При обработке конструкции учитываются некоторые важные факторы, такие как водоцементное соотношение, градация заполнителей и т. Д.

В зависимости от условий строительства или требований, для улучшения свойств бетона используются добавки.Разработанная бетонная смесь отвечает требованиям прочности конструкции против нескольких воздействий окружающей среды и служит на протяжении всего срока службы. В зависимости от требований также могут использоваться различные доступные цементы.

Рис. 5: Проверка свойств затвердевшего бетона

.Конструкция бетонной смеси

- Лучшая бетонная смесь

Дизайн бетонной смеси
Время: 01:02
Узнайте, какие смеси следует использовать для тиснения, окрашивания и наложения.

Что такое конструкция бетонной смеси? Американский институт бетона даже не использует этот термин, предпочитая пропорции смеси, но дизайн смеси на самом деле больше, чем просто придумывание пропорций каждого компонента смеси. Это все, что делает бетон подходящим для вашего приложения: какой спад вам нужен? Какая сила? Вам нужен увлеченный воздух? Что будет, если день будет особенно холодным или жарким? Какой размер агрегата лучше всего? Следует ли добавлять в смесь летучую золу?

Когда большинство подрядчиков думают о конструкции бетонной смеси - если они вообще задумываются об этом, - первое, что приходит на ум, - это «мешки» или «мешки».«Раньше, когда большая часть бетона смешивалась на месте, цемент покупался в мешках. В мешке было 94 фунта цемента, или около 1 кубического фута; но если вы заказываете смесь из 6 мешков, все, что вам говорит, это то, как много портландцемента в смеси. Эта смесь может быть совершенно неподходящей для вашего применения и даже может быть некачественным бетоном. Вместо того, чтобы указывать только количество цемента в смеси, мы должны учитывать такие вещи, как проницаемость, усадка, удобоукладываемость, прокачиваемость и т. д. штампуемость и окрашиваемость.

ВИДЫ БЕТОННОЙ СМЕСИ

Тип выполняемых бетонных работ определит необходимый тип смеси:

ОСНОВА ДЛЯ ДЕКОРАТИВНОГО БЕТОНА

Правильное соотношение материалов бетонной смеси может решить проблемы, а неправильная смесь может их создать. ACI 211.1 отмечает, что «выбор пропорций бетона включает баланс между экономичностью и требованиями к размещаемости, прочности, долговечности, плотности и внешнему виду». Поиск правильного баланса для достижения всех этих требований в основном основан на опыте.

Возможность размещения - важный атрибут хорошего дизайна смеси. Atlanta Brick & Concrete, Атланта, Джорджия.

Возможность укладки - это просто свойства влажного или пластичного бетона, которые позволяют его укладывать и отделывать. Возможность размещения включает в себя сочетание, которое не разделяется, но может быть объединено. Еще одно соображение - возможность накачиваться. Классическим способом измерения способности к размещению является осадка, хотя две разные смеси могут иметь одинаковую осадку и вести себя по-разному в зависимости от агрегатов, содержания воздуха и примесей.

Прочность почти всегда указывается для бетонной смеси. Международный жилищный кодекс, например, определяет, что внутренние плиты имеют минимальную прочность на сжатие 2500 фунтов на квадратный дюйм. В конструкционных бетонных конструкциях прочность действительно имеет решающее значение, поскольку именно на нее рассчитывает проектировщик, чтобы удержать здание. Однако для плоских работ прочность редко является определяющим фактором, потому что более прочные бетонные смеси, которые дают очень жесткий бетон, могут приводить к большей усадке, которая проявляется в виде скручивания и растрескивания.

Долговечность не менее важна, чем удобство размещения и прочность, но иногда ею приносят в жертву, если нужно идти на компромиссы. Долговечность достигается за счет получения бетона с низкой проницаемостью и усадкой, который имеет надлежащее количество и распределение захваченного воздуха. Долговечный бетон должен противостоять замораживанию-оттаиванию и не допускать проникновения хлоридов в арматурную сталь, способствующего коррозии.

Внешний вид вопросов, очевидно, более важны для декоративного бетона, чем для других областей применения.Ничто так не портит клиента, как красивый пол с трещинами или сколами или декоративная стена с сотами. В случае плит усадка - это проблема номер один, и бетон с меньшей прочностью (с меньшим количеством цементной пасты) часто дает меньше усадки и скручивания. В случае декоративного бетона упрочнители поверхности обеспечат более высокую прочность, более износостойкий и менее проницаемый поверхностный слой, общая прочность бетона может быть меньше.

Связано: Как окрашивать бетонную смесь

СКОЛЬКО БЕТОННОЙ СМЕСИ НУЖНО?

Воспользуйтесь удобным счетчиком бетона

.

Бетонные материалы - компоненты смеси

Бетон для холодного климата.

Все мы знаем, что бетон - это в первую очередь портландцемент, заполнитель и вода. В общем, лучше не усложнять, так как большее количество ингредиентов может затруднить контроль.

ВОДА

Самое важное, с чего следует начать, - это водоцементное соотношение (в / ц). Почти 100 лет назад Дафф Абрамс обнаружил прямую взаимосвязь между водой и прочностью - чем меньше воды используется, тем выше прочность бетона, поскольку слишком много воды оставляет много пор в пастообразной части бетона.Для большинства применений в / к должно быть от 0,4 до 0,5 - ниже для более низкой проницаемости и более высокой прочности. Компромисс, конечно же, заключается в удобстве размещения, поскольку очень низкое содержание воды приводит к получению очень густых смесей, которые трудно укладывать.

Градация заполнителя важна для получения высококачественного бетона. Портлендская цементная ассоциация.

При работе с плитами и перекрытиями важно не только туалет, но и тепло. Пэт Харрисон написал выдающуюся статью в Concrete International об идеальной смеси для перекрытий.В этой статье он отметил, что низкое соотношение воды / материала «может увеличить прочность и долговечность, но вряд ли уменьшит усадку». Он рекомендует снизить общее содержание воды и даже содержание цемента, чтобы уменьшить усадку, даже если это означает, что водосодержание превышает 0,5. Хотя эта статья была написана специально для промышленных полов, ее мудрость в равной степени применима и к декоративным полам.

АГРЕГАТ

Заполнитель - еще один основной ингредиент бетона, но его часто упускают из виду.Однако с нашей целью уменьшить усадку, заполнитель становится критическим. Чтобы уменьшить усадку, нам нужно уменьшить общее количество цементного теста в смеси - заполнитель не дает усадки. Чтобы уменьшить количество цементного теста, нам нужно минимизировать промежутки между частицами заполнителя. Это достигается с помощью «хорошо отсортированной» смеси заполнителя, которая начинается с максимально возможного размера заполнителя - в идеале 1 ½ дюйма, хотя он должен быть менее 1/3 толщины сляба, и несколько подрядчиков по штамповке захотят штамповать смесь с собрать такой большой.«Я указываю ¾ дюйма», - говорит Боб Харрис из Института декоративного бетона. «Большинство наших смесей для штамповки представляют собой заполнитель размером примерно ½ дюйма, но если мы заливаем толстый бетон, мы можем успешно штамповать камень дюйма или № 57».

В бетон используются различные добавки для создания специфических эффектов. Портлендская цементная ассоциация.

Дополнительные вяжущие материалы. Слева направо: летучая зола (класс C), метакаолин (кальцинированная глина), микрокремнезем, летучая зола (класс F), шлак и кальцинированный сланец.Портлендская цементная ассоциация.

Независимо от размера агрегата, мы хотим иметь агрегат всех размеров. Когда агрегат оценивается, его пропускают через серию сит для определения распределения по размерам. При классическом распределении на каждом стандартном сите должно быть от 8% до 18% от общего количества заполнителя. Хорошо подобранная смесь, в отличие от более традиционной смеси с зазором, будет иметь меньше цемента и меньшую усадку.

Вода, конечно же, необходима для приготовления смеси.Мы просто не хотим добавлять слишком много «удобной воды», то есть воды, добавляемой для увеличения осадки. Харрисон в своей статье предполагает, что минимальное содержание воды для готовой смеси (с осадкой 3 дюйма при использовании заполнителя максимального размера 1 ½ дюйма) составляет около 275 фунтов на кубический ярд (поскольку вода весит 8,34 фунта на галлон, это было бы около 33 галлонов). Часто технические условия позволяют добавить немного воды на месте, чтобы отрегулировать осадку - осадку обычно увеличивают на 1 дюйм, добавляя 10 фунтов воды на кубический ярд (1.2 галлона).

Рекомендуемые товары

.

Смотрите также

Новости

Скидки 30% на ремонт квартиры под ключ за 120 дней

Компания МастерХаус предлагает качественные услуги по отделке, которые выполнены в соответствии с вашими пожеланиями. Даже самые невероятные фантазии можно воплотить жизнь, стоит только захотеть.

29-01-2019 Хиты:0 Новости

Подробнее

Есть вопросы? Или хотите сделать заказ?

Оставьте свои данные и мы с вами свяжемся в ближайшее время.

Индекс цитирования