Порядок расчета бетона и его компонентов

Требование к подвижности и жесткости бетонной смесиКонструкции и способ уплотнения Жесткость по стандартному вискозиметру, с Подвижность, см Сборные железобетонные с немедленной распалубкой, формуемые на виброплощадках или с вибронасадком 30…10 – Перекрытия с пустотами, стеновые панели, формуемые в горизонтальном положении на виброплощадках 10…5 1…4 Густоармированные элементы (колонны, ригели, плиты), изготовляемые с применением наружного или внутреннего вибрирования 5…3 5…9 Формуемые на ударно-вибрационных установках 30…20 – Формуемые в кассетах 5…3 7…14 Центрифугированные 5…3 5…10 Гидропрессованные (трубы) 10…5 -Бетонная смесь обладает необходимой удобоукладываемостью только при содержании в ней достаточного количества цемента.

Уменьшение количества цемента до определенных значений повышает опасность расслоения бетонной смеси и может привести к появлению в смеси микропустот и снижению прочности и долговечности бетона.Минимальный расход цемента зависит от консистенции бетонной смеси и крупности заполнителя (табл. 7.2.). Если при определении состава бетона окажется, что расход цемента, требуемый из условия получения заданной прочности, ниже указанных значений, то в расчет принимают минимальный расход цемента.Таблица 7.2Минимальный расход цемента для получения нерасслаиваемой плотной бетонной смесиСмесь Минимальный расход цемента, кг/м3, при предельной крупности заполнителя, мм Особа жесткая (Ж=20 с) Жесткая (Ж=10…20 с) Малоподвижная (Ж=5…10с) Подвижная (ОК=1…10см) Очень подвижная (ОК=10…16см) Литая (ОК > 16см)Примечание: жесткость указана по стандартному вискозиметруДля экономного расходования цемента необходимо, что бы его марка по возможности превышала требуемую прочность бетона:Прочность бетона, МПа……….10 15 20 30 40 50Марка цемента………………….300 400 400 500 600 600При использовании для бетона более низких марок цемента требуется слишком большой его расход.

Наоборот, когда марка цемента излишне высока, может оказаться, что расход цемента будет меньше минимального значения, требуемых техническими условиями для получения бетона необходимой прочности. В этом случая для экономии цемента в бетон целесообразно вводить тонкомолотую добавку (золу, молотый кварцевый песок, известняковую муку и др.).Порядок расчета состава бетонаСостав бетонной смеси выражают двумя способами:первым– соотношением по массе между цементом, песком, гравием (или щебнем) с обязательным указанием водоцементного отношения и активности цемента. Количество цемента принимает за 1, поэтому соотношение между составными частями бетона записывают в виде 1:х:у с указанием В/Ц (например, 1:2:4 по массе при В/Ц=0,6);вторым– расходом материалов по массе (кг) на 1м3 уложенной и уплотненной бетонной смеси, например: цемента – 280; песка – 700; щебня – 1250; воды – 170; итого 2400 кг.Различают лабораторныйсостав бетона, устанавливаемый для сухих материалов, и производственный(полевой) – для материалов в естественно-влажном состоянии.

Лабораторный состав бетона определяют расчетно-экспериментальным путем. Состав бетона предварительно рассчитывают по абсолютным объемам, используя формулы для определения расхода воды, цемента, песка, щебня (гравия), а затем уточняют пробными затворениями.Рекомендуется следующий порядок расчета состава бетона.1. Определяют В/Ц (или Ц/В) в зависимости от требуемой прочности, срока и условия твердения бетона. Водоцементное или цементно-водное отношение находят путем предварительных опытов, устанавливающих зависимость прочности бетона от этого фактора и активности цемента (с применением местных заполнителей) или ориентировочно по формулам:а) для обычного бетона при В/Ц > 0,4 (Ц/В < 2,5)В/Ц=АRu/(Rб+А·0,5Ru);(7.1)б) для высокопрочного бетона при В/Ц < 0,4 (Ц/В > 2,5)В/Ц=А1Ru/(Rб- А1·0,5Ru).

(7.2)Значения коэффициентов А и А1принимают из таблицы 7.3.Таблица 7.3Значения коэффициентов А и А1Материалы для бетона А А1Высококачественные 0,65 0,43 Рядовые 0,60 0,40 Пониженного качества 0,55 0,37Примечание. Формулы (7.1) и (7.2) получены в результате аппроксимации экспериментальной зависимости Rб/Rц= f(Ц/В), показанной на рисунке:При расчете состава бетона иногда необходимо учитывать требования к нему по морозостойкости, водонепроницаемости, прочности на растяжение при изгибе и пр. в этом случае для назначения В/Ц используют соответствующие зависимости, но способ определения состава бетона в принципе сохраняется.2. Определяют расход воды в зависимости от требуемой подвижности бетонной смеси на основании результатов предварительных испытаний или ориентировочно по графикам на рис.

7.1. При этом необходимо учитывать водопоглощение крупного заполнителя, если оно более 0,5 % по массе. Кроме того, графики на рис. 7.1 составлены для расхода цемента до 400 кг/м3с применением гравия и песка средней крупности с водопотребностью 7 %.

В случае использования других заполнителей необходимо вносить соответствующие поправки, указанные в примечании к графикам. а) б)Рис. 7.1. Графики для определения водопотребности В пластичной (а) и жесткой (б) бетонной смеси, изготовленной с применением портландцемента, песка средней крупности (водопотребность 7 %) и гравия наибольшей крупности: 1 – 80 мм; 2 – 40 мм; 3 – 20 мм; 4 – 10 мм;у1- удобоукладываемость по стандартному вискозиметру(Примечания: 1.

Если применяют мелкий песок с водопотребностью свыше 7%, то расход воды увеличивают на 5 л на каждый процент увеличения водопотребности; при применении крупного песка с водопотребностью ниже 7% расход воды уменьшают на 5 л на каждый процент уменьшения водопотребности. 2.При применении щебня расход воды увеличивают на 10 л. 3.

При применении пуццолановых цементов расход воды увеличивают на 15-20 л. 4. При расходе цемента свыше 400 кг расход воды увеличивают на 10 л на каждые 100 кг цемента)3.

Определяют расход цемента:Ц=В:В/Ц. (7.3)Если расход цемента на 1 м3бетона окажется ниже допускаемого по СНиПу (см. табл.

7.2), то следует увеличить его до требуемой нормы или ввести тонкомолотую добавку. Последнюю применяют в случае, если активность цемента слишком высока для бетона данной марки.4. Устанавливают коэффициент раздвижки α для пластичных бетонных смесей по табл. 7.4.Таблица 7.4Оптимальные значения коэффициента α для пластичных бетонных смесей (Вn = 7 %)Расход цемента, кг/м3Оптимальные значения коэффициента α при В/Ц 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 – – 1,26 1,32 1,38 – 1,3 1,36 1,42 – 1,32 1,38 1,44 – – 1,4 1,46 – – – 1,5 1,56 – – -Примечание: при других значениях Ц и В/Ц коэффициент α находят интерполяцией.

2. При использовании мелкого песка с водопотребностью более 7 % коэффициент α уменьшают на 0,03 на каждый процент увеличения водопотребности песка. Если применяется крупный песок с Вn меньше 7 %, коэффициент α увеличивают на 0,03 на каждый процент уменьшения Вn.Проведенные результаты исследований, установившие влияние различных факторов на коэффициент α, показывают, что для жестких бетонных смесейпри расходе цемента Цменее 400 кг/м3α следует принимать равным 1,05-1,15 (в среднем 1,1).

Меньшее значение принимают в случае использования мелких песков.Для жирных составов жестких смесейс расходом Цбольше 400 кг/м3коэффициент α назначают по графику (рис 7.2), при этом уменьшая его значение на 0,05-0,1, а расход цементного теста вычисляя по формуле:ЦТ = В + Ц/ρц. (7.4)Рис 7.2 Зависимость коэффициента раздвижки зерен α отрасхода цементного теста ЦТна 1 м3бетона(при уменьшении модуля крупности песка Мкрна 1 коэффициент αуменьшится на 0,1-0,15, однако он не должен быть менее 1.1)5. Определяют расход щебня Щили гравия по формуле:Щ = 1000/(αПщ/ρнщ+1/ρщ).(7.5)6.

Определяют расход песка по формуле:П=ρп(1000 – Ц/ρц- В – Щ/ρщ) (7.6)(Примечание: формулы (7.5), (7.6) получены на основании решения системы уравнений, составленной из условий абсолютных объемовЦ/ρц+ В + П/ρп+ Щ/ρщ= 1000;и обеспечения требуемой раздвижки зерен щебняЦ/ρц+ В + П/ρп= ПЩα(Щ/ρнщ).где Ц, В, П, Щ- соответственно расходы цемента, воды, песка, щебня, кг/м3; ρц,, ρп,ρщ- истинные плотности цемента, песка, щебня, кг/л; Пщ- пустотность щебня; α- коэффициент раздвижки зерен щебня раствором; ρнщ- насыпная плотность щебня, кг/л.Первое уравнение выведено из условия, что сумма абсолютных объемов компонентов бетона равна 1м3плотного бетона без вовлеченного воздуха, а второе – из условия, что цементно-песчаный раствор должен заполнить все пустоты между щебнем (в стандартно-рыхлом состоянии) с некоторой раздвижкой его зерен, что необходимо для получения удобообрабатываемой бетонной смеси и хорошего связывания зерен заполнителя в единый прочный монолит).7. Проверяют на пробных замесах подвижность (осадку конуса) или жесткость бетонной смеси, при необходимости вносят поправки в расчет состава бетона. Если применяют воздухововлекающие добавки, то количество вовлеченного воздуха учитывают при подсчете расхода песка.Дата добавления: 2017-09-01; просмотров: 1025; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫПохожие статьи:

Состав бетонной смеси выражают двумяспособами:

первым– соотношением по массемежду цементом, песком, гравием (илищебнем) с обязательным указаниемводоцементного отношения и активностицемента. Количество цемента принимаетза 1, поэтому соотношение между составнымичастями бетона записывают в виде 1:х:ус указанием В/Ц (например, 1:2:4 по массепри В/Ц=0,6);

вторым– расходом материалов помассе (кг) на 1м3 уложенной иуплотненной бетонной смеси, например:цемента – 280; песка – 700; щебня – 1250; воды– 170; итого 2400 кг.

Различают лабораторныйсостав бетона, устанавливаемый длясухих материалов, и производственный(полевой) – для материалов вестественно-влажном состоянии.Лабораторный состав бетона определяютрасчетно-экспериментальным путем.Состав бетона предварительно рассчитываютпо абсолютным объемам, используя формулыдля определения расхода воды, цемента,песка, щебня (гравия), а затем уточняютпробными затворениями.

Рекомендуется следующий порядок расчетасостава бетона.

1. Определяют В/Ц (или Ц/В) в зависимостиот требуемой прочности, срока и условиятвердения бетона. Водоцементное илицементно-водное отношение находят путемпредварительных опытов, устанавливающихзависимость прочности бетона от этогофактора и активности цемента (с применениемместных заполнителей) или ориентировочнопо формулам:

а) для обычного бетона при В/Ц > 0,4 (Ц/В< 2,5)

В/Ц=АRu/(Rб+А·0,5Ru);(7.1)

б) для высокопрочного бетона при В/Ц <0,4 (Ц/В > 2,5)

В/Ц=А1Ru/(RбА1·0,5Ru). (7.2)

Значения коэффициентов А и А1принимают из таблицы 7.3.

Таблица 7.3

Значения коэффициентов а и а1

Материалы для бетона АА1Высококачественные0,650,43Рядовые0,600,40Пониженного качества0,550,37

Примечание. Формулы (7.1) и (7.2) полученыв результате аппроксимации экспериментальнойзависимости Rб/Rц= f(Ц/В), показаннойна рисунке:

При расчете состава бетона иногданеобходимо учитывать требования к немупо морозостойкости, водонепроницаемости,прочности на растяжение при изгибе ипр. в этом случае для назначения В/Циспользуют соответствующие зависимости,но способ определения состава бетонав принципе сохраняется.2. Определяют расход воды в зависимостиот требуемой подвижности бетонной смесина основании результатов предварительныхиспытаний или ориентировочно по графикамна рис. 7.1. При этом необходимо учитыватьводопоглощение крупного заполнителя,если оно более 0,5 % по массе.Кроме того,графики на рис.

7.1 составлены для расходацемента до 400 кг/м3с применениемгравия и песка средней крупности сводопотребностью 7 %. В случае использованиядругих заполнителей необходимо вноситьсоответствующие поправки, указанные впримечании к графикам. а) б)

Рис. 7.1. Графики дляопределения водопотребности В пластичной(а) и жесткой (б) бетонной смеси,изготовленной с применением портландцемента,песка средней крупности (водопотребность7 %) и гравия наибольшей крупности: 1 80 мм; 2 40 мм; 3 20 мм; 4 10 мм;у1удобоукладываемость по стандартномувискозиметру(Примечания: 1.Если применяют мелкийпесок с водопотребностью свыше 7%, торасход воды увеличивают на 5 л на каждыйпроцент увеличения водопотребности;при применении крупного песка сводопотребностью ниже 7% расход водыуменьшают на 5 л на каждый процентуменьшения водопотребности. 2.Приприменении щебня расход воды увеличиваютна 10 л.

3.При применении пуццолановыхцементов расход воды увеличивают на15-20 л. 4. При расходе цемента свыше 400 кграсход воды увеличивают на 10 л на каждые100 кг цемента)3.

Определяют расход цемента:Ц=В:В/Ц. (7.3)Если расход цемента на 1 м3 бетонаокажется ниже допускаемого по СНиПу(см. табл.

7.2), то следует увеличить егодо требуемой нормы или ввести тонкомолотуюдобавку. Последнюю применяют в случае,если активность цемента слишком высокадля бетона данной марки.4. Устанавливают коэффициент раздвижкиα для пластичных бетонных смесей потабл. 7.4.Таблица 7.4Оптимальные значения коэффициента αдля пластичных бетонных смесей (Вn= 7 %)Расход цемента, кг/м3Оптимальные значения коэффициента α при В/Ц 0,40,50,60,70,8250–1,261,321,38300-1,31,361,42-3501,321,381,44–4001,41,46—5001,51,56—Примечание: при других значениях Ц иВ/Ц коэффициент α находят интерполяцией.2. При использовании мелкого песка сводопотребностью более 7 % коэффициентα уменьшают на 0,03 на каждый процентувеличения водопотребности песка.

Еслиприменяется крупный песок с Вnменьше 7 %, коэффициент α увеличиваютна 0,03 на каждый процент уменьшения Вn.Проведенные результаты исследований,установившие влияние различных факторовна коэффициент α, показывают, чтодляжестких бетонных смесейприрасходе цементаЦменее 400 кг/м3α следует принимать равным 1,05-1,15 (всреднем 1,1). Меньшее значение принимаютв случае использования мелких песков.Для жирных составов жестких смесейс расходомЦбольше 400 кг/м3коэффициент α назначают по графику (рис7.2), при этом уменьшая его значение на0,05-0,1, а расход цементного теста вычисляяпо формуле:ЦТ = В + Ц/ρц. (7.4)

Рис 7.2 Зависимость коэффициента раздвижкизерен α отрасхода цементного теста ЦТна 1 м3бетона(при уменьшении модуля крупности пескаМкрна 1 коэффициент αуменьшится на 0,1-0,15, однако он не долженбыть менее 1.1)5. Определяют расход щебня Щилигравия по формуле:Щ = 1000/(αПщ/ρнщ+1/ρщ).(7.5)6. Определяют расход песка по формуле:П=ρп(1000 Ц/ρцВ Щ/ρщ) (7.6)(Примечание: формулы (7.5), (7.6) полученына основании решения системы уравнений,составленной из условий абсолютныхобъемовЦ/ρц+ В + П/ρп+ Щ/ρщ= 1000;и обеспечения требуемой раздвижки зеренщебняЦ/ρц+ В + П/ρп= ПЩα(Щ/ρнщ).где Ц, В, П, Щсоответственно расходы цемента, воды,песка, щебня, кг/м3;ρц,,ρп,ρщистинные плотностицемента, песка, щебня, кг/л;Пщпустотность щебня;αкоэффициентраздвижки зерен щебня раствором;ρнщнасыпная плотностьщебня, кг/л.Первое уравнение выведено из условия,что сумма абсолютных объемов компонентовбетона равна 1м3плотного бетонабез вовлеченного воздуха, а второеиз условия, что цементно-песчаный раствордолжен заполнить все пустоты междущебнем (в стандартно-рыхлом состоянии)с некоторой раздвижкой его зерен, чтонеобходимо для получения удобообрабатываемойбетонной смеси и хорошего связываниязерен заполнителя в единый прочныймонолит).7.

Проверяют на пробных замесах подвижность(осадку конуса) или жесткость бетоннойсмеси, при необходимости вносят поправкив расчет состава бетона. Если применяютвоздухововлекающие добавки, то количествововлеченного воздуха учитывают приподсчете расхода песка.Дата: 12-04-2015Просмотров: 151Комментариев: Рейтинг: 30Для того чтобы строительные работы были произведены максимально правильно и точно, необходимо провести расчет количества бетона, который вам потребуется в дальнейшем.Правильный расчет необходимого количества бетона позволит снизить затраты на излишки материалов.Чтобы получить бетон высшего качества, необходимо смешать правильные пропорции компонентов. Таким образом вы сможете уберечь себя от ненужных затрат на излишки материала, который необходимо будет куда-то деть, пока раствор не застыл.

Расчет объема бетона и пропорций составляющих

Можно купить готовый бетон, а можно сделать его самому. Для того чтобы замесить раствор собственными руками, понадобится цемент, песок, щебень и вода. Используем для смеси формулу 1 часть цемента + 2 части песка + 4 части щебня и немного воды.

Актуальным остается вопрос, сколько понадобится раствора на решение вашей задачи.

Приступим к расчетам:

Точные пропорции составляющих бетона.

Запомните, бетон имеет разную усадку. Все зависит от пропорций каждого из компонентов.

Так, например, если в растворе увеличено соотношение цемента и воды, то это повлечет за собой большую усадку материала. Еще одним важным фактором, который окажет воздействие на усадку бетона, может стать способ его утрамбовки. Дело в том, что при уплотнении массы штыковой лопатой раствор дает усадку меньше, чем при работе глубинным вибратором.

Поэтому составьте схему конструкции, которую планируете бетонировать, умножьте ее длину на ширину и высоту. С учетом среднего коэффициента усадки (1,015-1,020) вы получите объем, который вам понадобится для проведения работ.После сооружения опалубки перепроверьте соответствие показаний длины, ширины и высоты конструкции показаниям схемы, составленной ранее. Это очень важно, ведь ошибки и неточности на данном этапе могут повлиять на расчет объема бетона.

В результате вам либо не хватит его, либо придется быстро решать, куда его можно деть. При конструировании опалубки постарайтесь использовать фанеру влагостойкого формата и стальные панели.Далее вам необходимо из рассчитанного количества бетона вычесть объем проемов инженерных сетей. Для определения точных данных используйте следующие формулы:

если инженерная сеть имеет форму цилиндра: V=π *r2*h или V=S*h, где V — объем цилиндра, π — значение 3,14, r — радиус окружности, h — высота и S — площадь фигуры;если инженерная сеть имеет форму параллелепипеда: V = a*b*h или V= S*h, где а — длина, b — ширина.

Теперь можно произвести расчет стоимости необходимого объема бетона.

Так, на производство 1 кубометра раствора потребуется 0,35 м3песка, 0,75 м3щебня, 230 кг цемента, 30 л воды и 60-100 кг арматуры (если заливается фундамент). Исходя из этих данных вы сможете быстро и точно рассчитать затраты на производство бетона. Но помните, даже если вы планируете самостоятельно изготовить раствор, затраты на доставку составляющих тоже стоит включить в смету.

Вернуться к оглавлению

Расчет объем бетона для фундаментов разных типов.

Если вы не желаете самостоятельно изготавливать бетон или объем, который необходим, вам не по силам, то его всегда можно заказать у производителя. Но не забывайте, что бесплатный сыр только в мышеловке.

Потому не гонитесь за самыми низкими ценами на рынке, ведь в результате качество смеси вас огорчит. Низкая цена может быть обусловлена только некачественным сырьем. Также не стремитесь купить бетон по самой высокой цене, ведь наценку на товар компании осуществляют самостоятельно.

Прежде чем выбрать продавца, выясните оптимальную шкалу стоимости бетона. Она включает в себя затраты на приобретение сырья, расходы на лабораторию, на оборудование, на улучшение работы предприятия. Стоимость доставки не включают в цену бетона.

Для расчета себестоимости предложенной кубатуры вам пригодится расчет объемов сырья для самостоятельного приготовления 1 кубометра раствора, описанный выше.

Если вы начали работу с бетоном во время холодов или в преддверии зимы, то впишите в смету специальные морозоустойчивые добавки.

Также для улучшения качества сцепки бетона и предотвращения возможных трещин нужно добавить в раствор пластификатор. Он способствует повышению подвижности и текучести бетона, более качественной укладке раствора, блокирует возможные расслоения и увеличивает срок службы бетона в 2 раза.

Выбор качественных материалов гарантирует долгосрочность его службы, а правильные расчеты объема обезопасят вас от излишних трат.

Источники:

• poznayka.org
• studfiles.net
• ostroymaterialah.ru