Основные этапы развития технологии бетона

Заполнитель бетонного раствора имеет собственный коэффициент теплового расширения, соответственно, конструкции, возведенные из одного и того же бетона, но имеющие разное количество или разный вид заполнителя будут иметь различные коэффициенты расширения. При значительных колебаниях температур превышающих более 80°С бетонные конструкции могут растрескиваться изнутри. Для предотвращения внутреннего растрескивания бетонных конструкций, необходимо подобрать составляющие бетона с равными коэффициентами температурного расширения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

31.Порядок расчета состава бетона методом абсолютных объемов. Экспериментальная проверка состава бетона.

Расчет состава бетонной смеси заключается в определении количества составляющих компонентов – заполнителя (крупного и мелкого), воды и цемента для достижения заданной подвижности (удобоукладываемости) смеси и свойств затвердевшего бетона (прочности).

В основе расчета методом абсолютных объемов лежит предположение, что уплотненная бетонная смесь не содержит пустот, т.е. крупный заполнитель заполняет все отведенное ему пространство, пустоты между крупным заполнителем заполняет песок, а пустоты между песком заполняются цементным тестом. Как правило, расчет ведут на 1000 л, следовательно, сумма абсолютных объемов каждого из компонентов (крупных заполнитель, песок, цемент, вода) будет равна

1000 л = Vкз+ Vп + Vц + Vв

Порядок расчета методом абсолютных объемов следующий:

1. Определяют водоцементное отношение В/Ц

2. Находят весовое отношение между песком и крупным заполнителем mп : mкз

3. Находят по таблице (или по графику) расход воды на 1000 л (1м3) бетонной смеси

4. Определяют расход цемента на 1000 л бетонной смеси

5. Находят абсолютный объем смеси заполнителей

6. Вычисляют среднюю абсолютную плотность заполнителей

7. Вычисляют совместную массу песка и крупного заполнителя на 1000 л бетонной смеси, а затем, используя весовое соотношение mп : mкз находят массу каждого компонента (на этом этапе необходимо учесть водопоглощение крупного заполнителя)

8. Вычисляют расход всех материалов для пробного замеса на 8 л бетонной смеси

9. Приготовляют пробный замес и определяют подвижность

10. Если подвижность не соответствует заданной, то производят корректировку бетонной смеси, добавляя/уменьшая расход цемента, но при этом не изменяя основные соотношения – В/Ц, mп : mкз

11. После корректировки, перенормируют расход материалов бетонной смеси на 1000 л бетонной смеси

12. Вычисляют коэффициент выхода бетонной смеси b и определяют расход материалов на один замес бетономешалки для сухих материалов и с учетом влажности

 

Для экспериментальной проверки состава бетона изготовляют пробную порцию бетонной смеси и определяют ее подвижность. Вследствие особенностей свойств применяемого цемента и местного заполнителя осадка конуса или жесткость бетонкой смеси может отличаться от заданной

Из откорректированной бетонной смеси готовят контрольные образцы и затем их испытывают на каждый срок испытания изготовляют не менее трех образцов. Образцы формуют в разборных чугунных или стальных (строганных) формах. Размеры их необходимо строго выдерживать, не допуская отклонении более ±1% по граням. Углы между гранями должны составлять (90 ±2)". Приемы укладки и уплотнения образцов должны соответствовать принятым на производстве. Укладку бетонной смеси в формы следует заканчивать не позднее чем через 30 мин после ее приготовления

При уплотнении бетонной смеси вибрированием форму заполняют с некоторым избытком, после чего ее вибрируют на лабораторной площадке (частота колебаний 50 Гц, амплитуда колебаний вибратора под нагрузкой 0,5 мм) лабораторную виброплощадку можно заменить поверхностным вибратором. Продолжительность вибрирования должна определяться в соответствии с показателем жесткости t=(6... 8) Ж, но не менее Ж-t 30 с

Образцы в течение 2 сут хранят в формах в помещении с температурой 16... 20 "С, затем освобождают из форм, маркируют и до момента испытания хранят в камере с влажностью около 100% или в периодически смачиваемых песке, опилках и т. д. Перед испытанием тщательно осматривают образцы, измеряют грани (с точностью до 1 мм), взвешивают.

При испытании прочности образец укладывают на нижнюю опорную плиту боковыми гранями. Предел прочности при сжатии бетона вычисляют с точностью до 0,1 МПа, как среднее арифметическое результатов испытания трех образцов при условии, что наименьший результат отличается не более чем на 20% от ближайшего показателя. При превышении этой разницы более чем на 20% вычисление производят по двум наибольшим результатам

Если действительная прочность бетона при сжатии отличается от заданной более чем на ±15%. то следует внести коррективы в состав бетона для повышения прочности увеличивают расход цемента (т е Ц/В), для снижения прочности — уменьшают его.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

32. Определение производственного состава бетона. Определение состава бетона с химическими добавками.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПРОИЗВОДСТВЕННОГО СОСТАВА БЕТОНА.

На производстве часто применяют при приготовлении бетона влажные заполнители. Количество влаги, содержащейся в заполнителях, должно учитываться при определении действительного расхода воды. В этом случае производят корректировку состава.

При загрузке цемента и заполнителя в бетоносмеситель их первоначальный объем больше объема получаемой бетонной смеси, так как при перемешивании происходит уплотнение массы. Для оценки объема получаемой бетонной смеси используют коэффициент выхода бетона.

Влияние воды при определении коэффициента выхода бетона не учитывают. Однако при определении коэффициента для производственного состава используют плотность влажных заполнителей, так как последняя может заметно отличаться, особенно для песка, от плотности сухих заполнителей. Коэффициент выхода бетона зависит от состава бетона и свойств используемых материалов и колеблется от 0,55 до 0,75.

При расчете расхода материалов на один замес бетоносмесителя принимают, что сумма объемов цемента, песка и щебня (в рыхлом состоянии) соответствует емкости барабана бетоносмесителя.

Для уточнения расчетных формул, особенно при больших объемах бетонных работ, рекомендуется предварительно испытать бетон и бетонную смесь, приготовленную на предназначенных к применению материалах, выдерживая образцы в условиях, соответствующих производственным. При использовании уточненных зависимостей для прочности бетона и подвижности бетонной смеси можно назначать состав бетона без экспериментальной проверки с последующей его корректировкой, если это требуется по результатам испытания контрольных образцов, приготовленных при бетонировании конструкции или сооружения.

Если ожидается применение одного-двух классов бетона, достаточно изготовить три пробных замеса с тремя значениями В/Ц, например 0,4; 0.55 и 0,7. Необходимо, чтобы диапазон значений Р/Ц предполагал получение бетона прочностью на 15…20 °/с ниже и выше заданных классов. Подвижность бетонной смеси подбирают в соответствии с заданием. Состав бетона для пробных затворений рассчитывают обычными методами.

По результатам испытаний, проведенных в заданные сроки, строят график заьисимости прочности бетона от Ц/В при данном цементе или уточняют коэффициенты Л и С в формулах

ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОСТАВА БЕТОНА С ХИМИЧЕСКИМИ ДОБАВКАМИ

Определение состава бетона производят на основе единой методики с учетом влияния добавок на основные зависимости состав — свойство, используемые в расчетах. При этом учитывают, что добавки не изменяют характера зависимостей, в частности зависимостей подвижности бетонной смеси от расхода воды и прочности бетона, от активности цемента и цементно-водного отношения, а только изменяют количественное соотношение между разными факторами. Величина подобных изменений зависит от дозировки добавки и может быть учтена на основе рекомендаций, содержащихся в технических условиях, или инструкции по применению данной добавки либо установлена по результатам предварительных опытов.

Эффект воздействия суперпластификатора на бетонную смесь зависит от количества введенной добавки и минералогического состава цемента.

При дозировке пластифицирующих добавок учитывают вид цемента, а при выборе дозировки воздухововлекающих добавок — расход цемента.

Оптимальная дозировка суперпластифлкатора зависит от ожидаемого технико-экономического эффекта: вводится ли добавка для повышения подвижности бетонной смеси, либо сокращения расхода цемента, либо повышения прочности бетона, либо совершенствования формования бетонных и железобетонных изделий.

Эффект от применения добавки возрастает с увеличением ее содержания, но при содержании ее более 1,2 % от массы цемента возможно замедление твердения бетона. Определение оптимальной дозировки суперпластификаторов на практике производят опытным путем. Для расчета состава пробных замесов можно ориентировочно принимать, что для обычных бетонов оптимальная дозировка добавки составляет 0,5 ... 0,7%, а для высокопрочных бетонов — 0,7 ... 1,2% массы цемента.

При применении комплексных добавок учитывают суммарный эффект влияния добавки на бетонную смесь, а дозировки компонентов принимают для каждой добавки самостоятельно. Оптимальное решение по оптимальной дозировке добавки принимают после проведения контрольных испытаний. В этом случае стремятся достигнуть поставленных целей пои минимально возможном расходе добавки

Введение пластификаторов и суперпластификаторов расширяет область, в которой наблюдается прямолинейная зависимость прочности бетона от цементно-водного отношения. Для бетона с пластификаторами изменение прямолинейной зависимости наступает при Ц/В>3,3, а для бетонов с суперпластификаторами — при В/Ц>4.

Если расход цемента при приготовлении бетона остается неизменным, то суммарное влияние добавок пластификатора и суперпластификатора на свойства бетона складывается из влияния их на плотности цементного камня и тем самым на повышение прочности бетона (при постоянном В/Ц), что учитывается коэффициентом и из эффекта, достигаемого за счет снижения расхода воды и повышения вследствие этого Ц/В.

Для получения бетонных смесей одинаковой жесткости или подвижности при введении воздухововлекающих добавок расход воды, можно уменьшить на 15 .. 20 л. Следует иметь в виду, что воздухововлекающне добавки в большей степени улучшают удобоукладываемость бетонной смеси и в меньшей — ее подвижность. При определении состава бетона с воздухововлекающей добавкой можно принимать в расчет пониженные значения осадки конуса.

Приведенные соображения для добавок пластификаторов и супергластификаторов можно распространить и на случаи применения добавок — ускорителей твердения. Эти добавки, заметно изменяя твердение бетона в раннем возрасте, практически мало влияют на его прочность в возрасте 28 сут. В отдельных случаях повышение прочности составляет не более 10 ... 15%, поэтому добавки — ускорители твердения не меняют зависимости прочности бетона от цементно-водного фактора в возрасте 28 сут, а возможное влияние их на изменение прочности можно учитывать, как в случае с пластификаторами

Добавки-ускорители твердения должны вводиться в бетонную смесь в оптимальных количеств. Это устанавливается из условия, что добавка оказывает еще достаточно эффективное воздействие на бетон, но при этом не вызывает побочных отрицательных явлений. При меньшей дозировке добавки падает ее эффективность, при большей, с одной стороны, значительно понижается эффект от воздействия каждого дополнительного количества добавки, вводимого в бетон сверх оптимального, что снижает общий технико-экономический эффект, а с другой стороны, могу г наступить нежелательные явления, например в повышенных количествах добавка СаС12 может способствовать коррозии арматуры.

Используя коэффициенты эффективности добавок в бетонной смеси и бетона можно существенно упростить определение состава бетона. В этом случае используют методику для обычных бетонов, вводя в расчетные формулы соответствующий поправочный коэффициент.

При необходимости установить оптимальную дозировку добавки целесообразно произвести испытания бетонов девяти составов при определенном расходе цемента, обеспечивающем заданную прочность бетона, варьируя дозировки добавок и расход воды, т. е. подвижность бетонной смеси. При определении оптимальной дозировки компонентов комплексных добавок целесообразно использовать методы математического моделирования

Раствор добавок из твердых или пастообразных продуктов готовят растворением их в заданном количестве воды. После полного растворения продукта ареометром проверяют плотность полученного продукта и доводят до заданной добавлением продукта или воды. Для повышения скорости растворения добавок рекомендуется подогревать воду до 40 ... 70°С и перемешивать растворы при приготовлении.

При применении комплексных добавок, как правило, используют раздельные установки для приготовления и дозирования водных растворов каждого компонента. Смешивание компонентов комплексной добавки производят непосредственно в дозаторе воды перед поступлением в бетоносмеситель. В отдельных случаях комплексные добавки приготовляют заблаговременно путем совмещения в одном растворе разных компонентов. При приготовлении комплексных добавок необходимо учитывать совместимость компонентов и жизнеспособность получаемой добавки, так как в некоторых случаях может наблюдаться взаимодействие между компонентами которое окажет влияние на свойства готового продукта.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

33. Определение марки и класса бетона.

Показателем, который учитывает возможные колебания качества, является класс бетона.