Значение водоцементного соотношения бетонной смеси — выкладываем во всех подробностях

Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Предмет:

Файл:

строительные мат.docx

Скачиваний:

Добавлен:

Размер:

695.11 Кб

Скачать

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.

Значение водоцементного соотношения бетонной смеси

В промышленности применяются редко. В основном эти смеси представляют интерес для технологий изготовления бетона автоклавного твердения.

Подвижные бетонные смеси

Подвижные бетонные смеси применяют для изготовления монолитных конструкций, изделий из бетона, получаемых методом заливки смесей в формы. Подвижность бетона классифицируется от П-1 до П-5 (1 — самая малоподвижная, 5 – самая пластичная). Для монолитных работ чаще всего используют смеси П-2 и П-3. В бетон марки П-4 и П-5 добавляют специальные пластификаторы.

Связность бетонной смеси – это способность сохранения однородной структуры, когда бетон не расслаивается во время транспортировки и укладки. При уплотнении крупные и тяжёлые наполнители (щебень, гранит) оседают, а мелкие (керамзит) поднимаются вверх. Из-за этого заметно ухудшается структура и прочность бетона.Чтобы этого избежать, необходимо правильно планировать количество мелкого наполнителя, снижать расход воды, добавлять пластификаторы. На удобоукладываемость бетона влияют состав цементного теста, вид используемого цемента, вода, пропорции между крупным наполнителем и песком, активные добавки.

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.

Как приготовить бетон: требования к материалам, пропорции и расчет состава

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)

&#945; – 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 (&#945;) 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 &#945; 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.

©2015-2018 poisk-ru.ru

Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.

Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

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?

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.

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 см&sup2; 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!

Поделитесь в соц.сетях:

Оцените статью: (Пока оценок нет) Загрузка...