2.3 Расчет состава бетона

Исходные данные

Вид бетона – тяжелый

Класс бетона (марка) – В 15 (200)

Подвижность 1-4см

Отпускная прочность – 70%

Характеристика материалов смотреть п. 2.2

Определение расхода материалов на 1м³ бетона в абсолютно сухом состоянии

Определение ориентировочного расхода воды в зависимости от подвижности бетонной смеси, вида и крупности заполнителя

Вор = 175 л [ ]

Определение окончательного расхода воды

Для этого производим корректировку ориентировочного расхода воды, т.к. данные таблицы 2.2 [ ] справедливы при использовании цемента с нормальной густотой 26-28% и песка М_кр=2 по решению нормальная густота цемента 26%, и М_кр песка =2,5

В_ок = 175-3=172, л

Определение В/Ц в зависимости от требуемой прочности, срока и условий твердения бетона

R_б < 2 * A * R_ц,

200 < 2*0.6 * 367 ;

200 < 440.4 Условие выполняется, следует применять формулу (2.1) [ ]

Для высокопрочного бетона В/Ц определяется по формуле

В/Ц = А * R_ц / (R_б + 0,5 * A * R_ц ), ( )

где R_ц - активность цемента, МПа;

R_б - марка бетона;

А – коэффициент учитывающий качество материалов;

А = 0,6 [ ].

В/Ц = 0,6 * 367 / ( 200 + 0,5 * 0,6*367 ) = 0,71

Определение расхода цемента

Ц = В_ок : В/Ц, ( )

Ц = 172/0,71=242,25, кг

Примечание Расчетный расход цемента оказался меньше расхода данного в [2], значит расход выбираем по [2]

Ц = 265 кг [2]

Определение расхода щебня

Гр=1000/(α* П_щ / р_н^щ + 1/ р^щ), ( )

где П_щ - пустотность щебня, %;

р_н^щ - насыпная плотность щебня, кг/л;

р^щ - истинная плотность щебня, кг/л;

α- коэффициент раздвижки зерен щебня раствором.

α= 1,5 [ ]

Гр=1000/(1,3* 0,42 / 1.480 +1 /2,800) = 1388,88, кг

Определение расхода песка

П = [ 1000 - ( Ц / р_ц + В + Щ / р_щ ) ] * р_п, ( )

где Ц, В, П, Г – расход цемента, воды, песка, гравия, кг;

р_ц, р_п, р_щ - истинная плотность цемента, песка, щебня, кг/л

П = [ 1000 - ( 265 / 3,1 + 172 + 1,388.88 / 2,8) ] * 2,7 = 665,8 кг

Определение плотности бетона

ρ_{б/смеси} = Ц + П + Щ + В, ( )

ρ_{б/смеси} = 265+665.82+1388.88+172=2491,7кг/м³

Определение расхода добавки

А = Ц * Д / ( К * р_р ), ( )

где Ц – расход цемента, кг/м³;

Д – дозировка добавки, % от массы цемента%;

К – концентрация приготовленного раствора, %;

р_р - плотность приготовленного раствора, кг/л

А =265 * 0,3 / ( 13 * 1080 ) = 5,66 л

Определение недостающей для затворения 1м³ бетонной смеси количества воды

В₂ = В - А * р_р * ( 1 – К / 100 ),

где В – расход воды на 1м³ бетона, л;

В₂ = 172 – 5.66 * 1,08 * ( 1 – 13/ 100 ) = 162,89 л

Определение окончательного расхода цемента с учетом использования добавки

Ц_ок = В₂ : В/Ц,

Ц_ок = 162.89 : 0,71 = 237.72, кг

Определение экономии цемента от введения в бетонную смесь добавки

Э = (( Ц – Ц_ок) / Ц) * 100%,

Э = (( 265 – 237.72 ) / 265) * 100% = 10,29 %

Определение расхода материалов с учетом естественной влажности

Определение количества песка с учетом естественной влажности

П^I = П + ( П * W_п ) / 100,

П^I = 665.8 + (665.8 * 3.4) / 100 = 688,44, кг

Определение количества щебня с учетом естественной влажности

Щ^I = Щ + ( Щ * Wщ ) / 100

Щ^I = 1388,88+ (1388.88* 2) / 100 = 1416,66, кг

Определение количества воды с учетом естественной влажности

В^I = В₂ - (П * W_п / 100 + Щ * W_щ / 100 )

В^I = 162,89 - (665,8 * 3.4 / 100 + 1388,88 * 2 / 100 ) = 112,47, л

Производственный расход материалов на 1м³ бетона В 15 (200)

Ц = 237,72 кг

В^I = 112,47 л

Гр^I = 1416,66 кг

П^I = 688,44 кг

Д = 5,66 л