Расчет состава тяжелого бетона для несущих конструкций

Исходное положение для подбора состава бетона определяется маркой бетона и производится расчет состава тяжелого бетона..
Марка характеризует бетон по пределу прочности на сжатие или на растяжение R6 в возрасте обычно 28 дней, по водонепроницаемости В и морозостойкости Мра и определяется условиями работы элемента конструкции или сооружения. Ориентировочное значение предела прочности бетона на сжатие в возрасте 28 дней определяется по формулам:

где R6 — предел прочности бетона на сжатие в возрасте 28 дней в кгс/см2 ;

Rn — активность цемента, определяемая по ГОСТ а, в возрасте 28 дней в кгс/см2 ;

формула для расчета прочности тяжелого бетона

Ц\В - цементно-водное отношение в бетоне по весу;

А и А1 - коэффициенты, принимаемые по данным табл. 1, в зависимости от качества материалов, применяемых в бетоне.

Таблица 1. Значения коэффициентов А и А1 для расчета прочности бетона.

Характеристика материалов Значение А Значение А1
При испытании цемента
по ГОСТ 310—41, отменяется с 1.1.66 г. по ГОСТ 310—60, вводится с 1.1.66 г по ГОСТ 310—41, отменяется с 1.1.66 г. по ГОСТ 310—60, вводится с 1.1.66 г
Высококачественные 0,5 0,65 0,33 0,43
Рядовые 0,45 0,6 0,3 0,4
Пониженного качества:
гравий, мелкий песок, низкомарочный цемент
0,4 0,55 0,27 0,37

Значение предела прочности бетона на растяжение принимается равным 0,1 значения предела прочности на сжатие.
Из формул (1) и ;(1а) может быть найдено значение водоцементного отношения, необходимое для расчета состава бетона:

Расчет состава тяжелого бетона

Для конструкций и сооружений, работающих в условиях воздействия агрессивных сред, значение водоцементного отношения ограничивается в зависимости от вида среды, степени ее агрессивности и вида конструкции.
В табл. 1 и 2, составленных на основе длительного опыта, приведены наибольшие допустимые водоцементные отношения для бетона в различных железобетонных конструкциях, работающих в воздушной и жидкой средах.
Конструкции с проволочной арматурой применять в условиях сильной агрессии не рекомендуется, ввиду повышенной уязвимости высокопрочной стали малого диаметра, а при необходимости применения их защита должна выполняться особенно надежно и тщательно на основе специально разработанного проекта.

Конструкции зданий и сооружений, работающих в сухих условиях, но при выделении гигроскопической производственной пыли, приравниваются по условиям работы к конструкциям, работающим в условиях переменного смачивания и высушивания.
Окончательное значение водоцементного отношения, которое учитывается в дальнейшем расчете состава тяжелого бетона, принимается наименьшее из полученных по формулам (2) и (2а) или же из табл. 2 и 3.

При этом следует учитывать зависимость между значением водоцементного отношения и маркой бетона по водонепроницаемости, приведенные в табл. 3, что имеет существенное значение при подборе бетона для элементов сооружений, работающих в условиях гидростатического напора жидкостей в резервуарах, трубах, железобетонных судах, шлюзах, плотинах и т. п.
Низкое значение водоцементного отношения в бетоне, рекомендуемое в табл. 1 и 2, естественно потребует повышения расхода цемента выше обычно применяемых средних норм, который может достигнуть 420— 500 кг/м3 бетона.

При этом прочность бетона при условии применения цементов высокой активности может превысить заданную, однако это необходимо для получения требуемой плотности, водонепроницаемости и долговечности конструкций.
Не следует при этом опасаться повышения усадки бетона за счет повышенного расхода цемента, так как при низком значении водоцементного отношения усадка не превысит величины ее для бетона с нормальным расходом цемента, но с большим водоцементным отношением.
Высказываемое иногда соображение о малой подвижности бетонной смеси и плохой ее укладываемости не оправдано, так как удобоукладываемость смеси определяется общим расходом воды в бетоне, как это следует из данных, приведенных в табл. 5 и 6. При расчете состава смеси заполнителей тяжелого бетона для монолитных сооружений пользуются данными табл. 5.

Таблица 2. Наибольшие допустимые водоцементные отношения (В/Ц) для бетона железобетонных конструкций в зависимости от степени агрессивного воздействия воздушной среды и вида конструкции.

Железобетонная конструкция Относительная влажность в % Степень агрессивного воздействия воздушной среды
слабая средняя сильная
С обычным армированием 60 0,6 0,55 0,5
60-75 0,55 0,5 0,45
75 0,5 0,45 0,4
Предварительно напряженная со стержневой арматурой 60 0,6 0,55 0,5
60-75 0,55 0,5 0,45
75 0,5 0,45 0,4
То же, с проволочкой арматурой 60 0,6 0,5 0,45
60-75 0,5 0,45 0,4
75 0,45 0,4 0,4

Таблица 3. Наибольшие допустимые водоцементные отношения (В/Ц) для бетона железобетонных конструкций в зависимости от степени агрессивности жидких сред.

Условия службы конструкций Железобетонная конструкция Степень агрессивного воздействия воздушной среды
слабая средняя сильная
В жидких средах без напора 1. С обычным армированием 0,55 0,5 0,45
2. Предварительно напряженная со стержневой арматурой 0,55 0,5 0,45
3. То же, с проволочной арматурой 0,5 0,45 0,4
В условиях переменного смачивания и высушивания и в зоне капиллярного подсоса 1. С обычным армированием 0,5 0,45 0,4
2. Предварительно напряженная со стержневой арматурой 0,5 0,45 0,4
3. То же, с проволочной арматурой 0,45 0,4 0,4
Под, воздействием гидроста тического напора 1. С обычным армированием 0,5 0,45 0,4
2. Предварительно напряженная со стержневой арматурой 0,5 0,45 0,4
3. То же, с проволочной арматурой 0,45 0,4 0,4

Таблица 4. Зависимость между значением В/Ц, маркой бетона по водонепроницаемости и характеристикой плотности бетона.

Показатели Границы значения В/Ц отношения
0,6—0,55 55—0,45 0,45—0,35 менее 0,35
Марка бетона по водонепроницаемости В4 В6 В8 В25 и более
Характеристика плотности бетона Нормальная 0,82—0,85 Повышенная 0,86—0,9 Высокая 0,91—0,92 Особенно высокая >0,92

Таблица 5. Состав смеси заполнителей и количество воды для бетонной смеси на портландцементе с В/Ц = 0,5 и осадкой конуса 5 см

Наибольший размер крупного заполнителя в ±мм Смесь на гравии Смесь на щебне
количество песка с модулем крупности 2,5 в смеси заполнителей по абсолютному объему в % количество воды на 1 м3 смеси в л количество песка с модулем крупности 2,5 в смеси заполнителей по абсолютному объему Ап в % количество воды на
1 м3 смеси в л
10 51 205 57 220
20 40 180 44 190
25 37 170 42 185
40 32 160 37 175
60 30 150 35 165
80 28 145 33 160

В случае применения пуццоланового портландцемента или шлакопортландцемента количество воды в бетонной смеси увеличивается на 10—30 л по сравнению с указанным в таблице.
В бетонных смесях с применением пластифицирующих, воздухововлекающих и кремнийорга- нических добавок к бетону количество воды уменьшается примерно на 10%.
Увеличение или уменьшение осадки конуса бетонной смеси на 1 см требует соответственного увеличения или уменьшения количества воды на 1,2%.
Увеличение или уменьшение модуля крупности песка, по сравнению с принятым 2,5, на 0,1, требует соответственно увеличения или уменьшения его количества по абсолютному объему смеси заполнителей на 0,5%.
Увеличение или уменьшение водоцементного отношения в бетонной смеси по сравнению с принятым 0,5 на 0,05 требует соответственно увеличения или уменьшения количества песка на 1%.
Для жестких бетонных смесей количество песка в смеси заполнителей по абсолютному объему снижается на 1—3%.

Количество воды для малоподвижных и жестких бетонных смесей, применяемых преимущественно при изготовлении сборных железобетонных конструкций, при устройстве полов, покрытий дорог и аэродромов, определяется данными табл. 6.

После установления количества требуемой в бетонной смеси воды по принятому водоцементному отношению и соотношению абсолютных объемов песка и щебня, приведенному в табл. 5, по известным из курса «Строительные материалы» способам производится расчет количества составляющих тяжелый бетон материалов на 1 м1 м3 смеси и на пробный за мес.


Таблица 6.

Осадка конуса в мм Удобоукладываемость в сек Наибольшая крупность заполнителей в мм
смесь на гравии смесь на щебне
10 20 40 10 20 40
0,5—2
20—30 185 170 160 200 180 170
-
30—40 160 155 150 170 165 160
-
50—70 155 150 145 165 160 155
-
70—90 150 145 140 160 155 150
-
120—150 145 140 135 155 150 145
-
200—250 140 135 130 150 140 135
-
350—400 135 130 125 145 135 130


Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь на обработку персональных данных в соответствии с Условиями

ЕЩЕ ПО ТЕМЕ


быстрое твердение; возможность получения отливок с гладкой поверхностью и четкими формами; белый цвет, позволяющий получать как белые, так и цветные...


Балки этого типа получаются путем составления из пакета бревен, брусьев или досок, соединяемых гвоздями, болтами, шпонками, болтовыми или...


Дерево никогда не сможет быть заменено никаким другим материалом. Сложно даже представить, сколько веков деревянное домостроение является популярным...


При приемке цемента необходимо особенно тщательно следить за правильностью отбора проб, а также за тем, чтобы количество их было достаточным для...


Красители или красящие вещества — органические соединения, способные окрашивать волокнистые материалы как естественного происхождения (...


МУФТЫ КАБЕЛЬНЫЕ приспособления для соединения отдельных кусков кабеля (соединительные муфты), для выполнения ответвлений (ответвительные муфты),...


Чтобы экономить ценные растительные масла, красочные составы, используемые внутри помещений, часто изготовляют не на чистых олифах, а на...


В технике для получения света пользовались почти исключительно температурным излучением твердых тел. В настоящее время помимо этого все большее...


В технике для получения света пользовались почти исключительно температурным излучением твердых тел. В настоящее время помимо этого все большее...