Проектирование состава бетона

Задание на расчет и подбор состава бетона дается в проекте производства работ или нормативных документах и должно содержать следующие данные:

– класс бетона, требуемую прочность бетона к заданному сроку (распалубочную, передаточную прочность), устанавливаемые по ГОСТ 10180-90, а также марки по водопроницаемости (В), морозостойкости (F), истираемости, коррозионной стойкости, с указанием срока достижения требуемых свойств или ограничения значения В/Ц;

– подвижность бетонной смеси (см) или жесткость (Н/м), определяемые по ГОСТ 10181-2000;

– вид и наибольшую крупность заполнителя, число и размеры фракций, на которые будет разделяться заполнитель при приготовлении бетонной смеси;

– вид и марку цемента при испытании по ГОСТ 310.4-81.

Для получения морозостойкого бетона необходимо принять материалы высокого качества, полностью отвечающие требованиям стандартов [29].

Вяжущее должно быть только на основе портландцементного клинкера с ограниченным содержанием трехкальциевого алюмината (не более 8%), при этом рекомендуется применять:

– сульфатостойкие портландцементы (по ГОСТ 22266-94) – для бетонов с морозостойкостью: до F1000 - без добавок, до F500 - с минеральными добавками; до F100 – шлакопортландцемент;

– портландцементы (по ГОСТ 10178-76) – для бетонов с морозостойкостью: до F500 - без добавок; до F300 - с минеральными добавками.

Во всех случаях бетон на принятом к применению вяжущем должен быть проверен на морозостойкость по ГОСТ 10060.1-95. Для бетонов марки F200 и выше следует применять только морозостойкий щебень высокого качества из пород прочностью в 1,5-2 раза выше марки требуемого бетона. Для бетонов марки до F200 разрешается применять морозостойкий гравий. Соотношение между фракциями подбирается из условий наименьшей пустотности смеси. Песок должен иметь модуль крупности 2,1 и выше.

Все виды цементов могут быть пластифицированными или гидрофобными (см. ГОСТ 10178-85). Если цементы не имеют пластифицирующих или гидрофобных добавок, введенных при заводском помоле, необходимо вводить следующие добавки или их комплексы при изготовлении бетонной смеси:

– СДБ в количестве 0,2-0,3% по массе цемента в расчете на сухое вещество добавки;

– СНВ – 0,01-0,02% по массе цемента в расчете на сухое вещество добавки;

– мылонафт – 0,05-0,20% по массе цемента;

– ГКЖ-94 – 0,03-0,08% по массе цемента в расчете на исходное вещество 100% концентрации;

– комплексную добавку СДБ+СНВ в указанных количествах.

Применение поверхностно-активных добавок должно обеспечить вовлечение в бетонную смесь 3-6% воздуха или газа по объему.

Расчет состава морозостойкого бетона производится по прочности одним из изложенных способов. Если расчетное В/Ц получится больше допускаемого в стандартах для бетонов тех или иных конструкций и сооружений, то при подборе принимается допускаемое, а если меньше - то расчетное водоцементное отношение.

После уточнения В/Ц дальнейший расчет состава бетона ведется обычным способом. Для устранения возможных ошибок образцы для проверки на прочность и морозостойкость изготавливаются из трех составов бетона: полученного расчетом и двух других, отличающихся по В/Ц от расчетного на ±0,05.

Морозостойкость подобранных составов бетона проверяется непосредственным испытанием на многократное замораживание и оттаивание по ГОСТ 10060.1-95. Для возможности оперативной оценки морозостойкости рекомендуется одновременно провести испытание бетона одним из ускоренных методов: с определением остаточных деформаций, при замораживании до – 50˚С или по компенсационному фактору (см. ГОСТ 10060.1-95).