как определить водоцементное отношение
1. Определение водоцементного соотношения
— активность (марка) цемента
Для обычных бетонов
Характеристика заполнителей и вяжущего
У нас – бетон товарный, заполнитель – щебень (это рядовой заполнитель среднего качества). →А1=0,6 Простейшие математические преобразования приводят к формуле водоцементного соотношения для обычных бетонов: В/Ц=А1Rц/(Rб+0,5А1Rц) (Для обычных бетонов Ц/В=1,25-2,5 (В/Ц>=0,4)) У нас указан только класс бетона. Требуемую прочность бетона рассчитаем по формуле: Rб = 1,1*М, МПа, где М – марка бетона. У нас класс бетона В10, следовательно, марка бетона М150. Rб = 1,1*М = 1,1*15 = 16,5 МПа
2. Определение расхода воды Оптимальное количество воды в бетоне обеспечивает его удобоукладываемость (подвижность); для этого применяем таблицу расхода воды в л(кг) на 1м 3 бетонной смеси:
Характеристика бетонной смеси
Наибольшая крупность заполнителя dg, мм
Осадка конуса (ОК), см
4. Проверка минимального расхода цемента Необходимо сверить полученный расход цемента с минимально допустимым, используя данные таблицы:
Условия эксплуатации бетона
Постоянно соприкасается с водой, подвержен частому замораживанию и оттаиванию
Не защищен от атмосферных воздействий
Защищен от атмосферных воздействий
расход цемента 250 кг/м 3
расход воды 205 л/м 3
Проверим водоцементное отношение: 205/250 = 0,82 → не изменилось.
5. Определение расхода крупного заполнителя Прежде, чем рассчитать расход крупного заполнителя (щебня или гравия), необходимо выбрать коэффициент раздвижки зерен, который характеризует заполнение раствором пустот между зернами щебня.
Расход цемента, кг, на 1 м 3 бетона
где: К – расход крупного заполнителя на 1 м 3 ; α – межзерновая пустотность крупного заполнителя; ρнас.к – насыпная плотность крупного заполнителя; ρк – истинная плотность крупного заполнителя. Для нашего варианта получаем: К=1/(0,405*1,38/1460+1/2690)=1324,5 кг
6. Определение расхода песка Расход песка рассчитывается как остаток от кубометра за вычетом гравия, воды и цемента через плотность песка: П=[1-(Ц/ρц+В/ρв+К/ρк)]ρп, где П – расход песка; Ц – расход цемента; ρц – плотность цемента истинная; В – расход воды; ρв – плотность воды; К – расход крупного заполнителя; ρк – плотность крупного заполнителя истинная; ρп – плотность песка истинная. Для нашего варианта получаем: П=[1-(250/3030+205/1000+1324,5/2690)]*2630=581,2 кг
7. Определение плотности смеси Поскольку все расчеты велись для одного кубометра, то расчетная плотность бетонной смеси просто совпадает с суммой расхода всех компонентов: ρ р б.с.=Ц+В+П+К Для нашего варианта получаем: ρ р б.с.=250+205+581,2+1324,5 = 2360,7 кг/м 3
8. Определение коэффициента выхода Бетонная смесь по объему получается неизбежно меньше, чем объем составляющих ее компонентов из-за более плотной их упаковки в смеси, чем по отдельности. Поэтому немаловажное значение для расчета потребности материалов и бетонной смеси имеет коэффициент выхода, рассчитываемый по формуле через расход материала и его насыпную плотность: β=1/(Ц/ρнас.ц.+П/ ρнас.п.+К/ ρнас.к.), где ρнас. – насыпные плотности, соответственно, цемента, песка, крупного наполнителя. Для нашего варианта получаем: β=1/(250/1050+581,2/1560+1324,5/1460)=0,659 или 65,9%
9. Определение состава смеси Для нашего варианта получаем: Ц: П: Щ = 250: 581,2: 1324,5, сократим на 250 приблизительно и получим: Ц: П: Щ = 1: 2,3: 5,3 при В/Ц=0,82 и подробно: Цемент – 250 кг; Песок – 581,2 кг; Щебень – 1324,5 кг; Вода – 205 л.
Водоцемементное соотношение
Основным параметром замеса бетонной смеси является водоцементное соотношение. Это относительная величина (по массе) количества чистого цемента в замесе к воде, которой смесь затворяют.
От этого соотношения напрямую зависят прочность, водонепроницаемость и подвижность готового бетона. Конечно, на итоговые характеристики бетона влияет не только количество воды, но и её качество.
Очень частой причиной падения прочности бетона, замедления и даже остановки процесса его твердения является химический состав воды, на которой замешан раствор.
Качество воды нормируется ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия»
Данный стандарт выставляет следующие требования к воде замеса:
Понятно, что все эти требования легко соблюдать в лабораторных условиях. Но, как быть с замесом бетона дома или на даче, где не всегда есть возможность измерить химические показатели.
В этом случае, мы настоятельно рекомендуем придерживаться простого правила – замешивайте на питьевой (или условно питьевой) воде. Это может быть вода из скважины, колодца, водопровода, либо природная, но прошедшую очистку. Грубейшей ошибкой загородной стройки является использование воды из ближайшего пруда, канавы или лужи. Даже при внешней прозрачности и чистоте, такая вода, чаще всего, перенасыщена органическими и минеральными загрязнителями, которые будут препятствовать нормальному процессу гидратации бетона и пагубно повлияют на его качество.
Пропорции воды и цемента
Итак – с выбором воды определились. Сколько же её лить в замес?
Возьмём, для примера самую распространённую в частном строительстве пропорцию «1 к 3» (по песку):
В этом случае В/Ц будет 0,5 – это средний показатель, чаще всего встречающийся в строительной практике с немодифицированным бетоном.
Набор прочности и морозостойкость
Рассмотрим, как конкретно влияет водоцементное соотношение на скорость набора прочности и морозостойкость бетона.
Прочность бетона в % на
| в/ц = 0,4 | в/ц = 0,5 | в/ц = 0,6 | |
| Нормальные условия | 400 | 250 | 150 |
| Повышенная влажность среды | 200 | 150 | 100 |
Чем В/Ц ниже – тем бетон быстрее набирает раннюю прочность, но тем труднее его обрабатывать и тем медленнее он будет набирать дополнительную прочность после 28 дней. Однако, морозостойкость такого бетона будет выше.
Чем В/Ц выше – тем медленнее, бетон наберет раннюю прочность, но его будет легче укладывать в форму и он быстрее наберет дополнительную прочность.
Теоретически, для нормального реагирования, цементу достаточно воды в количестве ¼ от собственной, т.е. В/Ц. Но, это в идеальных условиях – не лежалый цемент, чистый (без пыли) заполнитель оптимальной влажности. В реальных условиях, редко кто промывает гравий и песок, на котором замешивает бетон. Соответственно – часть воды уйдёт на смачивание заполнителя и впитается в него.
Дополнительная вода в смеси образует ячейки – поры, и каналы – капилляры. После застывания бетона и испарению всей лишней влаги эти поры и капилляры будут способствовать снижению касса водостойкости бетона, так как они отлично впитываю влагу. Это приведёт к повышенной намокаемости бетона и, как следствие – худшей морозостойкости. Также циклическое замерзание и оттаивание воды рано или поздно приведет к началу разрушения бетона.
Вернёмся к нашему теоретическому замесу.
Подвижность и удобоукладываемость такого бетона будет невысокая, что вызовет затруднения при укладке его в форму и разравнивание. Потребуется дополнительная виброобработка и уход за уложенной смесью (дополнительное проливание водой), так как излишне быстрое испарение воды из смеси приведёт к образованию усадочных трещин, остановке процессов гидратации цемента и значительно снизит прочность бетона.
Для повышения удобоукладываемости чаще всего в замес добавляют воду, но, как сказано выше – это приведет к падению марочной прочности и морозостойкости бетона.
Чтобы этого не произошло – вместо дополнительной воды лучше использовать пластификаторы и комплексные добавки для бетона, которые позволят получить достаточную (до П5) пластичность бетонной смеси даже при В/Ц 0,25 – 0,3. Такой бетон будет обладать повышенной марочной прочностью, морозостойкостью, при этом будет достаточно подвижный для полного заполнения опалубки без образования пустот. Дополнительная виброобработка также не потребуется.
Используя добавки для бетона Cemmix Вы сможете получить оптимальные характеристики водоцементного соотношения в смеси, без потери в прочности, или перерасхода цемента.
Звоните на горячую линию Cemmix – мы поможем по всем вопросам!
8 800 550 52 82 (звонок беслатный по территории РФ)
Определяют водоцементное соотношение по формуле 1.
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.
| 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)
| Прочность бетона, МПа |
| Марка цемента |
Определяют водоцементное соотношение по формуле 1.
, если предполагаемое водоцементное соотношение > 0,4
или 
, если предполагаемое водоцементное соотношение 2 ;
А и А1 – коэффициенты учитывающие влияние на прочность бетона исходных материалов, принимаются по таблице 5.
| 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).
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.
| 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.
| 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 | — | — | — | — |
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.
8. Определяем среднюю плотность бетонной смеси по формуле
Задачи
1.Для получения 1500 тыс м 3 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.
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.
10. ГОСТ 10180-78. Бетоны. Методы определения прочности на сжатие и растяжение.
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.
Определение водоцементного отношения.
при В/Ц 
0,4; (1)
Водопотребность бетонной смеси, кг/м 3
| Марка бетонной смеси по удобоукла-дываемости | Показатель удобоукладываемости бетонной смеси | Расход воды при крупности гравия и щебня, мм |
| гравия | щебня | |
| осадка конуса, см | жесткость, с. по ГОСТ 1.01.81.1-81 | |
| Особо жесткая | — | 40…50 |
| Повышенно жесткая | — | 25…35 |
| Жесткая | — | 15…20 |
| Умеренно жесткая | — | 10…15 |
| Малоподвиж-ная | 2…4 | 5…10 |
| Подвижная | 5…7 | — |
| Пластичная | 8…10 | — |
| Весьма пластичная | 10…12 | — |
| Литая | 12…16 | — |
ПРИМЕЧАНИЕ. Данные таблицы 3 справедливы для бетонной смеси на портландцементе и песке средней крупности. При использовании пуццоланового портландцемента расход воды увеличивается на 20 кг/м 3 ; в случае применения мелкого песка взамен среднего расход воды также увеличивается на 10 кг, а при использовании крупного песка уменьшается на 10 кг.
Определение расхода цемента.
где В – расход воды, кг/м 3 ; В/Ц – отношение массы воды к массе цемента, определяемое по формулам (1, 2).
Определение расхода крупного заполнителя.
(4)
где Vпуст.щ(г) – пустотность щебня (гравия) в рыхлонасыпанном состоянии, подставляется в формулу (4) в виде коэффициента, определяемого по формуле (5); 
– насыпная плотность щебня (гравия), г/см 3 ; 
– истинная плотность щебня (гравия), г/см 3 ; 
– коэффициент раздвижки зерен щебня (гравия), принимаемый по табл. 4 в зависимости от водоцементного отношения и расхода цемента.
Коэффициент раздвижки зерен α для пластичных бетонных смесей
| Расход цемента, кг/м 3 | Водоцементное отношение В/Ц | 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 | — | — | — | — |
1) При других значениях В/Ц коэффициент α находят интерполяцией.
Пустотность щебня (гравия) обычно составляет 0,39…0,50 и может быть уточнена по формуле:
, (5)
Вы здесь
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.
 | |
| 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:
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:
Таблица 3. Группы песка
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
Ап = (Асм*r)/100
Абсолютный объем щебня Ащ, (литр), находят как разность между абсолютными объемами смеси заполнителей и песка:
Ащ = Асм — Ап
Зная плотность песка Yп и объемную массу щебня Уоб.щ, определяют расходы песка П и щебня Щ, кг, на 1 м3 бетона:
П = АпYп
Щ = АщYоб.щ
| 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 70×70 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/(Vц+Vп+Vщ) = 1000/((Цпр/Vоб.ц)+(Ппр/Vоб.п)+(Щпр/Vоб.щ))
Расходы материалов на один замес бетономешалки: