Определение состава бетона с заданной структурой и морозостойкостью

Расчет состава бетона с заданными свойствами осуществляется исходя из структурных характеристик бетона, определяемых в «узловой» точке качественного перехода бетонной смеси в бетон, под которыми в структурной теории бетона понимаются:

С – объемная концентрация цементного теста выраженная в долях от единицы объема, которая количественно определяет макроструктуру, сложение бетона как конгломерата;

W – В/Ц цементного теста (так называемое «истинное» В/Ц), оказывающее решающее влияние на макро- и микроструктуру бетона, в частности на объем и характер пор в цементном камне и качество контактной зоны между цементным камнем и заполнителем [3, 21, 22].

Значения структурных характеристик С и W должны удовлетворять одновременно требованиям по удобоукладываемости, прочности и морозостойкости.

Расход цемента определяется по формуле

, (2.23)

а расход крупного заполнителя

, (2.24)

где V_ц – удельный объем цемента, см³/г.

V_пуст – пустотность крупного заполнителя, доли единицы от объема;

– насыпная масса крупного заполнителя, т/м³;

γ_щ – плотность крупного заполнителя (для плотного заполнителя можно использовать среднюю плотность), т/м³;

К_разд – коэффициент раздвижки зерен, определяемый исходя из расхода цемента и заданной удобоукладываемости бетонной смеси.

Объемная концентрация песка определяется по формуле

, (2.25)

где – плотность цемента, т/м³;

В_щ – водопотребность крупного заполнителя в бетонной смеси, % по весу;

В_щ·Щ – объем воды, отвлекаемой крупным заполнителем в бетонной

смеси.

Следовательно, расход песка определим по формуле

, (2.26)

где γ_n – средняя плотность песка, т/м³;

B_n – водопотребность песка в бетонной смеси, % по весу.

Количество воды затворения

. (2.27)

Таким образом, структурные характеристики: объемная концентрация цементного теста в бетонной смеси и его истинное В/Ц позволяют установить общую картину изменения физико-механических свойств бетонов и получить их с заданными свойствами.

Пример.Определить состав бетона марки В 22.5 с подвижностью бетонной смеси по осадке конуса 4-5см. Портландцемент активностью 37.5 МПа, песок средней крупности водопотребностью 7% и плотностью 2.63 кг/л, щебень гранитный с предельной крупностью 40 мм, плотностью 2.6 кг/л, объемной массой 1.48 кг/л.

Водоцементное отношение

Расход воды по графику (рисунок 2.2)

В=178 л

Расход цемента

Расход щебня

Расход песка

.