68.Коэффициент выхода бетона. Определение расхода материалов на один замес

В бетонную смесь декоративного бетона также входят портландцемент, вода, мелкий и крупный заполнители. Портландцемент может быть обычным серым, белым или цветным. Цветной цемент разрешается получать введением в серый или белый цветостойких щелочеустойчивых по отношению к цементу пигментов, не снижающих физико-механические показатели декоративного бетона. ОСТ 20-40—84 «Блоки искусственные для распиливания на облицовочные плиты» (которые изготовляют из декоративного бетона) допускает использовать для окраски цемента следующие пигменты: сурик железный (ГОСТ 8135—74), двуоксид марганца (ГОСТ 4470—79*), оксид хрома (ГОСТ 2912—79). Содержание пигментов не должно превышать 5 % общей массы окрашиваемого цемента. Лучшей водой для затворения является питьевая вода. Можно применять и любую другую воду, не содержащую вредных примесей, которые препятствуют нормальному твердению бетона.

Заполнитель может быть получен дроблением горных пород любого происхождения при условии его соответствия ГОСТ 22856— .77 «Щебень и песок декоративные из природного камня». После дробления заполнитель необходимо разделить на фракции 6-2,5; 2,5—5; 5—10; 10—20; 20—40 мм. По согласованию с заказчиком можно использовать также фракции 40—70 и более 70 мм.

Для улучшения свойств бетонной смеси и бетона могут использоваться следующие поверхностно-активные добавки: сульфатно-дрожжевая бражка СДБ (ГОСТ8179—69), мылонафт (ГОСТ 13302—77) и нитрит- нитрат-хлорид кальция HHXK (ТУ-6 – 18 – 157—73).

Подбор оптимального состава декоративного бетона рекомендуется производить в следующем порядке: определение водоцементного отношения; расхода цемента и воды; расхода мелкого и крупного заполнителей; уточнение подобранного состава.

Расход цемента рекомендуется устанавливать эмпирическим путем (табл. 22).

Расход воды определяется опытным путем из условия заданной удобоукладываемости бетонной смеси при выбранной максимальной крупности щебня. Для бетонов с наибольшей степенью уплотнения подвижность должна составлять 1—2 см. Ориентировочный расход воды на 1 м³ бетона должен быть 170—180 л (при цементе марки 300) и 150—160 л (при цементе марки 400) с учетом применения материалов, высушенных до постоянной массы. Для заполнителей с естественной влажностью необходима корректировка, учитывающая содержание в них воды.

Расход песка на 1 м3 бетона определяется как разность между абсолютным объемом бетона и суммой абсолютных объемов составляющих:

П = [1000 – (Ц / γ_ц + В + Щ / γ_щ)] γ_п,

где Ц, В, Щ, П – расход соответственно цемента, воды, щебня и песка, кг; γ_ц, γ_щ, γ_п, — истинная плотность соответственно цемента, щебня и песка, кг/ дм³.

Расход щебня на 1 м³ бетона определяется исходя из условия максимального насыщения образца уплотненной бетонной смеси крупным заполнителем с минимальной раздвижкой зерен цементно-песчаным раствором:

Щ = 1000 / (V_щ — α/ γ’_щ + 1 / γ_щ)

где V_щ – Пустотность щебня в стандартном рыхлом состоянии, определяемая по ГОСТ 8269—76;

α – коэффициент раздвижки зерен (принимается равным 1,35 при расходе цемента до 350 кг/м³ и 1,43 при расходе цемента более 350 кг/м³;

γ’_щ – насыпная средняя плотность щебня, кг/ дм³;

γ_щ – истинная плотность щебня, кг/ дм3.

После корректировки состава бетона (бетонной смеси) для определения фактического расхода материала пробными замесами вычисляется средняя плотность бетона γ_б(отклонение фактической величины расхода от расчетной допускается в пределах ±2 %):

γ_б = (G₂ – G₁) / V,

где G₁ – масса формы, кг;

G₂ – масса формы с бетоном, кг;

V – объем формы, дм³.

Зная объем полученной бетонной смеси, и расход материалов на пробные замесы, можно определить фактический расход материалов на 1 м³ бетона:

M = ∑ G/γ_ф,

где ∑ G – суммарная масса материалов на пробный замес, кг; γ_ф – фактическая средняя плотность уплотненной бетонной смеси, кг/ дм3.

Расход материалов на один замес бетономешалки определяется с учетом коэффициента выхода бетона

r_б =1000/(Ц/γ’_ц+П/γ’_п+ Щ / γ’_щ) K_в,

где Ц. П, Щ – количество соответственно цемента, песка и щебня, требуемое на замес, кг; γ’_цγ’_п γ’_щ – насыпная средняя плотность соответственно цемента, песка и щебня, кг/дм3; K_в – коэффициент выхода бетона: K_в= 0,67 – 0,68.

Пример. Требуется определить расход щебня и песка при заданном расходе цемента и соотношение этих материалов по массе, приняв расход цемента за единицу.

Задаемся подвижностью бетонной смеси 2—3 см, что соответствует расходу воды 170—180 л на 1 м³ смеси. Расход воды принимаем равным 175 л/м³, а водоцементное отношение (В / Ц) – 0,5. Тогда расход цемента составит 350 кг/м³.

Определяем расход щебня, приняв V_щ = 0,46 :

Щ = 1000 / (0,46 · 1,35 / 2,66 + 1 / 2,68) = 1650 кг.

Определяем расход песка при известных расходах цемента, щебня и воды:

П = [ 1000 – (350 / 3,1 + 175 + 1650 / 2,68] × 2,68 = 258 кг.

Зная расходы песка и щебня и отнеся их к расходу цемента (равен 1), получаем следующее их соотношение:

Ц:П: Щ = 1 : 0,74:4,71.

Рассчитанный состав имеет чисто конструктивное значение и не может считаться оптимальным для декоративных бетонов.

Критериями оптимальности при выборе состава декоративного бетона следует считать внешний вид, удобоукладываемость (необходимое количество цементного теста для обволакивания камня и заполнения межзернового пространства), максимальное заполнение поверхности изделия камнем и отсутствие крупных пор. В соответствии с ГОСТ 24099—80 коэффициент камненасыщения, характеризуемый отношением площади, занимаемой природным камнем размером свыше 5 мм, к общей лицевой поверхности декоративных плит, должен составлять 0,75 или 0,80 в зависимости от категории качества плит.

Исследованиями и практикой установлено, что оптимальный состав декоративного бетона (бетонной смеси) и связанный с ним расход материалов зависят от физико-механических свойств и химического состава заполнителя – щебня, т. е. по физико-механическим и химическим показателям при разных заполнителях составы бетонов будут различными.