Проектирование состава ячеистого бетона

Около 80…85% объема ячеистых бетонов составляют мельчайшие воздушные поры, которые создаются в теле бетона с помощью газо- или пенообразователей, В зависимости от вида порообразователя, а также технологии изготовления ячеистые бетоны разделяют на две группы: газо- и пенобетоны.

Проектирование состава ячеистого бетона заключается в определении оптимального расхода материалов на 1 м³ бетонной смеси, обеспечивающего заданную прочность и плотность бетона при эффективном использовании вяжущего и порообразователя.

Проектирование состава ячеистого бетона производят расчетно-экспериментальным методом.

Проектирование состава газозолобетона, твердеющего в пропарочной камере при нормальном атмосферном давлении. Задаются следующие показатели для подбора состава газозолобетона: класс бетона по прочности при сжатии, средняя плотность бетона в сухом состоянии, вид газообразователя, удельная поверхность золы.

Проектирование состава бетона осуществляют в такой последовательности.

Вычисляют расход цемента, кг/м³, на 1 м³ бетонной смеси:

, (8.18)

где k – коэффициент, учитывающий гидратную воду (k=0,9); ρ_б.сух – заданная средняя плотность газозолобетона в сухом состоянии, кг/м³; З/Вяж – отношение массы золы к массе вяжущего (цемента).

Значение З/Вяж назначают ориентировочно в зависимости от средней плотности бетона и удельной поверхности золы. Так, например, при использовании золы с удельной поверхностью 3000…4000 см²/г значение З/Вяж для бетона с плотностью 600 кг/м³ может быть принято равным 1,00; 1,15; 1,25; для бетона с плотностью 800 кг/м³ – 1,50; 1,65; 1,75 и для бетона с плотностью 900 кг/м³ – 2,00; 2,15; 2,25.

Затем вычисляют расход золы, кг/м³:

З=З/Вяж *Ц. (8.19)

Расход газообразователя, кг/м³, вычисляют по формуле

(8.20)

где m – процентное содержание газообразователя относительно массы сухих компонентов.

При использовании алюминиевой пудры в качестве газообразователя значение m в зависимости от заданной средней плотности газозолобетона может быть определено из табл. 8.18.

Таблица 8.18.

Ориентировочный расход алюминиевой пудры в процентах от массы сухих компонентов

Затем определяют расход воды, дм³/м³:

В=(З+Вяж) , (8.21.)

Где В/Т – отношение массы воды к массе твердых материалов (зола, цемент).

Отношение В/Т определяют опытным путем в зависимости от подвижности бетонной смеси. Предварительно значение В/Т принимают равным 0,6 и, приготовив смесь, количество воды уточняют для достижения заданной подвижности смеси.

Подвижность смеси оценивают диаметром расплыва при испытании на вискозиметре Суттарда. Ее значение рекомендуется назначать в следующих пределах в зависимости от средней плотности газозолобетона и вида вяжущего (табл. 8.19.).

Таблица 8.19.

Подвижность смеси, определяемая на вискозиметре Суттарда, см

Затем вычисляют суммарный расход материалов на 1 м³ газозолобетона, кг:

М=Ц+З+В+Г (8.22.)

Вычисляют массу пробного замеса, кг:

(8.23.)

где V_см – объем смеси, дм³; k_и – коэффициент заполнения смеси (0,5…0,6); _ос – средняя плотность смеси до вспучивания ( _ос=1,4…1,6 кг/дм³).

По найденным значениям М и Р_з для вычисления количества материалов на пробный замес определяют переходный коэффициент:

. (8.24.)

Расход материалов на пробный замес вычисляют по следующим формулам:

Ц_з=Ц k_п;

З_з=З k_п;

В_з=В k_п; (9.25.)

Г_з=Г k_п.

На базе трех различных значений З/Вяж рассчитывают вышеуказанным образом составы трех пробных замесов объемом 10 дм³. Для первого состава водосодержание смеси определяется опытным путем для обеспечения табличного значения подвижности смеси, а в двух остальных его значение берется аналогично первому. Из каждого замеса изготовляют по три образца кубовой формы размерами см и подвергают ускоренному твердению в лабораторной пропарочной камере по режиму 3+6+3 ч при температуре 85ºС.

Определяют среднюю плотность образцов во влажном и сухом состояниях, их влажность, предел прочности при сжатии.

Строят графическую зависимость прочности газозолобетона с заданной плотностью от З/Вяж. Из графика определяют оптимальное значение З/Вяж, обеспечивающее заданную марку бетона, и исходя из оптимального З/Вяж уточняют (корректируют) окончательный состав бетона.

Результаты опытов записывают в табл. 8.20.

Таблица 8.20.

Показатели подбора состава газозолобетона

Таблица 9.21.

Результаты испытания образцов и оптимальный состав бетона