Ремонт
Плитка для фасада постройки 8-11-2012, 10:05

Плитка для фасада постройки

Владельцы недвижимости за городом часто задаются вопросом защиты и украшения различных строений от внешних негативных факторов. Сп...

dom.dacha-dom.ru

Значение водоцементного соотношения бетонной смеси

Изучать графики и таблицы, выясняя точные пропорции составляющих жесткой бетонной смеси, лишь ради того, чтобы залить фундамент или соорудить бетонное перекрытие в частном доме, захочется далеко не каждому. Тем не менее, очень важно знать, какие материалы и в каких количествах используются, чтобы бетон имел максимальную прочность на сжатие, какое значение при этом имеет водоцементное соотношение бетонной смеси, какими характеристиками обладает бетон марки 75, чтобы в последующем отлитая на участке конструкция вела себя так, как ей предназначено проектом.

Схема изготовления бетона.

Предварительный расчет

Составить перечень и заранее завезти к месту строительства все материалы в полном и достаточном объеме вполне по силам человеку, умеющему считать. Наиболее часто в индивидуальном строительстве жесткий бетон используется при изготовлении ленточного фундамента или междуэтажных перекрытий. Перед тем как приступить к строительству, необходимо обеспечить доставку на место предстоящих работ такого количества расходных материалов, чтобы его хватило на намеченный этап. Как рассчитать необходимое количество цемента, песка и гравия? Какие требования предъявляются к этим составляющим бетонной смеси?

При расчете можно принять самое распространенное соотношение между количеством используемого цемента, песка и гравия. Это 1:3:5 соответственно. В этом случае получаем вес необходимой фракции (за исключением цемента) с погрешностью около 10%.

Технологическая схема приготовления бетонной смеси.

Например, планируется отлить из бетона ленточный фундамент под дом. В этом случае проектное значение периметра дома умножается на ширину и высоту планируемого фундамента (все в метрах). Полученное в результате вычислений количество кубических метров умножается на 250 кг (примерно столько цемента уходит на получение куба жесткой бетонной смеси). Остальные составляющие вычисляются из принятого за основу соотношения: песка в 3 раза больше, чем цемента, гравия или щебня (крупной фракции) – в 5 раз. Масса кубического метра затвердевшего бетона составляет около 2,5 т.

Требования к материалам

Грамотно выбранные по качеству и фракциям составляющие для получения прочного жесткого бетона 75 марки – половина успеха. На какие характеристики цемента и наполнителей следует обращать внимание?

Цемент, между качеством которого и прочностью затвердевшего бетона наблюдается прямая зависимость, из соображений экономии на его стоимости берется М200 или М300. Применение более высококачественных цементов обойдется значительно дороже, эту разницу невозможно покрыть за счет некоторого снижения процентного отношения цемента к наполнителям. Прочностные показатели указанных марок цемента при соблюдении водоцементного отношения для бетона позволяют получить на собственной строительной площадке качественный бетон не ниже 75 марки.

Таблица марок бетона и их основных характеристик.

Следует учесть, что марка бетона и марка цемента, который входит в состав смеси, – не одно и то же. Соотношение выглядит примерно таким: для получения бетона, например, 75 марки, потребуется цемент М200 или М300, то есть марка взятого цемента должна быть выше в 2,5-3 раза. Покупая цемент, следует обратить внимание на дату его выпуска, так как с увеличением срока хранения снижается качество, а через 1,5 года хранения даже в идеальных условиях цемент можно будет использовать разве что для обустройства садовых дорожек. На бытовом уровне можно проверить относительное качество цемента. Для этого на раскрытую сухую ладонь насыпается цемент, рука сжимается в кулак. Качественный материал практически без остатка “вытекает” сквозь пальцы.

Имеются требования и к песку. Предпочтительнее применять мелкозернистый (размер отдельно взятой песчинки до 1,25 мм). Он позволяет получить смесь, при использовании которой воздушные промежутки, снижающие жесткость бетона, сведутся к минимуму. Песок должен быть без пыли и инородных включений органического происхождения.

Размер гравия или щебня не должен превышать 1/3 ширины опалубки.

Ни в коем случае для жесткого бетона нельзя использовать щебень из известковых пород.

Если производится армирование, размер частиц не может превышать 1/4 наименьшего размера отливаемой конструкции и 3/4 от просвета между прутьями арматуры. Несоблюдение указанных пропорций может привести к образованию в готовом бетонном изделии пустот, что неминуемо снизит показатели прочности.

Определение количества воды

Что представляет собой готовый бетон? Это осколки прочных каменных пород, полости между которыми заполнены песком, а полости (почти микроскопические) между песчинками заполнены цементом. Таким образом, цемент держит и песок, и крупные каменные фракции. Разумеется, речь идет о цементе, смоченном водой. Для того чтобы прошла реакция затвердения цемента, необходимо воды всего 30% от его массы. Но при таком количественном отношении смесь невозможно сделать пластичной, никакое трамбование не сможет заставить приготовленную смесь, в которую, к тому же, входят еще и песок с гравием, требующие смачивания для скольжения и контакта с цементом, качественно заполнить форму. Из этих соображений воды берется значительно больше. При добавлении большего или меньшего количества воды можно получить пластичный (текучий) бетон, а можно и жесткий.

Одним из компонентов бетона является щебень, составляющий порядка 80% объема готовой бетонной смеси.

Какое влияние может оказать лишняя вода на прочность бетона? Если воды при замесе взять избыточное количество, происходит следующее. Бетон буквально самотеком заполняет форму. Часть воды просачивается сквозь щели опалубки, унося с собой некоторую часть цемента. Потом идет достаточно длительный период испарения, в результате которого в бетоне образуются поры, ведущие впоследствии к растрескиванию. О прочности бетона можно забыть.

Каким должно быть водоцементное соотношение, чтобы жесткая бетонная смесь поддавалась укладке с плотным заполнением формы и, затвердевая, имела максимальную прочность? Для бетона 75 марки это соотношение принимается близким к 0,6, то есть при изготовлении 1 м³ бетона потребуется около 150 кг (л) воды. Но не все так просто.

От водоцементного соотношения бетонной смеси зависит в первую очередь прочность затвердевшего бетона. Чтобы понять эту зависимость, придется немного углубиться в физико-химические процессы, происходящие в бетоне жестком по мере его укладки, уплотнения и затвердевания, чтобы потом со знанием дела произвести правильный замес.

Вода, добавляемая к остальным составляющим бетонной смеси, выполняет две основные функции: участвует в химических процессах, происходящих во время схватывания и затвердевания цемента (примерно 30% веса воды от веса используемого цемента), и обеспечивает бетонной смеси некоторую пластичность (или текучесть), необходимую для того, чтобы можно было распределить смесь так, чтобы в ней не осталось воздушных пузырей при укладке. Таким образом, часть воды, избыточная для цемента, выполняет чисто технологическую функцию. В жестких бетонных смесях именно эта, технологическая часть сводится к минимуму за счет физических усилий, которые необходимо приложить, то есть за счет трамбования жесткой бетонной смеси в форме (опалубке). Трамбование производится либо вручную, либо с использованием вибрационных устройств.

Жесткий бетонный раствор

Жесткие бетонные смеси в отличие от пластичных чаще всего готовятся на месте укладки, так как они затвердевают значительно быстрее последних. При использовании таких смесей обязательно применение трамбовки из-за слабой их текучести.

Жесткая бетонная смесь — это увлажненный сыпучий материал с различными степенями подвижности.

Для индивидуального строительства наиболее предпочтительна приведенная в качестве примера 75 марка бетона из соображений экономичности и достаточной прочности. Экономия объясняется просто: чем выше марка цемента, тем дороже он стоит. Необходимой прочности бетона удается добиться путем правильного соотношения составляющих, в том числе водоцементного соотношения, и точным соблюдением всего технологического процесса – от замеса до полного затвердевания бетона. Точное соответствие получившегося бетона желаемой марке проверить в “домашних условиях” без соответствующего испытательного оборудования не удастся, однако проконтролировать достаточность прочности можно как после полного затвердевания (примерно через месяц), так и по результатам пробного замеса в процессе заливки.

Чтобы приблизиться к максимально возможной прочности бетона, но не особенно при этом занимаясь вычислениями (как, собственно, и поступает застройщик), можно взять за основу приведенное отношение, только не в весовых, а объемных частях. Как это происходит на практике?

Пробный замес

Схема приготовления бетона: 1 – Смешивание сухой смеси с водой, 2 – Замес на фанере, 3 – Бетономешалка, 4 – Шланг для добавления воды, 5 – Цемент, 6 – Песок.

Предполагается, что все работы производятся вручную при помощи совковой лопаты или мастерка (в этом случае порция получается минимальной, зато при неудачной попытке ее не жалко выбросить). Когда более точно будет определено соотношение, разумнее воспользоваться бетономешалкой, применение которой существенно влияет на качество и скорость замеса при сокращении физических нагрузок.

На подготовленную площадку или в емкость с низкими бортами насыпается лопата цемента и 3 лопаты песка. Добавляется немного воды для увлажнения смеси, которая тщательно перемешивается при помощи лопаты. После этого добавляется крупная фракция (5 лопат). В процессе перемешивания вода добавляется постепенно, до получения вязкой однородной смеси. Для пробного замеса, как и для последующих, воду желательно лить из ведра, а не из шланга, для того чтобы видеть, на каком ее количестве следует остановиться.

Проконтролировать качество получившейся бетонной смеси в первом приближении можно так. Руками набирается небольшое количество бетонной смеси, из нее формируется ком шарообразной формы и кладется на любую поверхность. В процессе лепки на руках не должно оставаться следов цемента. Если этот ком затвердевает, сохраняя форму, замес удался. Показатели готового бетона, изготовленного с сохранением полученного водоцементного отношения для бетона, позволяют утверждать о его соответствии 75 марке. Можно приступать к замесу больших объемов с сохранением полученных пропорций. Если ком “оплывает”, значит, существует переизбыток воды, если налицо признаки расслоения, воды недостаточно.

Можно также произвести проверку готового затвердевшего бетона на соответствие его характеристик марке 75, когда время позволяет дождаться полного затвердевания. Несколькими ударами молотка по зубилу можно попытаться расколоть бетон. Если зубило входит в бетон не более чем на 5 мм, бетон соответствует 75 марке. Если никак не удается отколоть кусочек бетона, качество его превосходно!

Нужно помнить основное правило замеса. Добавить в готовую смесь удастся только воду, остальные составляющие, особенно это касается цемента, насыпаются только в указанной выше последовательности. Если в результате пробного замеса не достигнуты необходимые показатели качества бетона, придется замес повторить, немного изменив пропорции. Скорее всего, придется увеличить долю цемента.

Советы по работе с бетоном М75

Жесткие бетонные смеси, в том числе и М75, при замесе и укладке требуют определенных физических усилий. Снизить нагрузку можно, используя бетономешалку небольшого объема и вибратор с вибронаконечником подходящего диаметра.

При работе нельзя забывать о том, что между слоями, если нижний простоял несколько дней, будет плохое схватывание. Поэтому при возведении высокого фундамента либо он сразу армируется вертикальными стержнями на всю высоту, либо, если армирование не применяется, следующий слой заливается, точнее, засыпается и утрамбовывается сразу. Когда трамбование происходит вручную, для более качественного распределения бетонной смеси по опалубке и вокруг прутьев арматуры, а также устранения воздушных полостей не рекомендуется заливать слой более 30 см (примерно на штык лопаты).

Залитая и утрамбованная бетонная смесь укутывается гидроизоляцией, например, полиэтиленовой пленкой, для того чтобы испарение воды не произошло раньше схватывания бетона. В зимнее время при отрицательных температурах свежий бетон желательно утеплить.

Несколько повышенное внимание следует уделить прочности опалубки: она должна выдержать не только массу заполнившей ее бетонной смеси, но и удары трамбовки или вибратора.

Застройщика не должен пугать вид фундамента после снятия опалубки. При применении жестких бетонных смесей, таких, как М75, не удается получить гладкую наружную поверхность. Допускается некоторое количество неглубоких раковин, следы от опалубки также хорошо просматриваются. Отделочные работы все это замаскируют.

Почему в индивидуальном строительстве применяется бетон марки 75? И какие показатели сответствуют ему? Число 75 в марке бетона показывает, что максимальное усилие на сжатие (прочность), которое выдерживает эта марка, 75 кг силы на 1 см² площади. Этой величины достаточно, чтобы обеспечить прочность и долговечность строения при любых нагрузках, которые могут быть произведены жильцами дома. Именно качество бетона определяет нагрузку на сжатие, а нагрузки на растяжение или изгиб помогает гасить армирование металлической арматурой и проволочными решетками.

Когда работы с бетонными смесями производятся со знанием дела, становится понятно, чего и сколько надо взять, в какой последовательности и как правильно со всем этим поступить. В этом случае успех обеспечен. И помните, что важно не переборщить с водой!

o-cemente.info

Подбор состава бетонной смеси и расчет материалов на замес бетономешалки

Прочность и долговечность монолитных бетонных конструкций фундаментов напрямую зависят не только от качества применяемых материалов, способа уплотнения бетонной смеси и условий выдерживания бетона, но, главным образом, и от рационального подбора состава бетонной смеси, ее подвижности (жесткости) и дозировки материалов на замес бетономешалки.

Если объём строительства находится недалеко от бетонного завода (бетонного узла), то лучше заказать доставку бетона нужной марки с определенной подвижностью и крупностью щебня. Транспортирование бетонной смеси необходимо осуществлять автобетоносмесителями, которые не допускают потерю цементного молока, исключают попадание атмосферных осадков и прямое воздействие солнечных лучей, расслоение и нарушение однородности смеси.

В большинстве случаев при «самострое» с помощью наёмных рабочих или небольших строительных организаций, не имеющих опытного специалиста или договора со строительной лабораторией, подбор состава бетона и дозировка материалов производятся «на глазок» лопатами. Подвижность бетонной смеси не контролируется, а для облегчения укладки в смесь добавляют излишнее количество воды, что приводит к нарушению водоцементного (В/Ц) отношения и потере прочности бетона.

Водоцементное соотношение бетонной смеси


Состав бетонной смеси и водоцементное отношение

Главная » Статьи » Состав бетонной смеси и водоцементное отношение

В ранее написанных статьях были освещены свойства бетона и опилкобетон, и далее мы продолжим рассмотрение материалов для строительства. Тема этой статьи – изготовление бетона, его технология, а это — прежде всего пропорция воды, цемента и песка. Обычно от бетона требуется хорошее усилие на сжатие и требования к приданию определенной формы уже готовым блокам или изделиям. Если усилие на сжатие будет не удовлетворительным – то и сложную форму придать будет трудно, а отсюда и упрощение форм фасада здания. Последнее влияет на эстетичность построек и как следствие на красоту и привлекательность.

Зависимость прочности бетона от водоцементного отношения

Соотношение воды, песка и цемента напрямую влияет на параметр усилия на сжатие. В растворе важно соблюсти водоцементное отношение смеси. Чем больше воды – тем меньше прочности у изделия и наоборот.

Это соотношение также оказывает влияние на проницаемость и плотность бетона, а это уже оказывает влияние на долговечность и прочность постройки. Это нужно учитывать когда изделия или постройка находиться в климатически переменных условиях (зима лето) и будет подвержено замораживанию и оттаиванию, или будет находиться в условиях коррозионных сред. Излишки воды, не вступившие в реакцию с бетоном, уходят из раствора после его затвердевания. В последствии могут образовываться пустоты, трещины и другие дефекты.

Процесс затвердевания бетона происходит в следствии химической реакции воды с песком и цементом и носит название – гидратация. Эта реакция идет с выделением тепла. Тепло получило название – теплота гидратации. Чтобы получить качественный раствор, на каждый килограмм цемента требуется четверть литра воды, чтобы цемент полностью вступил в реакцию. При работе следует учитывать воды также и на поверхности раствора.

Водоцементное отношение формула

 в/ц = масса воды/массу цемента= 0,25 или 1:4

На практике соотношение один к четырем не всегда удобно, так как тяжело хорошо перемешать раствор и укладывать кладку не совсем удобно. Часто воды добавляют больше чем это нужно для схватывания бетона. Могут добавлять воду в соотношении 0,35 или даже 0,5. Чтобы повысить прочность бетона и снижения уровня воды в растворе, используются пластификаторы.

Пластификаторы это химические элементы, при использовании которых улучшаются качество бетона и работоспособность (способность воспринимать нагрузки на сжатие). По окончанию статьи хочется пожелать Вам удачи, успехов и соблюдения пропорций ваших изделий и до встречи на БетонАреа!

www.beton-area.com

Как произвести типовой расчет состава бетона

  • Дата: 03-04-2018
  • Просмотров: 163
  • Комментариев:
  • Рейтинг: 26

Оглавление: [скрыть]

  • Как рассчитать состав бетона
  • Расчет водоцементного отношения
  • Определение подвижности бетонной смеси
    • Практические исследования определения подвижности

Чтобы технологии производства были правильными, нужно произвести верный расчет состава бетона. Целью расчета выступает наиболее экономичный путь получения бетона и заданная марочная прочность. На настоящий момент не существует для отечественных производителей стандартов бетона, чтобы получить точный результат, и весь процесс выходит достаточно трудоемким. Расчет делают исходя из таких параметров:

  • требуемая марка;
  • срок получения;
  • нужная пластичность бетона;
  • марка цемента;
  • состав песка;
  • фракции щебня или гравия.

Схема составляющих компонентов бетона.

Между используемыми материалами отношение устанавливается согласно их объему и весу. Вес или объем принимают за единицу, количество прочего выражают как долю веса и объема по отношению к цементу. На примере этот расчет выглядит следующим образом: если на замес бетона потребуется 10 кг цемента, 30 кг мелкого песка и 50 кг щебня, то расчет состава, записанный для дальнейшего применения, будет выглядеть как 10:30:50 или 1:3:5 по весу.

Кроме того, подборка составляющих бетона подразумевает в первую очередь определение номинального состава, а после пробного применения повторный расчет или корректировку.

Как рассчитать состав бетона

Таблица состава бетона разных марок.

Подбор и расчет бетона включает в себя 3 метода расчетно-экспериментального характера, а именно:

  • расчетная часть;
  • экспериментальная проверка;
  • корректировка состава (при необходимости).

Основные свойства бетона, как и его состав, можно вычислить по графикам и формулам. Таким же образом определяют, какое требуется количество для самого прочного в состоянии подвижности и затвердевания смеси бетона. Точное количество некоторых компонентов можно определить только опытным путем, например, так поступают с крупными заполнителями и песком. Чтобы провести эксперимент такого рода, берется смесь воды и цемента по параметрам согласно формуле и делится на несколько малых частей. В каждую часть кладется различное количество песка и крупного наполнителя. Этот опыт наиболее ясно показывает, какое соотношение компонентов будет иметь лучшие характеристики.

Расчет объем бетона для фундаментов разных типов.

Вышеприведенный метод очень затратен и трудоемок, поэтому нередко при замесе пользуются установленной аналитической зависимостью этих величин. Соотношение песка и крупного заполнителя тогда считается оптимальным, когда полученная в результате смесь может с легкостью заполнить все пустоты между зернами с минимальным расходом количества бетона, а также обволочь тонкой пленкой все зерна заполнителя, чтобы в целом смесь было удобно укладывать.

Для изменения удобства укладки смеси при постоянном водоцементном соотношении требуется изменить толщину слоя бетона вокруг фракций заполнителя, при этом соотношение заполнителя с песком должно оставаться прежним. Чтобы уменьшить при работе количество времени, которое расходуется на подбор оптимального состава для бетона с естественным затвердеванием, требуется изготовление 3 образцов. Возраст их должен быть 3, 7 и 28 суток. Испытание образцов покажет, насколько удачно был подобран состав, а при необходимости можно будет скорректировать его в нужную сторону.

Формула расхода материалов на 1м3 бетона.

Если все заполнители соответствовали принятым стандартам, соответствие с желаемым будет близким. Если же применялись нестандартные материалы или расчеты на глаз, то, скорее всего, корректирование составляющих придется производить еще несколько раз, фиксируя результаты. При подборе составляющих для получения качественных и прочных конструкций будут играть роль установленные стандартами показатели качества. Не следует забывать и про технические условия и проектные документы именно на определенные конструкции, в которых будет указано минимальное количество вяжущего материала, в данном случае бетона.

Для подбора составов бетона к компонентам приходится предъявлять дополнительные требования. При этом учитывают в первую очередь качество материала, а затем выбранную исходя из свойств бетона технологию приготовления. В случае если требования прочности бетона подтверждены, проверяют следующие показатели. А если при проверке обнаружилось, что качество у бетона не соответствует нужному, подбирают новый состав. Чтобы получить качественный раствор и не увеличить при этом расходов на цемент, существует немало технологий.

Вернуться к оглавлению

В частях веса цемента обычно берется и количество воды. Для состава бетона, приведенного выше в качестве примера, потребуется 5 л воды, и выраженное в формуле водоцементное отношение выглядит как ВЦ=5:10=0,5.

http://youtu.be/rhSc9ZdSUdI

Расчет водоцементного отношения бетона выражает различное количество воды в частях, отталкиваясь при этом от веса цемента. Разные комбинации позволяют получить бетон требуемой прочности к определенному времени, которое нужно для его схватывания или твердения. Найти точные параметры этого соотношения можно либо при помощи формул, либо путем собственного опыта. Если при замешивании раствора применяется не гравий, а щебень, то к вычисленному по формуле водоцементному отношению прибавляют еще 0,5.

Вернуться к оглавлению

Таблица расчета по расходу цемента.

Выбор методов формирования для изделий будет впоследствии влиять на их конструктивные особенности, то есть бетонная смесь при ее приготовлении должна быть в такой консистенции, которая подразумевает степень ее подвижности и удобство укладки.

Для различных целей требуются различные бетонные смеси, как подвижные, так и жесткие. В укладке удобнее подвижные, так как они легко заполняют собой нужные формы и распределяются в них под действием силы тяжести достаточно ровно, не образуя пузырей и пустот, не предусмотренных при замешивании раствора. Чтобы те же операции произвести с жесткими смесями, требуется применить значительную силу. Но и жесткие, и подвижные смеси имеют такую характеристику, как подвижность раствора. Этот параметр определяется по вычислению времени, которое нужно на осадку сформированного из смеси конуса.

Вернуться к оглавлению

Таблица пропорций марки бетона, песка и щебня.

Чтобы произвести вычисления такого рода, нужно взять среднюю пробу исследуемой смеси, потребуется также ровная площадка с основанием из металла или дерева, полая форма конуса, стержень для стыкования смеси и две стальные линейки. Одна из них обыкновенная, но длиной не меньше 70 см, а величина делений на другой должна равняться 20-50 см.

Для начала работ устанавливается ровная площадка из дерева, металла или их комбинаций, а на нее – полый конус без вершины, высота которого не менее 30 см. Диаметр верхнего основания такого конуса должен быть 10 см, а верхнего 20 см. Площадку, на которой установлен конус, и его внутренние поверхности увлажняют перед началом работ. Форму после этого следует прижать к площадке и равными по возможности частями в три приема заполнить смесью. Каждую вновь положенную порцию уплотняют путем штыкования с использованием стального гладкого стержня, диаметр которого примерно равен 16 мм. При каждом движении штыкования стержень должен проникнуть через всю толщу смеси.

Если в процессе уплотнения выявился излишек бетонной смеси, то его необходимо срезать наравне с верхним краем формы, загладив затем поверхность при помощи кельмы. После этого форма медленно поднимается, движения должны быть строго вертикальными, и ставится с бетонным конусом, оставшимся без опоры, рядом. На форму конуса по диаметру сверху кладется на ребро стальная линейка, длина которой не менее 70 см. Свободный конец этой линейки должен проходить через центр сформированного из бетонного раствора слепка. Линейкой, точность делений которой равна 0,5, измеряют затем расстояние, увеличивающееся по мере осадки, между бетоном и ребром линейки. Это число, полученное в результате промеров, характеризует величину осадки раствора. Чтобы произвести вычисления с максимальной точностью, для одной смеси их делают дважды. При этом параллельные измерения не должны иметь разницу более 2 см.

Нужную величину подвижности смеси выбирают в зависимости от задуманной конструкции.

http://youtu.be/L15sQewHkAQ

Для изготовления бетонных набивных свай осадка конуса допустима на величину около 4-5 см, а для заливки армированных плит перекрытий и фундаментных монолитных столбов осадка конуса может быть от 6 до 8 см. Учитывают для каждого конкретного случая воспринимаемые нагрузки, густоту армирования, марку используемого бетона и величину фракций бетонного наполнителя – гравия или щебня.

ostroymaterialah.ru

Состав бетонной смеси

Расчет состава бетона имеет цель установить такой расход материалов на 1 м³ бетонной смеси, при котором обеспечивается наиболее экономично получение заданной прочности бетона, и удобоукладываемой бетонной смеси.

Состав бетонной смеси должен в первую очередь обеспечить нужную марку готового уже отвердевшего бетона со всеми необходимыми характеристиками(морозоустойчивость, водонепроницаемость и так далее) при минимальном расходе цемента.

Исходными данными для определения состава бетонной смеси служат следующие требования:

1. Необходимый класс бетона  или его проектная марка по прочности.

2. Его удобоукладываемость (задается в зависимости от условия работ или условия укладки бетона).

3. Требования по морозоустойчивости, коррозионной стойкости и водонепроницаемости, а также химической стойкости в агрессивных средах и других требований.

4. Требования по использованию крупности заполнителя (крупнозернистый или мелкозернистые бетоны), по режиму твердения и других условиях производства работ.

Для определения состава бетонной смеси необходимо сначала выбрать материалы для его приготовления, затем устанавливать их характеристики. Характеристики крайне важны  для определения состава бетона, такие как плотность и активность цемента, плотность заполнителей в сухом состоянии, показатели пустотности крупных и мелкозернистых заполнителей, крупность зерен заполнителей и другие.

Для достижения более сбалансированного состава бетона и связанной структуры цементного теста в бетонной смеси необходимо правильно подобрать марку цемента. Марка цемента зависит от величины активности цемента и чем выше величина активности цемента тем выше его марка.

Установлено, что для приготовления бетонов активность цемента должна быть в пределах 0,7…2 от требуемой прочности бетона. Если значение отношения активности цемента к прочности бетонной смеси меньше 0,7 и больше 2,0, тогда цементное тесто бетона теряет связность и резко ухудшаются прочностные свойства цементного камня.

Величина отношения активности цемента к прочности бетона должна быть в следующих пределах:

1. Для вибрированных бетонных смесей-1,2…2,0.

2. Для вибрированных бетонных смесей с пригрузом-1,0…1,2.

3. Для бетонных смесей уплотняемых трамбованием и прессованием -0,7…1,0.

Если для приготовления бетона используются цементы с величиной активности значительно выше (2-3 раза и более) требуемой расчетной прочности бетона, при отсутствии агрессивной среды, тогда рекомендуется в состав бетонной смеси ввести тонкомолотые активные минеральные добавки.

Тонкомолотые активные минеральные добавки или микронаполнители снижают активность цемента но увеличивают общее количество вяжущего и экономят цемент. Оптимальное количество добавок в бетонной смеси зависит от марки цемента и определяется на основании лабораторных испытаний.

Согласно СНиП 5.01.23-83 марка бетонной смеси должна быть выбрана в зависимости от величины средней прочности бетона при сжатии а также условий его твердения.

Состав бетонной смеси выражают в виде соотношения по массе ( реже по объему) между количествами цемента, песка и щебня( или гравия) с указанием водоцементного отношения. Количество цемента принимают за единицу. Поэтому в общем виде состав бетонной смеси выражают соотношением цемент: песок: щебень =1; х : y при В/Ц= z, например, 1:2,4:4,5 при В/Ц=0,45.

различают два состава бетона : номинальный ( лабораторный) принимаемый для материалов в сухом состоянии и производственный ( полевой)-для материалов с естественной влажностью. К моменту расчета состава бетонной смеси нужно определить качество исходных материалов: цемента, воды, песка, щебня или гравия-согласно требованиям ГОСТов.

Состав тяжелого бетона рассчитывают по методу абсолютных объемов, который разработал проф. Б. Г. Скрамтаев. В основу этого метода положено условие, что тяжелый бетон уплотненный в свежем состоянии, приближается к абсолютной плотности , то есть сумма абсолютных объемов исходных материалов в 1 м³ равна объему уплотненной бетонной смеси.

Исходными данными для расчета состава бетона являются заданная прочность бетона Rб, характеристика бетонной смеси по степени подвижности или жесткости, а также характеристика исходных материалов -активность цемента Rц, плотности песка, щебня, гравия и пустотность щебня или гравия. В зависимости от условий в котором будет находится бетон в сооружении или конструкции, к нему могут быть предъявлены также требования по морозостойкости, стойкость к воздействию агрессивных вод, водонепроницаемость.

Высокая морозостойкость и непроницаемость плотно уложенного слоя бетона регулируется В/Ц и расходом вяжущего, отсюда вытекает необходимость нормирования В/Ц в гидротехническом, дорожном и других специальных бетонах. Состав бетонной смеси , то есть количество цемента, песка, щебня и воды устанавливают вначале ориентировочно методом расчета, а затем уточняют испытанием пробных замесов бетонной смеси.

Расчет состава бетона производят  в следующем порядке : определяют цементно-водное отношение (Ц/В), обеспечивающее получение бетона заданной прочности и расхода воды. Рассчитывают потребный расход цемента , а затем щебня или гравия, песка. Также проверяют подвижность( жесткость) бетонной смеси при отклонениях этих показателей от проекта. Производят корректирование состава бетонной смеси, приготовляют образцы для определения прочности и испытывают в заданные сроки. Пересчитывают номинальный состав бетонной смеси на производственный.

Таблица №1. Рекомендуемые и допустимые марки цемента для тяжелых бетонов на крупном заполнителе

Для неармированных конструкций и изделий из бетона расход цемента должен составлять не менее 170 кг на 1 м³ бетона. Для железобетонных конструкций и изделий расход цемента должен составлять не менее 220 кг на м³ бетона. Таким образом согласно нормам и правилам расход цемента не должен превышать 600 кг/м³. Цемент нужно использовать такой марки, которая бы превышала расчетную в 2-3 раза.

Таблица №2.  Рекомендуемые и допустимые марки цемента для мелкозернистых бетонов

Для портландцемента минимум в два раза а для остальных видов цемента в три раза.Это очень важно и поэтому необходимо запомнить такой  момент.

Исходя из выше сказанного, для наглядности привожу таблицу рекомендуемых марок цемента для приготовления тяжелых бетонов и мелкозернистых.

В зависимости от требуемой нормативной прочности,то есть от требуемого класса бетона подбирают состав мелкого и крупного заполнителей.

Чем выше нормативный класс бетона тем выше требования к качеству заполнителей. Для снижения себестоимости производства бетонных смесей стараются всегда использовать заполнители из местных карьеров или расположенные на близком расстоянии.

Для приготовления бетонов среднего класса от В 10 до В 12,5 можно использовать заполнители среднего или  низкого качества, то есть средней или низкой  прочности. Например, мелкий  песок или щебень низкой прочности из карбонатных горных пород, бой кирпича. Для бетонов класса от В15 до В 20 можно использовать щебень средней прочности а также гальку.

Для бетонных смесей классов выше В20 необходимо использовать качественные заполнители, то есть прочные и плотные из наиболее прочных горных пород. Они должны быть чистые без примесей загрязнения и тщательно подобранные. Как можно подобрать заполнители для приготовления мелкозернистых и крупнозернистых бетонных смесей можно прочитать в  статье

Удобоукладываемость бетонных смесей назначается согласно СНиП 5.01.23-83. Состав бетонной смеси можно выразить в виде подбора мелкого и крупного заполнителя, расхода цемента и воды  для приготовления 1м³ бетона. Для определения этих данных используют методологии апробированные в научных лабораториях.

 Расчет состава бетона

1. Определяем водоцементное (В/Ц) отношение бетонной смеси по приведенной формуле или согласно таблице №1:

Таблица№1. Водоцементное  отношение в бетоне заданной прочности.

Для обычных бетонов с Ц/В ≤ 2,5, то есть (Ц/В =1,4…2,5)

Rb=ARц(Ц/В-0,5), откуда Ц/В=Rb/(ARц)+0,5;

Для высокопрочных бетонов Ц/В>2,5

Rb=A1Rц(Ц/В+0,5), откуда Ц/В=Rb/(A1Rц)-0,5;

Rб– Прочность при сжатии образцов -половинок балочек размерами 4 х 4 х 16 см.В ряде случаев принимают как требуемую прочность бетона.

Rц-активность цемента кгс/см².

А-коэффициент зависящий от качества заполнителей:

Для высококачественных заполнителей коэффициент А принимается равным  -0,8  для высококачественных материалов, для материалов среднего качества  -0,75, 0,65- для цемента низких марок и мелкого песка песка.

Таблица№2. Ориентировочный расход воды для бетонной смеси

2.Определение расхода воды.

Оптимальное количество воды в бетонной смеси ( водосодержание, л/м³) должно обеспечивать необходимую подвижность ( или жесткость) бетонной смеси. Количество воды для затвердения 1 м³ бетонной смеси для всех расчетов в соответствии с ОНТП 07-85 принимается равным 200 л независимо от вида, жесткости и подвижности бетонных смесей.Также, расход воды можно подобрать с помощью таблицы №2.

3. Определяем расход цемента.

При определенном  из формулы  значении Ц/В и принятой водопотребности бетонной смеси В рассчитывают  ориентировочный расход цемента, кг/м³ бетона по формуле Ц=В/(В/Ц),где

Ц-расход цемента на 1 м³ бетона.

В-необходимое количество воды для приготовления 1 м³ бетона.

В/Ц-водоцементное отношение.

Ц=В/(В/Ц)

Расход цемента на  1 м³ бетона должен быть не менее минимального. Если расход цемента на  1 м³ бетона окажется меньше допускаемого по нормам , то его необходимо довести до нормы, сохранив  прежнее В/Ц. Расход воды при этом пересчитывают, исходя из увеличенного расхода цемента. Минимальный расход вяжущего для бетонных конструкций -200 кг/м³ . Для железобетонных -220 кг/м³ и конструкций работающих в агрессивных средах-250 кг/м³.

4.Расход крупного и мелкого заполнителей.

Определяем расход  заполнителей( песка и щебня или гравия) на 1 м3 бетонной смеси. Для определения расхода песка и щебня ( гравия) задаются двумя условиями:

Сумма абсолютных объемов всех составных частей бетона (л) равна 1 м³ (1000 л) уплотненной бетонной смеси: Ц/ρц + В/ρв + П/ρп + Щ/ρщ, где Ц, В,П, Щ-содержание цемента , воды песка и щебня ( гравия ), кг/м³;

ρц, ρв, ρп, ρщ-плотности этих материалов, кг/м³;

Цементно-песчаный раствор  заполнит все пустоты в крупном заполнителе с некоторой раздвижкой зерен: (Ц/ρц) + (П/ρп) +В +Vпуст.щ(г) ·[Щ (г)/ρн.щ(г)]α. Решая эти два уравнения, находят формулу для определения потребности в щебне или гравии:

Щ(г) =1000/V пуст.щ(г) α/ρн.щ(г)+1/ρщ(г)

V пуст.щ(г)-пустотность щебня или гравия в стандартном рыхлом состоянии ( в формулу подставляется в виде относительной величины);

α-коэффициент раздвижки зерен щебня ( или избытка раствора). Для жестких смесей α=1,05…1,20, для подвижных смесей α=1,2…1,4 и более; ρн.щ(г)-насыпная плотность щебня или гравия, кг/л; ρщ(г)-плотность щебня ( гравия) , кг/л. Коэффициент раздвижки также можно определить по графику ( смотри рисунок-1).

Рисунок-1. График для определения коэффициента раздвижки α

Коэффициент α определяет отношение между песком и щебнем в бетоне.После определения расхода щебня или гравия рассчитывают расход песка ( кг/м³) как разность между проектным объемом бетонной смеси и суммой абсолютных объемов крупного заполнителя, цемента и воды:

П=[ 1000-(Ц/ρц+ В + Щ(г)/ρщ(г)]ρп

Если гравий или щебень составляют из нескольких фракций , то необходимо заранее установить оптимальное соотношение между ними, пользуясь графиком наилучшего зернового состава или подбирают смесь с минимальным количеством пустот.

5. Проверка подвижности бетонной смеси.

После произведенного предварительного расчета состава бетона делают пробный замес и определяют осадку конуса или жесткость. Если бетонная смесь получилась менее подвижной, чем требуется, то увеличивают количество цемента и воды без изменения цементно-водного отношения.

Если подвижность будет больше требуемой, то добавляют небольшими порциями песок и крупный заполнитель, сохраняя соотношения их постоянными. Таким путем добиваются заданной подвижности бетонной смеси.

6. Уточнение расчетного состава бетона на пробных замесах.

Производят опытные замесы бетона при трех значениях водоцементного отношения, из которых одно принимают расчетное, а два других больше или меньше на 10…20%. Количество цемента, воды, песка и щебня (гравия) для бетона с водоцементным отношением, не равным расчетному, определяют по выше изложенному методу. Из каждой приготовленной смеси готовят по три образца куба размером 20×20×20 см, которые выдерживают в нормальных условиях и испытывают в возрасте 28 сут при определении класса бетона (или в другие сроки).

По результатам испытаний строят график зависимости прочности бетона от цементно-водного отношения, с помощью которого выбирают Ц/В, обеспечивающее получение бетона заданной прочности. При пробных замесах проверяют также подвижность или жесткость бетонной смеси (она должна удовлетворять проектной), определяют ее плотность и по результатам испытания пробных замесов вносят соответствующие коррективы в рассчитанный состав бетона. При изменении содержания песка и щебня ( гравия) учитывают их влажность. Количество влажных заполнителей изменяется настолько, чтобы содержание в них сухого материала было равно расчетному, а количество вводимой в замес воды уменьшалось на величину, равную содержанию воды в заполнителях .

При перемешивании бетонной смеси мелкие зерна компонентов ее располагаются между более крупными, а пустоты в песке заполняются цементным тестом. Поэтому объем бетонной смеси Vб будет всегда меньше, чем сумма насыпных объемов составляющих его сухих материалов. В связи с этим вводят понятие « коэффициент выхода бетона» β. Он равен отношению объема полученной смеси Vб в уплотненном состоянии к сумме насыпных объемов сухих исходных компонентов : β =Vб/(Vц+Vп+Vщ(г));

Коэффициент выхода бетона является технико-экономической характеристикой качества заполнителей и бетона. Чем выше коэффициент выхода, тем экономичнее бетон. Обычно для крупнозернистых бетонов β=0,67…0,70 и для мелкозернистых  β=0,70…0,80; Пользуясь значением  β, рассчитывают потребность (кг) материалов на замес бетоносмесителя определенной емкости V или для выполнения заданного объема строительно-монтажных работ:

Цv=(βV/1000) Ц; Пv=(βV/1000)П; Вv=(βV/1000)В; Щv=(βV/1000)Щ(г); где Цv, Пv,Вv, Щv(Гv)-соответственно количества цемента, воды, песка, щебня (гравия), требуемые на замес бетоносмесителя , кг; β-коэффициент выхода бетона ; Ц, В, П, Щ,(Г)-расходы соответственно цемента, воды, песка и щебня( гравия), кг/м³ бетонной смеси.

stroivagon.ru

Соотношение бетонной смеси - воды, песка и цемента

Подбором состава бетонной смеси устанавливается такое соотношение между вяжущим веществом, гравием (щебнем), песком и водой, при котором получается однородная масса требуемой подвижности, удобообрабатываемая, экономичная по расходу цемента и дающая после отвердевания плотный бетон, обладающий требуемой прочностью.

При подборе состава определяют:

1) водоцементное соотношение

2) количество цемента данной марки, обеспечивающее требуемую прочность к установленному сроку;

3) количество песка и гравия (щебня) или природной смеси их (а при необходимости также количество тонкомолотых добавок);

4) объемный вес свежеуложенного бетона;

5) дозировку компонентов на 1 м3 бетона и на замес бетономешалки данной емкости.

Водоцементное соотношение обычно определяется по формуле:

Ц/В=Rб28/КRц+0,5

На крупных строительствах при подборе состава бетона пользуются уточненной зависимостью прочности бетона от водоцементного (или цементноводного) отношения, устанавливаемой экспериментально применительно к инертным материалам, которыми располагает строительство.

betondelo.ru

vest-beton.ru

Водоцементное соотношение бетонной смеси

Главная » Статьи » Водоцементное соотношение бетонной смеси

Изучать графики и таблицы, выясняя точные пропорции составляющих жесткой бетонной смеси, лишь ради того, чтобы залить фундамент или соорудить бетонное перекрытие в частном доме, захочется далеко не каждому. Тем не менее, очень важно знать, какие материалы и в каких количествах используются, чтобы бетон имел максимальную прочность на сжатие, какое значение при этом имеет водоцементное соотношение бетонной смеси, какими характеристиками обладает бетон марки 75, чтобы в последующем отлитая на участке конструкция вела себя так, как ей предназначено проектом.

Схема изготовления бетона.

Предварительный расчет

Составить перечень и заранее завезти к месту строительства все материалы в полном и достаточном объеме вполне по силам человеку, умеющему считать. Наиболее часто в индивидуальном строительстве жесткий бетон используется при изготовлении ленточного фундамента или междуэтажных перекрытий. Перед тем как приступить к строительству, необходимо обеспечить доставку на место предстоящих работ такого количества расходных материалов, чтобы его хватило на намеченный этап. Как рассчитать необходимое количество цемента, песка и гравия? Какие требования предъявляются к этим составляющим бетонной смеси?

При расчете можно принять самое распространенное соотношение между количеством используемого цемента, песка и гравия. Это 1:3:5 соответственно. В этом случае получаем вес необходимой фракции (за исключением цемента) с погрешностью около 10%.

Технологическая схема приготовления бетонной смеси.

Например, планируется отлить из бетона ленточный фундамент под дом. В этом случае проектное значение периметра дома умножается на ширину и высоту планируемого фундамента (все в метрах). Полученное в результате вычислений количество кубических метров умножается на 250 кг (примерно столько цемента уходит на получение куба жесткой бетонной смеси). Остальные составляющие вычисляются из принятого за основу соотношения: песка в 3 раза больше, чем цемента, гравия или щебня (крупной фракции) – в 5 раз. Масса кубического метра затвердевшего бетона составляет около 2,5 т.

Требования к материалам

Грамотно выбранные по качеству и фракциям составляющие для получения прочного жесткого бетона 75 марки – половина успеха. На какие характеристики цемента и наполнителей следует обращать внимание?

Цемент, между качеством которого и прочностью затвердевшего бетона наблюдается прямая зависимость, из соображений экономии на его стоимости берется М200 или М300. Применение более высококачественных цементов обойдется значительно дороже, эту разницу невозможно покрыть за счет некоторого снижения процентного отношения цемента к наполнителям. Прочностные показатели указанных марок цемента при соблюдении водоцементного отношения для бетона позволяют получить на собственной строительной площадке качественный бетон не ниже 75 марки.

Таблица марок бетона и их основных характеристик.

Следует учесть, что марка бетона и марка цемента, который входит в состав смеси, – не одно и то же. Соотношение выглядит примерно таким: для получения бетона, например, 75 марки, потребуется цемент М200 или М300, то есть марка взятого цемента должна быть выше в 2,5-3 раза. Покупая цемент, следует обратить внимание на дату его выпуска, так как с увеличением срока хранения снижается качество, а через 1,5 года хранения даже в идеальных условиях цемент можно будет использовать разве что для обустройства садовых дорожек. На бытовом уровне можно проверить относительное качество цемента. Для этого на раскрытую сухую ладонь насыпается цемент, рука сжимается в кулак. Качественный материал практически без остатка “вытекает” сквозь пальцы.

Имеются требования и к песку. Предпочтительнее применять мелкозернистый (размер отдельно взятой песчинки до 1,25 мм). Он позволяет получить смесь, при использовании которой воздушные промежутки, снижающие жесткость бетона, сведутся к минимуму. Песок должен быть без пыли и инородных включений органического происхождения.

Размер гравия или щебня не должен превышать 1/3 ширины опалубки.

Ни в коем случае для жесткого бетона нельзя использовать щебень из известковых пород.

Если производится армирование, размер частиц не может превышать 1/4 наименьшего размера отливаемой конструкции и 3/4 от просвета между прутьями арматуры. Несоблюдение указанных пропорций может привести к образованию в готовом бетонном изделии пустот, что неминуемо снизит показатели прочности.

Читайте также:  Приготовление бетона для отмостки

Определение количества воды

Что представляет собой готовый бетон? Это осколки прочных каменных пород, полости между которыми заполнены песком, а полости (почти микроскопические) между песчинками заполнены цементом. Таким образом, цемент держит и песок, и крупные каменные фракции. Разумеется, речь идет о цементе, смоченном водой. Для того чтобы прошла реакция затвердения цемента, необходимо воды всего 30% от его массы. Но при таком количественном отношении смесь невозможно сделать пластичной, никакое трамбование не сможет заставить приготовленную смесь, в которую, к тому же, входят еще и песок с гравием, требующие смачивания для скольжения и контакта с цементом, качественно заполнить форму. Из этих соображений воды берется значительно больше. При добавлении большего или меньшего количества воды можно получить пластичный (текучий) бетон, а можно и жесткий.

Одним из компонентов бетона является щебень, составляющий порядка 80% объема готовой бетонной смеси.

Какое влияние может оказать лишняя вода на прочность бетона? Если воды при замесе взять избыточное количество, происходит следующее. Бетон буквально самотеком заполняет форму. Часть воды просачивается сквозь щели опалубки, унося с собой некоторую часть цемента. Потом идет достаточно длительный период испарения, в результате которого в бетоне образуются поры, ведущие впоследствии к растрескиванию. О прочности бетона можно забыть.

Каким должно быть водоцементное соотношение, чтобы жесткая бетонная смесь поддавалась укладке с плотным заполнением формы и, затвердевая, имела максимальную прочность? Для бетона 75 марки это соотношение принимается близким к 0,6, то есть при изготовлении 1 м³ бетона потребуется около 150 кг (л) воды. Но не все так просто.

От водоцементного соотношения бетонной смеси зависит в первую очередь прочность затвердевшего бетона. Чтобы понять эту зависимость, придется немного углубиться в физико-химические процессы, происходящие в бетоне жестком по мере его укладки, уплотнения и затвердевания, чтобы потом со знанием дела произвести правильный замес.

Вода, добавляемая к остальным составляющим бетонной смеси, выполняет две основные функции: участвует в химических процессах, происходящих во время схватывания и затвердевания цемента (примерно 30% веса воды от веса используемого цемента), и обеспечивает бетонной смеси некоторую пластичность (или текучесть), необходимую для того, чтобы можно было распределить смесь так, чтобы в ней не осталось воздушных пузырей при укладке. Таким образом, часть воды, избыточная для цемента, выполняет чисто технологическую функцию. В жестких бетонных смесях именно эта, технологическая часть сводится к минимуму за счет физических усилий, которые необходимо приложить, то есть за счет трамбования жесткой бетонной смеси в форме (опалубке). Трамбование производится либо вручную, либо с использованием вибрационных устройств.

Жесткий бетонный раствор

Жесткие бетонные смеси в отличие от пластичных чаще всего готовятся на месте укладки, так как они затвердевают значительно быстрее последних. При использовании таких смесей обязательно применение трамбовки из-за слабой их текучести.

Жесткая бетонная смесь — это увлажненный сыпучий материал с различными степенями подвижности.

Для индивидуального строительства наиболее предпочтительна приведенная в качестве примера 75 марка бетона из соображений экономичности и достаточной прочности. Экономия объясняется просто: чем выше марка цемента, тем дороже он стоит. Необходимой прочности бетона удается добиться путем правильного соотношения составляющих, в том числе водоцементного соотношения, и точным соблюдением всего технологического процесса – от замеса до полного затвердевания бетона. Точное соответствие получившегося бетона желаемой марке проверить в “домашних условиях” без соответствующего испытательного оборудования не удастся, однако проконтролировать достаточность прочности можно как после полного затвердевания (примерно через месяц), так и по результатам пробного замеса в процессе заливки.

Чтобы приблизиться к максимально возможной прочности бетона, но не особенно при этом занимаясь вычислениями (как, собственно, и поступает застройщик), можно взять за основу приведенное отношение, только не в весовых, а объемных частях. Как это происходит на практике?

Пробный замес

Схема приготовления бетона: 1 – Смешивание сухой смеси с водой, 2 – Замес на фанере, 3 – Бетономешалка, 4 – Шланг для добавления воды, 5 – Цемент, 6 – Песок.

Предполагается, что все работы производятся вручную при помощи совковой лопаты или мастерка (в этом случае порция получается минимальной, зато при неудачной попытке ее не жалко выбросить). Когда более точно будет определено соотношение, разумнее воспользоваться бетономешалкой, применение которой существенно влияет на качество и скорость замеса при сокращении физических нагрузок.

Читайте также:  Использование отсева щебня

На подготовленную площадку или в емкость с низкими бортами насыпается лопата цемента и 3 лопаты песка. Добавляется немного воды для увлажнения смеси, которая тщательно перемешивается при помощи лопаты. После этого добавляется крупная фракция (5 лопат). В процессе перемешивания вода добавляется постепенно, до получения вязкой однородной смеси. Для пробного замеса, как и для последующих, воду желательно лить из ведра, а не из шланга, для того чтобы видеть, на каком ее количестве следует остановиться.

Проконтролировать качество получившейся бетонной смеси в первом приближении можно так. Руками набирается небольшое количество бетонной смеси, из нее формируется ком шарообразной формы и кладется на любую поверхность. В процессе лепки на руках не должно оставаться следов цемента. Если этот ком затвердевает, сохраняя форму, замес удался. Показатели готового бетона, изготовленного с сохранением полученного водоцементного отношения для бетона, позволяют утверждать о его соответствии 75 марке. Можно приступать к замесу больших объемов с сохранением полученных пропорций. Если ком “оплывает”, значит, существует переизбыток воды, если налицо признаки расслоения, воды недостаточно.

Можно также произвести проверку готового затвердевшего бетона на соответствие его характеристик марке 75, когда время позволяет дождаться полного затвердевания. Несколькими ударами молотка по зубилу можно попытаться расколоть бетон. Если зубило входит в бетон не более чем на 5 мм, бетон соответствует 75 марке. Если никак не удается отколоть кусочек бетона, качество его превосходно!

http://www.youtube.com/watch?v=mwShomJ5B6k

Нужно помнить основное правило замеса. Добавить в готовую смесь удастся только воду, остальные составляющие, особенно это касается цемента, насыпаются только в указанной выше последовательности. Если в результате пробного замеса не достигнуты необходимые показатели качества бетона, придется замес повторить, немного изменив пропорции. Скорее всего, придется увеличить долю цемента.

Советы по работе с бетоном М75

Жесткие бетонные смеси, в том числе и М75, при замесе и укладке требуют определенных физических усилий. Снизить нагрузку можно, используя бетономешалку небольшого объема и вибратор с вибронаконечником подходящего диаметра.

http://www.youtube.com/watch?v=DspwV1FX7Ms

При работе нельзя забывать о том, что между слоями, если нижний простоял несколько дней, будет плохое схватывание. Поэтому при возведении высокого фундамента либо он сразу армируется вертикальными стержнями на всю высоту, либо, если армирование не применяется, следующий слой заливается, точнее, засыпается и утрамбовывается сразу. Когда трамбование происходит вручную, для более качественного распределения бетонной смеси по опалубке и вокруг прутьев арматуры, а также устранения воздушных полостей не рекомендуется заливать слой более 30 см (примерно на штык лопаты).

Залитая и утрамбованная бетонная смесь укутывается гидроизоляцией, например, полиэтиленовой пленкой, для того чтобы испарение воды не произошло раньше схватывания бетона. В зимнее время при отрицательных температурах свежий бетон желательно утеплить.

Несколько повышенное внимание следует уделить прочности опалубки: она должна выдержать не только массу заполнившей ее бетонной смеси, но и удары трамбовки или вибратора.

http://www.youtube.com/watch?v=Mzrj-h565C8

Застройщика не должен пугать вид фундамента после снятия опалубки. При применении жестких бетонных смесей, таких, как М75, не удается получить гладкую наружную поверхность. Допускается некоторое количество неглубоких раковин, следы от опалубки также хорошо просматриваются. Отделочные работы все это замаскируют.

Почему в индивидуальном строительстве применяется бетон марки 75? И какие показатели сответствуют ему? Число 75 в марке бетона показывает, что максимальное усилие на сжатие (прочность), которое выдерживает эта марка, 75 кг силы на 1 см² площади. Этой величины достаточно, чтобы обеспечить прочность и долговечность строения при любых нагрузках, которые могут быть произведены жильцами дома. Именно качество бетона определяет нагрузку на сжатие, а нагрузки на растяжение или изгиб помогает гасить армирование металлической арматурой и проволочными решетками.

http://www.youtube.com/watch?v=J82V9UvWK18

Когда работы с бетонными смесями производятся со знанием дела, становится понятно, чего и сколько надо взять, в какой последовательности и как правильно со всем этим поступить. В этом случае успех обеспечен. И помните, что важно не переборщить с водой!

1pobetonu.ru

Дача и Дом

 

Самостоятельное приготовление бетонной смеси в бетономешалке Требования к составу бетона. Цемент. В качестве вяжущего вещества в бетоне используется  портландцемент – гидравлическое вещество, твердеющее на воздухе и в воде. Портландцемент изготавливают путем тонкого помола спекшихся при высокой температуре (1200-1450°С) зерен из известняка и глины (клинкера). Для регулирования сроков схватывания цемента, при помоле к смеси добавляют 1,5-3,5% гипса от массы цемента. Портландцемент выпускают без добавок или с активными минеральными добавками в количестве до 20 %. Портландцемент по прочности при сжатии в 28-суточном возрасте подразделяют на марки: 400, 500, 550 и 600.

Условное обозначение цемента состоит из:  обозначения вида цемента – ПЦ (портландцемент), ШПЦ (шлакопортландцемент);  марки цемента (400, 500, 550 или 600);  обозначения максимального содержания добавок: Д0 – добавки не допускаются, Д5 – количество добавок не более 5%, Д20 – количество добавок от 5 до 20%,  обозначение быстротвердеющего цемента – Б; обозначение пластификации и гидрофобизации цемента – ПЛ и ГФ, обозначение цемента, полученного на основе клинкера нормированного состава – Н.

Пример условного обозначения портландцемента марки 400, с добавками до 20%, быстротвердеющего, пластифицированного: ПЦ 400 – Д20 – Б – ПЛ – ГОСТ 10178

При контакте с водой цемент прогрессивно твердеет, набирая прочность. При гидратации цемент связывает 15-25 % воды от своей массы. Через 30-45 минут после контакта с водой цемент перестает быть пластичным, а примерно через 8-10 часов цемент отвердевает и набирает значительную прочность к седьмому дню (при нормальных условиях).  Скорость схватывания можно увеличить, добавив в смесь хлористый кальций. При твердении цементный камень дает усадку на 1-2 мм на метр.

Заявленная производителем марка цемента по прочности сохраняется в течение 2 месяцев со дня производства.  При хранении в нормальных условиях цемент теряет прочность на 20% в первые три месяца, на 30% за полгода хранения, и на 40% при хранении в течение года.  Если вы используете лежалый цемент, то его количество в приготовляемой бетонной смеси нужно увеличить пропорционально потери прочности и в 4 раза увеличить время перемешивания смеси в бетономешалке.

Минимальное содержание портландцемента ПЦ-Д20 в армированном цементном бетоне подвергаемому атмосферному воздействию должно быть не менее 220 кг/м3,  а портландцемента ПЦ-Д0 - не менее 200 кг/м3 (таблица №3 ГОСТ 26633-91).

Таблица №60. Выбор марки цемента для приготовления определенного класса бетона*

 

Класс бетона (марка бетона)

 

B7,5 (М100)

B10 (М150)

B15 (М200)

B20 (М250)

B25 (М350)

B30 (М400)

Марка цемента

200     

300            

400

400

400

500

Расход цемента кг/м3

200-240             

215-240

240-310

270-340

310-390

250-440

*Таблица приведена по Методическому пособию по приготовлению бетонных смесей компании группы компаний «Мастек», г. Златоуст.

Заполнители бетона

Твердые заполнители в бетоне занимают до 80% объема и уменьшают расход дорогостоящего цемента. Также твердые заполнители уменьшают усадку цементного камня при твердении. Твердые заполнители бетона могут быть фракционные (близких вариантов размеров зерна – например 5-10 мм) или рядовым – содержащим зерна различных размеров. Для бетона лучше использовать рядовой непрерывный заполнитель – когда в бетоне присутствует непрерывный ряд зерен различного размера. Такой бетон меньше склонен к расслоению, чем бетон с заполнителем, в котором отсутствует зерна какой либо фракции. Однако на практике подбора зернового состава заполнителя не производится в связи с трудоемкостью процесса. На практике используют смесь песка и щебня, так, чтобы песок заполнил собой пустоты между щебнем и увеличил плотность бетона. Количество песка составляет 30-35% от всего зернистого заполнителя.

Щебень и гравий

Для приготовления бетонов в качестве крупного заполнителя используют щебень и гравий. Щебень – это рыхлый материал, получаемый путем искусственного дробления изверженных, осадочных  метаморфических горных пород или отходов различных производств. Гравий – это рыхлый материал, образовавшийся в результате естественного разрушения (выветривания) твердых горных пород и состоящий из зерен округлой формы. Гравий может быть горным, речным и морским. Щебень и гравий состоят из отдельных зерен и кусков от 5 до 70 мм. Они могут быть как рядовыми, так и  фракционированными.

Марки  щебня, используемого в качестве крупного заполнителя в тяжелом бетоне должна быть не менее:

Таблица №61. Выбор марки щебня для тяжелого бетона*

Класс (марка) бетона   

Марка щебня не менее чем:

 

Щебень из природного камня

Гравий

В15 (М200)

300            

600            

В20 (М250),

400            

600  

В22,5 (М300)

600  

600       

В25 (М350)

800  

800       

В30(M400)

800

1000

*Таблица составлена по требованиям пункта 1.6.8 ГОСТ 26633-91

Фракции щебня, используемые для приготовления тяжелого бетона, составляют от 5 мм до 70 мм. Делится щебень по фракциям следующим образом: 5-10 мм; 10-20 мм; 20-40 мм; 40-70 мм. В бетоне лучше использовать щебень или гравий максимально возможной крупности, так как такой заполнитель обладает меньшей удельной поверхностью и меньше оказывает воздействие на цементное тесто, обеспечивая достаточную подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси.

По нормам DIN EN 12620 [таблица 2-7] содержание фракций заполнителей повышенной крупности должно составлять от 1 % до 20 % от массы, а содержание фракций пониженной крупности не должно превышать  20 % от массы заполнителя. По требованию СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции» [таблица 1] в состав бетонной смеси должен входить щебень как минимум двух разных фракций при максимальном размере зерна (щебня) до 40 мм, и не менее трех разных фракций щебня при максимальном размере зерна от 40 мм до  70 мм. Наибольшая крупность зерна заполнителя должна быть не более 2/3 наименьшего расстояния между стержнями продольной арматуры, и максимальный размер зерен не должен превышать 1/3 (а лучше 1/5) от минимального размера строительного элемента (например, ширины ленты).

Глинистые примеси могут создавать пленку на поверхности щебня и уменьшать сцепление щебня с цементным камнем до 30%. Загрязненный щебень можно промыть струями воды из шланга, для удаления глинистых примесей.

Песок

Песок для бетона может быть использован как естественный природный, так и дробленый (отсев) с крупностью зерен от 0,14 мм до 5 мм. Мелкие заполнители (песок) должны иметь среднюю плотность от 2000 до 2800 кг/м3. Для бетона желательно использовать более крупные пески (модуль крупности МК от 2,1 до 3,25) но с содержанием зерен всех размеров, для уменьшения пустотности. Оптимальная пустотность для песка составляет 30%. Большая пустотность песка приводит к увеличению расхода цемента. Максимальная пустотность песка не должна превышать 38%.

В бетонах класса прочности до В30(М400), используемых для дачного строительства, допускается применять очень мелкие пески с количеством зерен фракции менее 0,16 мм до 20% по массе и с количеством глинистых частиц до 3% по массе  природного песка пункт [1.6.12 ГОСТ 26633-91] и 5% для дробленого песка из отсева. Содержание особо мелких фракций размером менее 0,63 мм не должно превышать 3%.  Если песок загрязнен органическими примесями (например, илом) то его можно отмыть с помощью известкового молока.  Плотность песка должна быть не ниже 1400 кг/м3

Таблица №62. Оптимальное содержание песка в смеси зернистых заполнителей для тяжелого бетона*

Расход цемента кг/м3   

Гравий с крупностью:

Щебень с крупностью:

 

10

20

40

10

20

40

Оптимальное содержание песка % от всего зернистого заполнителя

200 (бетон М100-М250)

42

40

38

45

43

41

300 (бетон М100-М250)

40

38

36

43

41

40

400 (бетон М300 и выше)

38

36

35

40

38

37

500

36

35

34

38

36

35

*Таблица приведена по Методическому пособию по приготовлению бетонных смесей компании группы компаний «Мастек», г. Златоуст. Для повышения плотности бетона и его морозостойкости может применяться пылевидный наполнитель – молотая каменная мука.

Вода Для приготовления бетонной смеси  используется водопроводная питьевая вода, а также природная очищенная вода,  если она не содержит компонентов, отрицательно влияющих на твердение или других свойствах бетона или нарушающих антикоррозионную защиту его арматуры. Вода необходима для твердения бетона. Как было сказано выше, цемент реагирует всего с ¼ массы воды от своей собственной массы.  Однако при создании бетонной смеси воды использую гораздо больше – до 40-70% от массы цемента. Это нужно для придания бетонной смеси пластичности. Избыточная вода, не вступившая в химическую реакцию с цементом, остается в бетоне в виде водяных пор и капилляров или испаряется, оставляя воздушные поры. Все эти виды пор ослабляют бетон. Чем больше будет воды в бетонной смеси (водоцементное соотношение – в/ц = масса воды / масса цемента), тем больше будет пористость и меньше прочность бетона. Для увеличения морозостойкости рекомендуется водоцементное соотношение не больше 0,6 (60% воды от массы цемента) или 0,5 (150 литров воды на 300 кг цемента). Для бетонных изделий, работающих в особо тяжелых условиях (тротуарная плитка), водоцементное число назначают равным 0,4. Максимальное водоцементное число для бетонной смеси, используемой для бетонирования фундаментов, составляет 0,75 [DIN EN 206-1, DIN 1045]. Водоцементное соотношение влияет на пористость (плотность) бетона и, соответственно,  на водопроницаемость бетона. Так бетон марки W4 (нормальной проницаемости) готовится при водоцементном соотношении 0,6 , бетон марки W6 (пониженной проницаемости) готовится при готовится при водоцементном соотношении 0,55, а бетон марки W-8 (особо низкой проницаемости) – при водоцементном соотношении 0,45 [таблица 1, СНиП 2.03.11-85]. Наличие достаточного количества воды при наборе бетоном прочности в процессе гидратации обеспечивает морозостойкость бетона. Поэтому так важен правильный уход за бетоном, о котором мы поговорим подробно ниже. Бетон, гидратирующийся в условиях достаточного количества воды при поливке и укрытии бетона полиэтиленовой пленкой, имеет гораздо большую морозостойкость и прочность, по сравнению с бетоном который быстро высох.  Прочность неукрытого бетона в первые 10-12 часов гидратации может понизиться в 3 раза по сравнению с укрытым бетоном. При быстром высыхании бетона в ранний период возникают также значительные деформации усадки и появляются микротрещины.

Для примера рассмотрим сравнительную таблицу морозостойкости бетонов, набиравших прочность в различных условиях:

Таблица №63. Марка морозостойкости бетона в зависимости от водоцементного соотношения и условий твердения бетона*

Условия твердения

Водоцементное соотношение

 

в/ц = 0,4

в/ц = 0,5

в/ц = 0,6

 

Марка морозостойкости

Твердение в атмосферных условиях

400            

250            

150

Твердение в воде

200            

150  

100

*Таблица приведена по Методическому пособию по приготовлению бетонных смесей компании группы компаний «Мастек», г. Златоуст.

При меньшем количестве воды в бетонной смеси бетон быстрее набирает прочность, особенно в первые дни твердения. Однако в дальнейшем на сроке в три месяца и на сроке в один год, бетон с меньшим водоцементным соотношением будет иметь меньшую прочность.

Таблица №64 Влияние водоцементного соотношение на набор прочности бетоном

В/Ц

Относительная прочность бетона через сут.

1

3

7

28

90

360

0,4

0,24

0,48

0,70

1

1,15

1,38

0,5

0,17

0,43

0,66

1

1,19

1,47

0,6

0,11

0,37

0,64

1

1,21

1,55

0,7

0,08

0,33

0,64

1

1,35

1,67

Нормальными условиями твердения бетона считают температуру 15-20 °С при влажности 90-100%. Качество воды для затворения бетонных смесей для армированных бетонных фундаментов нормируется ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия»: 

  • Содержание в воде органических поверхностно-активных веществ, сахаров или фенолов, каждого, не должно быть более 10 мг/л.
  • Вода не должна содержать пленки нефтепродуктов, жиров, масел, в ней не должно быть окрашивающих примесей.
  • Окисляемость воды не должна быть более 15 мг/л, а рН должен быть не менее 4 и не более 12,5.
  • Максимальное содержание растворимых солей должно быть не более 5000 мг/л, взвешенных частиц не более 200 мг/л, ионов SO4-2 не более 2700 мг/л, ионов Cl-1 не более 1200 мг/л.

Таблица №65 Расход воды для получения бетона марки удобоукладываемости П3 в зависимости от фракции щебня или гравия *

 

Крупность заполнителя, мм

 

гравий

щебень

 

10

20

40

70

10

20

40

70

 

Расход воды л/м3

цементное тесто густотой 26-28%, модуль крупности  песка Мк= 2

215

205

190

180

225

215

200

190

+ 1 % густоты

плюс 3-5 л/м3

- 1 % густоты

минус 3-5 л/м3

+ 0,5 Мк песка

минус 3-5 л/м3

+ 0,5 Мк песка

плюс 3-5 л/м3

*Таблица адаптипрована с упрощением из Методического пособия по приготовлению бетонных смесей компании группы компаний «Мастек», г. Златоуст.

Таблица №66. Таблица пропорций компонентов бетона (цемент, песок, щебень) при использовании портландцемента марки М400

Класс (марка) бетона

Массовый состав, Цемент:Песок:Щебень (кг)

Объемный состав на 10 л цемента, Песок:Щебень (л)

Количество бетона на 10 л цемента (л)

B7,5 (М100)

1 : 4,6 : 7,0           

41 : 61    

78

В12,5 (М150)

1 : 3,5 : 5,7

32 : 50

64

B15 (М200)

1 : 2,8 : 4,8

25 : 42 

54

B20 (М250)

1 : 2,1 : 3,9

19 : 34 

43

B22,5 (М300)

1 : 1,9 : 3,7

17 : 32

41

B25 (М350)

1 : 1,6 : 2,7

н/д

B30 (М400)

1 : 1,2 : 2,7

11 : 24    

31

B35 (М450)

1 : 1,1 : 2,5

10 : 22    

29

Сыпучие материалы дозируют по массе, воду и химические добавки - по массе или объему. Точность дозирования должна быть не менее 2 % для цемента, воды и химических добавок и не менее 2,5 % для заполнителей.

Схема определения подвижности (величины осадки конуса) бетонной смеси 

Конечно, в условиях строительной площадки невозможно выполнить весь комплекс работ по определению качественных характеристик применяемых материалов: песка (удельный вес, объемная масса, пустотность, влажность, зерновой состав и модуль крупности, содержание глинистых частиц и органических примесей и др.); щебня (объемная масса, прочность, влажность, объём пустот, загрязненность, содержание пластинчатых и игловатых зерен и др.); цемента (удельный вес и удельная поверхность, сроки начала и окончания схватывания, активность и др.); бетонной смеси (подвижность, прочность, объемная масса, водоотделение, водонепроницаемость и др.). Однако и в построечных условиях можно с достаточной точностью оценить некоторые свойства материалов и с помощью справочных данных выполнить подбор составов бетонных смесей различных марок.

Исходные данные для расчета состава товарного бетона

При приготовлении бетонных смесей на цементе и песке без крупного заполнителя (щебня) значения В/Ц для получения мелкозернистого бетона требуемых марок уменьшают на 0,1 против указанных в таблице 1.

Приведенные в табл. 20 значения В/Ц предусматривают получение соответствующих марок бетона при твердении его в нормальных условиях, т.е. при относительной влажности воздуха 90 —100% и температуре 15 —20°С. Указанные в таблице значения В/Ц являются ориентировочными. Однако, как показал опыт, они обеспечивают получение бетона заданной марки лишь с незначительными отклонениями.

Таблица 1. Значение водоцементного отношения (В/Ц)
Проектная марка бетона Марка цемента
400 500
100 1,03 -
150 0,85 -
200 0,69 0,79
250 0,57 0,65
300 0,53 0,61

Примечание. Значения В/Ц приведены для бетона, приготовленного на щебне и песке с модулем крупности до 2,5.

При использовании таблицы 2 надо иметь в виду, что в ней приведены данные, полученные на основе изучения бетонов, приготовленных из смесей на природном песке с модулем крупности Мк = 2,7, при В/Ц = 0,57 и подвижностью бетонной смеси, соответствующей 5 см осадки стандартного конуса (см. рисунок). Для бетонов, приготовленных на песке с другим модулем крупности (табл. 3), а также имеющих иные подвижность и В/Ц, данные таблицы 2 следует принимать с поправками.

Таблица 2. Расход воды и содержание песка в смеси заполнителей для пробных замесов товарного бетона
Наибольший размер зерен щебня, мм Содержание песка, % от общего количества заполнителей по абсолютному объему Расход воды на 1 м3 бетона, л
10-12 56 230
15 52 220
20 49 200
25 46 195
40 41 185
50 39 177
70 35 167

Примечание. Если в составе щебня имеется песок, его количество надо уменьшить. Расход воды приведен с учетом условного водопоглощения щебня до 1,5%

Определение расхода материалов на 1 м3 бетона:

  • Требуемая прочность бетона М200
  • Подвижность бетонной смеси — ОК = 5 см
  • Наибольший размер щебня — 40 мм
  • Водоцементное отношение В/Ц = 0,57
  • Плотность цемента для портландцемента принята Yц = 3,1 г/см3
  • Плотность песка Yп = 2,63 г/см3, объемная масса щебня Yоб.м = 2,6 кг/л

Расход цемента Ц, кг, на 1 м3 бетона подсчитывают по формулам Ц = В : (В/Ц) или Ц = В (Ц/В), где В - расход воды, л, на 1 м3 бетона.

По таблице 2 находим расход воды — 185 л при применении щебня размером 40 мм и содержание песка — 41% общего количества заполнителей.

Ц = 185 : 0,57 = 325 кг.

Далее определяем абсолютный объем смеси песка и щебня Асм, л. Для этого из 1 м3 бетона вычитают сумму абсолютных объемов цемента и воды, т.е. абсолютный объем, занимаемый в бетоне цементным тестом:

Асм = 1000 ((325/3,1)+185) = 1000 - 290 = 710 л. 

Таблица 3. Группы песка

Группы песка Модуль крупности Мк
Крупный 3,5 - 2,4
Средний 2,5 - 1,9
Мелкий 2,0 - 1,5
Очень мелкий 1,6 - 1,1
Тонкий Менее 1,2
Таблица 4. Минимальный расход цемента для бетонов на портландцементе, твердеющих в естественных условиях
Проектная марка бетона Удобоукладываемость бетонной смеси Расход цемента, кг/м3, марки
осадка конуса, см жесткость, с 400 500
М150 5-9 - 225 -
1-4 - 210 -
- 5-10 200 -
М200 5-9 - 265 235
1-4 - 245 210
- 5-10 235 200
- 11-20 220 -
М250 5-9 - 310 275
1-4 - 285 250
- 5-10 270 235
- 11-20 255 220
М300 5-9 - 355 315
1-4 - 325 290
- 5-10 305 270
- 11-20 285 250
М350 5-9 - 400 360
1-4 - 365 325
- 5-10 345 310
- 11-20 320 290
М400 5-9 - - 405
1-4 - - 365
- 5-10 - 340
- 11-20 - 320

Абсолютный объем песка Ап, (литр), определяем по формуле

где r — найденное по таблице  2 процентное содержание песка (41%), Ап = (710*41)/100 = 290 л

Абсолютный объем щебня Ащ, (литр), находят как разность между абсолютными объемами смеси заполнителей и песка:

Зная плотность песка Yп и объемную массу щебня Уоб.щ, определяют расходы песка П и щебня Щ, кг, на 1 м3 бетона:

П = 290*2,63 = 763 кг
Щ = 420*2,6 = 1092 кг
Расход материалов на 1 м3 бетона: Ц = 325кг; В = 185 л; П = 763кг; Щ = 1092 кг.  
Объемная масса бетонной смеси: Yоб.б.см = 325 + 185 + 763 + 1092 = 2365 кг/м3.  
Состав бетонной смеси может быть выражен весовым соотношением: цемент : песок : щебень:  (325/325) : (763/325) : (1092/325) = 1 : 2,3 : 3,4  

Для приготовления пробных замесов количество цемента, песка, щебня и воды уменьшают в соответствии с принятым объемом пробного замеса. Затем делают пробные замесы и путем корректирования устанавливают окончательный расход воды на 1 м3 бетона, обеспечивающий заданную подвижность смеси. В том случае, когда заданное количество воды не обеспечивает требуемой подвижности бетонной смеси, в приготовленную смесь добавляют воду порциями по 2—3% от заданного количества. Для сохранения принятого В/Ц добавляют также соответствующее количество цемента. Если смесь получилась с избыточной подвижностью по сравнению с требуемой, в замес добавляют песок и щебень, сохраняя между ними принятое по расчету соотношение. Песок и щебень также добавляют порциями, по 3—5% от их веса. После корректировки пробного замеса окончательно устанавливают состав бетона.

 

Определение подвижности бетонной смеси

От конструктивных особенностей изделий зависит в значительной мере выбор метода их формования, а это, в свою очередь, предъявляет соответствующие требования к консистенции бетонной смеси в отношении ее подвижности и удобоукладываемости.

Бетонные смеси бывают подвижными и жесткими. Подвижные смеси при укладке легко заполняют форму и уплотняются в ней под действием собственной силы тяжести. Жесткие смеси для указанных выше операций требуют приложения подчас значительных внешних сил. Независимо от того, к какой из этих групп относится бетонная смесь, каждая из них в производственных условиях характеризуется определенной степенью подвижности. Подвижность бетонной смеси определяется по величине осадки стандартного конуса, отформованного из данной смеси (см. рисунок).

Для определения осадки конуса потребуются средняя проба бетонной смеси, деревянная или металлическая площадка, форма конуса, стержень для стыкования смеси, стальная линейка длиной не менее 70 см, стальная линейка с делениями длиной 20—50 см, кельма.

Ход работы. На деревянную, обшитую листовой сталью площадку толщиной ~25 мм, размером 70x70 см устанавливают металлическую форму в виде усеченного прямого конуса высотой 30 см, диаметром нижнего основания 20 см и верхнего 10 см. Внутреннюю поверхность формы и площадку, на которой она установлена, увлажняют водой. Затем, прижав форму к площадке (наступив на педали), в нее в три приема равными частями помещают бетонную смесь. Каждую порцию бетонной смеси в форме уплотняют 25-кратным штыкованием стальным гладким стержнем диаметром 16 мм, длиной 650 мм. Стержень при каждом штыковании должен проникать через всю толщу бетонной смеси.

После уплотнения излишек бетонной смеси срезают вровень с верхними краями формы, заглаживая кельмой поверхность смеси. Затем форму медленно поднимают строго вертикально и ставят рядом с конусом, отформованным из смеси. На форму конуса по его диаметру кладут на ребро стальную линейку длиной 70 см так, чтобы свободный конец линейки проходил через центр конуса, изготовленного из бетонной смеси. Расстояние между поверхностью бетонной смеси и ребром линейки измеряют другой линейкой с делениями с точностью до 0,5 см. Результат промера характеризует величину осадки конуса. Как правило, определение для одной и той же смеси повторяют дважды. Результат двух параллельных измерений не должен отличаться больше чем на 2 см.

Выбор подвижности бетонной смеси зависит от вида конструкции. Например, для бетонных набивных свай O.K. ~4—5 см, для густоармированных плит перекрытий и монолитных фундаментных столбов O.K. = 6—8 см и т.д. В каждом случае учитываются конструктивные особенности элементов, густота армирования, воспринимающие элементом нагрузки, марка бетона и используемые фракции (размеры крупного заполнителя — щебня, гравия).

 

Расчет расхода материалов на один замес бетономешалки

В зависимости от объема бетонных работ на строительных объектах используются в основном бетоносмесители гравитационного типа емкостью от 60 до 3000 л. Для расчета расхода материалов на один замес примем бетономешалку с емкостью смесительного барабана (Vб) 1200 л. Производственный расход материалов на 1 м3 бетона следующий:

Цпр — 312 кг, Впр — 153 л, Ппр — 612 кг, Щ — 1296 кг.

Объёмный вес влажных песка и щебня принят 1,6 и 1,495 кг/л соответственно, объемный вес цемента 1,3 кг/л, щебень применяется двух фракций: 40% щебня крупностью 10—20 мм и 60% щебня крупностью 20—40 мм. Вычислим расход материалов на один замес. Для этого определим коэффициент выхода бетонной смеси:

β = 1000/((312/1,3)+(612/1,6)+(1296/1,495)) = 0,672  

Расходы материалов на один замес бетономешалки:   

цемента  Ц = (Vб*β/1000)*Цпр  Ц = (1200*0,672/1000)*312 = 0,806*312 = 252 кг 
воды  В = (Vб*β/1000)*Впр  В = 0,806*153 = 123,4 л 
песка  П = (Vб*β/1000)*Ппр  П = 0,806*612 = 493 кг 
щебня  Щ = (Vб*β/1000)*Щпр  Щ = 0,806*1296 = 1044 кг, в том числе: Щ10-20 = 1044*40/100 = 436 кг; Щ20-40 = 1044*60/100 = 626 кг

build.novosibdom.ru

vest-beton.ru

Значение водоцементного соотношения бетонной смеси

Изучать графики и таблицы, выясняя точные пропорции составляющих жесткой бетонной смеси, лишь ради того, чтобы залить фундамент или соорудить бетонное перекрытие в частном доме, захочется далеко не каждому. Тем не менее, очень важно знать, какие материалы и в каких количествах используются, чтобы бетон имел максимальную прочность на сжатие, какое значение при этом имеет водоцементное соотношение бетонной смеси, какими характеристиками обладает бетон марки 75, чтобы в последующем отлитая на участке конструкция вела себя так, как ей предназначено проектом.

Схема изготовления бетона.

Предварительный расчет

Составить перечень и заранее завезти к месту строительства все материалы в полном и достаточном объеме вполне по силам человеку, умеющему считать. Наиболее часто в индивидуальном строительстве жесткий бетон используется при изготовлении ленточного фундамента или междуэтажных перекрытий. Перед тем как приступить к строительству, необходимо обеспечить доставку на место предстоящих работ такого количества расходных материалов, чтобы его хватило на намеченный этап. Как рассчитать необходимое количество цемента, песка и гравия? Какие требования предъявляются к этим составляющим бетонной смеси?

При расчете можно принять самое распространенное соотношение между количеством используемого цемента, песка и гравия. Это 1:3:5 соответственно. В этом случае получаем вес необходимой фракции (за исключением цемента) с погрешностью около 10%.

Технологическая схема приготовления бетонной смеси.

Например, планируется отлить из бетона ленточный фундамент под дом. В этом случае проектное значение периметра дома умножается на ширину и высоту планируемого фундамента (все в метрах). Полученное в результате вычислений количество кубических метров умножается на 250 кг (примерно столько цемента уходит на получение куба жесткой бетонной смеси). Остальные составляющие вычисляются из принятого за основу соотношения: песка в 3 раза больше, чем цемента, гравия или щебня (крупной фракции) — в 5 раз. Масса кубического метра затвердевшего бетона составляет около 2,5 т.

Требования к материалам

Грамотно выбранные по качеству и фракциям составляющие для получения прочного жесткого бетона 75 марки — половина успеха. На какие характеристики цемента и наполнителей следует обращать внимание?

Цемент, между качеством которого и прочностью затвердевшего бетона наблюдается прямая зависимость, из соображений экономии на его стоимости берется М200 или М300. Применение более высококачественных цементов обойдется значительно дороже, эту разницу невозможно покрыть за счет некоторого снижения процентного отношения цемента к наполнителям. Прочностные показатели указанных марок цемента при соблюдении водоцементного отношения для бетона позволяют получить на собственной строительной площадке качественный бетон не ниже 75 марки.

Таблица марок бетона и их основных характеристик.

Следует учесть, что марка бетона и марка цемента, который входит в состав смеси, — не одно и то же. Соотношение выглядит примерно таким: для получения бетона, например, 75 марки, потребуется цемент М200 или М300, то есть марка взятого цемента должна быть выше в 2,5-3 раза. Покупая цемент, следует обратить внимание на дату его выпуска, так как с увеличением срока хранения снижается качество, а через 1,5 года хранения даже в идеальных условиях цемент можно будет использовать разве что для обустройства садовых дорожек. На бытовом уровне можно проверить относительное качество цемента. Для этого на раскрытую сухую ладонь насыпается цемент, рука сжимается в кулак. Качественный материал практически без остатка «вытекает» сквозь пальцы.

Имеются требования и к песку. Предпочтительнее применять мелкозернистый (размер отдельно взятой песчинки до 1,25 мм). Он позволяет получить смесь, при использовании которой воздушные промежутки, снижающие жесткость бетона, сведутся к минимуму. Песок должен быть без пыли и инородных включений органического происхождения.

Размер гравия или щебня не должен превышать 1/3 ширины опалубки.

Ни в коем случае для жесткого бетона нельзя использовать щебень из известковых пород.

Если производится армирование, размер частиц не может превышать 1/4 наименьшего размера отливаемой конструкции и 3/4 от просвета между прутьями арматуры. Несоблюдение указанных пропорций может привести к образованию в готовом бетонном изделии пустот, что неминуемо снизит показатели прочности.

Читайте также:  Пропорции цементно-песчаного раствора

Определение количества воды

Что представляет собой готовый бетон? Это осколки прочных каменных пород, полости между которыми заполнены песком, а полости (почти микроскопические) между песчинками заполнены цементом. Таким образом, цемент держит и песок, и крупные каменные фракции. Разумеется, речь идет о цементе, смоченном водой. Для того чтобы прошла реакция затвердения цемента, необходимо воды всего 30% от его массы. Но при таком количественном отношении смесь невозможно сделать пластичной, никакое трамбование не сможет заставить приготовленную смесь, в которую, к тому же, входят еще и песок с гравием, требующие смачивания для скольжения и контакта с цементом, качественно заполнить форму. Из этих соображений воды берется значительно больше. При добавлении большего или меньшего количества воды можно получить пластичный (текучий) бетон, а можно и жесткий.

Одним из компонентов бетона является щебень, составляющий порядка 80% объема готовой бетонной смеси.

Какое влияние может оказать лишняя вода на прочность бетона? Если воды при замесе взять избыточное количество, происходит следующее. Бетон буквально самотеком заполняет форму. Часть воды просачивается сквозь щели опалубки, унося с собой некоторую часть цемента. Потом идет достаточно длительный период испарения, в результате которого в бетоне образуются поры, ведущие впоследствии к растрескиванию. О прочности бетона можно забыть.

Каким должно быть водоцементное соотношение, чтобы жесткая бетонная смесь поддавалась укладке с плотным заполнением формы и, затвердевая, имела максимальную прочность? Для бетона 75 марки это соотношение принимается близким к 0,6, то есть при изготовлении 1 м³ бетона потребуется около 150 кг (л) воды. Но не все так просто.

От водоцементного соотношения бетонной смеси зависит в первую очередь прочность затвердевшего бетона. Чтобы понять эту зависимость, придется немного углубиться в физико-химические процессы, происходящие в бетоне жестком по мере его укладки, уплотнения и затвердевания, чтобы потом со знанием дела произвести правильный замес.

Вода, добавляемая к остальным составляющим бетонной смеси, выполняет две основные функции: участвует в химических процессах, происходящих во время схватывания и затвердевания цемента (примерно 30% веса воды от веса используемого цемента), и обеспечивает бетонной смеси некоторую пластичность (или текучесть), необходимую для того, чтобы можно было распределить смесь так, чтобы в ней не осталось воздушных пузырей при укладке. Таким образом, часть воды, избыточная для цемента, выполняет чисто технологическую функцию. В жестких бетонных смесях именно эта, технологическая часть сводится к минимуму за счет физических усилий, которые необходимо приложить, то есть за счет трамбования жесткой бетонной смеси в форме (опалубке). Трамбование производится либо вручную, либо с использованием вибрационных устройств.

Жесткий бетонный раствор

Жесткие бетонные смеси в отличие от пластичных чаще всего готовятся на месте укладки, так как они затвердевают значительно быстрее последних. При использовании таких смесей обязательно применение трамбовки из-за слабой их текучести.

Жесткая бетонная смесь — это увлажненный сыпучий материал с различными степенями подвижности.

Для индивидуального строительства наиболее предпочтительна приведенная в качестве примера 75 марка бетона из соображений экономичности и достаточной прочности. Экономия объясняется просто: чем выше марка цемента, тем дороже он стоит. Необходимой прочности бетона удается добиться путем правильного соотношения составляющих, в том числе водоцементного соотношения, и точным соблюдением всего технологического процесса — от замеса до полного затвердевания бетона. Точное соответствие получившегося бетона желаемой марке проверить в «домашних условиях» без соответствующего испытательного оборудования не удастся, однако проконтролировать достаточность прочности можно как после полного затвердевания (примерно через месяц), так и по результатам пробного замеса в процессе заливки.

Чтобы приблизиться к максимально возможной прочности бетона, но не особенно при этом занимаясь вычислениями (как, собственно, и поступает застройщик), можно взять за основу приведенное отношение, только не в весовых, а объемных частях. Как это происходит на практике?

Пробный замес

Схема приготовления бетона: 1 — Смешивание сухой смеси с водой, 2 — Замес на фанере, 3 — Бетономешалка, 4 — Шланг для добавления воды, 5 — Цемент, 6 — Песок.

Предполагается, что все работы производятся вручную при помощи совковой лопаты или мастерка (в этом случае порция получается минимальной, зато при неудачной попытке ее не жалко выбросить). Когда более точно будет определено соотношение, разумнее воспользоваться бетономешалкой, применение которой существенно влияет на качество и скорость замеса при сокращении физических нагрузок.

Читайте также:  Перемешивание цемента: правильные пропорции

На подготовленную площадку или в емкость с низкими бортами насыпается лопата цемента и 3 лопаты песка. Добавляется немного воды для увлажнения смеси, которая тщательно перемешивается при помощи лопаты. После этого добавляется крупная фракция (5 лопат). В процессе перемешивания вода добавляется постепенно, до получения вязкой однородной смеси. Для пробного замеса, как и для последующих, воду желательно лить из ведра, а не из шланга, для того чтобы видеть, на каком ее количестве следует остановиться.

Проконтролировать качество получившейся бетонной смеси в первом приближении можно так. Руками набирается небольшое количество бетонной смеси, из нее формируется ком шарообразной формы и кладется на любую поверхность. В процессе лепки на руках не должно оставаться следов цемента. Если этот ком затвердевает, сохраняя форму, замес удался. Показатели готового бетона, изготовленного с сохранением полученного водоцементного отношения для бетона, позволяют утверждать о его соответствии 75 марке. Можно приступать к замесу больших объемов с сохранением полученных пропорций. Если ком «оплывает», значит, существует переизбыток воды, если налицо признаки расслоения, воды недостаточно.

Можно также произвести проверку готового затвердевшего бетона на соответствие его характеристик марке 75, когда время позволяет дождаться полного затвердевания. Несколькими ударами молотка по зубилу можно попытаться расколоть бетон. Если зубило входит в бетон не более чем на 5 мм, бетон соответствует 75 марке. Если никак не удается отколоть кусочек бетона, качество его превосходно!

Нужно помнить основное правило замеса. Добавить в готовую смесь удастся только воду, остальные составляющие, особенно это касается цемента, насыпаются только в указанной выше последовательности. Если в результате пробного замеса не достигнуты необходимые показатели качества бетона, придется замес повторить, немного изменив пропорции. Скорее всего, придется увеличить долю цемента.

Советы по работе с бетоном М75

Жесткие бетонные смеси, в том числе и М75, при замесе и укладке требуют определенных физических усилий. Снизить нагрузку можно, используя бетономешалку небольшого объема и вибратор с вибронаконечником подходящего диаметра.

При работе нельзя забывать о том, что между слоями, если нижний простоял несколько дней, будет плохое схватывание. Поэтому при возведении высокого фундамента либо он сразу армируется вертикальными стержнями на всю высоту, либо, если армирование не применяется, следующий слой заливается, точнее, засыпается и утрамбовывается сразу. Когда трамбование происходит вручную, для более качественного распределения бетонной смеси по опалубке и вокруг прутьев арматуры, а также устранения воздушных полостей не рекомендуется заливать слой более 30 см (примерно на штык лопаты).

Залитая и утрамбованная бетонная смесь укутывается гидроизоляцией, например, полиэтиленовой пленкой, для того чтобы испарение воды не произошло раньше схватывания бетона. В зимнее время при отрицательных температурах свежий бетон желательно утеплить.

Несколько повышенное внимание следует уделить прочности опалубки: она должна выдержать не только массу заполнившей ее бетонной смеси, но и удары трамбовки или вибратора.

Застройщика не должен пугать вид фундамента после снятия опалубки. При применении жестких бетонных смесей, таких, как М75, не удается получить гладкую наружную поверхность. Допускается некоторое количество неглубоких раковин, следы от опалубки также хорошо просматриваются. Отделочные работы все это замаскируют.

Почему в индивидуальном строительстве применяется бетон марки 75? И какие показатели сответствуют ему? Число 75 в марке бетона показывает, что максимальное усилие на сжатие (прочность), которое выдерживает эта марка, 75 кг силы на 1 см² площади. Этой величины достаточно, чтобы обеспечить прочность и долговечность строения при любых нагрузках, которые могут быть произведены жильцами дома. Именно качество бетона определяет нагрузку на сжатие, а нагрузки на растяжение или изгиб помогает гасить армирование металлической арматурой и проволочными решетками.

Когда работы с бетонными смесями производятся со знанием дела, становится понятно, чего и сколько надо взять, в какой последовательности и как правильно со всем этим поступить. В этом случае успех обеспечен. И помните, что важно не переборщить с водой!

1pobetonu.ru

Водоцементное соотношение бетонной смеси гост

Главная » Статьи » Водоцементное соотношение бетонной смеси гост

Поиск Лекций

Расчет состава обычного (тяжелого) бетона

Бетонная смесь состоит вяжущего вещества (цемента), воды, крупного и мелкого заполнителя. Для получения ориентировочного состава бетона применяют различные методы расчета. В методических указаниях рассмотрен расчет обычного тяжелого бетона методом абсолютных объемов. Порядок расчета следующий:

1. Назначают вид крупного заполнителя.

В качестве его для тяжелого бетона применяют щебень или гравий. Область применения при производстве бетона существенно зависит от крупности наибольших зерен. Для массивных сооружений (массивные подпорные стенки, плотины, монолитные фундаменты) размер зерен не нормируется. В армированных конструкциях Днаиб должен быть не больше ¾ наименьшего расстояния между стержнями и не более 1/3 наименьшего размера бетонируемой конструкции. Для сборных железобетонных конструкций крупность щебня устанавливается по таблице 3.

Таблица 3 - Наибольшая крупность щебня (гравия) применяемого при производстве сборных железобетонных конструкций

Вид конструкций Предельная крупность зерен гравия (щебня) (Днаиб), мм
Ребристые конструкции, многопустотные панели, элементы тонкостенных оболочек, балки и другие изделия с размерами ребер, стенок полок до 25 мм или с многорядной арматурой
То же, армированные с наименьшими размерами ребер, стенок, полок, от 25 до 80 мм, с расстоянием между стержнями арматуры более 15 мм.
Крупноразмерные изделия (колонны, балки, ригели, фундаментные плиты, блоки и др.) с расстоянием между стержнями арматуры более 30 мм

2. Марку цемента.Назначается в зависимости от требуемого класса бетона (таблица 4)

Таблица 4 - Рекомендуемая марка цемента в зависимости от прочности бетона

Прочность бетона, МПа
Марка цемента

Определяют водоцементное соотношение по формуле 1.

, если предполагаемое водоцементное соотношение > 0,4

или , если предполагаемое водоцементное соотношение < 0,4

где Rц – активность цемента, кгс/см2;

RБ - планируемый предел прочности бетона в возрасте 28 сут, кгс/см2.

А и А1 – коэффициенты учитывающие влияние на прочность бетона исходных материалов, принимаются по таблице 5.

Таблица 5 - Значение коэффициентов А и А1 в зависимости от качества материалов

Характеристика исходных материалов для бетона А А1
Высококачественные (щебень из плотных и прочных горных пород, песок, оптимальной крупности, отвечающий соответствующим стандартам, портландцемент высокой активности без добавок или с минимальным количеством добавки, заполнители промыты) 0,65 0,43
Рядовые (гравий соответствующий техническим требованиям ГОСТа, портландцементы средней активности, шлакопортландцементы – высокой активности) 0,60 0,40
Пониженного качества (крупный заполнитель – пониженного качества, мелкий песок, низкоактивные цементы) 0,55 0,37

4. Определяют ориентировочный расход воды.Он зависит от необходимой удобоукладываемости смеси: жесткости или пластичности и наибольшей крупности крупного заполнителя (рисунок 12).

Пластичные смеси

Жесткие смеси

Рисунок 12 – График водопотребности бетонной смеси, изготовленной с применением портландцемента, песка средней крупности с водопотребностью 7% и гравия с наибольшей крупностью а – 80; б – 40; в – 20 и г – 10 мм.

При этом следует внести ряд поправок:

- если в качестве крупного заполнителя используется щебень, к значению, полученному с графика, добавляют 10 л;

- если водопотребность песка меньше или больше 7% расход воды уменьшают или увеличивают на 5 л на каждый процент водопотребности;

- при применении пуццолановых цементов расход воды увеличивают на 15-20л;

- при расходе цемента более 400 кг расход воды увеличивают на 10 л на каждые 100 кг (сверх 400);

- если крупный заполнитель поглощает воду, то поглощаемое количество нужно прибавить к полученному количеству воды.

5. При известном водоцементном соотношении и необходимом расходе воды вычисляют необходимое количество цемента:

(2)

Полученное значение Ц сопоставляют с минимально допустимым расходом цемента из условий получения связной смеси (таблица 6). Если полученное расчетное значение меньше указанного в таблице минимума, дальнейший расчет ведем по Цмин.

Таблица 6 - Минимальный расход цемента (Цмин) для получения нерасслаивающейся плотной бетонной смеси, кг на 1 м3 бетона

Смесь Предельная крупность заполнителя, мм
Особо жесткая
Жесткая
Малоподвижная
Подвижная
Литая

6. Вычисляют расход крупного заполнителя (щебня или гравия):

(3)

где - средняя и насыпная плотность гравия (щебня);

Vмз – межзерновая пустотность, ед.

(4)

α – коэффициент раздвижки зерен гравия (щебня) для жестких бетонных смесей принимают 1,05…1,15, в среднем 1,1. Для пластичных смесей этот показатель принимают по таблице 7.

Таблица 7 - Коэффициент раздвижки зерен (α) в зависимости от В/Ц и расхода цемента

Расход цемента, кг Водоцементное соотношение
0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8
- - - 1,26 1,32 1,38
- - 1,30 1,36 1,42 -
- 1,32 1,38 1,44 - -
1,31 1,40 1,46 - - -
1,44 1,52 1,56 - - -
1,52 1,56 - - - -

Примечания.

1. При других значениях В/Ц и Ц коэффициенты α находят интерполяцией

2. При использовании мелкого песка с водопотребностью более 7% уменьшают на 0,03 на каждый процент увеличения водопотребления песка. Если меньше 7%, увеличивается на 0,03 на каждый процент уменьшения водопотребления.

7. Устанавливают расход песка в килограммах:

(5)

где Щ, Ц и В – масса щебня, цемента и воды, кг.

и - средняя плотность зерен щебня, песка и цемента, т/м3, значения плотности определяются опытным путем или в соответствии с заданием. Среднюю плотность частиц цемента можно принять 3.1 т/м3.

8. Определяем среднюю плотность бетонной смеси по формуле

rб = Ц + В + Щ + П (6)

Задачи

1.Для получения 1500 тыс м3 бетона марки 200 с подвижностью 6 см подготовлен среднезернистый песок и чистый фракционированный щебень с размером зерен до 80 мм. Определить потребное количество портландцемента М300.

2.Определить расход щебня на 1 м3 бетонной смеси, если расход цемента 350 кг Ц/В = 2, кг/м3, кг/м3, кг/м3

3.Какой объем бетона можно изготавливать имея 2500 м3 песка если в состав 1 м3 входит 300 кг цемента 200 л воды 1250 кг гранитного щебня кг/м3, кг/м3.

Литература

1. ГОСТ 8267-82. Технические условия. Щебень из природного камня для строительных работ.

2. ГОСТ 8268-82. Технические условия. Гравий для строительных работ.

3. ГОСТ 10260-82. Технические условия. Щебень из гравия для строительных работ.

4. ГОСТ 8736-77. Песок для строительных работ. Технические условия.

5. ГОСТ 310.6-85. Цементы. Методы испытаний.

6. ГОСТ 10178-85*, СТ СЭВ 5683-86. Портландцементы и шлакопортландцементы. Технические условия.

7. ГОСТ 25192-82. Бетоны. Классификация и общие технические требования.

8. ГОСТ 10268-80. Заполнители для тяжелых бетонов. Технические требования.

9. ГОСТ 10181.0-81 - ГОСТ 10181.4-81. Смеси бетонные. Методы испытаний.

10. ГОСТ 10180-78. Бетоны. Методы определения прочности на сжатие и растяжение.

11. Методические указания к самостоятельной работе по расчету состава бетона / Сост. Г.И. Зезина.- Омск. - 1988. - 20 с.

12. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учеб. / К.Н. Попов, М.Б. Каддо. – М.: Высш. шк., 2001.-367 с.

13. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: Учеб. пособие для строит. спец. вузов / И.А. Рыбьев. – М.: Высш. шк., 2003. – 701 с.

poisk-ru.ru

Водоцементное отношение бетонной смеси

Водоцементное отношение — соотношение в бетонной смеси (по весу) между количеством воды и количеством цемента.

Вода играет в бетонной смеси несколько ролей. Во-первых, она нужна для гидратации цемента, во-вторых, вода делает бетонную смесь пластичной и подвижной. С другой стороны, избыточная вода, которая не вступила в реакцию гидратации с цементом действует на бетон разрушающе. При прогреве бетона такая вода испаряется, прокладывая в теле бетонного изделия микроканалы, а оставшаяся «взаперти» вода не дает соединиться зернам заполнителя и цементу, а при эксплуатации изделия в зоне как положительных, так и отрицательных температур понемногу разрывает изделие изнутри. Чтобы связать такую воду в бетонном изделии, приходится увеличивать расход цемента, что в свою очередь повышает расход воды. Такой вот порочный круг.

Оптимальным соотношением для «нормальной» бетонной смеси является 0,4. При этом необходимо учитывать воду, которая приходит в бетонную смесь при изготовлении ЖБИ с крупным и мелким заполнителем. Количество такой воды может быть значительно, если заполнитель хранится на улице: дождь, снег или изморозь резко увеличивают наличие влаги в заполнителе. Причем даже сухой на вид заполнитель содержит влагу в несколько процентов.

В бетоносмесителе гравитационного типа вы такую смесь (водоцементное отношение 0.4) промешать вряд ли сможете. Для приготовления качественной смеси необходим смеситель активного типа с перемешивающими лопатками.

Существуют разновидности бетонных смесей, где водоцементное соотношение берется порядка 0,2-0,25. Это так называемые полусухие бетонные смеси. Из-за недостатка воды (смесь абсолютно не пластичная) формовать их можно только с помощью метода полусухого вибропрессования.

Особенно важно контролировать водоцементное соотношение для изделий с повышенными требованиями по морозостойкости и водонепроницаемости, например к дорожным плитам.

Действие большого количества добавок направлено на водоредуцирование, т.е. уменьшение воды в составе смеси. Как правило для повышения подвижности используются поверхностно-активные вещества различных типов. Уменьшение необходимой для подвижности смеси воды позволяет или сократить количество цемента при той же прочности изделия, либо получить более прочное изделие не увеличивая расход цемента.

www.jbiprom.ru

1 Расчет состава тяжелого бетона класса в20

Исходные данные по сырьевым материалам приведены в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Характеристики сырьевых материалов

Материал

Насыпная плотность

, кг/м3

Истинная плотность

, кг/м3

Прочие характеристики

ППЦ

900

2800

НГ = 32 %

Щебень

1400

2660

НК = 80 мм, W = 5 %

Песок

1320

2650

Мкр = 1,9, Вп = 8 %, W = 3 %

Рассчитать состав тяжёлого бетона класса В 20 при коэффициентах вариации прочности бетона Vп = 6; 11; 15 %. Жесткость бетонной смеси - 15 с. Рассчитать дозировку материалов на замес для бетоносмесителя V = 500 л.

1.2 Определение требуемой прочности бетона по гост 18105-2010

Согласно ГОСТ 18105-2010 («Бетоны. Правила контроля и оценки прочности») требуемая прочность бетона (отпускная в промежуточном или проектном возрасте) при нормировании ее по классам (Rт, МПа) определяется по формуле (1.1):

, (1.1)

где Bнорм – нормируемое значение прочности в МПа для бетона данного класса по прочности на сжатие, или осевое растяжение, или при изгибе; в данной задаче Bнорм = 20 МПа;

Кт – коэффициент требуемой прочности, принимаемый в зависимости от среднего коэффициента вариации прочности бетона Vп (таблица 1.2).

Таблица 1.2 – Значение коэффициента Кт в зависимости от Vп

Vп, %

менее

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

Кт

1,07

1,08

1,09

1,11

1,14

1,18

1,23

1,28

1,33

1,38

1,43

1.3 Определение водоцементного отношения в зависимости от качества материалов и рекомендуемой по прочности бетона марки цемента

Определение водоцементного отношения (В/Ц) производится в зависимости от качества материалов (по таблице 1.3) и рекомендуемой по прочности бетона марки цемента (по таблице 1.4).

Таблица 1.3 – Коэффициенты качества материалов

Характеристика материалов

А,

В/Ц ≥ 0,4

А1,

В/Ц ≤ 0,4

Высококачественные

0,65

0,43

Рядовые

0,6

0,4

Пониженного качества

0,55

0,37

Примечание:

1) Высококачественные материалы: щебень из плотных горных пород высокой прочности; песок, отмытый оптимальной крупности; портландцемент (ПЦ) высокой активности без добавок или с минимальным количеством гидравлической добавки; заполнители чистые, промытые, фракционированные, с оптимальным зерновым составом;

2) Рядовые материалы: заполнители среднего качества в том числе гравий; ПЦ среднего качества или высококачественный шлакопортландцемент (ШПЦ);

3) Материалы пониженного качества: крупный заполнитель пониженной прочности, песок; цементы низкой активности.

По таблице 1.3 определяем значение коэффициента качества материалов. Материалы рядовые А=0,6.

Таблица 1.4 – Зависимость марки цемента от класса бетона (по СНиП 5.01.23–83)

Класс бетона

B7,5

B10

B15

B20

B22,5

B25

B30

B35

B40

B50

Рекомендуемая

марка цемента

300

400

400

400

400

400

500

550

600

600

Допускаемая

марка цемента

300

400

300

500

300

500

500

500

500

600

500

600

500

550

550

По таблице 1.4 определяем марку цемента для бетона класса В20 - рекомендуемая марка 400. Допускаемые марки – 300 и 500.

Водоцементное отношение (В/Ц) определяют по формуле (1.2):

, (1.2)

где А – коэффициент, определяемый по таблице 1.3 для рядовых материалов (заполнители среднего качества, в том числе гравий, портландцемент средней активности или высококачественный ШПЦ), А=0,6;

Rц – марка цемента (для бетона класса В20 принимаю марку цемента 400, Rц=40), МПа;

Rб – средний уровень прочности бетона, МПа.

Определяем водоцементное отношение:

.

studfiles.net

vest-beton.ru


Смотрите также


 

Опрос
 

Кто вам делал ремонт в квартире?

Делал самостоятельно
Нанимал знакомых, друзей
Нашел по объявлению
Обращался в строй фирму

 
Все опросы
 
Ремонт | Дизайн | Лаки и краски | Инструмент | Материалы | Кровля | Двери | Полы и потолок| Контакты | Карта сайта
remnox.ru © 2012-2019 Строительство и ремонт При копировании материалов ссылка на сайт обязательна!