Расчет расхода составляющих бетонную смесь материалов методом абсолютных объемов

Метод абсолютных объёмов основан а допущении, что 1 м³ уплотненной свежеприготовленной бетонной смеси состоит из абсолютно плотных объемов цемента, воды, песка и крупного заполнителя.

Для определения расхода материалов на 1 м³ бетонной смеси (или пробный замес) необходимо знать заданный класс прочности на сжатие(марку прочности) бетона; требуемую удобоукладываемость бетонной смеси; характеристики исходных материалов: вид и активность (марку) цемента – R_ц, объёмные насыпные массы зерен песка , щебня (гравия) , цемента их плотности соответственно , , ; наибольшую крупность зерен крупного заполнителя и пустотность щебня (гравия) V_{пуст.щ(г)}, влажность песка W_п и щебня (гравия) W_щ(г).

Сначала по заданным прочности (марке) бетона R_б, активности (марке) цемента R_ц , качеству исходных материалов и удобоукладываемости бетонной смеси определяют водоцементное отношение. Для бетонов с водоцементным отношением В/Ц 0.4

_для бетонов с водоцементным отношением В/Ц <0.4

где R_б – прочность бетона на одноосное сжатие (марка), мПа; R_ц – активность (марка) цемента, мПа; А и А_{1 – коэффициенты,} учитывающие качество материалов, для высококачественных заполнителей и цемента А=0.65, А₁ = 0.43, для рядовых – А = 0.60, А₁ = 0.40, заполнителей и цемента пониженного качества А=0.55, А₁ = 0.37.

Для расчетов формул (1) и (2) преобразуют к виду:

Расход воды определяют, исходя из заданной удобоуладываемости бетонной смеси и крупности зерен крупного заполнителя, по данным по таблицы

Таблица заисимости расхода воды В на 1 м³ бетонной смеси от осадки

конуса и размеры (фракции) крупного заполнителя d

_{Определив расход воды из таблицы т водоцементное отношении по формулам(3) ил (4), вычисляют} расход цемента на 1 м³ бетонной смеси:

Водопотребность бетонной смеси, л/м³

Примечание: 1. При использовании пуццолановых портландцементов расход воды увеличивают на 20 л/м³ .

1. При использовании мелкого песка вместо среднезернистого расход во увеличивают на 10 л/м³, а при использовании крупного песка уменьшают на 10 л/м³.

Ц=В/В/Ц.

Если расход цемента на 1 м³ смеси окажется меньше минимально допустимого (200-220 кг/м³), то расход цемента увеличивают до этой требуемой нормы и соответственно увеличивают расход воды при уже найденном водоцементном отношении В/Ц.

Расход заполнителей (песка, щебня или гравия) должен удовлетворять следующим условиям:

1) Сумма абсолютных объёмов всех компонентов бетонной смеси равна 1 м³ (1000 л.), т.е

где Ц,В,П,Щ (Г) – расход цемента, воды песка, щебня (гравия), кг/м³; , , , (г) – плотности этих материалов, кг/ м³;

2) Водоцементно-песчаный раствор заполняет пустоты в крупном заполнителе с некоторой раздвижкой его зерен, т.е.

где V_пуст.щ (г) – пустотность щебня или гравия в рыхлом состоянии.

где (г) – средняя плотность щебня или гравия; - коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя.

Решая совместно уравнения, можно определить расход щебня:

Расход песка рассчитывают как разность между проектным объёмом смеси и суммой абсолютных объёмов цемента, воды и крупного заполнителя:

Теперь, определив расходы компонентов на 1 м³ бетоннй смеси, можно вычислить её объёмную массу:

и коэффициент выхода бетона, который представляет собой отношение объёма бетонной смеси в уплотненном состоянии (1000 л) к сумме объёмов сухих составляющих компонентов.

где V_ц, V_п, V_щ (г) – расход сухих материалов на 1 м³ бетонной смеси по объёму, л; Ц, П, Щ(Г) – расход сухих материалов на 1 м³ бетона по массе, кг; , , (г) – объёмная насыпная масса сухих материалов, кг/л.

Расход сухих материалов по пробный замес бетонной смеси объёмом 7 л рассчитывают, умножая расходы соответствующих материалов по 0,007. После этого готовят опытный замес и образцы – кубики.