Классификация бетонов

Rв – предел прочности бетона  на сжатие, МПа.

 

Таблица 2 - Значения коэффициентов, учитывающих  качество материалов

Характеристика материалов для  бетона	А1	А2
Высококачественные	0,65	0,43
Рядовые	0,60	0,40
Пониженного качества	0,55	0,37

 

1.2 Определение расхода воды

 

Определяют расход воды В, кг/м3, в  зависимости от удобоукладываемости  бетонной смеси, вида и крупности  заполнителей, руководствуясь данными  таблицы 3.

 

Таблица 3 - Водопотребность бетонной смеси, кг/м3

Марка бетонной смеси по удобоукладываемости	Показатель удобоукладываемости  бетонной смеси		Расход воды при крупности гравия и щебня, мм
			гравия				щебня
	осадка  конуса, см	жесткость, с. по ГОСТ 1.01.81.1-81	10	20	40	70	10	20	40	70
Умеренно-жесткая	-	10…15	175	160	145	140	180	175	160	155

 

По заданию при наибольшей крупности  зерен гравия (10 мм) расход воды - 175 кг/м3.

Примечание. Данные таблицы 3 справедливы  для бетонной смеси на портландцементе  и песке средней крупности. При использовании пуццоланового портландцемента расход воды увеличивается на 20 кг/м3; в случае применения мелкого песка взамен среднего расход воды также увеличивается на 10 кг, а при использовании крупного песка уменьшается на 10 кг.

 

1.3 Определение расхода цемента

 

Определяют расход цемента Ц, кг/м3, по известным значениям В/Ц и  водопотребности бетонной смеси:

 

Ц=В:В/Ц, (3)

Ц=175/0,57=307 кг/м3

где В –  расход воды, кг/м3;

В/Ц –  отношение массы воды к массе  цемента, определяемое по формулам (1, 2).

Для неармированных сборных бетонных изделий минимальная  норма расхода цемента должна быть не менее 200 кг/м3, для железобетонных изделий – не менее 220 кг/м3. Если расход цемента превышает типовые  нормы, тогда следует проводить  мероприятия по экономии цемента; например путем замены некоторой доли цемента минеральными добавками.

 

1.4 Определение расхода крупного  заполнителя

 

Определяют  расход крупного заполнителя Щ (Г), кг/м3, по формуле:

 

, (4)

 

Г = 1/((0,38*1,1)/1,60)+1/2,67 = 1,59 г/см3 = 1590 кг/м3,

где Vпуст.щ(г) – пустотность щебня (гравия) в  рыхлонасыпанном состоянии, подставляется  в формулу (4) в виде коэффициента, определяемого по формуле (5);

 – насыпная плотность щебня  (гравия), г/см3;

– истинная плотность щебня (гравия), г/см3;

– коэффициент раздвижки зерен  щебня (гравия), для жестких бетонных смесей, при расходе цемента менее 400 кг/м3, коэффициент α принимают 1,05…1,15 (в среднем 1,1).

Может быть уточнена по формуле:

 

, (5)

 

Vпуст.щ(г)=1-1,60/2,57=0,38 г/см3

где – плотность крупного заполнителя в куске, г/см3.

 

1.5 Определение расхода песка

 

Определяют  расход песка П, кг/м3, по формуле:

 

, (6)

 

П = [1-((307/2900)+(175/1000)+(1590/2670)] *2000 = 460 кг/м3

где Ц, В, Щ(Г) – расход цемента, воды, щебня (гравия) в килограммах на 1 м3 бетонной смеси; , , , - истинная плотность материалов, кг/м3.

 

1.6 Определение расчетной плотности  бетонной смеси и коэффициента  выхода бетона

 

Определяют  расчетную плотность бетонной смеси  , кг/м3 по формуле:

 

(7)

Рб.см= 307 + 175 + 460 + 1590 = 2533 кг/м3

и безразмерный коэффициент выхода бетона , равный объему бетонной смеси (1 м3) в уплотненном состоянии, деленному на сумму объемов сухих составляющих, затраченных на её приготовление по формуле:

 

, (8)

 

β = 1/(307/1100) + (460/1600) + (1590/1600) = 1/1,56 = 0,64,

где Ц/ρн.ц.=Vц, П/ ρн.ц.=Vп, Щ(Г)/ ρЩ(Г)=Vщ (Г) – соответствующие  объемы сухих составляющих материалов, затраченных на приготовление 1 м3 бетонной смеси, м3; Ц, П, Щ(г) – расход сухих  материалов на 1 м3 бетона, кг; – насыпная плотность сухих материалов, кг/м3.

Значение  коэффициента выхода бетона обычно находится  в пределах = 0,55…0,75.

2. Экспериментальная проверка и  корректировка номинального состава  бетона

 

Для экспериментальной  проверки номинального состава бетона приготавливают пробный замес бетонной смеси объемом 30…50 литров, на котором  определяют удобоукладываемость бетонной смеси. Удобоукладываемость характеризует  способность бетонной смеси заполнять форму (опалубку) бетонируемого изделия и уплотняться в ней под действием силы тяжести или внешних механических воздействий. Это свойство оценивается подвижностью или жесткостью бетонной смеси. При недостаточной удобоукладываемости бетонной смеси увеличивают расход воды и цемента на 5…10%, не изменяя при этом водоцементного отношения. При повышенной удобоукладываемости увеличивают количество крупного заполнителя и песка на 5…10%, сохраняя при этом их отношение неизменным.

Объем пробного замеса , м3, удовлетворяющего после корректировки состава бетонной смеси требованиям удобоукладываемости, определяют по формуле:

 

, (9)

 

где – масса израсходованных материалов на пробный замес, кг; – средняя плотность бетонной смеси, кг/м3.

Имея объем  бетонной смеси (м3) и расход материалов на пробный замес (кг), определяют номинальный  расход материалов Ц, В, П, Щ(Г) в килограммах  на 1 м3 бетонной смеси по следующим  формулам:

; ; ; . (10)

 

Откорректировав удобоукладываемость  бетонной смеси, проверяют прочность  бетона на сжатие по методике. Для этого  приготавливают ещё два пробных  замеса: один с В/Ц большим на 10…30%, второй – с меньшим на 10…30%, чем у основного пробного замеса.

Величину В/Ц изменяют, увеличивая или уменьшая расход цемента, изменяется также соответственно расход песка; расход крупного заполнителя при  этом остается неизменным. После испытания  бетонных образцов на прочность строят график зависимости прочности бетона от В/Ц и определяют истинное значение В/Ц, соответствующее требуемому пределу прочности бетона, после чего уточняют расход материалов на 1 м3 бетона. Затем, при необходимости, проверяют водонепроницаемость и морозостойкость бетона. В случае несоответствия требуемым значениям состав бетона корректируют вновь изменением В/Ц и затем опять уточняют расход материалов на 1 м3 бетона; таким образом, окончательно получают откорректированный номинальный лабораторный состав бетона.

Ввиду отсутствия техники, мы не можем проводить корректировку. Условно возьмем, что удобоукладываемость  оптимальная.

3. Подбор производственного состава  бетона и расчет материалов  на замес бетоносмесителя

 

В реальных условиях строительства заполнители обычно бывают в естественно-влажностном состоянии, поэтому производственный состав бетона рассчитывают с учетом воды, содержащейся в них. Для этого следует вычислить количество имеющейся воды в щебне (гравии) и песке из расчета на 1 м3 бетона и вычесть её из общего расхода воды, указанного в откорректированном номинальном составе бетона. К расходу щебня (гравия) и песка следует добавить некоторое количество их во влажном состоянии, соответствующее содержанию воды в них.

Расход  материалов на один кубический метр производственного состава бетона – (кг/м3), с учетом естественной влажности заполнителей, рассчитывают по следующим формулам:

= 307 кг/ м3;

= 460(1 + 2,5/100) = 471,5 кг/ м3;

=1590(1+1,25/100)=1609,88кг/м3; (11)

= 175 – (1590*1,25/100 + 460*2,5/100) = 175 – (19,875 + 11,5) = 143,6 кг/м3;

где Ц, Щ(Г), П, В – расход материалов в откорректированном номинальном составе, кг/м3; , - влажность щебня (гравия) и песка в естественном состоянии, %.

На опытном  замесе производственного состава  бетона, подобранного с учетом естественной влажности заполнителей, проверяют  заново удобоукладываемость бетонной смеси. Если удобоукладываемость отличается от заданной, то состав бетонной смеси корректируют изменением расхода воды.

Для проверки прочности бетона на сжатие изготавливают  не менее двух серий контрольных  образцов – кубов размером 150*150*150 мм на каждый срок испытаний через 7 и 28 суток хранения в нормальных условиях.

Плотность бетона считается удовлетворительной, если она отличается от заданной на ±3%. Корректировку состава бетона следует производить изменением состава расхода цемента, для  чего можно использовать ранее полученную зависимость между прочностью и расходом цемента.

Производственный  состав бетона по массе вычисляют  путем деления расхода каждого  компонента бетонной смеси на расход цемента:

= 1: 471,5/307: 1609,88/307 = 1:1,5:5,2. (12)

По объему состав бетона выражают следующим образом:

= 1:0,29/0,28:1/0,28 = 1:1:3,6

где , – производственный расход материалов на 1 м3 бетонной смеси по массе, кг; – то же, по объему, м3.

В заключительной части подбора  состава бетона следует произвести расчет дозировки составляющих бетонной смеси на один замес бетоносмесителя  определенного объема с учетом найденного по формуле (8) коэффициента выхода бетона :

=0,64*0,050*307/1= 9,8 кг;

= 0,64*0,050*143,6/1 = 4,6 кг;

= 0,64*0,050*471,5/1 = 15,1 кг;

= 0,64*0,050*1609,88/1 = 51,5 кг;

где – соответственно масса цемента, воды, песка, щебня или гравия (кг), требуемая на объем готового замеса бетоносмесителя V (м3); – производственный расход материалов с естественной влажностью (кг) на 1 м3 бетона, определяемый по формуле (11).

Заключение

 

Определили номинальный состав проектного бетона: цемент-307 кг/м3; вода - 175 кг/м3;песок - 460 кг/м3; гравий - 1590 кг/м3. Итого 2533 кг/м3. В соотношении 1:1,5:5,2 при  В/Ц = 0,57.

 

 

 

 

4.Методы испытаний свойств бетонных смесей

 

 

ГОСТ 10181-2000

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

 
СМЕСИ БЕТОННЫЕ

 
МЕТОДЫ ИСПЫТАНИЙ

 
МЕЖГОСУДАРСТВЕННАЯ НАУЧНО-ТЕХНИЧЕСКАЯ  КОМИССИЯ  
СТАНДАРТИЗАЦИИ, ТЕХНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ  
И СЕРТИФИКАЦИИ В СТРОИТЕЛЬСТВЕ  
(МНТКС) 

 

ПРЕДИСЛОВИЕ

1 РАЗРАБОТАН Научно-исследовательским, проектно-конструкторским и технологическим институтом бетона и железобетона (НИИЖБ), Всероссийским федеральным технологическим институтом (ВНИИжелезобетон), Проектно-изыскательским и научно-исследовательским институтом по проектированию организации энергетического строительства ОАО «Оргэнергострой»  
ВНЕСЕН Госстроем России  
2 ПРИНЯТ Межгосударственной научно-технической комиссией по стандартизации, техническому нормированию и сертификации в строительстве (МНТКС) 17 мая 2000 г.  
За принятие стандарта проголосовали: 

Наименование государства	Наименование органа государственного управления строительством
Республика Казахстан	Казстройкомитет
Кыргызская Республика	Государственная комиссия при Правительстве  Кыргызской Республики по архитектуре  и строительству
Республика Молдова	Министерство окружающей среды  и благоустройства территорий Республики Молдова
Российская Федерация	Госстрой России
Республика Таджикистан	Комархстрой Республики Таджикистан
Республика Узбекистан	Госкомархитектстрой Республики Узбекистан
Украина	Госстрой Украины

 

 

3 ВЗАМЕН ГОСТ 10181.0-81 - ГОСТ 10181.4-81  
4 ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ с 1 июля 2001 г. в качестве государственного стандарта Российской Федерации постановлением Госстроя России от 14 декабря 2000 г. № 127

 
ВВЕДЕНИЕ

 
Настоящий стандарт гармонизирован с следующими международными стандартами:

 
ISO 4109-80 Бетонная смесь. Определение  консистенции. Испытание на осадку  конуса;

 
ISO 4110-79 Бетонная смесь. Определение  консистенции. Испытание на приборе  Вебе;

 
ISO 4848-80 Бетоны. Определение содержания воздуха в свежеприготовленной бетонной смеси методом давления;

 
ISO 6276-82 Бетоны. Определение плотности  бетонной смеси.

 
В тексте настоящего стандарта использованы следующие положения:  
в подразделе 4.1 - ISO 4109-80 в части применяемого оборудования и методики определения осадки конуса бетонной смеси при определении ее подвижности;  
в подразделе 4.2.3 - ISO 4110-79 в части требований к методике определения жесткости бетонной смеси;  
в разделе 5 - ISO 6276-82 в части соотношения между размером измерительного сосуда и наибольшей крупностью зерен заполнителя и методикой определения средней плотности бетонной смеси;  
в подразделе 6.3 - ISO 4848-80 в части требований к методике определения объема вовлеченного в бетонную смесь воздуха методом давления.  

 

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ 

 

ГОСТ 10181-2000

 
СМЕСИ БЕТОННЫЕ  
Методы испытаний

 
CONCRETE MIXTURES  
Methods of testing

 
Дата введения 2001-07-01

1 Область применения

 
Настоящий стандарт распространяется на бетонные смеси для приготовления  тяжелого, мелкозернистого и легкого бетонов и устанавливает правила отбора проб и методы определения удобоукладываемости, средней плотности, пористости, расслаиваемости, температуры и сохраняемости свойств бетонной смеси.  
Стандарт не распространяется на смеси для приготовления крупнопористых бетонов.

 
2 Нормативные ссылки

 
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие нормативные  документы:  
ГОСТ 8.001-80 ГСИ. Организация и порядок проведения государственных испытаний средств измерений  
ГОСТ 8.326-89 ГСИ. Метрологическая аттестация средств измерений  
ГОСТ 8.383-80 ГСИ. Государственные испытания средств измерений. Основные положения  
ГОСТ 310.2-76 Цементы. Методы определения тонкости помола  
ГОСТ 427-75 Линейки измерительные металлические. Технические условия  
ГОСТ 1770-74 Посуда мерная лабораторная стеклянная. Цилиндры, мензурки, колбы, пробирки. Общие технические условия  
ГОСТ 2789-73 Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики  
ГОСТ 7473-94 Смеси бетонные. Технические условия  
ГОСТ 8269.0-97 Щебень и гравий из плотных горных пород и отходов промышленного производства для строительных работ. Методы физико-механических испытаний  
ГОСТ 8735-88 Песок для строительных работ. Методы испытаний  
ГОСТ 9533-81 Кельмы, лопатки и отрезовки. Технические условия  
ГОСТ 9758-86 Заполнители пористые неорганические для строительных работ. Методы испытаний  
ГОСТ 10180-90 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам  
ГОСТ 13646-68 Термометры стеклянные ртутные для точных измерений. Технические условия  
ГОСТ 22685-89 Формы для изготовления контрольных образцов бетона. Технические условия  
ГОСТ 23932-90 Посуда и оборудование лабораторные стеклянные. Общие технические условия  
ГОСТ 24104-88 Весы лабораторные общего назначения и образцовые. Общие технические условия  
ГОСТ 27006-86 Бетоны. Правила подбора состава