Пример3. Рассчитать состав бетона класса Btb4,0 (ВНОРМ=4 МПа) для однослойного дорожного покрытия дороги I категории

Рассчитать состав бетона класса B_tb 4,0 (В_НОРМ =4 МПа) для однослойного дорожного покрытия дороги I категории. Коэффициент вариации прочности бе­тона V_n =10 %. Марка бетона по морозостойкости F200. Марка бетонной смеси по удобоукладываемости П1.

Исходные материалы:

- цемент – портландцемент марки 400, активность цемента при изгибе R_ЦИ= 5,4 МПа, истинная плотность с_ИЦ =3,05 кг/л;

- песок – кварцевый, мелкий, истинная плотность с_ИП =2,62 кг/л;

- крупный заполнитель – щебень гранитный с наибольшей крупностью 40 мм, насыпная плотность с_НК =1,45 кг/л; плотность зерен с=2,55 г/см³, пустотность V_K =0,43;

- поверхностно-активные добавки – ЛСТ и СНВ.

1. Определяем требуемую прочность бетона по формуле (2). Значение коэф­фициента К_Т принимаем в зависимости от величины коэффициента V_n, по табл. 3. (см. разд. 1) К_Т =1,14:

МПа.

2. Определяем средний уровень прочности бетона по формуле (1). Значение коэффициента К_{М.П .} принимаем по табл. 2. К_{М.П .}=1,09:

МПа.

3. Определяем ориентировочный расход воды на 1м³ уплотненной бетонной смеси из графика на рис. 3. Марка бетонной смеси по удобоукладываемости П1, следовательно, она характеризуется осадкой конуса ОК=1÷4 см (см. табл. 5). Принимаем осадку конуса ОК=2 см, тогда расход воды составляет В_О =155 л. Из примечаний к графику принимаем поправки обусловленные свойствами применяемых материалов: на вид крупного заполнителя – (+10 л); на вид песка – (+10 л). За счет применения поверхностно активных добавок (ЛСТ и СНВ), расход воды может быть снижен примерно на 10–15% (см. п. 3.4.). Принимаем 12 %. Таким образом, ориентировочный расход воды на 1м³ уплотненной бетонной смеси составляет:

л.

4. Определяем значение цементно-водного отношения по формуле (18). Для этого по табл. 12 принимаем значение коэффициента А₂=0,34:

.

5. Определяем расход цемента на 1м³ бетона по формуле (12):

кг.

6. Определяем коэффициент раздвижки зерен заполнителя. В нашем случае (бетонная смесь на мелком песке) б =1,7–1,9 (см. п. 5.3.). Принимаем б =1,8.

7. Определяем расход крупного заполнителя на 1м³ бетона по формуле (14):

кг.

8. Определяем расход песка на 1 м3 бетона по формуле (19). Для этого по табл. 12 принимаем количество вовлеченного в бетонную смесь воздуха V_В =50л:

кг.

9. Определяем расход добавок на 1м³ бетона. По рекомендациям (см. п. 3.4.) принимаем расход добавок в пересчете на сухое вещество: ЛСТ – 0,2 % от массы цемента, и СНВ – 0,02 % от массы цемента. Тогда расход добавки ЛСТ составит 0,87 кг, а добавки СНВ – 0,087 кг.

10. Определяем расчетную плотность бетонной смеси по формуле (16):

кг/м³.

Таким образом, расход материалов на приготовление 1м³ бетона соста­вит: цемента – 433 кг, воды – 154 л, щебня – 1080 кг, песка – 610 кг, добавки ЛСТ – 0,87 кг, добавки СНВ – 0,087 кг; цементно-водное отношение – 2,8; рас­четная плотность бетонной смеси – 2277 кг/м³.