Расчет состава бетона - Изготовление железобетонных колонн

Разработать параметры получения тяжелого бетона марки 500 для колонн предварительно - напряженных для промзданий. Размеры колонн выбрать по своему усмотрению, используя ГОСТ на колонны. Отпускная прочность 85%, жесткость бетонный смеси 10 сек, способ формования - агрегатно - поточный с уплотнением на виброплощадке, применяемыематериалы: портландцемент марки ПЦ 500 Д5 низкоалюминатный ( =4%) по ГОСТ 10178-76 с нормальной густотой 25%, заполнители: песок средней крупности Мкр=2,5 плотностью 2,65 г/, насыпной плотностью 1,48 г/, крупный заполнитель - гранитный щебень 5-20 мм, применяемые добавки - С-3.

Ориентировочное определение состава бетона

1. Определение водоцементного отношения ориентировочно производят по формулам:

при В/Ц < 0,4

При В/Ц > 0,4;

Где - марка бетона по прочности, МПа (кг/см );

- активность цемента, МПа (кг/см2);

Ц / В - цементно-водное отношение.

Значение коэффициентаучитывающего качество материала, для высокопрочного бетона равно 0,65 и 0,43 соответственно.

Таким образом 0,43*500/(500 + 0,5*0,43*500) = 215/(500 - 107,5) = 215/392,5 = 0,55.

2. Расход воды (водопотребность бетонной смеси) определяют ориентировочно в зависимости от требуемой подвижности (жесткости) бетонной смеси, вида и крупности заполнителя по таблице из методических указаний, при необходимости с внесением поправок.

Для Ж1 расход воды 175 л/. Этот расчет для НГ 26 - 28 % и песка Мкр=2. При изменении нормальной густоты цементного теста на каждый процент в меньшую сторону расход воды следует уменьшить на 3-5 л/, в большую - увеличивать на то же значение. В случае изменения модуля крупности песка в меньшую сторону на каждые 0,5 его значения необходимо увеличить, а в большую сторону - уменьшать расход воды на 3-5 л/м3. Итого получаем 175 - 5 - 5 = 165 л/м3

3 .Расход цемента определяют по СНиП 82-02-95, который устанавливает федеральные минимальные нормы расхода различных видов цементов для приготовления бетонов для сборных и монолитных бетонных и железобетонных изделий и конструкций массового производства.

Базовые нормы расхода цемента для тяжелых бетонов, используемых при производстве изделий по поточно-агрегатной, конвейерной и стендовой технологиям.

По таблице из методических указаний получаем: расход цемента при производстве изделий по поточно - агрегатной технологии, в условиях тепловой обработки при отпускной прочности 90%, для бетона М500 равен 595 кг/.

Учитываем коэффициенты перехода. Для перехода от М400 к М500 к = 0,87, для напряженных изделий к = 1,08, для Ж1 к = 0,93.

Расход цемента: 595*0,87*1,08*0,93 = 550 кг/.

В/Ц = 0,55 Ц = 165/0,55 = 300

    4. Определение расхода крупного заполнителя. Расход щебня (гравия) на 1 м бетона вычисляют, исходя из следующих двух условий: 1) содержание крупного и мелкого заполнителя должно позволять получить бетон плотного строения, т. е. сумма абсолютных объемов компонентов, расходуемых на 1 м3 хорошо уплотненной бетонной смеси, для получения плотного бетона, должна равняться 1000 л:

Ц/рЦ + В/рВ + П/р + Щ/рЩ = 1000;

2)цементно-песчаный раствор в бетонной смеси должен заполнить пустоты между зернами крупного заполнителя с учетом их некоторой раздвижки, что необходимо для получения удобоукладываемой бетонной смеси и связывания зерен заполнителя в единый прочный монолит. Необходимый объем раствора можно определить, если принять, что раздвижка зерен крупного заполнителя увеличит его пустотность на некоторый коэффициент (больше единицы).

Таким образом, необходимый объем растворной составляющей в бетонной смеси определяют из равенства:

Ц/р + В/рВ + П/р = Щ/рЩ * VЩ * Э

Где Ц, В, П, Щ - расходы цемента, воды, песка и щебня (гравия), кг/ м3 ; рЦ, рВ, рП, рЩ - плотность цемента, воды, песка и щебня (гравия), кг/м3;

VЩ - межзерновая пустотность щебня (гравия), %.

Пустотность щебня (гравия) определяют по формуле:

VЩ = 1 - рНщ /р,

Где рНщ - насыпная плотность щебня (гравия), кг/м3; - коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия) раствором.

Для составов жестких бетонных смесей с расходом цемента более 400 кг/м3 принимают > 1,1.

РНщ = 1,34 -1,37 т/ .

Р = 3,1 т/ .

VЩ = 1 - 1,35/3,1 = 1 - 0,43 = 0,56

Получаем формулу для определения расхода щебня (гравия) на 1 м3 бетонной смеси:

Щ=1000/(VЩ*/ рНщ +1/рЩ);

    1000/(0,56*1,2/1,35 + 1/2,8) = 1000/(0,5 + 0,36) = 1162,8 кг 5. Определение расхода мелкого заполнителя. Расход песка на 1 бетона (1000 л) определяют как разность между абсолютным объемом бетона и суммой абсолютных объемов цемента, воды и крупного заполнителя, кг:

П = [1000 - (Ц/рЦ + В/рВ+ Щ/рЩ )] *рП;

[1000 - (550/3,1 + 165/1 + 1162,8/2,8)]* 2,65 = (1000 - 177,4 - 155 - 415,3) * 2,65 = 642,1 кг.

Перерасчет состава тяжелого бетона с пластифицирующей добавкой.

Исходные данные

Требуется подобрать оптимальный состав бетона с добавкой С-3 при условии, что расход материалов на 1 м3 бетона марки 500 без добавки составляет:

    - ПЦ500Д5 - 550 кг; - песка крупной крупности - 642,1 кг; - щебня фракции 5 - 20 мм - 1162,8 кг; - воды -165 л

В соответствии с "Рекомендациями по применению химических добавок в бетоне" в случае применения низкоалюминатного цемента при введении добавки С-3 расход цемента можно сократить на 8%, при этом количество добавки должно находиться в пределах 0,15-0,25% от массы цемента в пересчете на сухое вещество.

Определяем долю песка в исходной смеси без добавки:rN = 642,1/(1162,8+642,1) = 0.35

Долю песка в составе бетона с добавкой и величину В/Ц оставляем неизменными. Тогда расход материалов при уменьшенном на 15% расходе цемента составит:

Цемента 550 - (550 х 0,15) = 467,6 кг;

В/Ц = 165/550 = 0,3

Вода 467,6 х 0,3 = 140,25 л;

Песка 642,1 + (82,5 + 24,75) х 0,35 = 679,6 кг,

Где 82,5 кг -- дополнительный расход песка за счет уменьшения расхода цемента; 24,75 кг -- за счет сокращения расхода воды;

Щебня 1162,8 + (82,5 + 24,75) х 0,65 = 1232,5 кг,

Где 0,65 - доля щебня в смеси заполнителей;

С-3(сухого) 467,5 х 0,005 = 2,3кг.

Похожие статьи




Расчет состава бетона - Изготовление железобетонных колонн

Предыдущая | Следующая