Рекомендации по подбору составов тяжелых и мелкозернистых бетонов (к ГОСТ 27006-86)

Содержание статьи:

Государственный строительный комитет СССР(ГОССТРОЙ СССР)

Рекомендациипоподбору составов тяжелых и мелкозернистых бетонов (к ГОСТ 27006-86)

Москва ЦИТП 1990

Содержание

ПРЕДИСЛОВИЕ 1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ 2. ЗАДАНИЕ НА ПОДБОР СОСТАВАБЕТОНА 3. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОНА 4. ПОДБОР СОСТАВА ТЯЖЕЛОГОБЕТОНА, ТВЕРДЕЮЩЕГО В УСЛОВИЯХ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ 5. ПОДБОР СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНАС МИНЕРАЛЬНЫМИ ДОБАВКАМИ 6. ПОДБОР СОСТАВА МОНОЛИТНОГОТЯЖЕЛОГО БЕТОНА, ТВЕРДЕЮЩЕГО ПРИ ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ 7. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ СОСТАВЫМОНОЛИТНОГО ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА 8. ПОДБОР СОСТАВА БЕТОНА СПЛАСТИФИЦИРУЮЩИМИ И КОМПЛЕКСНЫМИ ДОБАВКАМИ 9. ПОДБОР СОСТАВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГОБЕТОНА 10. ПОДБОР СОСТАВАМЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА С МИНЕРАЛЬНЫМИ ДОБАВКАМИ 11. НАЗНАЧЕНИЕ И КОРРЕКТИРОВКАРАБОЧЕГО СОСТАВА БЕТОНА ПРИЛОЖЕНИЕ МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯСОХРАНЯЕМОСТИ УДОБОУКЛАДЫВАЕМОСТИ БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

Рекомендованы к изданию научно-техническим советом НИИЖБГосстроя СССР, ВНИИжелезобетоном Госстроя СССР, Оргэнергостроем.

Содержатметодики подбора составов тяжелых и мелкозернистых бетонов с минеральными ихимическими добавками, предназначенные для разработки номинальных и рабочихсоставов бетона на производстве и для обоснования производственных норм расходаматериалов.

Дляинженерно-технических работников заводских лабораторий и ОТК, строительныхлабораторий, центральных исследовательских лабораторий и других организаций,проектирующих составы бетона.

Припользовании Рекомендациями следует учитывать утвержденные изменениягосударственных стандартов, публикуемые в журнале «Бюллетень строительнойтехники» Госстроя СССР и информационном указателе «Государственныестандарты СССР» Госстандарта СССР.

ПРЕДИСЛОВИЕ

Рекомендациипо подбору составов тяжелых и мелкозернистых бетонов разработаны к ГОСТ 27006-86 «Бетоны.Правила подбора состава» и предназначены для расчета и выдачи впроизводство составов тяжелых и мелкозернистых бетонов с заданными свойствамипри экономном расходовании цемента на предприятиях строительной индустрии, и встроительных организациях при изготовлении сборных бетонных и железобетонныхизделий и конструкций и приготовлении бетонной смеси для монолитных конструкцийи сооружений, а также для разработки производственно-технических норм расходаматериалов.

Рекомендациирассматривают вопросы подбора, назначения и выдачи в производство составовтяжелых и мелкозернистых бетонов с учетом особенностей свойств сырьевыхматериалов и технологии изготовления.

РазработаныНИИЖБ Госстроя СССР (Л.А. Малинина, д-р техн. наук, М.И. Бруссер, канд. техн.наук — руководители темы; кандидаты техн. наук: С.А. Лодмазова, А.С. Дмитриев,С.А. Высоцкий, И.М. Дробященко, В.К. Власов, А.Н. Мокрушин; инженеры: В.А.Голубёв, О.В. Раскопин, С.А. Абрамова); ВНИИжелезобетона Госстроя СССР (В.Г.Довжик, канд. техн. наук, Л.И. Левин, инж.); Оргэнергостроем Минэнерго СССР(В.А. Дорф, канд. техн. наук).

Подготовлены кутверждению Отделом стандартизации в строительстве Главного управлениятехнического нормирования, стандартизации и метрологии Госстроя СССР (В.В.Тишенко, И.Н. Нагорняк).

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. НастоящиеРекомендации к ГОСТ 27006-86распространяются на подбор составов тяжелых и мелкозернистых бетонов,изготавливаемых по поточно-агрегатной, конвейерной, стендовой или кассетнойтехнологии с применением для уплотнения бетона и формования изделий всех видоввибрационных воздействий и центрифугирования, предназначенных для работы вэксплуатационных условиях под обычной статической постоянной или переменнойнагрузкой в неагрессивной водной или воздушной среде. Рекомендации могут бытьиспользованы при подборе составов бетонов, изготавливаемых по другимтехнологиям (например, вибропрессование, прокат, раздельная технология и т.д.), при условии обеспечения аналогичных режимов приготовления, уплотнения итвердения бетонной смеси в конструкциях и контрольных образцах или примененияпоправочных коэффициентов, принятых при контроле прочности, и других свойствбетона.

1.2. Приподборе составов бетонов, к которым кроме прочности предъявляютсядополнительные требования (морозостойкость, водонепроницаемость, коррозионнаястойкость и т. д.) следует учитывать известные зависимости, связывающиекачество материалов для бетона и технологию его приготовления со свойствамибетонов, которые необходимо обеспечить. В этих случаях состав бетона,отвечающий требованиям задания по прочности, проверяют на соответствие другимнормируемым показателям качества. Если это условие не выполняется, топроизводят новый подбор состава бетона с применением различных технологическихприемов, обеспечивающих получение бетона со всеми нормируемыми показателямикачества, как правило, без увеличения расхода цемента.

1.3. Подбор состава бетонапроизводят с целью получения бетона в конструкциях с прочностью и другимипоказателями качества, установленными государственными стандартами,техническими условиями и проектной документацией на эти конструкции приминимально возможном расходе цемента.

1.4. Приподборе состава бетона, подвергаемого тепловой обработке при температуре до°С, следует учитывать, что:

для бетоновклассов В20 (М250) определяющими показателями являются отпускная и передаточнаяпрочность, на которые следует осуществлять подбор состава бетона. При этомфактическая прочность бетона в проектном (обычно 28-суточном) возрасте можетпревышать требуемую прочность, назначаемую по ГОСТ 18105-86, и тем больше, чемвыше нормируемые отпускная и передаточная прочности, короче режим тепловойобработки и ниже активность цемента при пропаривании;

бетоны классовВ20, В25 (М250 — М350) после тепловой обработки достигают прочности, близкой ктребуемой отпускной или передаточной прочности (если их значения не превышают70 % проектной). В связи с этим фактическая прочность в проектном возрасте, накоторую следует подбирать состав бетона, соответствует требуемой прочности по ГОСТ 18105-86;

бетоны классовВ30 и выше (М400 и выше) при режимах средней и более средней продолжительностимогут достигать значения отпускной прочности, превышающие 70 % проектной,поэтому проектирование состава такого бетона следует осуществлять всоответствии с требуемой по ГОСТ 18105-86 проектнойпрочностью;

принормируемой отпускной прочности бетона, не превышающей 60 % проектной, подборсостава бетона всех классов (марок) следует производить согласно требуемойпрочности бетона в проектном возрасте.

1.5. ВРекомендациях изложены новые принципы подбора обычных тяжелых и мелкозернистыхбетонов с минеральными добавками различной природы и гидравлической активности.

1.6. Подборноминального состава бетона производят при организации производства новых видовконструкций, изменении нормируемых показателей качества бетона или бетоннойсмеси, технологии производства, поставщиков, вида или марок применяемыхматериалов, а также при разработке и пересмотре производственных норм расходаматериалов.

1.7.Номинальный состав бетона необходимо назначать по результатам обработки данныхиспытаний образцов, изготовленных из опытных замесов, на материалах, наиболеепредставительных для данного предприятия с учетом применяемой технологииприготовления и транспортирования смеси, формования и твердения изделий.

1.8. Основнымиварьируемыми технологическими параметрами при подборе номинального составатяжелого бетона должны быть: цементно-водное отношение, доля песка в смесизаполнителей и расход добавки.

1.9.Рассчитывая начальные составы бетона при подборе номинального состава, помимометодики, описанной в настоящих Рекомендациях, допускается применять другиеметоды, детально учитывающие специфику отдельных технологий и условий ихприменения.

1.10. Дляпостроения технологических (базовых) зависимостей, особенно при подборесоставов бетона с комплексными химическими, минеральными добавками и (или) сиспользованием многофракционных заполнителей, можно применять методы подборасостава бетона с применением математического планирования эксперимента.

1.11. Рабочиесоставы бетона назначают при переходе на новый номинальный состав или припоступлении новых партий материалов тех же видов и марок, которые принималисьпри подборе номинального состава, с учетом их фактического качества.

Рабочиесоставы бетона назначают по предварительно построенным базовым зависимостям спроверкой в лабораторных или производственных условиях.

1.12.Корректировку рабочих составов производят по результатам операционного контролякачества материалов данных партий и получаемой из них бетонной смеси, а такжепо результатам приемочного контроля качества бетона.

1.13.Корректировку рабочих составов производят по таблицам (алгоритмам) илипостроенным в ходе подбора номинальных составов базовым зависимостям,связывающим показатели качества бетонной смеси и бетона с качеством и расходомосновных компонентов.

1.14. Подборсостава бетона выполняется лабораторией предприятия-изготовителя бетонной смесиили другими лабораториями по заданию, утвержденному главным инженеромпредприятия-изготовителя.

1.15.Результаты подбора номинального состава бетона, отвечающего требованиямутвержденного задания, должны быть оформлены в журнале подбора состава бетона иутверждены главным инженером предприятия-изготовителя. Рабочие составыподписываются начальником лаборатории или другим лицом, ответственным за подборсостава бетона.

1.16. Прималых объемах или малосерийном нерегулярном производстве конструкций и изделийиз монолитного бетона допускается принимать ориентировочные составы бетонов изматериалов среднего качества, приведенные в разд. 7, которыемогут служить основой при назначении рабочего состава бетона с обязательнойэкспериментальной проверкой и корректировкой подвижности бетонной смеси.

2. ЗАДАНИЕ НА ПОДБОР СОСТАВА БЕТОНА

2.1. Заданиена подбор состава бетона должно быть составлено для конструкций конкретнойноменклатуры, изготавливаемых из бетона одного вида и качества по определеннойтехнологии.

Если по однойтехнологии изготавливают конструкции (изделия) из бетонов одного или разных, ноблизких классов по прочности, то для них можно составить одно общее задание.

2.2. Заданиена подбор состава разрабатывает технологическая служба предприятия-изготовителябетонной смеси на основе проектной документации, действующих нормативныхдокументов и конкретных условий производства на предприятии или стройплощадке.

2.3. Заданиедолжно содержать:

1. Всенормируемые показатели качества бетона в соответствии с требованиямистандартов, технических условий и проектной документацией на конструкции, длякоторых предназначен бетон, в том числе:

класс (марку)бетона по прочности на сжатие;

отпускнуюпрочность бетона сборных конструкций, % класса (марки);

передаточнуюпрочность преднапряженных конструкций, % класса (марки);

классы (марки)бетона по прочности на растяжение, по морозостойкости, водонепроницаемости,истираемости и другим показателям качества, если они предусмотрены внормативно-технической документации;

показателиоднородности прочности и соответствующие им средние уровни прочности, согласнокоторым необходимо подбирать состав бетона.

2. Требуемыепоказатели качества бетонной смеси в соответствии с требованиями СНиП3.09.01-85, СНиП5.01.18-86, СНиП5.01.23-83 и др., в том числе:

удобоукладываемостьбетонной смеси, место и время ее определения, сохраняемость (см. приложение);

расслаиваемость,воздухосодержание и другие показатели, предусмотренные в техническойдокументации.

3.Технологические условия производства в соответствии с действующиминормативно-техническими документами (технологические карты, проект организацииработ и т. д.) и фактически имеющиеся на предприятии, в том числе:

сроки иусловия твердения бетона до достижения им нормируемых показателей качества,включая режим ускоренного твердения;

способы ирежимы приготовления бетонной смеси (например, раздельное приготовление сиспользованием скоростных активаторов);

особенноститехнологического процесса (немедленная распалубка, двухстадийное твердение,дополнительная отделка и т. д.);

способы ирежимы уплотнения бетонной смеси в конструкциях.

4. Ограниченияпо составу бетона и качеству материалов, предусмотренные техническойдокументацией, в. том числе:

минимальныйили максимальный расход цемента, заполнителей, воды и добавок;

максимальнаякрупность заполнителей;

максимальноеили минимальное значение цементно-водного отношения.

5.Характеристики всех материалов, используемых для приготовления бетонов, в томчисле:

виды цементов,их марки и активность при пропаривании;

виды и фракциизаполнителей;

виды ихарактеристики добавок.

3. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОНА

Материалы дляприготовления бетона должны отвечать требованиям государственных и отраслевыхстандартов и технических условий на эти материалы.

До началаработы по расчету состава бетона и приготовлению опытных замесов необходимопровести испытания материалов в соответствии со стандартами и техническимиусловиями с целью определения показателей их качества, необходимых длядальнейших расчетов.

Принесоответствии отдельных составляющих бетон материалов требованиям ГОСТ, ОСТ иТУ необходимо оценить их качество испытанием в бетонах и датьтехнико-экономические обоснования возможности и целесообразности их применения.

3.1.Цемент

В качествевяжущих материалов для приготовления бетонов следует применять портландцемент ишлакопортландцемент и их разновидности, отвечающие требованиям ГОСТ 10178-85,а также сульфатостойкие и пуццолановые цементы по ГОСТ 22266-76 ицементы по действующим техническим условиям.

Рациональныемарки цементов для бетона различных марок приведены в табл. 1.

Таблица 1

Проектный класс бетона по прочности на сжатие*	Рекомендуемые и допускаемые марки цемента длятяжелого бетона при твердении в условиях
	естественных		тепловой обработки при отпускной прочностибетона, % проектной
	рекомендуемые,	допускаемые	70 и менее		80 и более
			рекомендуемые	допускаемые	рекомендуемые	допускаемые
В7,5	300	—	300	—	—	—
В10	300	400	300	400	400	300
В12,5	300	400	300	400	400	300; 500
В15	400	300; 500	400	300; 500	400	300; 500
В20	400	300; 500	400	300; 500	400	300; 500
В22,5	400	500	400	500	500	400
В25	400	500	400	500	500	400
В30	500	400; 550	500	400; 550	500	400; 550
В35	500	550	500	550	500	550
В40	500	550	500	550	550	—
В45	550	—	550	—	—	—

*Соотношение классов и марок бетона приведено в ГОСТ 26633-85.

Для бетонов,подвергаемых тепловой обработке, следует применять цементы I и II группы эффективности при пропаривании по ГОСТ 22236-85. Применение цементов III группы одинаковых видов имарок нецелесообразно, так как приводит к значительному повышению расходацемента.

Выбор вида цемента дляразличных условий работы конструкций следует принимать по ГОСТ 23464-79, при этом необходимо также учитыватьтребования ГОСТ 26633-85,касающиеся условий использования цементов для производства различных видовконструкций и предъявляемых к ним требований.

Применениепуццолановых цементов для бетонов, подвергаемых тепловой обработке, из-заповышенной водопотребности не рекомендуется.

Для оценкиактивности цемента на производстве используют, например, Рекомендации попрогнозированию прочности цемента методом «Прогноз» и по корректировкесостава бетонной смеси с учетом его активности (М.: НИИЖБ Госстроя СССР, МИСИим. В. В. Куйбышева Минвуза РСФСР, 1988) или Рекомендации по ускоренной оценкеактивности цемента (М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1986) и др., либо принимаютактивность цемента в зависимости от его фактической прочности в бетонепостоянного состава, который является наиболее массовым для предприятия -изготовителя бетона.

3.2. Заполнители

В качествемелких и крупных заполнителей следует применять песок, щебень из природного камня,гравий и щебень из гравия, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 10268-80.

ГОСТ 10268-80допускает для приготовления бетона в зависимости от класса (марки) егопрочности на сжатие применение практически любых природных песков с модулемкрупности от 1,0 до 3,5 (ГОСТ 8736-85),удовлетворяющих требованиям стандартов по другим показателям (содержаниепылевидных и глинистых частиц и т. д.).

Мелкие пески смодулем крупности от 1,5 до 2 допускается применять в бетонах класса до В15(М200) включ. Использование этих песков в бетонах класса выше В15 (М200)допускается при проведении испытаний этих песков в бетоне. При несоответствиизернового состава природных песков требованиям стандарта следует применять вкачестве укрупняющей добавки к мелким пескам или очень мелким пескам — песок изотсевов дробления или крупный песок, а к крупному песку — мелкий или оченьмелкий песок.

В случаеотсутствия в регионе месторождений более крупных песков и возможностииспользования укрупняющих добавок допускается применять в бетонах класса до В30(М400) включ. очень мелкие пески с модулем крупности от 1,0 до 1,5 ссодержанием зерен размером менее 0,16 мм до 20 % по массе и пылевидных иглинистых частиц — не более 3 % по массе при проведении испытаний песков вбетоне.

Пески смодулем крупности более 1,0 до 1,5 (очень мелкие) рекомендуется применять длябетонов классов В10 (М150) и ниже, мелкие пески (модуль крупности более 1,5 до2,0) — для бетонов класса В25 (М300) и ниже, средние пески (модуль крупности от2,0 до 2,5) можно использовать для бетонов любых классов по прочности. Крупныепески (модуль крупности более 2,5 до 3,0), а также повышенной крупности (модулькрупности более 3,0 до 3,5) целесообразно использовать для приготовлениябетонов классов В30 (М400) и выше.

В случае,когда на производстве требуется бетон более широкой номенклатуры по классампрочности от низкомарочных до высокомарочных, при поставке какого-либо пескаодной крупности необходимо для корректирования его зернового составадополнительно использовать укрупняющие или замельчающие добавки. Например, приналичии крупного песка и необходимости приготовления бетона класса В10 дляулучшения зернового состава следует добавлять золу ТЭС или очень мелкий песок.Когда же основным песком является очень мелкий, а необходимо приготавливатьбетон класса В25 и выше, следует добавлять крупный песок, например отсевы отдробления крупного заполнителя.

В качествемелкого и крупного заполнителей допускается применение песка и щебня из попутнодобываемых пород и отходов горно-обогатительных предприятий по ГОСТ 23254-78,отсевов дробления, изверженных горных пород по ГОСТ26193-84, а также дробленого бетона и некондиционных железобетонныхизделий, при соблюдении требований ГОСТ 10268-80.

Из отходовпромышленности в качестве заполнителей для бетона допускается применение щебняиз доменного шлака по ГОСТ 5578-76,щебня и песка из шлаков тепловых электростанций по ГОСТ25592-83.

Не допускаетсяприменение для любых видов бетонов природной гравийно-песчаной смеси без еерассева на песок и гравий.

Передпроведением опытных замесов все указанные заполнители должны быть заранееприготовлены и рассеяны раздельно на песок и крупный заполнитель, а последний,в случае, если он состоит из нескольких фракций, необходимо использовать в видеотдельных фракций, раздельно дозируемых при приготовлении бетона.

Содержаниеразличных фракций в крупном заполнителе должно соответствовать указанному втабл. 2, чтобы обеспечивать получениеплотной смеси.

Таблица2

Наибольшая крупность заполнителя, мм	Содержание фракций в крупном заполнителе, %
	от 5 до 10 мм	св.10 до 20 мм	св.20 до 40 мм	св.40 до 70 мм	св.70 до 120 мм
20	25-40	60-75	—	—	—
40	15-25	20-35	40-65	—	—
70	10-20	15-25	20-35	35-55	—
120	5-10	10-20	15-25	20-30	30-40

Наибольшаякрупность заполнителя подбираемого состава бетона, как правило, должнасоответствовать крупности заполнителя бетона конструкций, для которыхустанавливают этот состав. При этом наибольший размер зерен крупногозаполнителя должен быть не более 3/4 расстояния между арматурными стержнями и1/3 толщины изделия и конструкции.

3.3.Минеральные добавки

Для снижениярасхода цемента и заполнителей, улучшения качества бетонной смеси и бетона, атакже для утилизации отходов промышленности при приготовлении бетонов следуетиспользовать минеральные добавки природного и техногенного происхождения. Кприродным добавкам относятся следующие виды: осадочные (диатомит, трепел,опоки, глиежи), отвечающие требованиям ОСТ 21-9-74, вулканические (шлаки, туфы,пеплы, трассы) — ОСТ 21-9-74, ТУ 110-34-20-2-86.

К добавкамтехногенного происхождения относятся следующие виды: доменные иэлектротермофосфорные гранулированные шламы (ГОСТ3476-74), топливные граншлаки (ОСТ 21-9-74), зола-унос (ГОСТ25818-83), золошлаковые смеси (отвальные) (ГОСТ25592-83).

Золы-унос изолошлаковые смеси следует использовать в бетоне с учетом Рекомендаций поприменению в бетонах золы, шлака и золошлаковой смеси тепловых электростанций(М.: Стройиздат, 1986).

3.4.Химические добавки

Длярегулирования и улучшения свойств бетонной смеси и бетона снижения расходацемента и энергетических затрат необходимо применять химические добавки по ГОСТ24211-80, удовлетворяющие требованиям действующих стандартов и техническихусловий.

Выбор добавокнеобходимо производить в зависимости от технологии производства и проектныххарактеристик бетона с учетом требований СНиП3.09.01-85 и Пособия по применению химических добавок при производствесборных железобетонных конструкций и изделий (М.: Стройиздат, 1989), а такжеРуководства по применению химических добавок в бетоне (М.: Стройиздат, 1980) иРекомендаций по применению добавок суперпластификаторов в производстве сборногои монолитного железобетона (М.:НИИЖБ, ЦНИИОМТП Госстроя СССР, 1987).

3.5.Вода

Водазатворения бетонной смеси должна соответствовать требованиям ГОСТ 23732-79.

4. ПОДБОР СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА, ТВЕРДЕЮЩЕГО В УСЛОВИЯХТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ

4.1. Выбор иопределение характеристик исходных материалов для бетона производят порекомендациям разд. 3.

4.2. Расчет и подборноминального состава бетона.

4.2.1. Цементно-водное (Ц/В)1отношение в начальном номинальном составе бетона, обеспечивающее получениезаданного среднего уровня отпускной прочности, рассчитывают по формуле 1 или по черт. 1:

,                                                            (1)

где  — прочность бетонапосле тепловой обработки (ТО), МПа;

 — активностьцемента при пропаривании, МПа.

Прочностьбетона по формуле (1) и на черт. 1соответствует прочности бетона (), пропаренного по стандартному режиму (2+3+6+2) притемпературе изотермического процесса 85°С, испытанного через 4 ч после окончаниятепловой обработки, при этом активность цемента определяют по ГОСТ310.4-86 или принимают по данным завода-изготовителя цемента.

4.2.2. По формуле (2)или черт. 2определяют отношение , обеспечивающее заданный уровень прочности пропаренногобетона в проектном возрасте:

,                                                            (2)

где  — цементно-водноеотношение, обеспечивающее проектную прочность бетона после тепловой обработки;

 — прочностьбетона в возрасте 28 сут после тепловой обработки, МПа;

 — активностьцемента после тепловой обработки в возрасте 28 сут., МПа.

Активностьцемента после тепловой обработки  определяют порезультатам испытания образцов, пропаренных по методике ГОСТ310.4-81 и испытанных в возрасте 28 сут, или принимают равнойгарантированной марке цемента.

Зависимость прочности бетона после тепловойобработки от отношения Ц/В и активности цемента при пропаривании

1-5- активность цемента при пропаривании, соответственно равная 15, 20, 25, 30, 40МПа

Черт. 1

Зависимостьпрочности бетона в возрасте 28 сут от отношения Ц/В и марки цемента

1-4-марка цемента соответственно 300, 400, 500, 600

Черт. 2

4.2.3. Дляпромежуточных значений активности цемента по черт. 1и 2значения отношения Ц/В принимают по линейной интерполяции.

4.2.4. Из значений отношения Ц/В, определенных попп. 4.2.1и 4.2.2,выбирают большее и принимают его для подбора начального состава бетона.

4.2.5. Расход воды для начального состава бетонапринимают по табл. 3в зависимости от заданной удобоукладываемости бетонной смеси, вида имаксимальной крупности заполнителя.

Таблица3

Определениерасхода воды

Удобоукладываемость по показателям		Расход воды на 1 м3 бетонной смеси, л,при максимальной крупности заполнителя, мм
подвижности, ОК,см	жесткости, Ж,с	щебня			гравия
		10	20	40	10	20	40
5-9	—	215	205	190	200	185	170
1-4	—	200	185	175	190	175	160
—	5-10	180	170	155	170	155	140
—	11-20	165	155	140	155	140	125

Примечания: 1. Расход воды в таблице приведен для Ц/В = 1,25-2,5, при Ц/В 2,5 расход водысоответственно уменьшают или увеличивают.

2. Расход воды втаблице приведен для цементов с нормальной густотой (НГ), равной 25-30 %. Приувеличении или уменьшении нормальной густоты на 1 % объем воды увеличивают илиуменьшают на 2 %.

3. При увеличении подвижности бетонной смеси (ОК ≥ 10 см) следует применятьпластифицирующие добавки (разд. 8).

4.2.6. Расход цемента Ц, кг, на 1 м³ вначальном составе бетона рассчитывают по формуле

Ц = Ц/В∙В                                                                                                (3)

где Ц/В — цементно-водноеотношение, определенное по п. 4.2.4;

В — расход воды, л, принятый по п. 4.2.5.

4.2.7. Абсолютный объем заполнителей, Vз, л,рассчитывается по формуле

Vз = 0 —В/ρв — Ц/ρц                                                                             (4)

где ρц— плотность цемента, кг/л:

ρв — плотность1 кг/л воды.

4.2.8.Количество мелкого заполнителя (песка) рассчитывают по формуле

                                                                                                (5)

где П — расход песка вбетоне, кг;

r — доля песка в смеси заполнителей по абсолютному объему,равная

                                                                               (6)

где  — плотность зеренпеска, кг/л;

 — плотностьзерен щебня, кг/л.

Долю песка вначальном составе в зависимости от расхода цемента и наибольшей крупностизаполнителя принимают по табл. 4с учетом удобоукладываемости бетонной смеси и крупности песка.

Таблица4

Определениедоли песка в смеси заполнителей на 1 м³ бетонной смеси (приудобоукладываемости бетонной смеси от Ж = 20 с до ОК =10 см)

Расход цемента, кг/м3	Наибольшая крупность щебня, мм
	10	20	40
200	0,45	0,42	0,39
300	0,42	0,39	0,36
400	0,39	0,36	0,33
500	0,36	0,33	0,30
600	0,33	0,30	0,27

Примечания: 1. Табл. 4составлена для песка Мк =2 и щебня. При увеличении или уменьшении Мкна ± 0,5 доля песка r увеличивается или уменьшается на 0,03.

2. При использовании гравия доля песка rуменьшается на 0,05.

3. Дляжестких бетонных смесей Ж > 20 сдоля песка уменьшается на 0,04; при подвижных бетонных смесях с ОК ≥ 10 см доля пескаувеличивается на 0,04.

4.2.9. Количество крупного заполнителя рассчитывают поформуле

                                                                                      (7)

где Щ — расход крупногозаполнителя, кг.

4.2.10. Приизменениях режимов тепловой обработки бетонов, времени определения отпускной ипроектной прочности бетона, методики определения активности цемента припропаривании начальный состав бетона следует уточнять по базовым зависимостям»прочность бетона — Ц/В отношение», построенным на основаниианализа статистических данных прочности бетона, изготовленного на конкретныхматериалах и по режимам, принятым на данном производстве.

4.2.11. Начальный состав бетона, рассчитанный по пп. 4.2.1- 4.2.9 (Ц,В, П, Щ), проверяют на опытном замесе с целью уточнения удобоукладываемостибетонной смеси. Для этого изготавливают замес и определяют удобоукладываемостьпо ГОСТ 10181.1-81.Если удобоукладываемость опытного замеса не соответствует заданной, топроизводят корректировку начального состава бетона. При этом повышение осадкиконуса или снижение жесткости бетонной смеси достигают за счет добавления впробный замес воды и цемента (в заданном соотношении, равном принятому Ц/В),а снижение осадки конуса или повышение жесткости достигают за счет добавления впробный замес заполнителей (в данном соотношении, равном r). Удобоукладываемость бетоннойсмеси соответствует заданной, если осадка конуса имеет отклонение не более ± 1см, а жесткость — не более ±3 с.

4.2.12. В подобранном по удобоукладываемости начальномсоставе бетона фиксируют фактический расход материалов на замес () и их общую сумму () по ГОСТ 27006-86 и определяютплотность бетонной смеси ρсм по ГОСТ 10181.2-81.

4.2.13. Фактический расход материалов в подобранномначальном составе бетонной смеси определяют по формулам:

                                                                                          (8)

                                                                                          (9)

                                                                                        (10)

                                                                                           (11)

4.2.14. Оптимизацию состава по критерию минимальногорасхода цемента производят определением водопотребности бетонной смеси заданнойудобоукладываемости при различных значениях r. Значение r, принятое по табл. 4,изменяют на ±(0,03 — 0,05). Значения Ц1 и В1принимаютпо п. 4.2.13,а затем по формулам (5) и (7) рассчитывают два вспомогательных составабетона r1= r + (0,03 -0,05) и r2= r — (0,03 -0,05).

Эти составыпроверяют по удобоукладываемости. Если удобоукладываемость уменьшается, то изэтой бетонной смеси не изготавливают контрольные образцы, а еслиудобоукладываемость увеличивается и отсутствует заметное водоотделение, токорректируют состав бетона по принятому r, доводя до заданной подвижности, ипо формуле (8) определяют фактическийрасход цемента. Сравнением расхода цемента в начальном и вспомогательномсоставах устанавливают оптимальное значение доли песка, соответствующееминимальному расходу цемента, необходимого для получения бетонной смесизаданной удобоукладываемости на данных материалах, при значении Ц/В поп. 4.2.4.При необходимости число вспомогательных составов может быть увеличено дочетырех.

4.2.15. Из выбранногооптимального начального состава с минимальным расходом цемента и заданнойудобоукладываемостью бетонной смеси изготавливают контрольные образцы дляопределения прочности бетона после его тепловой обработки по принятому режиму ив проектном возрасте.

4.2.16. Дополнительные составы бетона рассчитывают,изменяя значение Ц/В, принятое в начальном составе [по п. 4.2.4на ±(0,3 — 0,5)], и принимая значение В и Щ по оптимальномусоставу, значение П увеличивают или уменьшают на величину уменьшения илиувеличения значения Ц. В двух дополнительных составах определяютудобоукладываемость, плотность, фактические расходы материалов и изготавливаютиз них контрольные образцы.

4.2.17. Порезультатам определения прочности бетона в начальном и дополнительном составахстроят базовые зависимости прочности бетона после тепловой обработки и впроектном возрасте в зависимости от отношения Ц/В. По этим зависимостямопределяют значение Ц/В, обеспечивающее получение бетона с заданной отпускнойи проектной прочностью.

4.2.18. На основании определенного Ц/Вотношения, средней фактической плотности бетонных смесей, расхода воды икрупного заполнителя рассчитывают количество цемента и мелкого заполнителя дляноминального состава бетона.

Пример. Требуетсяподобрать состав бетона с прочностью в возрасте 28 сут: после тепловойобработки 30 МПа, имеющего отпускную прочность 21 МПа.

Заданнаяудобоукладываемость бетонной смеси ОК = 3 см. Портландцементгарантированной марки 400, с активностью при пропаривании 29,5 МПа. Нормальнаягустота цемента 26 %,  = 3,1 кг/л, песокМк = 2, ρп = 2,65 кг/л, щебень изгравия фракции 5 — 20 мм, ρщ = 2,61 кг/л. Режим тепловойобработки 13 ч при температуре изотермического прогрева 80 — 85°С.Определение отпускной прочности через- 4 ч после тепловой обработки.

Расчет иподбор номинального состава производят в следующем порядке.

Цементно-водноеотношение, обеспечивающее отпускную, прочность, определяют по черт. 1.На основании данных по цементу (активность при пропаривании 29,5 МПа) и бетону(Rотп= 21 МПа,) определяют, что Ц/В1 = 1,95.

Ц/В2,обеспечивающее заданную прочность бетона в возрасте 28 сут после тепловойобработки, определяют по черт. 2.

Погарантированной марке цемента 400 и прочности бетона R28 сут = 30 МПа — Ц/В= 1,9. Из двух значений отношения Ц/В назначают Ц/В= 1,95, которое обеспечит требуемую отпускную прочность, 70 % марки бетона ифактическую прочность бетона в возрасте 28 сут с завышением прочности до 10 % (ГОСТ 18105-86,прил. 4).

Расход водыопределяют по табл. 3.При подвижности бетонной смеси ОК = 3 см и фракции щебня 5 — 20 мм, В= 185 л/м³.

Расход цементана 1 м³ бетона рассчитывают по формуле (3):

Ц=185 · 1,95 = 361 кг.

Объемзаполнителей рассчитывают по формуле (4):

Количество пескарассчитывают по формуле (5), долю пескав объеме заполнителей определяют по табл. 4,при расходе цемента 361 кг/м³:

r = 0,37,

П=699 · 0,37 · 2,65 = 685 кг.

Количествощебня рассчитывают по формуле (7):

Щ= 699 · (1 — 0,37) · 2,61 = 1149 кг.

Расчетнаяплотность бетонной смеси:

361 + 185 + 685+1149 =2380 кг/м³.

Корректировкуудобоукладываемости бетонной смеси в опытном замесе производят в следующемпорядке:

из расчетногосостава бетона изготавливают опытный замес, например, объемом 10 л, иопределяют осадку конуса ОК = 6 см. Для понижения подвижности бетоннойсмеси в замес добавляют 0,11 кг песка и 0,19 кг щебня при принятом соотношении r = 0,37, перемешивают иопределяют осадку конуса ОК = 2 см. Откорректированный по подвижностисостав принимают за начальный состав бетона. После корректировки состава бетонапроизводят определение плотности бетонной смеси и расчет фактическогоначального состава бетона. Плотность бетонной смеси ρсм= 2370 кг/м³.

1 составбетона при r= 0,37:

Дляопределения возможности снижения водопотребности бетонной смеси рассчитываютдополнительные составы бетона.

II состав бетона при r2 = 0,34 на 1м³

Ц = 355кг, П = 623 кг, Щ = 1210 кг, В= 182 л.

III состав бетона при r1 = 0,40 на 1м³

Ц = 355кг, П = 733 кг, Щ = 1 кг, В= 182 л.

Пересчитываютсоставы бетона на опытный замес 10 л.

II состав:

Ц =3,55 кг, П = 6,23 кг, Щ = 12,1кг, В = 1,82л, r2= 0,34, Ц/В = 1,95.

III состав:

Ц =3,55 кг, П = 7,33 кг, Щ =11кг, В = 1,82л, r= 0,40, Ц/В = 1,95.

Определяютосадку конуса IIсостава: ОК = 1 см, при этом наблюдается небольшое водоотделение. Далееопределяют осадку конуса IIIсостава: ОК = 3 см, при этом водоотделение не наблюдается. Придальнейшем увеличении доли песка в смеси заполнителей r = 0,43 осадка конуса ОК = 1см. На основании полученных данных по водопотребности и по подвижности бетоннойсмеси за оптимальный начальный состав следует принять состав с r = 0,40 (III состав) при фактическойплотности ρсм = 2380 кг/м³.

По формулам (8) — (11)пересчитывают фактический состав бетонной смеси, принятый за оптимальныйначальный состав:

Из бетоннойсмеси оптимального начального состава изготавливают контрольные образцы дляопределения отпускной и марочной прочности. Испытания показывают, что R4ч = 23,5МПа; R28= 33,0 МПа (1 состав).

Для определенияноминального состава бетона строят базовые зависимости по отпускной и марочнойпрочности. Для этого рассчитывают два дополнительных состава бетона с Ц/В= 2,3 и 1,7 ρсм = 2380 кг/м³ (расчетная),взятая из фактического оптимального начального состава.

2-й состав c Ц/В= 2,3:

Ц = 4,20 кг, П = 6,77 кг, Щ = 11,0 кг, В= 1,83 л.

3-й составс Ц/В = 1,7:

Ц = 3,11 кг, П = 8,20 кг, Щ = 11,00 кг, В= 1,83 л.

В этихсоставах расход воды и щебня принимают по оптимальному начальному составу, арасход песка уменьшается или увеличивается соответственно при увеличении илиуменьшении расхода цемента.

Порассчитанным дополнительным двум составам изготавливают бетон, определяютподвижность, плотность и фактический расход материалов, а также формуютконтрольные образцы для определения отпускной и марочной прочности. Подвижностьбетонной смеси в двух данных составах может несколько отличаться от подвижностиоптимального начального состава бетона, однако это не окажет влияния напрочность бетона. Получена прочность бетона: 2-го состава — R4ч = 30,5МПа, R28сут = 38,5 МПа: 3-го состава — R4ч = 19,5МПа,R28сут = 29,0МПа.

По даннымиспытаний начального оптимального состава и двух дополнительных составов иопределенного Ц/В этих составов строят базовую зависимость (черт.3).

Определение отношения Ц/В, обеспечивающего прочность бетоначерез 4 ч и 28 сут после тепловой обработки

а — прочность бетона через 4 ч после тепловойобработки;

б — прочность бетона через 28 сут после тепловойобработки;

1 — оптимальный начальный состав;

2 и 3 — дополнительные составы

Черт.3

На основанииданных черт. 3определяют, что для обеспечения отпускной прочности Rотп = 21,0 МПа имарочной прочности R28сут = 30 МПа следуетназначить Ц/В = 1,8, а номинальный состав бетона следующий:

Составбетона на 1 м³

Ц = 329кг, П = 168 кг, Щ = 1 кг, В= 183 л.

Данныепостроенных базовых зависимостей могут быть использованы при определениисостава бетона марок 200 — 400 с отпускной прочностью 70 % при подвижностибетонной смеси ОК = 1 + 4 см и на тех же материалах.

5. ПОДБОР СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА С МИНЕРАЛЬНЫМИ ДОБАВКАМИ

5.1.Дисперсные минеральные добавки рекомендуется вводить в бетонные смеси и бетоныдля достижения следующих основных целей:

обеспеченияэкономии цемента в бетоне;

повышенияоднородности, связности, удобоукладываемости и сохраняемости бетонных смесей, атакже обеспечения их специальных свойств (например, перекачиваемости);

обеспеченияспециальных свойств бетонов (сульфатостойкости, жаростойкости, водостойкости,сопротивляемости щелочной коррозии, уменьшения тепловыделения и др.);

снижениястоимости бетона;

утилизацииотходов промышленности.

5.2.Эффективность действия минеральных добавок зависит от их водопотребности иактивности, состава бетона, наличия в бетоне пластификаторов и другиххимических добавок, вида используемых заполнителей, условий выдерживаниябетона, режима тепловлажностной обработки и других факторов.

5.3.Эффективность добавок возрастает со снижением класса (марки) бетона попрочности, а также при переходе от подвижных к жестким смесям и к использованиюпесков с повышенной пустотностью.

5.4.Эффективность применения конкретных видов минеральных добавок (МД) и ихоптимальное содержание в бетоне следует устанавливать опытным путем в процессеподбора состава бетона, осуществляемого по общей схеме разд. 4и табл. 5 и 6.

Таблица5

Перечень основных минеральных добавок кбетонам

Происхождение добавок	Группы и виды добавок	Стандарты или технические условия на добавки
Техногенные	Доменные иэлектротермофосфорные гранулированные шлаки	ГОСТ3476-74
		ТУ 66.19-248-87
	Топливные гранулированныешлаки	ОСТ 21-9-81
	Золы-унос	ГОСТ25818-83
	Золошлаковые смесиотвальные	ГОСТ25592-83
	Белитовый шлам	ОСТ 21-9-81;
		ТУ 48-0114-39-87
Природные	Вулканические (шпаки, туфы,пеплы, трассы, цеолитовые породы)	ТУ 110-34-20-2-86;
		ОСТ 21-9-81
	Осадочные (диатомиты,трепелы, опоки, глиежи)	ОСТ 21-9-81

Таблица6

Рекомендуемое содержание дисперсныхминеральных добавок в бетонах различной прочности

Добавки	Содержание добавки, кг/м3, приклассе(марке) бетона по прочности на сжатие
	В10 (150)	В15 (200)	В20 (250)	В22,5 (300)	В25 (350)	>В30 (400)
Гранулированные доменные и электротермофосфорныешпаки	250-300	200-250	150-200	-150	50-	25-50
Топливные золы игранулированные шлаки	150-250	75-225	50-150	25-	0-50	—
Вулканические горные породы	150-250	-200	50-150	25-	—	—
Осадочные горные породы	50-	25-50	—	—	—	—

Примечания: 1. Данные табл. 6приведены для смесей марок П1, Ж1 по ГОСТ 7473-85, приготовленных наоснове песков средней крупности (Мк = 2) , при дисперсностидобавок 3000-3500 см²/г (гранулированные доменные,электротермофосфорные, топливные шлаки, топливные золы), 8000 — 00 см²/г(осадочные горные породы).

2. В бетонных смесях марок Ж2 и ЖЗ содержание добавокувеличивают, а в смесях марки П2 уменьшают на 25 % среднего значения диапазона,указанного в таблице.

3. При увеличении или уменьшениидисперсности добавок на 30 % их содержание соответственно увеличивают илиуменьшают на 30 % среднего значения диапазона, указанного в таблице.

5.5.Расчет иподбор номинального состава бетона

5.5.1. Расчет и подбор номинального состава бетона сминеральной добавкой при наличии данных о составе бетона без добавки или известныхдля него базовых зависимостей Rб = f(Ц/В), Rб = f(Ц).

5.5.1.1.На первом этапе по табл. 6принимают средний расход добавки Д1 из рекомендованногодиапазона в зависимости от класса (марки) бетона и вида применяемой добавки.

5.5.1.2. Расход воды в составе с добавкой В1принимают с учетом повышенной водопотребности бетонных смесей с минеральнымидобавками

В1 = В0+ DВ,                                                                                            (12)

где В0 — расходводы в бетонной смеси без добавки, л (см. табл. 3);

DВ— увеличение водопотребности смеси за счет введения добавки, л (табл. 7).

Таблица7

Увеличение водопотребности бетонных смесейпри введении различных минеральных добавок

Добавки	Расход добавки, кг/м3	Увеличение водопотребности смеси, л/м3,при расходе цемента кг/м3,
		менее 200	200-300	более 300
Доменные иэлектротермофосфорные гранулированные шлаки	Менее -200 200-300	0 0 — 5 5 — 10	0-5 5-10 10-20	5-10 10-20 20-35
Топливные золы игранулированные топливные шлаки	Менее -200 200-300	0 0-10 5-20	0-5 5-20 15-40	5-15 10-30 —
Вулканические горные породы	Менее -200 200-300	0 0-10 5-20	0-5 5-15 15-35	0-10 10-25 —
Осадочные горные породы	Менее 50 50-	15-25 25-45	25-45 —	— —

Примечание.Данные таблицы приведены для смесей марок по удобоукладываемости Ш, Ж1. Припереходе к смесям марок П2 и Ж2 значения, приведенные в таблице, следуетсоответственно увеличивать или уменьшать на 30 %.

Для добавкинизкой водопотребности (гранулированные доменные, электротермофосфорные итопливные шлаки, вулканические шлаки, топливные золы при дисперсности ≤3000 см²/г) и при умеренном расходе цемента (Ц ≤ 300кг/м³) допускается принимать расход воды в начальном составе бетонас добавкой таким же, как в бездобавочном составе бетона (В1 =В0).

5.5.1.3.Расход цемента Ц1 рассчитывают по формуле

                                                           (13)

где Ц0, П0-расходы цемента и песка в составе без добавки, кг;

Ц1,Д1 -расходы цемента и добавки в составе с добавкой, кг;

ρц,ρд, ρп — плотности цемента,добавки и песка, кг/л.

5.5.1.4.Расход крупного заполнителя в составе с добавкой принимают таким же, как и вбездобавочном составе бетона:

Щ1 = Щ0.                                                                                                 (14)

5.5.1.5.Расход мелкого заполнителя песка в составе с добавкой П1определяют по формуле

                                                                                            (15)

5.5.1.6. Цементно-водное отношение рассчитывают всоставе по формуле

                                                                                          (16)

5.5.1.7.Рассчитанный в пп. 5.5.1.2- 5.5.1.6начальный состав бетона с добавкой проверяют на опытном замесе для уточнения икорректировки удобоукладываемости бетонной смеси (по п. 4.2.11).

5.5.1.8. Дополнительные составы бетона с добавкойопределяют, назначая расходы добавки, равные границам диапазонов, приведенных втабл. 6,рассчитывая и корректируя составы бетона в соответствии с пп. 5.5.1.2- 5.5.1.7.

Всегопринимают не менее девяти составов бетона (не менее трех основных и шестидополнительных), различающихся значениями отношения Ц/В на ± 0,3- 0,5, расхода добавки, для каждого из которых определяют удобоукладываемость,плотность бетонной смеси и фактические расходы материалов и изготавливаютконтрольные образцы.

5.5.1.9.Фактические расходы материалов на замес устанавливают по формулам (8) — (11),а расход добавки Д определяют по формуле

                                                                                          (17)

где åg— суммарная масса всех материалов взамесе, кг;

gд — расходминеральной добавки, кг.

5.5.1.10. Из скорректированных составов бетоннойсмеси изготавливают контрольные образцы по технологии, указанной впроектно-технологической документации.

5.5.1.11. По результатам испытаний бетонов строят базовыезависимости Rб= f(Ц/В)Rб = f(Ц), по которымопределяют требуемые значения Ц/В, расхода цемента и добавки,обеспечивающие заданные показатели качества бетона.

5.5.1.12. На основании фактической плотности бетоннойсмеси, расхода цемента, воды, добавки и крупного заполнителя рассчитываютколичество мелкого заполнителя номинального состава бетона с добавкой.

5.5.2.Расчет иподбор номинального состава бетона с минеральной добавкой при отсутствии данныхо составе бетона без добавок.

5.5.2.1.Расход минеральной добавки принимают в соответствии с п. 5.5.1.1.

5.5.2.2.Цементно-водное отношение в начальном составе назначают по черт. 4.При использовании цементов других марок и групп по активности при пропариванийвводят следующие поправки:

для отпускнойпрочности бетона при активности цементов I и IIIгрупп назначенное Ц/В соответственно уменьшают или увеличивают на0,1 — 0,2;

для прочностибетона в возрасте 28 сут, при применении цементов марок 500 и 300, назначенное Ц/Всоответственно уменьшают или увеличивают на 0,2 — 0,3.

Зависимость прочности бетона с рекомендуемым оптимальным содержаниемразличных минеральных добавок на портландцементах М400 II группы по активности при пропаривании от отношения Ц/Вчерез 4 ч после пропаривания (а) и 28 сут последующего нормального твердения(б)

1- доменные гранулированные шлаки;

2 — топливные золы;

3 — вулканические породы (шлаки, туфы);

4 -осадочные породы (диатомит, трепел);

5 — без добавок

Черт.4

5.5.2.3.Расход воды в начальном составе принимают по п. 5.5.1.2.

5.5.2.4.Расход цемента определяют по формуле (3)при значении водопотребности бетонной смеси В1.

5.5.2.5.Абсолютный объем заполнителей, л, рассчитывают по формуле

Vз = 0 — В — Ц/ρц— Д/ρд,                                                                      (18)

где ρц -плотность цемента, кг/л;

ρд— плотность добавки, кг/л.

5.5.2.6.Расход песка определяют по формуле (5)при доле песка r,принятой по табл. 4,в зависимости от суммарного расхода цемента и добавки, а расход крупногозаполнителя — по формуле (7).

5.5.2.7.Дальнейшие расчеты основных начальных и дополнительных составов бетона и ихкорректировку осуществляют в соответствии с пп. 5.5.1.7- 5.5.1.10.

5.5.2.8.Номинальный состав бетона с добавкой определяют и рассчитывают по пп. 5.5.1.11и 5.5.1.12.

Пример.Подобрать состав бетона с добавкой пылевидной золы-унос для изготовленияпустотных плит перекрытий. Проектная прочность бетона 20 МПа, отпускнаяпрочность 14 МПа, жесткость бетонной смеси 5 с.

Используетсяшлакопортландцемент М300 с активностью при пропаривании 18 МПа, нормальнойгустотой 27 % и плотностью 3,1 кг/л. Заполнитель — речной песок с Мк= 1,8; ρп = 2,65 кг/л и гранитный щебень фракции 5 — 20мм, ρщ = 2,61 кг/л. Зола характеризуется плотностью 2,3кг/л и удельной поверхностью 3000 см²/г.

Применяемый режимпропаривания изделий — 13 ч (2+3+6+2) при температуре 90° С.

Исходныйсостав бетона без добавки, применяемый на производстве, характеризуетсяследующими расходами материалов:

Ц0 = 320 кг/м³; В0 = 160 л/м³;П0 = 680 кг/м³; Щ0 = 1210 кг/м³.

Содержаниевоздуха в бетонной смеси — 17 л/м³.

Подбор составабетона с добавкой осуществляем в следующем порядке. В соответствии с табл. 6принимаем среднее значение расхода добавки из рекомендованного диапазона: Д= 150 кг.

Расход воды вначальном составе принимаем в соответствии с табл. 7на 5 л больше, чем в составе без добавки: B1 = 165 л.

Рассчитываемрасход цемента по формуле (13).

Расход Щебняпринимаем таким же, как в исходном составе, по формуле (14):

Щ1 = Щ0= 1210 кг.

Расход пескаопределяем по формуле (15):

Цементно-водноеотношение в бетоне с добавкой равно

Таким образом,для опытного замеса используется следующий состав (состав № 2-по табл. 8) :

Ц1= 258 кг; В1 = 165 л; П1 = 548 кг; Д1= 150 кг; Щ1 = 1210 кг.

В соответствиис п. 5.5.1.8принимаем еще два расхода добавки — 75 кг и 225 кг, аналогичным путемрассчитываем начальные составы бетонов (составы №1 и №3 — по табл. 8) и осуществляем ихкорректировку.

Таблица8

Составы и свойства бетонов

Номер состава	Расходы компонентов				кг	Жесткость смеси, с	Ц/В	Плотность смеси, кг/м3	Прочность бетона после пропаривания, МПа, через
	Ц	В	Д	П	Щ
									4ч	28сут
0	320	160	—	680	1210	5	2,0	2370	14,0	21,0
1	291	160	75	618	1210	5	1,82	2354	14,5	20,8
2	260	166	151	551	1217	5	1,56	2345	14,4	20,3
3	224	170	225	476	1210	5	1,32	2305	11,9	18,0
4	366	165	75	540	1210	5	2,22	2356	18,0	24,2
5	338	173	150	479	1210	5	1,96	2350	17,6	23,1
6	308	179	225	417	1210	5	1,72	2339	15,0	20,9
7	227	160	75	672	1210	5	1,42	2344	11,2	17,3
8	187	161	150	615	1210	5	1,16	2323	11,4	17,5
9	149	162	225	561	1210	5	0,92	2307	8,8	14,8

Дляэтого приготовляем опытный замес из бетонной смеси состава №2 объемом 10 л ипроверяем жесткость бетонной смеси. Жесткость составляет 5 с и соответствуетзаданному значению. Корректировка состава смесей по удобоукладываемости нетребуется.

Определяем плотностьсмеси. Ее величина составляет 2345 кг/м³ и превышает расчетную (2331кг/м³). Корректируем расходы компонентов с учетом фактическойплотности бетонной смеси и фактических расходов материалов на замес:

Ц1= 2,58 кг; В1 = 1,65 л; Д1 = 1,5 кг; П1= 5,48 кг, Щ1 = 12,10 кг.

Фактическиерасходы материалов в расчете на 1 м³ бетона составляют:

Рассчитываемдополнительные составы (№ 4 — 9), принимая для них значения Ц/В,отличающиеся на ± 0,4 от исходного расчетного значения соответствующихначальных составов.

Приопределении водопотребности в этих составах пользуемся уточненными данными,полученными при приготовлении смесей составов №1 — 3. Например, для состава № 4принимаем расход воды 160 л при Ц/В = 2,22.

Ц = 2,22 · 160 =355 кг; Д = 75 кг; Щ = 1210 кг.

Расход пескаподсчитываем, пользуясь соотношением абсолютных объемов компонентов бетоннойсмеси:

Фактическиерасходы материалов в дополнительных составах после корректировки поудобоукладываемости и плотности приведены в табл. 8.

Из бетоннойсмеси II составаформуем опытные образцы, после этого подвергаем их пропариванию по заданномурежиму. Результаты испытаний образцов через 4 ч и 28 сут нормального тверденияпосле пропаривания сведены в табл. 8 и представлены на черт. 5.

По результатамиспытаний определяем требуемые значения Ц/В и расход цемента,обеспечивающие прочность бетона 14 МПа после пропаривания и 20 МПа — в возрасте28 сут.

По критериюминимального расхода цемента принимаем состав с расходом добавки 150 кг, Ц/В= 1,52, расходом цемента 256 кг и расходом воды 166 кг.

Плотность бетонной смеси ирасход крупного заполнителя определяем линейной интерполяцией данных длясоставов № 2 и № 3:

ρсм= 2343 кг/м³, Щ » 1216 кг.

Базовые зависимости для определения требуемых значений Ц/В(а) и Ц (б) для бетонов с различным содержанием минеральной добавки: 1,4- 75 кг/м³; 2,5 — 150 кг/м³; 3,6 — 225 кг/м³

1,2,3- 4ч после пропаривания; 4,5,6 — 28 сут после пропаривания

Черт.5

Расход песка: П = 2343 — (256 + 166 + 150 + 1216) =555 кг.

Номинальныйсостав бетона с добавкой золы характеризуется следующими расходами компонентов:

Ц = 256кг; В = 166 л; Д = 150 кг; П= 553 кг; Щ = 1216 кг.

6. ПОДБОР СОСТАВА МОНОЛИТНОГО ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА,ТВЕРДЕЮЩЕГО ПРИ ПОЛОЖИТЕЛЬНОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

6.1. Выбор иопределение характеристик исходных материалов для бетона производят порекомендациям разд. 3.

6.2. Расчет иподбор номинального состава бетона, твердеющего при температуре 20° С.

6.2.1.Цементно-водное отношение в начальном составе бетона определяют по черт. 2в зависимости от гарантированной марки цемента и заданного уровня прочностибетона в возрасте 28 сут нормального твердения.

Данные черт. 2соответствуют прочности бетонов на цементах общестроительного назначения сактивностью, равной гарантированной марке по ГОСТ 10178-85.

6.2.2. Дляпромежуточных значений активности цемента по черт. 2значение Ц/В определяют линейной интерполяцией.

6.2.3. Расходводы для начального состава бетона принимают по п. 4.2.5.

6.2.4. Расходцемента в начальном составе рассчитывают по п. 4.2.6.

6.2.5. Расходзаполнителей (мелкого и крупного и их соотношение) рассчитывают по пп. 4.2.7- 4.2.9.

При применениикрупного заполнителя (до 70 мм) расход воды следует снизить на 10 — 12 л.

6.2.6. Притребовании к распалубочной прочности бетона, при изменении проектного возрастабетона, изменении режимов твердения бетона начальный состав бетона следуетуточнять по базовой зависимости «прочность бетона — Ц/Вотношение», построенной на основании анализа статистических данныхпрочности бетона, изготовленного на конкретных материалах и по режимам,принятым при производстве конструкций зданий и сооружений из монолитногобетона.

6.2.7. Начальныйрассчитанный состав бетона проверяют на опытном замесе в лаборатории дляуточнения удобоукладываемости в соответствии с п. 4.2.11.

6.2.8. Вподобранном по удобоукладываемости составе бетонной смеси определяют фактическиерасходы материалов в соответствии с пп. 4.2.12,4.2.13.

6.2.9.Оптимизацию состава бетона по минимальному расходу цемента производят всоответствии с п. 42.14.

6.2.10. Изоптимального начального состава бетона в лаборатории изготавливают контрольныеобразцы и испытывают их в проектном возрасте, а если он не указан, то через 28сут нормального твердения, и определяют проектную прочность бетона.

6.2.11. Дополнительныесоставы бетона рассчитывают по п. 4.2.16с изменением Ц/В на ± (0,3 — 0,5).

6.2.12. Попрочности бетона нормального твердения подобранного оптимального начального идвух дополнительных составов строят базовую зависимость прочности бетона впроектном возрасте и отношения Ц/В. По этой зависимостиопределяют Ц/В, обеспечивающее бетон с заданной проектнойпрочностью.

6 2.13. Посредней фактической плотности бетонных смесей, расхода цемента, воды ипринятого оптимального соотношения заполнителей рассчитывают номинальный составбетона.

Пример.Требуется рассчитать и подобрать состав бетона прочностью 30,0 МПа в возрасте28 сут нормального твердения. Заданная удобоукладываемость бетонной смеси ОК= 7 см. Портландцемент гарантированной марки 400; нормальная густота цемента 26%, ρц = 3,1 кг/л; песок Мк = 2, ρп= 2,65 кг/л; щебень из гравия фракции 5 — 20 мм, ρщ =2,61 кг/л. Режим твердения нормальный.

Расчет и подбор номинальногосостава производят в следующем порядке:

цементно-водноеотношение, обеспечивающее заданную прочность бетона в возрасте 28 сутнормального твердения, определяют по черт. 2.При гарантированной марке цемента 400 и прочности бетона R = 30 МПа Ц/В = 1,9.

Расход водыопределяют по табл. 3.

Приподвижности бетонной смеси ОК = 7 см и фракции щебня 5 — 20 мм В= 205 л.

Расход цементана 1 м³ бетона рассчитывают по формуле (3):

Ц = 205 · 1,9 =390 кг.

Объемзаполнителей рассчитывают по формуле (4):

Количествопеска рассчитывают по формуле (5), доляпеска в заполнителе определяется по табл. 4.При расходе цемента 390 кг

r = 0,37, ρп= 2,65 кг/л.

П= 669,2 · 0,37 · 2,65 = 656 кг.

Количествощебня рассчитывают по формуле (7):

Щ = 669,2 · (1 -0,37) · 2,61 = 1 кг, ρщ = 2,61 кг/л.

Расчетнаяплотность бетонной смеси

390 + 656 + 1 + 205 =2351 кг/м³.

Из расчетногоначального состава изготавливают опытный замес на 10 л. На бетонной смесиданного замеса определяют подвижность бетонной смеси (ОК = 7 см) ифактическую плотность (ρсм = 2370 кг/м³).Если подвижность, как в данном случае, равна требуемой, то корректировкасостава по подвижности не производится. Если фактическая плотность бетоннойсмеси отличается от расчетной плотности, то производят расчет фактическогоначального состава бетона

I состав бетона при r =0,37:

Ц/В=1,9.

Дляопределения возможности снижения водопотребности бетонной смеси рассчитываютдополнительные составы бетона с уменьшением и увеличением доли песка в составебетона при постоянном Ц/В.

II состав бетона с r1 = 0,33.

Ц = 393кг, П = 584 кг, Щ = 1186 кг, В = 207 л.

III состав бетона с r2 = 0,41:

Ц = 393кг, П = 725 кг, Щ = 1045 кг, В = 207 л.

Пересчитываютсоставы бетона на опытный замес — 10 л.

II состав:

Ц = 3,93 кг, П = 5,84 кг, Щ = 11,86кг, В = 2,07 л, r1= 0,33, Ц/В = 1,9.

III состав:

Ц =3,93 кг, П = 7,25 кг, Щ = 10,45 кг, В = 2,07 л, r2 = 0,41; Ц/В= 1,9.

Определяютосадку конуса IIсостава, которая равна 8 см. Осадка конуса показывает, что уменьшениеколичества песка в бетонной смеси не повлияло на подвижность, но наблюдаетсясильное водоотделение. При определении подвижности бетонной смеси III состава осадка конусаравна 9 см, т. е. дальнейшее увеличение доли песка в бетоне привело к некоторомуувеличению подвижности бетонной смеси. Для получения заданной подвижности вбетонную смесь добавляют песок и щебень при принятом r = 0,41. Например, на замес 10 лдобавляют 0,12 кг песка и 0,18 кг щебня и проверяют подвижность бетонной смеси ОК= 6 см, далее определяют фактическую плотность бетонной смеси ρсм= 2360 кг/м³ и производят расчет фактического состава бетона поформулам (8) — (11):

Из бетоннойсмеси оптимального начального состава с r = 0,41 изготавливают контрольные образцы для определениямарочной прочности через 28 сут нормального твердения. Испытания показывают,что R28сут = 32 МПа. Для определения номинальногосостава бетона строят базовую зависимость по марочной прочности. Для этогорассчитывают два дополнительных состава с Ц/В = 2,2 и 1,6 и приэтом расход воды и щебня принимают по оптимальному составу, а расход песка сувеличением или уменьшением цемента соответственно уменьшают или увеличивают.

По двумдополнительным составам также изготавливают бетонную смесь и бетон, определяютподвижность и плотность бетонной смеси, фактический расход материалов и формуютконтрольные образцы для определения марочной прочности через 28 сут нормальноготвердения.

Состав бетона с Ц/В= 2,2 на замес 10 л:

Ц = 4,46 кг, П= 6,80 кг, Щ= 10,45 кг, В = 2,03 л, R28 = 33,5 МПа.

Состав бетона с Ц/В= 1,6 на замес 10 л:

Ц = 3,25 кг, П= 7,88 кг, Щ = 10,45 кг, В = 2,03 л, R28 = 25,5 МПа.

По даннымиспытаний оптимального начального состава и двух дополнительных составов, атакже по Ц/В отношениям этих составов строят базовую зависимость(черт. 6).

На основанииполученных данных определяют, что для обеспечения марочной прочности 30 МПа Ц/В= 1,8, а номинальный состав бетона следующий:

Ц = 363 кг, П = 749 кг, Щ= 1045 кг, В = 203 л.

Приопределении состава бетона нормального твердения марок 200 — 400 при ОК= 5 — 9 см на тех же материалах следует пользоваться зависимостью Rб=f(Ц/В)(см. черт. 6).

Прочностьбетона через 28 сут нормального твердения

1 — оптимальный состав;

2 и 3 — дополнительные составы

Черт. 6

7. ОРИЕНТИРОВОЧНЫЕ СОСТАВЫ МОНОЛИТНОГО ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА

7.1. Приизготовлении малого объема монолитного бетона классов В7,5 — В25 (марок -300), предназначенного для изготовления единичных конструкций, определение иназначение номинального состава бетона допускается принимать на основанииприлагаемых таблиц.

7.2.Номинальный состав бетона определяют в зависимости от класса (марки) бетона(средняя прочность бетона в возрасте 28 сут нормального твердения) игарантированной марки цемента.

7.3.Ориентировочные составы бетона даны в табл. 7- 9при следующих характеристиках исходных материалов: плотность бетонной смеси ρсм= 2370 — 2420 кг/м³, подвижность ОК = 5 — 9 см. Еслифактическая плотность бетонной смеси отличается от табличной, то фактическийрасход материалов следует пересчитать по формулам (1) — (4) ГОСТ 27006-86.

Модулькрупности песка Мк = 2, ρп = 2,65 г/см³,щебень крупностью до 70 мм, ρщ = 2,65 г/см³.

При увеличенииили уменьшении Мк на 0,5 доля песка в смеси заполнителейувеличивается или уменьшается на 0,03.

При переходе на гравийрасход воды по сравнению с табличными данными уменьшается на 10 — 15 л.

7.4. Вориентировочных таблицах даны номинальные составы бетонов на сухихзаполнителях. После определения расхода материалов по табл. 9- 11состав пересчитывают на фактическую влажность заполнителей по формулам (5) — (8)ГОСТ 27006-86.

Таблица9

Ориентировочные составы тяжелого бетона на щебнефракций до 20 мм при ОК = 5 — 9 см

Средняя прочность бетона в возрасте 28 сутнормального	Расход материалов, кг/м3, при маркецемента
	300				400
	Ц	П	Щ	В	Ц	П	Щ	В
	210	885	1080	195	200	875	1080	195
150	260	820	1080	205	230	865	1080	195
200	310	740	1115	205	275	810	1080	205
250	350	700	1115	205	315	750	1	205
300	390	660	1115	205	355	710	1	205

Таблица 10

Ориентировочные составы тяжелого бетона нащебне фракций до 40 мм при ОК = 5 — 9 см

Средняя прочность 28 сут нормального твердения	Расход материалов, кг/м3, при маркецемента
	300				400
	Ц	П	Щ	В	Ц	П	Щ	В
	200	820	1200	180	200	800	1200	180
150	240	770	1200	190	210	800	1200	180
200	290	700	1200	190	255	755	1200	190
250	330	660	1200	190	290	720	1200	190
300	360	630	1220	190	330	680	1200	190

Таблица11

Ориентировочные составы бетона на щебнефракций до 70 мм при ОК = 5 — 9 см

Средняя прочность бетона в возрасте 28 сутнормального твердения	Расход материалов, кг/м3, при маркецемента
	300				400
	Ц	П	Щ	В	Ц	П	Щ	В
	200	785	1270	165	200	785	1270	165
150	230	745	1270	175	200	785	1270	165
200	280	695	1270	175	250	725	1270	175
250	320	655	1270	175	280	695	1270	175
300	350	625	1270	175	320	655	1270	175

Примечание к табл. 9- 11. Составы бетона с расходом цемента менее 220 кг/м³приведены для неармированных бетонов.

7.5. Приизготовлении бетонной смеси определенного состава производится корректировкасмеси по подвижности. В случае, если подвижность бетонной смеси неудовлетворяет требованиям задания, корректируют подвижность уменьшением илиувеличением воды затворения в опытном замесе.

7.6. Привозможности использования в бетоне зол ТЭС и молотых добавок осадочногопроисхождения подбор состава бетона следует проводить по рекомендациям разд. 5.

7.7. Приприменении в бетоне пластифицирующих добавок подбор состава бетона следуетпроводить по рекомендациям разд. 8.

8. ПОДБОР СОСТАВА БЕТОНА С ПЛАСТИФИЦИРУЮЩИМИ И КОМПЛЕКСНЫМИДОБАВКАМИ

8.1. Подборсостава бетона с химическими добавками следует проводить с учетом положений ГОСТ 27006-86.

8.2.Рекомендуемые пределы содержания химических добавок для бетонных смесей сборныхизделий и для товарного бетона принимают в соответствии с рекомендациями поприменению данного вида добавки (см. Пособие по применению химических добавокпри производстве сборных, железобетонных конструкций и изделий. М.: Стройиздат,1989).

8.3. Составбетона рассчитывают в соответствии с разд. 4настоящих Рекомендаций.

8.4. Расчетсостава для изготовления 1 м³ уплотненной бетонной смеси производятпо следующей методике.

Величину Ц/В,расход воды В, цемента (Ц = В · Ц/В) и долюпеска в смеси заполнителей rназначают, используя данные о составе бетона без добавок с учетом рекомендацийпо корректировке параметров состава бетона с добавкой, приведенных в п. 8.5.

Расходызаполнителей рассчитывают по формулам (4),(5), (7).

8.5. Подбор состава бетона с пластифицирующими добавкамипроизводят экспериментальным путем в следующем порядке.

8.5.1. Определяют оптимальное содержание добавки призаданном значении удобоукладываемости бетонной смеси и из условия достижениянаименьшего значения коэффициента расходования цемента Кц:

                                                                                         (19)

Для этогорассчитывают и подбирают три-четыре состава бетона с разным количеством добавкив пределах рекомендуемых, например, в Пособии по применению химических добавокпри производстве сборных железобетонных конструкций и изделий.

В этихсоставах Ц/В принимают по рекомендациям разд. 4или по имеющемуся номинальному составу без добавки.

Расход водыпри применении пластифицирующих добавок назначают по табл. 12с учетом рекомендаций п. 4.2.5и табл. 3. Нижнийпредел водосодержания по табл. 12принимают для максимально принятой дозировки добавки.

Прииспользовании добавок, не снижающих водопотребность, расход воды принимают потабл. 3.

Таблица12

Водопотребность подвижных и литых бетонныхсмесей с различными видами пластифицирующих добавок

Осадка конуса бетонной, смеси, см	Водопотребность бетонной смеси, л/м3
	без добавок	с суперпластификатором	с сильнопластифицирующей добавкой	со среднепластифицирующей добавкой	со слабопластифицирующей добавкой
1-4	185	—	—	—	—
5-9	205	140-155	155-170	170-185	185-190
10-15	215	155-170	170-185	185-200	200-210
16-20	230	170-185	185-200	200-210	210-225
21-25	240	185-200	200-210	210-225	225-235

Расчет количества крупного и мелкого заполнителярассчитывают по пп. 4.2.7- 4.2.9 сповышением доли песка, рекомендуемой табл. 4или принятой в составе без добавки на 0,03.

Составы,полученные по расчету, корректируют с целью получения заданнойудобоукладываемости при постоянном отношении Ц/В.

По результатамиспытаний образцов бетона рассчитывают значение коэффициента Кцпри разных дозировках добавки и по полученным данным, сводимым в графической(черт. 7) или табличнойформе, устанавливают для изготовления бетона на производстве содержаниедобавки, при котором достигается минимальное значение Кц.

Выбор дозировки пластификатора Д (Ц/В, OK — const)

Черт. 7

В тех случаях,когда минимум этой величины отчетливо не выявляется, назначают дозировку в зоненаименьших значений количества добавки.

8.5.2. В техслучаях, когда для производства разных бетонных смесей используют один и тот жецемент, дозировку добавки, установленную в п. 8.5.1,можно распространить на бетоны, изготовляемые из бетонных смесей, отличающихсяпо подвижности на одну марку (по ГОСТ 7473-85), с прочностью,отличающейся в меньшую или большую сторону на класс (марку), и подвергаемыетепловой обработке по режимам, различающимся: по продолжительностипредварительной выдержки не более чем на 1 ч, по скорости подъема температурыне более чем на ± 5° С/ч и по температуре изотермического прогрева не более чемна ± 5°С.

Дозировкудобавки следует уточнить при изменении поставщика цемента, его вида и марки.

8.5.3. Подборсостава бетона с целью получения базовой зависимости производят по следующейметодике.

Подбираютбетонные смеси заданной удобоукладываемости трех составов с содержаниемдобавки, установленным п. 8.5.1:

I состав — с Ц/В,как в составе с оптимальным количеством добавки и расходами цемента и воды,назначаемыми по результатам предыдущих опытов:

II и III составы с расходом воды и щебняпервого состава, изменяя значение Ц/В на ± (0,3 — 0,5) I состава.

Из подобранныхсмесей изготавливают контрольные образцы бетона, которые пропаривают позаданному режиму.

По результатам испытаний образцовбетона с добавкой строят базовые зависимости прочности бетона (отпускной имарочной) от цементно-водного отношения.

По базовымзависимостям определяют Ц/В, обеспечивающее заданные отпускную имарочную прочности бетона (п. 4.2.4)и рассчитывают состав бетона согласно п. 4.2.18.

8.6. Прииспользовании комплексных химических добавок, включающих пластификатор иускоритель твердения, подбор состава бетона при заданном режиме тверденияпроводят так же, как рекомендовано п. 8.5.

Пример.Требуется подобрать состав бетона с добавкой ЛСТМ-2. Заданный уровеньпрочности: после тепловой обработки — 21,0 МПа и в возрасте 28 сут — 30,0 МПа.Заданная удобоукладываемость бетонной смеси ОК = 2 — 4 см.

Материалы: цементПЦ 500 — Д20; песок Мк = 2,0 плотностью зерен2,65 кг/л; щебень гранитный с предельной крупностью зерен 20 мм и плотностью2,63 кг/л.

Без добавкиприменялся номинальный состав бетона с расходом материалов на 1 м³:цемент — 315 кг, вода — 185 л, щебень — 1115 кг, песок — 745 кг.

Дляопределения оптимальной дозировки пластификатора рассчитывают и подбираютчетыре состава бетонной смеси с добавкой ЛСТМ-2 (в пределах 0,10 — 0,25 % массыцемента в расчете на сухое вещество) при значении Ц/В = 1,7 ирасходе щебня 1115 кг, как в контрольном номинальном составе. Составыподобранных смесей указаны в табл. 13.

Таблица13

Составы и прочность бетона при различнойдозировке ЛСТМ-2

Расход материалов на 1 % м3 бетона	Содержание добавки в массе, %
	0	0,1	0,15	0,2	0,25
Цемент, кг	315	289	280	275	272
Вода, л	185	170	165	162	160
Щебень, кг	1115	1115	1115	1115	1115
Песок, кг	745	796	800	812	813
Добавка ЛСТМ-2 в расчете насухое вещество, кг	—	0,29	0,42	0,55	0,68
Осадка конуса бетоннойсмеси, см	2,5	3	4	4	3,5
Плотность бетонной смеси,кг/м3	2360	2370	2360	2365	2360
Прочность при сжатии бетона после пропаривания, МПа	23,2	23,8	24,7	23,9	21,0
Значение Кц	1,36	1,21	1,13	1,15	1,29

Вэтой таблице указана прочность бетона после пропаривания и установленныезначения коэффициента Кц. По полученным данным дозировкудобавки следует назначать при минимальном значении Кц впределах 0,15 — 0,20 % массы цемента.

Для подбораноминального состава бетона с пластификатором принимаем дозировку добавки 0,15% массы цемента. Состав бетона с Ц/В = 1,7 принимают за начальныйи подбирают еще два равноподвижных состава бетонной смеси с Ц/В =1,4 и Ц/В = 2,0 с принятым содержанием добавки 0,15 % массыцемента. Расход воды и щебня в этих составах назначают таким же, как вначальном составе (В = 165 л, Щ = 1115 кг). Прочность бетонов сдобавкой при Ц/В = 1,4; Ц/В= 1,7; Ц/В = 2,0 при соответствующих расходах цемента 230, 280 и330 кг составила R4ч = 16,7; 24,2 и 29,4МПа. R28сут = 26,5; 35; 43 МПа.

Строимзависимость Rб= f(Ц/В)(черт. 8)и определяем Ц/В, обеспечивающее отпускную и марочную прочность: Ц/В= 1,65. Расход материалов в номинальном составе бетона с добавкой составляет,кг: цемент — 265, вода — 165, щебень — 1115, песок — 810, пластификатор ЛСТМ-2- 0,4 (в расчете на сухое вещество).

Определение отношения Ц/В, обеспечивающего прочностьбетона с добавкой ЛСТМ-2 через 4 ч и 28 сут после тепловой обработки

1 — прочность бетона через 4 ч после тепловойобработки; 2 — прочность бетона через 28 сут после тепловой обработки; I — оптимальный начальный состав; II и III -дополнительные составы

Черт. 8

9. ПОДБОР СОСТАВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА

9.1. Выбор иопределение характеристик исходных материалов для бетона производят порекомендациям разд. 3.

9.2. Расчет иподбор номинального состава мелкозернистого бетона.

9.2.1. Цементно-водное отношение в начальном номинальномсоставе бетона определяют по черт. 9в зависимости от среднего уровня отпускной прочности бетона, которую необходимообеспечить по заданию на подбор состава бетона, и от активности цемента при пропаривании,которую принимают по данным завода — изготовителя цемента.

Данные черт. 9соответствуют стандартному режиму тепловой обработки мелкозернистого бетона(2+4+6+2) при температуре изотермического прогрева 80 ± 5°С с испытаниемобразцов через 4 ч после ее окончания. Активность цемента при пропаривании — пометодике ГОСТ310.4-81.

9.2.2. По черт. 10определяют цементно-водное отношение, обеспечивающее получение проектнойпрочности в возрасте 28 сут после тепловой обработки, а по черт. 11- для монолитного бетона, твердеющего при положительной температуре, взависимости от заданного уровня прочности бетона и фактической активностицемента (если она неизвестна, — то по гарантированной марке цемента).

Зависимость прочности мелкозернистого бетона после тепловой обработкиот отношения Ц/В и активности цемента при пропаривании

1-5 — активность цемента при пропариваниисоответственно 15, 20, 25, 30, 40МПа

Черт.9

Зависимость прочности мелкозернистого бетона в возрасте 28 сут послепропаривания от отношения Ц/В и марки цемента

1-4- марка цемента соответственно 300, 400, 500 и 600

Черт.10

Данные черт. 11соответствуют средним значениям для цементов общестроительного назначения по ГОСТ 10178-85.

Прочностьмелкозернистого бетона в возрасте 28 сут нормального твердения

1-4 — соответственно марки цемента 300, 400,500 и 600

Черт.11

9.2.3. Дляпромежуточных значений активности цемента по черт. 9- 11значения отношения Ц/В определяют линейной интерполяцией.

9.2.4. Для подбора начального состава мелкозернистогобетона, твердеющего при тепловой обработке, из значений Ц/В,определенных по пп. 9.2.1,9.2.2,принимают большее.

Принормируемой отпускной прочности 50-60 %, цементно-водное отношение вбольшинстве случаев назначают в зависимости от прочности бетона в возрасте 28сут.

9.2.5. Соотношение между песком и цементом П/Цначального состава бетона принимают по табл. 14 в зависимости отзаданной удобоукладываемости бетонной смеси и водоцементного отношения (вдальнейших расчетах используется не Ц/В, а В/Цотношение).

Длямонолитного мелкозернистого бетона, твердеющего при положительной температуре,значения Ц/В для подбора начального состава определяют только поп. 9.2.2.

Таблица14

Определение соотношения между песком ицементом

Удобоукладываемость бетонной смеси		Соотношение между песком и цементом по массе приводоцементном отношении
ОК, см	Ж, с	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
5-9	—	1,6	2,7	3,8	4,9	5,7
1-4	—	1,8	2,9	4,0	5,1	6,0
—	5-10	2,2	3,3	4,4	5,4	6,3
—	11-20	2,7	3,7	4,8	6,0	—

Примечания: 1. Значения П/Ц в таблице приведены дляцементов с нормальной густотой 26-28 %. При увеличении или уменьшениинормальной густоты на 2 % величина П/Ц уменьшается илиувеличивается на 0,05.

2. Значения П/Ц в таблицеприведены для песка с модулем крупности 2,5. При применении песка с другиммодулем крупности величина П/Ц корректируется по графику черт. 12.

Графикдля корректировки пескоцементного отношения, обеспечивающего заданнуюудобоукладываемость мелкозернистой бетонной смеси в зависимости от крупностипеска

Модуль крупности песка: 1 — 2,5; 2 — 2,0; 3 — 1,5; 4 -1,0

Черт.12

9.2.6. Рассчитывают расход цемента на 1 м³начального состава бетона по формуле

                                                                             (20)

где П/Ц — соотношение между песком и цементом, определенное поп. 9.2.5;

В/Ц— водоцементное отношение, определенное по п. 9.2.4;

 — средняяплотность бетонной смеси, кг/м³, принимаемая ориентировочно по табл.15.

Таблица15

Ориентировочные значения средней плотностимелкозернистой бетонной смеси

Удобоукладьшаемость бетонной смеси		Средняя плотность, кг/м3
ОК, см	Ж, с	при В/Ц < 0,5	при В/Ц > 0,5
5-9	—	2200	2170
1-4	—	2190	2150
—	5-10	2180	2140
—	11-20	2160	2130

Примечание.Значения средней плотности бетонной смеси в таблице приведены для кварцевогопеска с модулем крупности 1,5-2,0, для песка с модулем крупности более 2,0  увеличивают на 30кг/м³, для песка с модулем крупности от 1,0 до 1,5  уменьшают на 70 кг/м³.

9.2.7. Рассчитывают расход песка и воды на 1 м³начального состава бетона:

П = Ц · П/Ц,                                                                                            (21)

В = Ц · В/Ц,                                                                                              (22)

где Ц — расход цемента,кг, определенный в п. 9.2.6.

9.2.8. Приизменении режимов тепловой обработки бетонов, времени определения прочностибетона в отпускном и проектном возрасте, методики определения активностицемента при пропаривании начальный состав следует уточнять по базовым зависимостям»прочность — Ц/В«, построенным на основании анализастатистических данных прочности бетона, изготовленного на конкретных материалахи по режимам, принятым на данном производстве.

9.2.9. Начальный состав бетона, рассчитанный по пп. 9.2.1- 9.2.7(Ц, П, В), проверяют наопытном замесе с целью уточнения и корректировки удобоукладываемости бетоннойсмеси. Для этого изготавливают замес необходимого объема и определяютудобоукладываемость по ГОСТ 10181.1-81.Если оказывается, что удобоукладываемость опытного замеса не соответствуетзаданной, то производят корректировку начального состава бетона. При этомповышение осадки конуса или снижение жесткости бетонной смеси достигают за счетдобавления в пробный замес воды и цемента (в заданном соотношении, равномпринятому В/Ц), а снижение осадки конуса или повышение жесткостидостигают за счет добавления в пробный замес песка.

При корректировкеудобоукладываемости начального состава допускается только разовое введение впробный замес воды и цемента или песка. Если разовое введение указанныхкомпонентов не приводит к требуемой удобоукладываемости, то скорректированныйпробный замес следует повторить.

Удобоукладываемостьбетонной смеси признают соответствующей заданной, если осадка конуса имеетотклонение не более ± 1 см, а жесткость не более ± 3 с.

9.2.10. В подобранном по удобоукладываемости начальномсоставе бетона определяют фактическую среднюю плотность бетонной смеси  по ГОСТ 10181.2-81 ирассчитывают фактическое соотношение между песком и цементом по формулам:

                                                                         (23)

                                                                                 

где П1, Ц1- расходы песка и цемента на пробный замес начального состава бетона, кг;

ΔП,ΔЦ — расходы песка и цемента, идущие на корректировку,удобоукладываемости бетонной смеси начального состава, кг.

Рассчитывают фактическийначальный состав бетона по формулам (20)- (22), подставляя фактические значениясредней плотности бетонной смеси и соотношения между песком и цементом.

9.2.11. Изполученного начального состава бетонной смеси изготавливают контрольные образцыдля определения прочности бетона после его твердения по принятому режиму.

9.2.12. Дополнительные составы бетона рассчитывают,изменяя Ц/В, принятое в начальном составе по п. 9.2.4,на ± 0,3 — 0,5 и, принимая значения В равными расходу воды в подобранноми откорректированном начальном составе, величину средней плотности бетоннойсмеси увеличивают на 20 — 30 кг/м³ для состава с большим Ц/Ви уменьшают на 10-20 кг/м³ для состава с меньшим Ц/В.С учетом этого, используя формулы (20)- (22), рассчитывают Ц и Пдополнительных составов.

Из замесовдвух дополнительных составов изготавливают контрольные образцы для определенияпрочности бетона после его твердения по принятому режиму, а также определяютфактические средние плотности и удобоукладываемость бетонной смеси.

9.2.13. По результатам определения прочности бетона вначальном и дополнительных составах строят базовые зависимости прочности бетонапосле тепловой обработки в проектном возрасте и фактической средней плотности взависимости от Ц/В. По этим зависимостям определяют значение Ц/В,обеспечивающее получение бетона с заданной отпускной и проектной прочностью, исоответствующее ему значение средней плотности бетонной смеси.

9.2.14. Наосновании определенного Ц/В и средней плотности по пп. 9.2.6,9.2.7рассчитывают номинальный состав бетона.

9.3. Расчет иподбор номинального состава мелкозернистого бетона с пластифицирующимидобавками.

9.3.1. При применении пластифицирующих добавокопределение их оптимальных дозировок проводят по п. 8.6.1.

9.3.2. Расходводы с пластифицирующими добавками снижается при добавке суперпластификатора на15 — 25 %, с сильнопластифицирующей добавкой — на 15 — 20%, сосреднепластифицирующей добавкой — на 15 — 10%, со слабопластифицирующейдобавкой — на 3 — 7 %.

Наибольшееснижение водопотребности бетонной смеси соответствует наибольшему количествувведенной добавки.

9.3.3. Поводоцементному отношению начального состава и сниженному расходу водыопределяют расход цемента

                                                                                             (25)

где Ц1 -расход цемента, кг, при введении пластифицирующей добавки;

В1- расход воды, л, при введении пластифицирующей добавки.

9.3.4. Далее определяют расход песка в бетоне сдобавкой:

                                                                             (26)

9.3.5. Начальный составбетона с добавкой, рассчитанный по пп. 9.3.1- 9.3.4, в опытномзамесе корректируют по заданной удобоукладываемости бетонной смеси по п. 9.2.9.

9.3.6. Вподобранном по удобоукладываемости начальном составе бетона определяют среднююфактическую плотность бетона и фактическое соотношение между песком и цементомпо п. 9.2.10.

9.3.7. Изполученного начального состава бетонной смеси изготавливают контрольные образцыдля определения прочности бетона после его твердения по принятому режиму.

9.3.8.Дополнительные составы бетона рассчитывают и корректируют по п. 9.2.12.

9.3.9. Порезультатам прочности бетона начального и двух дополнительных составов строятбазовые зависимости по п. 9.2.13.

9.3.10. Наосновании определенного Ц/В отношения, средней плотности по пп. 9.2.6и 9.2.7рассчитывают номинальный состав бетона с добавкой.

Пример.По заданию необходимо подобрать состав бетона с требуемой отпускной прочностью14 МПа и прочностью в возрасте 28 сут после тепловлажностной обработки 20 МПа.Заданная удобоукладываемость бетонной смеси ОК = 3 см. Портландцементгарантированной марки 400, с активностью при пропаривании 31 МПа. Нормальнаягустота цемента 26 %. Песок с модулем крупности 1,65. Режим тепловой обработки2+4+6+2 ч при температуре изотермического прогрева 80 °С.

Расчет иподбор номинального состава производят в следующем порядке.

Цементно-водноеотношение Ц/В, обеспечивающее отпускную прочность, определяют почерт. 9.На основании данных по цементу (активность при пропаривании 31 МПа) и бетону (R4ч = 14 МПа)определяют, что Ц/В = 1,65.

Цементно-водноеотношение, обеспечивающее заданную прочность бетона в возрасте 28 сут послетепловой обработки, определяют по черт. 10.При гарантированной марке цемента 400 и прочности бетона  = 20 МПа Ц/В= 1,80. Из двух Ц/В назначают большее Ц/В = 1,80 (В/Ц= 0,56).

Определяютсоотношение между песком и цементом по табл. 14 интерполяциеймежду В/Ц = 0,5 и 0,6 и получают П/Ц = 3,4.Полученное значение П/Ц необходимо откорректировать дляиспользуемого песка с модулем крупности 1,65 по черт. 12.Получают П/Ц = 3,0.

Рассчитываютрасход цемента, песка и воды на 1 м³ начального состава бетона поформулам (20) — (22), принимая значение средней плотности бетонной смеси потабл. 15равное 2150 кг/м³:

П = 471 · 3,0 =1415 кг;

В = 471 · 0,56 =264 л.

Корректировкуудобоукладываемости бетонной смеси в опытном замесе производят в следующемпорядке.

Из расчетногосостава бетона изготавливают опытный замес объемом 10 л. Расход материалов назамес: Ц = 4,71 кг, П = 14,15 кг, В = 2,64 л. Определяютосадку конуса ОК = 1 см. Для увеличения подвижности бетонной смеси взамес добавляют 0,5 кг цемента и 0,28 л воды, сохраняя В/Ц =0,56; перемешивают и определяют осадку конуса ОК = 3 см, среднююплотность бетонной смеси ρсм = 2170 кг/м³ ина основании фактической плотности бетонной смеси пересчитывают фактическийсостав бетона.

Откорректированныйпо подвижности и рассчитанный по фактической плотности состав принимают заначальный состав бетона по формулам:

П = 507 · 2,72 =1379 кг,

В = 507 · 0,56=284 л.

Из полученногозамеса изготавливают контрольные образцы для определения отпускной и марочнойпрочности. Испытания показали, что  

Дляопределения номинального состава бетона строят базовые зависимости по отпускнойи марочной прочности. Для этого рассчитывают два дополнительных состава бетонас Ц/В = 2,2 и 1,4 при расчетном значении средней плотности: ρсм= 2170 + 30 = 2200 кг/м³ и 2170 — 20 = 2150 кг/м³соответственно.

Расход водыпринимают равным начальному составу В = 284 л и рассчитывают расходыцемента и песка:

для Ц/В= 2,2:

Ц = 284 · 2,2 = 625 кг;

П= ρсм · 1 — Ц — В = 2200 — 625 -284 = 1291 кг;

для Ц/В= 1,4:

Ц = 284- 1,4 = 398 кг;

П =2150 · 1 — 398 — 284 = 1468 кг.

По двумрасчетным дополнительным составам изготавливают бетон, определяют подвижность,фактическую плотность ρсм2 = 2205 кг/м³и ρсм3 = 2153 кг/м³ соответственнодля Ц/В = 2,2 и 1,4, а также формуют контрольные образцы дляопределения отпускной и марочной прочности. Подвижность бетонной смеси в двухданных составах может несколько отличаться от подвижности начального составабетона. Если это отличие превышает пределы, указанные в п. 9.2.9,то необходимо провести корректировку удобоукладываемости дополнительныхсоставов в соответствии с пп. 9.2.9и 9.2.10.

По даннымиспытаний начального и двух дополнительных составов бетона строят базовыезависимости отпускной и марочной прочности и фактической средней плотностибетонной смеси от Ц/В.

На основанииданных черт. 13 определяют,что для обеспечения отпускной прочности 14 МПа Ц/В = 1,72, приэтом R28сут = 21,5 МПа, а ρсм =2205 кг/м³. Номинальный состав бетона, пересчитанный по формулам,следующий (на 1м³):

Ц = В · Ц/В= 284 · 1,72 = 488 кг;

П = 2160 · 1 — 488 — 284 = 1388 кг;

В = 284 л.

Базовыезависимости

а — прочности бетона от Ц/В: 1 -отпускная прочность; 2 — нормативная прочность; б — средней плотности бетоннойсмеси от Ц/В

Черт.13

Данныепостроенных базовых зависимостей могут быть использованы при определении Ц/Вотношения для составов мелкозернистого бетона марок 150 — 300 при использованиитех же материалов.

10. ПОДБОР СОСТАВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА СМИНЕРАЛЬНЫМИ ДОБАВКАМИ

10.1.Настоящий подбор состава относится к случаю использования минеральных добавок МДв качестве самостоятельного компонента бетона, а не в составе вяжущего.

10.2. Расчет иподбор номинального состава мелкозернистого бетона начинают с определенияисходного состава.

Исходным составом являетсяпроизводственный или лабораторный состав мелкозернистого бетона без минеральныхдобавок, обеспечивающий требуемую отпускную и марочную прочность при заданнойудобоукладываемости бетонной смеси. При отсутствии этого состава егорассчитывают в соответствии с разд. 9.

10.3.Минеральные добавки обладают вяжущими свойствами, что обусловленовзаимодействием добавок с продуктами гидратации цемента. При расчете составабетона эти свойства учитывают коэффициентом цементирующей эффективности Кц.э.

10.4. Определениекоэффициента цементирующей эффективности минеральной добавки.

10.4.1. Ориентировочное цементно-водное отношение Ц/Вбетона с добавкой рассчитывают в размере 40 % общего количества цемента иминеральных добавок (Ц + МД = %) по формуле

                                                                          (27)

где Ц/В, Ц/Висх— цементно-водные отношения бетона с добавкой и исходного состава;

 -ориентировочное значение коэффициента цементирующей эффективности добавки,принимаемое по табл. 16;

МД/Ц — отношение массы добавки к массецемента определяют по табл. 17 в зависимостиот доли минеральных добавок, принимаемой на этом этапе 0,25 (20 %) дляприродных добавок осадочного происхождения и 0,67 (40 %) для природных добавоквулканического происхождения и искусственных добавок.

Таблица16

Ориентировочные значения коэффициентацементирующей эффективности минеральных добавок

Минеральные добавки	Коэффициент цементирующей эффективности дляобеспечения прочности бетона
	пропаренного	нормального твердения
Золы-уноса кислые	1,10-1,30	0,7-0,8
Золы-уноса высоко кальциевые	0,80-0,90	0,5-0,6
Отвальная кислая зола	0,4 -0,7	0,2-0,3
Молотый песок	0,2 -0,3	0,1-0,6
Диатомиты и трепелы	2,0 -3,0	1,2-1,7

Таблица17

Соотношения между цементом и минеральнойдобавкой

Доля МД в смеси с цементом	0	10	20	30	40	50	60
	0	0,11	0,25	0,44	0,67	1,0	1,5
	0	9	4	2,33	14	1,0	0,67

10.4.2. Приготавливаютдва вспомогательных состава бетона с Ц/В, отличающихся отполученных в п. 10.4.1на ± 0,2. Расход песка в замесе и соотношение между песком и цементом этихсоставов определяют опытом, подбирая заданную удобоукладываемость бетоннойсмеси при принятых отношениях Ц/В и МД/Ц. При этомкорректировку удобоукладываемости бетонной смеси проводят в соответствии с п. 9.2.9.

10.4.3. Из трех составов бетона (по пп, 10.4.1,10.4.2)изготавливают контрольные образцы для определения прочности через 4 ч послеокончания тепловой обработки, а для монолитного бетона, твердеющего приположительной температуре, — через 28 сут твердения в нормальных условиях.

10.4.4. Порезультатам определения прочности составов бетона в соответствии с п. 10.4.3строят зависимость прочности от Ц/В. По этой зависимостиопределяют цементно-водное отношение Ц/В, обеспечивающееполучение прочности бетона с добавкой, равной прочности исходного состава.

10.4.5.Рассчитывают фактическое значение коэффициента цементирующей эффективности Кц.эпо формуле

                                                                        (28)

где Ц/Висх,Ц/Ввсп — цементно-водные отношения исходного составабетона и бетона с добавкой, имеющих равную прочность.

10.5.Определение оптимальной дозировки минеральной добавки.

10.5.1.Приготавливают дополнительно составы бетона с содержанием добавок в смеси сцементом, %:

природныхосадочного происхождения — 10, 20, 30 и 40;

природныхвулканического происхождения и искусственных молотых — 10, 20, 30, 40 и 50;

высококальциевыхзол-уноса — 20, 30, 40, 50 и 60;

глины — 4, 8,12.

Цементно-водныеотношения этих составов определяют по формуле

                                                                        (29)

Соотношениемежду песком и цементом в каждом дополнительном составе подбирают опытом,регулируя удобоукладываемость в соответствии с п. 10.4.2.

10.5.2. В подобранных по удобоукладываемостидополнительных составах бетона фиксируют фактическую среднюю плотность бетоннойсмеси и изготавливают контрольные образцы для определения прочности бетона вотпускном и проектном возрасте.

10.5.3. В качестве оптимального количества добавки всмеси ее с цементом принимают то, при котором получена максимальная прочностьдополнительного состава бетона.

Для этогосостава рассчитывают фактический расход цемента и добавки по формулам:

                                                             (30)

МД = Ц· МД/Ц .                                                                                      (31)

Расход воды ипеска рассчитывают по формулам (21) и (22).

10.5.4.Приготавливают два состава бетона с найденным в п. 10.5.2оптимальным отношением МД/Ц, отличающимся от Ц/Воптимального дополнительного состава на ± (0,2 — 0,4) и принимают значения Вравными расходу воды в оптимальном дополнительном составе, откорректированномпо удобоукладываемости, а величину средней плотности бетонной смеси увеличиваютна 20 — 30 кг/м³ для состава с большим Ц/В и уменьшаютна 10 — 20 кг/м³ для состава с меньшим Ц/В. С учетомэтого рассчитывают состав бетона в соответствии с п. 10.5.3.

Из замесовэтих составов изготавливают контрольные образцы для определения прочностибетона в отпускном и проектном возрасте, а также определяют фактическуюплотность и удобоукладываемость бетонной смеси.

10.5.5. Порезультатам определения прочности бетона дополнительного оптимального состава идвух откорректированных строят базовые зависимости прочности бетона в отпускноми проектном возрасте и фактической средней плотности бетонной смеси взависимости от Ц/В. По этим зависимостям определяют минимальноезначение Ц/В, обеспечивающее получение бетона с заданнойотпускной и проектной прочностью и соответствующее ему значение среднейплотности бетонной смеси.

10.5.6. Наосновании определенного по базовой зависимости Ц/В и среднейплотности бетонной смеси по п. 10.5.3рассчитывают номинальный состав бетона.

Пример.Требуется подобрать состав мелкозернистого бетона с минеральной добавкой(кислой) — золой-уноса Ступинской ТЭС. Прочность бетона в возрасте 28 сут послетепловой обработки 20 МПа, отпускная прочность 14 МПа (70 %). Заданнаяудобоукладываемость бетонной смеси ОК = 3 см. Материалы и условиятвердения те же, что в примере разд. 9.

Расчет иподбор номинального состава бетона производят в следующем порядке.

В качествеисходного состава бетона принимают номинальный состав из примера разд. 9 с расходомматериалов на 1 м³:

Ц = 488 кг, П = 1388 кг, В= 284 л при Ц/В = 1,72.

1. Определениецементирующей эффективности золы

Рассчитываюториентировочное отношение Ц/В бетона с золой по формуле (27), принимая по табл. 16

Приготавливаютдва вспомогательных состава с Ц/В, отличающихся от рассчитанногона ± (0,2 — 0,3), например 1,15 и 0,75.

Фактическоесоотношение между песком и цементом вспомогательных составов определяют опытом,подбирая заданную удобоукладываемость бетонной смеси при принятых Ц/В= 1,15 и 0,75 и В/Ц = 0,67.

Для того чтобыпри этом подборе использовать замесы объемом не 7 — 8 л, который необходим дляопределения осадки стандартного конуса, а меньшие, подвижность рекомендуетсяоценивать величиной погружения конуса СтройЦНИИЛ по ГОСТ 5802-86 или расплывомконуса на встряхивающем столике по ГОСТ310.4-81. Объем замеса при использовании этих приборов равен соответственно0,5 л, а связь с осадкой стандартного конуса для мелкозернистого бетонаприведена на черт. 14.

Связь показателей осадки конуса ОК, погружения конуса ПКСтройЦНИИЛ и расплыва конуса РК на встряхивающем столике длямелкозернистой бетонной смеси (без пластифицирующих добавок)

Черт. 14

Послекорректировки удобоукладываемости и определения фактической средней плотностибетонных смесей получают два вспомогательных состава с расходом материалов,рассчитанных по формулам п. 10.5.3:

1. При Ц/В= 1,15 Ц = 430 кг, МД = 288 кг, П = 920 кг, В = 374л.

2. При Ц/В= 0,75 Ц = 320 кг, МД = 214 кг, П = 1015 кг, В = 427 л.

Извспомогательных составов изготавливают контрольные образцы для определенияпрочности через 4 ч после окончания тепловой обработки.

Получают дляпервого состава R4ч= 16,2 МПа, для второго — R4ч= 5,4 МПа.

Строятзависимость прочности от Ц/В (черт. 15).По этой зависимости определяют Ц/В, обеспечивающее получениепрочности 14 МПа, которое равно 1,07, и рассчитывают фактическое значениекоэффициента цементирующей эффективности по формуле (28):

2.Определениеоптимальной дозировки золы

Приготавливаютдополнительные составы бетона с содержанием золы в смеси ее с цементом 10, 20,30, 40 и 50 %. Цементно-водные отношения этих составов, рассчитанные по формуле(29), соответственно равны 1,58; 1,43;1,26; 1,11; 0,95.

Соотношениемежду песком и цементом дополнительных составов определяют опытом, подбираязаданную удобоукладываемость бетонной смеси при рассчитанных Ц/Ви принятых МД/Ц.

Послекорректировки удобоукладываемости дополнительных составов и определенияфактической средней плотности бетонных смесей по формулам п. 10.5.3рассчитывают расход материалов на 1 м³ (табл. 18).

Таблица18

Дополнительные составы и прочность через 4 ч после окончаниятепловой обработки

Доля золы в смеси с цементом, %	Ц, кг/м3	МД, кг/м3	П, кг/м3	В, кг/м3
10	466	51	1328	295	14,5
20	435	109	1287	304	15,3
30	394	173	1250	313	15,9
40	355	238	1212	320	14,8
50	320	320	1143	337	12,5

Из дополнительных составов изготавливаютконтрольные образцы для определения прочности через 4 ч и через 28 сут послеокончания тепловой обработки.

По результатамопределения прочности дополнительных составов через 4 ч после окончаниятепловой обработки (см. табл. 18),в качестве состава с оптимальной долей золы в смеси ее с цементом принимаютсостав № 3, имеющий максимальную прочность 15,9 МПа и фактическую среднююплотность бетонной смеси .

Приготавливаютдва откорректированных состава бетона с найденной оптимальной долей золы всмеси с цементом — 30 % и с Ц/В, отличающимися от Ц/В= 1,26 оптимального дополнительного состава на ± (0,2 — 0,4), например 1,45 и1,05. Принимают расход воды в этих составах на 1 м³В = 313л, а для большего Ц/В ρсм = 2130 + 30 =2160 кг/м³, для меньшего 2130 — 20 = 2110 кг/м³.

По формулам п.10.5.3рассчитывают расход материалов на 1 м³:

для Ц/В= 1,45:

Ц = 313 · 1,45 = 454 кг; зола = 454 ·0,44 = 200 кг; П = 2160 — 454 — 200 — 313 = 1193 кг.

для Ц/В= 1,05:

Ц = 313· 1,05 = 329 кг; зола = 329 · 0,44 = 145 кг; П = 2110 — 329 — 145 — 313 = 1323 кг.

Из замесовдвух откорректированных составов изготавливают контрольные образцы дляопределения прочности через 4 ч и через 28 сут после тепловой обработки, атакже определяют фактическую среднюю плотность и удобоукладываемость бетоннойсмеси.

По результатамопределения прочности бетона дополнительного оптимального состава и двухоткорректированных строят базовые зависимости прочности и фактической среднейплотности от Ц/В.

По этимзависимостям (черт. 15,16)определяют минимальное Ц/В, обеспечивающее получение бетона сотпускной прочностью 14 МПа и марочной 20 МПа, которое равно 1,23. При этом Ц/Вполучают марочную прочность 20 МПа при отпускной прочности 15 МПа. Фактическаясредняя плотность бетонной смеси .

Базовые зависимости прочности (а) и средней плотности (б) от отношения Ц/В

1 — прочность через 4 ч после окончания тепловойобработки;

2 — прочность через 28 сут после тепловой обработки

Черт.15

Определение отношения Ц/Вдля расчета фактического значения коэффициента цементирующей эффективности

1 — исходный состав бетона без золы; 2 -вспомогательные составы бетона с 40 %-ным содержанием золы в смеси с цементом

Черт.16

По формулам п.10.5.3рассчитывают номинальный состав бетона на 1м³:

Ц = 313· 1,23 = 385 кг; зола = 385 · 0,44 = 169 кг; П = 2127 — 385 — 169 — 313= 1260 кг.

11. НАЗНАЧЕНИЕ И КОРРЕКТИРОВКА РАБОЧЕГО СОСТАВАБЕТОНА

11.1.Корректировка рабочего состава бетона проводится в случаях:

существенногоизменения качества материалов;

устойчивого(неслучайного) отклонения удобоукладываемости бетонной смеси от заданногоинтервала;

устойчивого(неслучайного) отклонения прочности бетона от среднего уровня.

11.2. В соответствии с п. 4.1 ГОСТ 27006-86 существеннымизменением качества материалов, требующим корректировки рабочего составабетона, является изменение:

активностицемента на 2,5 МПа и более:

нормальнойгустоты цемента на 1,5 абс. % и более;

содержанияилистых, глинистых и пылевидных частиц на 1,5 абс. % и более;

содержания пескав щебне и щебня в песке на 2 абс. % и более;

влажностизаполнителей на 0,5 абс. % и более;

осадки конусаили жесткости бетонной смеси соответственно на 2 см или 5 с и более.

11.3.Отклонение удобоукладываемости (подвижности или жесткости) бетонной смесисчитают устойчивым, если:

из последнихдесяти результатов определения показателя удобоукладываемости разных замесовтри результата выходят за границу заданного интервала в одну и ту же сторону;

подряд дварезультата определения показателя удобоукладываемости разных замесов выходят заграницу заданного интервала в одну и ту же сторону.

11.4. Отклонение прочности бетона от среднего уровнясчитают устойчивым, если:

средняяпрочность бетона в партии по ГОСТ 18105-86 в двух партияхподряд ниже требуемой;

средняяпрочность бетона в партии в трех партиях подряд выше верхней предупредительнойграницы по ГОСТ18105-86;

в десятипартиях подряд средняя прочность бетона в партии выше (или ниже) среднегоуровня прочности.

11.5.Регулирование удобоукладываемости бетонной смеси при изменении влажностизаполнителей рабочего состава следует проводить корректировкой расхода воды. Вдругих случаях следует пересматривать номинальный состав бетона.

11.6.Регулирование прочности бетона рекомендуется, как правило, проводитькорректировкой расхода цемента в рабочем составе бетона. В отдельных случаяхрегулирование прочности бетона может производиться без изменения рабочегосостава бетона, например, корректировкой режима твердения бетона.

11.7.Корректировку расходов воды и цемента следует проводить с использованиемпредварительно построенных базовых зависимостей (черт. 17).Для этого на график базовой зависимости наносят точку, характеризующую среднийпоказатель прочности бетона или удобоукладываемости бетонной смеси. Числоединичных результатов, использованных для вычисления среднего показателяпрочности бетона или удобоукладываемости бетонной смеси, принимают по пп. 11.2- 11.4.Из указанной точки на графике проводят линию, параллельную линии базовойзависимости, до пересечения с необходимым средним уровнем (средним уровнемпрочности бетона или серединой интервала удобоукладываемости бетонной смеси) иточку пересечения сносят на ось расхода материала (цемента, воды) или ось Ц/В.

Регулированиепрочности бетона корректировкой расхода цемента

Черт.17

11.8. Прикорректировке расхода воды в пределах 10 л или расхода цемента в пределах 30 кгна 1 м³ бетона допускается не корректировать расход заполнителей.При корректировке номинальных расходов воды и цемента в больших пределахследует скорректировать и номинальный расход песка и крупного заполнителя поформулам:

Пнов = К· r · (П + Щ) ;                                                                             (32)

Щнов = К· (1 — r) · (П+ Щ) ,                                                                   (33)

где П и Щ — расходыпеска и крупного заполнителя до корректировки;

Пнови Щнов — то же, после корректировки;

К -коэффициент изменения объема бетонной смеси;

r -доля песка в смеси заполнителей (по массе).

Коэффициент Крассчитывают по формуле

К = 1 — 0,001 (DВ+ DЦ/ρц),                                                                     (34)

где DВ и DЦ— изменение расхода воды и цемента при корректировке;

ρц— плотность цемента.

Пример 1. Бетонная смесь имеет заданнуюподвижность ОК = 3 см. При влажности заполнителей Wп = 2 % и Wщ = 1 % былпроизведен расчет рабочего состава по формулам (5), (6) ГОСТ 27006-86.

Номинальныйсостав бетона:

Ц = 363 кг, П = 590 кг, Щ = 1231 кг, В= 166 л.

Рабочий составбетона при влажности песка Wп= 2 % и щебня Wщ= 1 %:

При контролеподвижности бетонной смеси было зафиксировано ее увеличение до 7 см. В случае,если подвижность бетонной смеси изменилась в связи с изменением влажностизаполнителей и снижение расхода воды в дозировочном отделении на 10 л/м³не снизило подвижность бетонной смеси, в лаборатории производят определениевлажности заполнителей и корректировку рабочего состава. Например, влажностьзаполнителей песка и щебня следующая:

Wп = 4 % и Wщ = 2 %

В = 186 — 23,6 — 24,6 = 137,8 л.

Рабочий составбетона при изменившейся влажности:

Ц = 363 кг, П= 614 кг, Щ = 1255 кг, В = 137,8 л,

Wп = 4 % , Wщ = 2 % .

Данный составбетона передают на производство.

Пример 2.Бетон с тем же номинальным составом, что в примере 1, приконтроле отпускной прочности сборных изделий имел в десяти последних партияхследующую среднюю прочность: 19,5; 19,2; 19,5; 19,0; 20,5; 18,7; 18; 20,3; 19,5;19,3 МПа. Одно значение, 18 МПа, ниже требуемой прочности бетона RT = 19,3 МПа, однако средирассматриваемых 10 результатов все остальные выше требуемой прочности.Следовательно, по этому признаку корректировка состава бетона не требуется (см.п. 11.4).Так как все 10 результатов были ниже среднего уровня прочности

Rср = 20,6МПа, необходимо несколько увеличить расход цемента для достижения заданногосреднего уровня прочности.

Средняя повсем 10 партиям прочность бетона равна Rcр = 19,3 МПа. Нанесем на черт. 17точку с координатами Ц/В = 1,95 и Rcр = 19,3МПа. Из нее проведем прямую, параллельную базовой зависимости, до пересечения суровнем прочности 20,6 МПа. Полученную точку пересечения снесем на ось абсцисси найдем Ц/В = 2,05. Поскольку расход воды корректировать ненадо, то скорректированный расход цемента составит Цном = 186· 2,05 = 381 кг.

Коррекциярасхода цемента составляет 381 — 363 = 18 кг/м³, что менее 30 кг/м³,следовательно расход песка и щебня можно не корректировать.

ПРИЛОЖЕНИЕ

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ СОХРАНЯЕМОСТИ УДОБОУКЛАДЫВАЕМОСТИБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

1. Общее положение

Методикараспространяется на бетонные смеси, приготовляемые на основе минеральныхвяжущих, на плотных и пористых заполнителях.

2. Термины иопределения

Сохраняемостьудобоукладываемости бетонной смеси — это время, в течение которого смесь впроцессе своего выдерживания после окончания перемешивания теряетудобоукладываемость в пределах диапазонов марок по удобоукладываемости,указанных в ГОСТ7473-85.

3. Проведение опытов

3.1 Материалы.

Следуетприменять цементы, мелкие и крупные заполнители, а также воду и химическиедобавки, удовлетворяющие требованиям стандартов по разд. 3 настоящихРекомендаций.

3.2. Методыопределения удобоукладываемости — по ГОСТ 10181.1-81.

3.3. Оборудование.

Для проведенияиспытаний требуется следующее дополнительное оборудование:

сосуды сгладкими, не впитывающими воду стенками и влагонепроницаемыми крышками — по ГОСТ23932-79Е, ГОСТ1770-74Е;

термометр — поГОСТ13646-68Е;

секундомер -по ГОСТ 5072-79Е;

принеобходимости термостат для выдерживания сосудов с бетонной смесью — по ТУ16.681.032-84.

3.4. Состав бетона.

Состав бетонадолжен обеспечивать заданную удобоукладываемость бетонной смеси сразу послеокончания перемешивания и все другие нормируемые показатели качества бетона.

3.5. Изготовление бетонной смеси.

Перемешиваниебетонной смеси должно происходить в лабораторном или производственномсмесителе.

Объем замесадолжен быть достаточным для проведения измерений в принятом диапазоне измененияудобоукладываемости смесей (табл. 19)с учетом заданной периодичности испытаний (п. 3.7).

3.6.Условия опытов.

Температура в процессеиспытаний должна составлять 20 ± 3°С, если по условиям испытаний непредусмотрены другие условия выдерживания.

3.7. Периодичностьиспытаний.

Первоеизмерение удобоукладываемости следует производить непосредственно послеокончания перемешивания смеси.

Последующиеизмерения должны проводиться не реже чем через 30 мин.

Передпроведением измерений бетонную смесь следует выгрузить на увлажненныйметаллический лист, разрыхлить и усреднить ее состав путем легкогоперемешивания вручную в течение не более 30 с.

Испытанияследует считать законченными, когда достигнута удобоукладываемость соседнегокласса смесей по ГОСТ7473-85 с учетом точности определения жесткости ± 3 с и подвижности ± 1 см(см. табл. 19).

Для каждогоопределения удобоукладываемости следует использовать отдельную пробу бетоннойсмеси, повторное определение удобоукладываемости на этой пробе не допускается.

Таблица19

Рекомендуемые начальные и конечныепоказатели удобоукладываемости бетонных смесей

Осадка конуса OK, см		Жесткость Ж, с
начальная	конечная	начальная	конечная
4	1	25	34
5	2	21	30
8	4	17	26
9	5	14	23
10	6	11	20
13	8	8	17
15	10	7	12
17	12	5	10
		3	8

Примечание.Промежуточные показатели следует принимать по линейной интерполяции.

3.8. Число опытов

Необходимопроведение не менее двух параллельных опытов по определению сохраняемости.

4. Обработкарезультатов

По результатамиспытаний следует определить диапазон времени с момента окончания перемешиваниясмеси до достижения указанного в табл. 18конечного показателя удобоукладываемости.

При отклонениидвух результатов определения сохраняемости менее чем на 25 % следует приниматьсреднее арифметическое из результатов двух определений. При отклонении более чемна 25 % необходимо провести дополнительные измерения и в качестве результатаиспользовать среднее арифметическое двух определений отличающихся не более чемна 25 %.

Сохраняемостьсмесей следует указывать с точностью до 30 ± 5 мин.

По полученнымрезультатам необходимо составить протокол испытаний, в котором указываются:

название иадрес лаборатории;

дата и времяиспытаний;

место отборапробы бетонной смеси;

вид и классбетона;

марка поудобоукладываемости бетонной смеси;

вид и маркацемента;

температура смесив процессе испытаний;

частныерезультаты определения сохраняемости по каждой пробе и средний арифметическийрезультат.

КЛАССИФИКАЦИЯБЕТОННЫХ СМЕСЕЙ ПО СОХРАНЯЕМОСТИ

На основерезультатов определения сохраняемости бетонную смесь относят к одному из классовпо сохраняемости (табл. 20).

Таблица20

Класс смеси		Сохраняемость, мин
Обозначение	Характеристикасохраняемости
С-1	Низкая	Менее 20
С-2	Средняя	20-60
С-3	Высокая	Более 60

Примечание.

Класс С-1 характерен для смесей набыстросхватывающихся цементах; смесей с повышенной температурой; смесей,содержащих добавки-ускорители, а также для смесей с низкими значениями В/Ц.

Класс С-2 для нормально схватывающихся цементов и смесейсо средними значениями указанных факторов.

Класс С-3 для медленно схватывающихся цементов, смесейс пониженной температурой, смесей с добавками-замедлителями схватывания, атакже смесей с повышенным значением В/Ц.

Поиск по каталогу, статьям, СНиПам:

Кроме быстрого и качественного ремонта труб отопления, оказываем профессиональный монтаж систем отопления под ключ. На нашей странице по тематике отопления > https://resant.ru/otoplenie-doma.html < можно посмотреть и ознакомиться с примерами наших работ. Но более точно, по стоимости работ и оборудования лучше уточнить у инженера.

Для связи используйте контактный телефон ООО ДИЗАЙН ПРЕСТИЖ 8(495) 744-67-74, на который можно звонить круглосуточно.