Пример 1. Рассчитать состав бетона марки М300 для изготовле­ния железобетонной балки

Рассчитать состав бетона марки М300 для изготовле­ния железобетонной балки. Марка бетонной смеси по удобоукладываемости П2, уплотнение бетона – вибрированием. Коэффициент вариации прочности бетона V_n =14 %.

Исходные материалы:

- цемент – шлакопортландцемент марки 400, активность цемента при сжатии R_Ц =422 кгс/см², истинная плотность с_ИЦ =3,0 кг/л;

- песок – кварцево-полевошпатный, мелкий, истинная плотность с_ИП =2,59 кг/л;

- крупный заполнитель – щебень гранитный с наибольшей крупностью 20 мм, насыпная плотность с_НК =1,4 кг/л; плотность зерен с_ЗК =2,61 кг/л, пустотность V_K =0,46.

1. Определяем требуемую прочность бетона по формуле (3). Значение коэффициента требуемой прочности бетона К'_Т принимаем по табл. 3. в зависи­мости от величины коэффициента V_n (см. разд. 1), К'_Т =104:

кгс/см².

2. Определяем средний уровень прочности бетона по формуле 1. При этом значение коэффициента К_М.П. принимаем по табл. 2 в зависимости от величины коэффициента V_n. К_М.П=1,10:

кгс/см².

3. Определяем ориентировочный расход воды на 1 м³ уплотненной бетонной смеси из графика на рис. 3. Марка бетонной смеси по удобоукладываемости П2, следовательно, она характеризуется осадкой конуса ОК=5÷9см (см. табл. 5). Принимаем осадку конуса ОК=6 см, тогда расход воды составляет В_О =185 л. Из примечаний к графику принимаем поправки, обусловленные свой­ствами применяемых материалов: на вид крупного заполнителя – (+10 л); на вид цемента – (+10 л); на вид песка – (+10 л). Таким образом, ориентировочный расход воды на 1м³ уплотненной бетонной смеси составляет:

л.

4. Определяем значение цементно-водного отношения по формуле (9). Для этого по табл. 7, в зависимости от качества применяемых материалов, опреде­ляем значение коэффициента А =0,60:

.

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

кг.

6. Определяем абсолютный объем цементного теста по формуле (13):

л.

7. Определяем коэффициент раздвижки зерен заполнителя по графику на рис. 4. В нашем случае (подвижная бетонная смесь на мелком песке; V_ЦТ =348 л), ко­эффициент раздвижки зерен принимаем б =1,32.

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

кг.

9. Определяем расход песка на 1м³ бетона по формуле (15):

кг.

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

кг/м³.

Таким образом, расход материалов на приготовление 1м³ бетона соста­вит: цемента – 400 кг, воды – 215 л, щебня – 1224 кг, песка – 473 кг; расчетная плотность бетонной смеси – 2312 кг/м³.