Типовий розрахунок складу бетону: формули, ГОСТ, 3 методу дослідження

Щоб технології виробництва були правильними, потрібно зробити вірний розрахунок складу бетону. Метою розрахунку виступає найбільш економічний шлях отримання бетону і задана марочна міцність. На даний момент не існує для вітчизняних виробників стандартів бетону, щоб отримати точний результат, і весь процес виходить досить трудомістким. Розрахунок роблять виходячи з таких параметрів:

  • необхідна марка;
  • термін отримання;
  • потрібна пластичність бетону;
  • марка цементу;
  • склад піску;
  • фракції щебеню або гравію.

Схема складових компонентів бетону.

Між використовуваними матеріалами ставлення встановлюється відповідно до їхнього обсягу і вазі. Вага або об’єм приймають за одиницю, кількість іншого висловлюють як частку ваги і обсягу по відношенню до цементу. На прикладі цей розрахунок виглядає наступним чином: якщо на заміс бетону потрібно 10 кг цементу, 30 кг дрібного піску і 50 кг щебеню, то розрахунок складу, записаний для подальшого застосування, буде виглядати як 10:30:50 або 1: 3: 5 по вазі.

Крім того, добірка складових бетону на увазі в першу чергу визначення номінального складу, а після пробного застосування повторний розрахунок або коригування.

Як розрахувати склад бетону

Таблиця складу бетону різних марок.

Підбір і розрахунок бетону включає в себе 3 методи розрахунково-експериментального характеру, а саме:

  • розрахункова частина;
  • експериментальна перевірка;
  • коригування складу (при необхідності).

Основні властивості бетону, як і його склад, можна обчислити за графіками і формулами. Таким же чином визначають, яке потрібне кількість для самого міцного у стані рухливості і затвердіння суміші бетону. Точна кількість деяких компонентів можна визначити тільки досвідченим шляхом, наприклад, так надходять з великими заповнювачами і піском. Щоб провести експеримент такого роду, береться суміш води і цементу за параметрами згідно з формулою і ділиться на кілька малих частин. У кожну частину кладеться різну кількість піску і крупного наповнювача. Цей досвід найбільш ясно показує, яке співвідношення компонентів матиме кращі характеристики.

Розрахунок обсяг бетону для фундаментів різних типів.

Вищенаведений метод дуже витратний і трудомісткий, тому нерідко при замісі користуються встановленої аналітичної залежністю цих величин. Співвідношення піску і крупного заповнювача тоді вважається оптимальним, коли отримана в результаті суміш може з легкістю заповнити всі порожнечі між зернами з мінімальною витратою кількості бетону, а також обволочь тонкою плівкою все зерна заповнювача, щоб в цілому суміш було зручно укладати.

Для зміни зручності укладання суміші при постійному водоцементному співвідношенні потрібно змінити товщину шару бетону навколо фракцій заповнювача, при цьому співвідношення заповнювача з піском повинно залишатися незмінним. Щоб зменшити при роботі кількість часу, який витрачається на підбір оптимального складу для бетону з природним затвердіння, потрібне виготовлення 3 зразків. Вік їх повинен бути 3, 7 і 28 діб. Випробування зразків покаже, наскільки вдало підібрали склад, а при необхідності можна буде скорегувати його в потрібну сторону.

Формула витрати матеріалів на 1м3 бетону.

Якщо все наповнювачі відповідали прийнятим стандартам, відповідність з бажаним буде близьким. Якщо ж застосовувалися нестандартні матеріали або розрахунки на око, то, швидше за все, коригування складових доведеться виробляти ще кілька разів, фіксуючи результати. При підборі складових для отримання якісних і міцних конструкцій гратимуть роль встановлені стандартами показники якості. Не слід забувати і про технічні умови і проектні документи саме на певні конструкції, в яких буде вказано мінімальну кількість в’яжучого матеріалу, в даному випадку бетону.

Для підбору складів бетону до компонентів доводиться висувати додаткові вимоги. При цьому враховують в першу чергу якість матеріалу, а потім обрану виходячи з властивостей бетону технологію приготування. У разі якщо вимоги міцності бетону підтверджені, перевіряють наступні показники. А якщо при перевірці виявилося, що якість у бетону не відповідає потрібному, підбирають новий склад. Щоб отримати якісний розчин і не збільшити при цьому витрат на цемент, існує чимало технологій.

Розрахунок водоцементного відносини

У частинах ваги цементу зазвичай береться і кількість води. Для складу бетону, наведеного вище як приклад, буде потрібно 5 л води, і виражене у формулі водо-цементне відношення виглядає як ВЦ = 5: 10 = 0,5.

Розрахунок водоцементного відносини бетону висловлює різну кількість води в частинах, відштовхуючись при цьому від ваги цементу. Різні комбінації дозволяють отримати бетон необхідної міцності на певну годину, яке потрібно для його схоплювання або тверднення. Знайти точні параметри цього співвідношення можна або за допомогою формул, або шляхом власного досвіду. Якщо при замішуванні розчину застосовується не гравій, а щебінь, то до обчисленого за формулою водо-цементне відношення додають ще 0,5.

Визначення рухливості бетонної суміші

Таблиця розрахунку по витраті цементу.

Вибір методів формування для виробів буде згодом впливати на їх конструктивні особливості, тобто бетонна суміш при її приготуванні повинна бути в такій консистенції, яка має на увазі ступінь її рухливості і зручність укладання.

Для різних цілей потрібні різні бетонні суміші, як рухомі, так і жорсткі. В укладанні зручніше рухливі, так як вони легко заповнюють собою потрібні форми і розподіляються в них під дією сили тяжіння досить рівно, не утворюючи міхурів і пустот, не передбачених при замішуванні розчину. Щоб ті ж операції провести з жорсткими сумішами, потрібно застосувати значну силу. Але і жорсткі, і рухливі суміші мають таку характеристику, як рухливість розчину. Цей параметр визначається по обчисленню часу, яке потрібно на осадку сформованого з суміші конуса.

Практичні дослідження визначення рухливості

Таблиця пропорцій марки бетону, піску і щебеню.

Щоб зробити обчислення такого роду, потрібно взяти середню пробу досліджуваної суміші, потрібно також рівний майданчик з підставою з металу або дерева, порожниста форма конуса, стрижень для стикування суміші і дві сталеві лінійки. Одна з них звичайна, але довжиною не менше 70 см, а величина поділів на інший повинна дорівнювати 20-50 см.

Для початку робіт встановлюється рівний майданчик з дерева, металу або їх комбінацій, а на неї – порожній конус без вершини, висота якого не менше 30 см. Діаметр верхнього підстави такого конуса повинен бути 10 см, а верхнього 20 см. Майданчик, на якій встановлений конус, і його внутрішні поверхні зволожують перед початком робіт. Форму після цього слід притиснути до майданчика і рівними по можливості частинами в три прийоми заповнити сумішшю. Кожну знову покладену порцію ущільнюють шляхом штикування з використанням сталевого гладкого стрижня, діаметр якого приблизно дорівнює 16 мм. При кожному русі штикування стрижень повинен проникнути через всю товщу суміші.

Якщо в процесі ущільнення виявився надлишок бетонної суміші, то його необхідно зрізати нарівні з верхнім краєм форми, загладити потім поверхню за допомогою кельми. Після цього форма повільно піднімається, рухи повинні бути строго вертикальними, і ставиться з бетонним конусом, які залишилися без опори, поруч. На форму конуса по діаметру зверху кладеться на ребро сталева лінійка, довжина якої не менше 70 см. Вільний кінець цієї лінійки повинен проходити через центр сформованого з бетонного розчину зліпка. Лінійкою, точність поділів якої дорівнює 0,5, вимірюють потім відстань, що збільшується в міру опади, між бетоном і ребром лінійки. Це число, отримане в результаті промірів, характеризує величину опади розчину. Щоб зробити обчислення з максимальною точністю, для однієї суміші їх роблять двічі. При цьому паралельні вимірювання не повинні мати різницю більше 2 см.

Потрібну величину рухливості суміші вибирають залежно від задуманої конструкції.

Для виготовлення бетонних набивних паль осаду конуса допустима на величину близько 4-5 см, а для заливки армованих плит перекриттів і фундаментних монолітних стовпів осаду конуса може бути від 6 до 8 см. Враховують для кожного конкретного випадку сприймаються навантаження, густоту армування, марку використовуваного бетону і величину фракцій бетонного наповнювача – гравію або щебеню.

Ссылка на основную публикацию