Рекомендации по подбору состава легкого бетона

Обновлено: 22.04.2024

Подбор состава бетона

Бетон – это искусственный каменный материал, получаемый в результате затвердевания тщательно подобранной, перемешанной и уплотненной смеси из вяжущего вещества, воды, мелких и крупных заполнителей. До затвердевания эта смесь называется «бетонной смесью». Здесь самое важное – бетонная смесь. По сути, подбор состава бетона – это подбор состава бетонной смеси.

Это и есть тот самый главный компонент, который впоследствии твердеет и дает нам бетон. Он не застывает, не замерзает, а именно твердеет.

Чаще всего для изготовления бетонов применяют цементы и неорганические заполнители.

Вяжущее вещество (цемент) и вода являются активными составляющими бетона. Благодаря реакции между ними образуется цементный камень и происходит сцепление его с заполнителем.

Заполнители в большинстве своем являются инертными, т.е. не вступают в химическое соединение с цементом и водой. Поэтому заполнители часто называют инертными материалами. Они образуют жесткий скелет бетона и уменьшают его усадку, возникающую вследствие усадки цементного камня при твердении. В легких бетонах пористые заполнители уменьшают объемный вес и теплопроводность.

В качестве заполнителей используют преимущественно местные дешевые материалы (песок, гравий, щебень). Это снижает стоимость бетона и делает его в основном местным материалом, так как привозной цемент составляет всего около 10-15% его веса, а заполнители и вода – до 80-95%.

Следует отметить, что бетонная смесь по своему агрегатному состоянию является жидкостью, обладающей специфическими свойствами. Например, тиксотропностью – способностью жидкости при механическом воздействии разжижаться, становиться более текучей. Это свойство используется для уплотнения бетонной смеси: при погружении вибратора в бетонную смесь, она растекается.

Через какой-то промежуток времени бетонная смесь становится бетоном, и это уже твердое тело.

Существует определенный промежуток времени, который называется схватыванием. Схватывание имеет начало и конец. Начало и конец схватывания определяются ГОСТами в соответствии с вяжущими, в качестве которых могут быть: цемент, гипс, глиноземистый цемент, пуццолановый цемент т.д. В зоне схватывания бетон уже не жидкое тело, но и еще не твердое.

Конкретно для цемента сроки его схватывания определяются на приборе Вика с иглой и кольцом.

Для этого кольцо ставят на пластину, наполняют цементным тестом и погружают в него иглу через каждые 10 минут, передвигая кольцо после каждого погружения для того, чтобы игла не попадала в одно и то же место.

Если игла не доходит до пластины, на который установлен образец на 2-4 мм, то это начало схватывания. Если наоборот, игла погружается в образец не более, чем на 1-2 мм, то это уже конец схватывания.

Принципы, на основе которых мы будем подбирать, проектировать состав нашего бетона, их всего два:

• Принцип абсолютных объемов;

• Принцип фаз.

Проще, это можно сформулировать следующим образом. Практически весь объем бетонной смеси занимает щебень, он выступает в роли каркаса. Пустоты между зернами щебня заполняет песок – это вторая структура внутри первой. И пустоты между песком и между щебнем, которые остались, заполняет цемент – это третья структура. Получается такая матрешка в матрешке.

Принцип фаз – это то, что щебень выступает в роли каркаса и занимает большую часть объема.

Принцип абсолютных объемов говорит, что все компоненты в составе тяжелого бетона, а именно вода, цемент, песок и щебень условно говоря, занимают 100% объема, не оставляя там пор.

Перейдем к исходным данным, к тому, на основании чего мы будем проектировать наш состав. Прежде всего нам нужно определиться с понятиями плотности истинной, плотности насыпной и плотности средней.

Средняя плотность материала ρ ₀ (кг/м 3 ) – это масса единицы объема материала в естественном состоянии (с порами и пустотами). Вычисляют путем деления массы образца m на его геометрический объем с порами и пустотами:

Истинная плотность материала ρ (кг/м 3 ) – это масса единицы объема материала в абсолютно плотном состоянии, без учета пор и пустот. Вычисляют путем деления массы образца m на его абсолютный объем (без пор и пустот):

Насыпная плотность материала – это отношение массы материала в свободном рыхло насыпанном состоянии к его объему.

Истинная плотность песка и щебня примерно 2,65-2,7 т/м 3 , цемента – 3,1 т/м 3 .

Средняя плотность песка и щебня – 1,4-1,45 т/м 3 .

Щебень мы будем рассматривать фракции 5-20 мм – основная фракция для производства бетона и изделий из него.

В данном алгоритме будем считать, что все составляющие – среднего качества. Также будем считать, что вода качеством не хуже питьевой.

Но самые главные исходные данные, которые необходимы нам для проектирования – это марка бетона по прочности на сжатие М _б . Мы будем исходить из того, какой прочности бетон нам необходим. Также нам необходимо знать марку цемента М _ц . Это, пожалуй, основной компонент, свойства которого влияют на состав бетонной смеси.

Также нам необходимо знать об удобоукладываемости смеси, которая говорит о легкости ее укладки и отсутствии расслоения. Удобоукладываемость бетонной смеси зависит от способа ее уплотнения: трамбованием или вибрацией. В процессе уплотнения из бетона удаляется воздух, в результате чего достигается максимальная плотность бетонной смеси. Весь процесс уплотнения бетона направлен на преодоление двух видов сцепления:

• сцепления между отдельными частицами в бетоне;

• сцепления между бетоном и опалубкой и поверхностью арматуры.

Прочность готового бетона напрямую зависит от степени уплотнения бетонной смеси. При наличии пор в бетоне его прочность резко снижается. Так, 2% пор могут привести к снижению прочности на 10%, а 5% пор снижают прочность уже на 30%.

По своей природе поры в бетоне – это или пузырьки поглощенного воздуха, или пространство, оставшееся после удаления воды. Объем пор, оставшихся после удаления воды, зависит от водоцементного соотношения в бетонной смеси. Количество воздушных пор зависит от гранулометрического состава мелкого заполнителя, то есть, от крупности песка.

По удобоукладываемости бетонные смеси делятся на три вида: подвижные (П), жесткие (Ж) и сверхжесткие (СЖ). Оценка удобоукладываемости бетонной смеси производится на основании показателей:

• для подвижных смесей – показатель подвижности. Это оценка по осадке конуса ОК (в см) или расплыву конуса (РК), отформованного из бетона;

• для жестких и сверхжестких бетонных смесей – показатель жесткости. Это оценка по времени вибрации в секундах, необходимого для уплотнения бетона.

Мы будем рассматривать исключительно подвижные смеси, так как это наиболее распространенный вариант.

Для примера зададимся следующими данными:

Марка по удобоукладываемости: осадка конуса – 5-9 см или П2.

Мы можем приступать к подбору состава.

Содержание скрыть

Определение водоцементного отношения В/Ц

Первое, с чего начинается подбор состава бетона – определение водоцементного отношения В/Ц . Это самый главный показатель, который характеризует прочность бетона. Физический смысл этой величины заключается в следующем: она показывает концентрацию цемента в водоцементной системе. Чем у нас больше цемента, тем больше концентрация, тем цементный камень при затвердевании будет прочнее.

Где А и А₁ – коэффициенты, учитывающие качество заполнителей. Для заполнителей среднего качества принимается А = 0,6; А₁ = 0,4.

Водоцементное отношение В/Ц<0,4 встречается относительно редко, так как смеси менее 40% довольно жесткие и редко встречаются.

R_б – марка бетона = 300;

R_ц – марка цемента = 400.

В/Ц = 0,6 ∙ 400 / 300 + 0,5 ∙ 0,6 ∙ 400 = 0,57

Для полной гидратации всех цементных минералов необходимо примерно 18% воды от массы цемента . Для того, чтобы получить удобоукладываемую подвижную смесь мы добавляем воды намного больше, и значение водоцементного отношения в большинстве случаев варьируется от 0,4 до 1.

Возникает вопрос, что происходит с лишней водой, которая не пошла на гидратацию цемента? Она испаряется, и на месте испаренной воды образуются поры. А основной закон прочности каменных материалов: кривая зависимости прочности от пористости носит гиперболический характер – чем больше пористость, тем меньше прочность.

Возьмем на примере самые распространенные каменные материалы и простроим кривую зависимости их прочности от пористости.

График зависимости прочности различных строительных материалов от их пористости

Из графика видно, чем выше прочность, тем лавинообразней происходит ее спад при увеличении пористости. Лишняя вода, да и вообще вода, в принципе, вызывает пористость и снижает прочность. Когда заливают бетонную конструкцию бетоном с повышенным количеством воды, то идет водоотделение 5-10 см. Лишняя вода, испаряясь в большом количестве, оставляет такое же большое количество пор и пустот. Через месяц-два этот бетон, условно говоря, можно пальцем проткнуть. Через 2-3 года он начинает весь сыпаться и превращаться в труху.

Получается, вода для бетона плохо, но в тоже время, без воды невозможно получить удобоукладываемую смесь, с которой можно работать и которую можно уплотнять.

Определение количества воды

Количество воды определяется в зависимости от требуемой подвижности, в зависимости от того, гравий мы применяем или щебень, от их наибольшей крупности. Так как у щебня структура чуть рваная, то воды надо больше. Смачиваемая поверхность у гравия наоборот, меньше.

Водопотребность бетонной смеси:

Существуют специальные эмпирические таблицы, графики, на основе которых в зависимости от исходных данных можно определить необходимое количество воды.

ОК – осадка конуса в сантиметрах, см;

1 ÷ 4 – подвижность смеси П1 ÷ П4

Для подвижных смесей, для щебня фракции 5-20:

– для подвижности П1 нужно 180 литров воды;

– для П2 – 195 литров;

– для П3 – 210 литров;

– для П4 – 230 литров.

Понятно, что чем выше подвижность, тем больше воды нам надо.

Получается, для нашего примера берем расход воды 195 литров (для П2).

Никакая методика не гарантирует стопроцентного попадания в те свойства, которые нам были прописаны в задании. Поэтому обязательно нужно делать замесы, подтверждать подвижность смеси, прочность бетона. Если они не соответствуют заявленным, то производить корректировку.

Следует заметить, что современный бетон без пластификаторов – это не бетон. Строительная химия сейчас используется абсолютно везде, неважно, на заводе или при самостоятельном замешивании бетона.

Один из важных параметров пластификатора – это водоредуцирующий эффект, который измеряется в процентах. Водоредуцирующий эффект – это то значение, на которое пластификатор способен уменьшить количество затворяемой воды при сохранении той же самой удобоукладываемости смеси. Может быть 10%, 20%, 30%. Существует огромное количество пластификаторов, под различными брендами, торговыми марками, но активные компоненты у них одни и те же. В инструкции на пластификатор указаны как водоредуцирующий эффект, так и дозировка, которая зависит от массы цемента, и составляет от 0,1 до 1,5%.

Для примера возьмем пластификатор с водоредуцирующим эффектом 10% . И нам для подвижности П2 нужно брать уже не 195 литров, а:

В = 195 л – 20 л (10% от 195 л) = 175 литров

Определение количества цемента

Так как В/Ц = 0,57, и В = 175 литров, то

Ц = В / 0,57 = 175 / 0,57 = 310 кг

Определение количества пластификатора

Допустим, нам необходимо для получения водоредуцирующего эффекта 10% взять пластификатора 1% от массы цемента.

Ц ∙ 0,01 = 310 ∙ 0,01 = 3,1 кг;

Так как пластификатор тяжелее воды, с плотностью 1,1 т/м 3 , а дозировать его мы будем в литрах, то количество пластификатора в литрах:

Пл = 3,1 / 1,1 = 2,8 литров

Можно посчитать, сколько бы нам пришлось взять цемента без пластификатора.

Ц = В / 0,57 = 195 / 0,57 = 342 кг

Получается, при применении пластификатора мы экономим более 30 кг цемента. С учетом того, что 10% пластификатор стоит недорого, то это существенная экономия бюджета. А если взять пластификаторы последнего поколения, которые дают 30% водоредуцирующий эффект, то можно получить еще большую экономию цемента.

Определение количества щебня

Щебня должно быть 1000-1300 кг/м 3 .

При средней плотности щебня 1,4-1,45 т/м 3 , мы получаем, что по объему щебень будет занимать 70-95%.

Почему не 100%? Если мы возьмем 100%, то у нас зерна щебня будут соприкасаться между собой, будут иметь точки контакта, и цемент с песком не смогут полностью окружить эти зерна и обеспечить сцепление этих элементов каркаса между собой. Поэтому принимается определенная раздвижка зерен. В учебной литературе определяется коэффициент раздвижки зерен, который зерна щебня раздвигает, между ними образуются определенные промежутки и в них без проблем может расположиться песок и цемент и обеспечить надежное сцепление зерен между собой.

В какую сторону смещаться, ближе к 1000 или к 1300? Если берем щебня больше, то становится меньше водопотребность смеси, но она получается более жесткой, так как большое количество щебня в бетоне приводит к комкованию бетона. Такой бетон очень тяжело брать лопатами, тяжело заглаживать и уплотнять.

Если брать щебня меньше, то смесь становится более податливой, но больше воды уходит на затворение данной бетонной смеси.

Есть определенные канонические особенности: все зависит от региона. Где-то щебень стоит дороже песка, где-то наоборот, песок стоит дороже щебня.

Мы можем уменьшить до минимума количество щебня, если он слишком дорогой, а разницу снивелировать количеством песка.

Для нашего примера возьмем по максимуму, 1300 кг щебня.

Щ = 1300 кг

Определение количества песка

В классической методике определения состава бетона песок определяется с тем расчетом, что он займет оставшуюся часть объема, которую уже заняли щебень, вода и цемент.

То есть, от единицы объема отнимается объем щебня, воды и цемента и умножается на истинную плотность песка:

П = (1 – Щ – В – Ц) ∙ ρ _ист

Одна интересная, адаптированная к действительности деталь для упрощенной методики, если некогда считать по последней формуле:

Средняя плотность практически любой бетонной смеси составляет 2400 кг/м 3 . И для того, чтобы нам найти количество песка, нам нужно от 2400 отнять все то, что мы уже насчитали:

П = 2400 – 175 (воды) – 310 (цемент) – 1300 (щебня) = 615 кг .

Песок и щебень как два брата, нивелируют друг друга. Мы можем взять щебня не 1300 кг, а по-минимуму, 1000 кг. Тогда, чтобы выйти на среднюю плотность бетонной смеси, песка нужно взять 615 + 300 = 915 кг.

Но все-таки не очень хорошая пропорция, когда песка и щебня примерно поровну. Лучше придерживаться классических принципов, когда щебень занимает по максимуму объема, формирует основной силовой каркас, а уже все остальное – песок и цемент.

Если мы посмотрим на подобранный состав:

В / Ц = 0,57

Вода = 175 л

Пластификатор = 2,8 л

Цемент = 310 кг

Песок = 615 кг

Щебень = 1300 кг

Цемент : песок : щебень : пропорции этих компонентов между собой соотносятся как 1 : 2 : 4 .

Когда-то на старых мешках с цементом, для М_ц 400, и М_б 300 как раз и давались такие пропорции 1 : 2 : 4.

Рабочий состав бетона

То, что мы сейчас подобрали, это прежде всего лабораторный состав, либо номинальный. Что это значит? Здесь песок и щебень в абсолютно сухом состоянии. То есть, у них влажность нулевая W = 0%. Но на самом деле они хранятся под открытым небом, и они имеют какую-то влажность, и ее надо учитывать.

Щебень имеет влажность 3 – 5%. У песка, как дисперсного компонента влажность немного больше и составляет 5 – 7%.

Для того, чтобы перейти на рабочий состав, нам нужно эти значения умножить на (1 + W). То есть, количество песка нам нужно умножить на 1,05, а количество щебня на 1,03.

Получается новый состав, с учетом влажности песка и щебня:

Цемент = 310 кг

Песок = 615 ∙ 1,05 = 645 кг

Щебень = 1300 ∙ 1,03 = 1340 кг

Пластификатор = 2,8 л

Как посчитать количество воды: разница между влажным и лабораторным песком – 30 кг или 30 литров. Разница между влажным и лабораторным щебнем 40 кг или 40 литров. Эта разница и есть вода в этих составляющих бетонной смеси. Значит, чтобы найти необходимое количество воды для стройплощадки, нужно из лабораторного количества вычесть воду в щебне и в песке:

В = 175 литров – 30 литров – 40 литров = 105 литров

Марка цемента

При подборе компонентов бетонной смеси желательно, чтобы марка цемента была на 100 – 200 единиц выше, чем марка бетона. Если нам нужен бетон М_б = 200, то мы берем М_ц = 300; если нужен М_б = 300, то М_ц = 400 или 500.

Не очень хорошо, если у нас большой разрыв между маркой бетона и маркой цемента. Это значит, что цемент намного больше по своей активности, чем бетон.

Это можно увидеть из следующей таблицы:

В данном примере вода дана с учетом 20% водоредуцирующего эффекта.

В этой таблице стоит обратить внимание на цемент. В учебных пособиях регламентируется в том числе и минимальное значение расхода цемента на куб бетона. Оно примерно составляет 200 кг, где-то может и чуть больше. Исходя из каких условий вводится такое ограничение на минимум цемента?

Цемент не только выступает в роли вяжущего, которое обеспечивает сцепление компонентов между собой. Он также выступает в качестве мелкодисперсного заполнителя. И если заполнителя будет слишком мало, например, 180 кг, то мы не сможем получить абсолютно плотную структуру. Утрированно это можно проиллюстрировать так: возьмите ведро щебня и замешайте бетон без добавления песка – лопату цемента на ведро щебня. И вы получите такой пористый «козинак», который потом легко крошится.

То же самое происходит, только на уровне цемент – песок. Поэтому крайне нежелательно, чтобы количество цемента было меньше 200 кг/м 3 . А это как раз происходит, когда мы берем сильно прочный, активный цемент (марки 500) и низкой марки бетон (марки 200). Все-таки предпочтительней выбрать первый вариант, когда цемент и бетон по своей марке находятся близко друг к другу.

Если все-таки в наличии есть бетон и цемент с большим расхождением марки, то выходом из данной ситуации будет добавление в состав бетонной смеси какой-нибудь мелкодисперсный компонент, который по своей удельной поверхности соответствовал цементу. Это может быть и молотый кварцевый песок, и известняковая мука, и тонкомолотая активная минеральная добавка, например, зола уноса.

Добавим в наш состав 50 кг золы уноса. Но из того расчета, что средняя плотность бетонной смеси составляет фиксированные 2400 кг/м 3 , то нам нужно эти 50 кг отнять из количества песка:

Песок = 865 – 50 = 815 кг

Мы получили сбалансированный состав, где мелкодисперсного компонента у нас не 180 кг, а 230 кг.

Но если мы посмотрим внимательно, то 230 кг во второй колонке это не что иное, как 250 в первой, ведь цемент М 500 в большинстве своем – это чистый молотый клинкер 95% с 5% гипса. Если мы к цементу М500 добавляем только молотую минеральную добавку, то получаем тот же самый портландцемент М300. Поэтому, по сути, второй вариант превратился в первый. Если нет разницы, то зачем вводить лишний компонент, когда можно просто взять цемент М300 и на нем получать низкомарочный М200 бетон.

Но любой состав в конце всегда нужно проверять. Потому что ни одна методика не гарантирует 100% попадания в начальные свойства.

Если, например, подвижность у нас изначально была П2, а лабораторные испытания показали, что подвижность по факту П1, то надо увеличивать количество воды. Увеличиваем воду, значит увеличиваем цемент. Не меняя значения В / Ц, пересчитываем щебень и песок.

Если у нас прочность бетона получилась ниже, то нужно уменьшать В / Ц. Следовательно, нужно или уменьшать воду, или увеличивать цемент.

То есть, нужно обязательно проверять состав и потом делать корректировку.

Рекомендации по подбору состава легкого бетона

Рекомендации по подбору составов легких бетонов (к ГОСТ 27006-86)

УТВЕРЖДЕНЫ протоколом Госстроя СССР от 19 декабря 1989 г. N АЧ-40.

Содержат методики подбора составов конструкционно-теплоизоляционных и конструкционных легких бетонов, в том числе с минеральными и химическими добавками.

Для инженерно-технических работников заводских лабораторий и ОТК, строительных лабораторий, центральных исследовательских лабораторий и других организаций, проектирующих составы бетона.

При пользовании Рекомендациями следует учитывать утвержденные изменения государственных стандартов, публикуемые в журнале "Бюллетень строительной техники" Госстроя СССР и информационном указателе "Государственные стандарты СССР" Госстандарта СССР.

Настоящие Рекомендации разработаны к ГОСТ 27006-86 "Бетоны. Правила подбора состава" и предназначены для назначения и выдачи в производство составов легкого бетона с заданными свойствами при экономном расходовании цемента на предприятиях и в строительных организациях при изготовлении сборных бетонных и железобетонных изделий и конструкций и приготовлении бетонной смеси для монолитных конструкций и сооружений, а также для разработки производственно-технических норм расхода материалов.

Рекомендации включают методы подбора, назначения и выдачи в производство состава легких конструкционных и конструкционно-теплоизоляционных бетонов с учетом специфических требований к ним, особенностей свойств сырьевых материалов и технологии изготовления.

Разработаны ВНИИжелезобетона Госстроя СССР (В.Г.Довжик, канд. техн. наук - руководитель темы; кандидаты техн. наук: Е.В.Фридман, И.С.Хаймов; инженеры: Б.А.Верскаин, М.Г.Панфилова, Е.Н.Трунович, С.П.Абрамова), НИИЖБ Госстроя СССР (И.Е.Путляев, д-р техн. наук; кандидаты техн. наук: Р.К.Житкевич, В.И.Савин, В.Н.Ярмаковский), Оргэнергостроем Минэнерго СССР (В.А.Дорф, канд. техн. наук), ЦНИИСом Минтрансстроя СССР (К.М.Кац, канд. техн. наук).

Подготовлены к изданию Отделом стандартизации в строительстве Главного управления технического нормирования, стандартизации и метрологии Госстроя СССР (В.В.Тишенко, И.Н.Нагорняк).

При разработке Рекомендаций учтены положения и инструкции по технологии и подбору составов легких бетонов, разработанные АрмНИИС Госстроя АрмССР, ЦНИИЭП жилища Госкомархитектуры, НИИСМИ Минстройматериалов УССР, ДальНИИС Госстроя СССР, ЦНИИОМТП Госстроя СССР, МИСИ им. В.В.Куйбышева Госкомобразования СССР и другими организациями, а также опыт передовых предприятий стройиндустрии страны.

Все замечания и предложения по содержанию Рекомендаций, а также сведения о результатах их применения просьба направлять во ВНИИжелезобетон Госстроя СССР по адресу: 111524, Москва, ул. Плеханова, 7.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Настоящие Рекомендации разработаны к ГОСТ 27006-86 и распространяются на подбор состава легких бетонов, приготовленных на цементном вяжущем, крупном пористом и мелком пористом или плотном заполнителях.

1.2. Изложенные в Рекомендациях методы подбора состава легких бетонов распространяются на:

конструкционно-теплоизоляционные бетоны, применяемые для изготовления однослойных стеновых панелей и крупных блоков и теплоизолирующего слоя многослойных стеновых панелей, а также других ограждающих строительных конструкций жилых, общественных и производственных зданий, к которым в первую очередь предъявляются требования по теплоизолирующей способности;

конструкционные бетоны, применяемые для изготовления несущих строительных конструкций зданий и сооружений и других конструкций, а также для конструкционных слоев многослойных панелей, цокольных панелей, для которых требования по теплоизолирующей способности не предъявляются или не являются определяющими.

1.3. Приведенные в Рекомендациях методы подбора состава бетона учитывают, в первую очередь, условия производства сборных конструкций и изделий из легких бетонов. При подборе составов легких бетонов для монолитного строительства помимо основных положений методики, описанной в Рекомендациях, необходимо учитывать специфические требования к бетонам и бетонным смесям для монолитного строительства с учетом условий их приготовления, транспортирования, укладки и твердения.

1.4. Подбор состава конструкционно-теплоизоляционного и конструкционного легкого бетона производят с целью получения бетона в конструкциях с прочностью, средней плотностью (далее - плотностью) и другими показателями качества, установленными государственными стандартами, техническими условиями и проектной документацией на эти конструкции при минимально возможных расходе цемента и общей стоимости материалов на 1 м бетона. Для конструкционно-теплоизоляционных легких бетонов классов В2,5-В5 подобранный состав должен обеспечивать получение минимально возможной плотности, за исключением случаев, когда требуемая нормативно-технической документацией плотность легкого бетона не может быть ниже нормируемой.

1.5. Подбор конструкционного и конструкционно-теплоизоляционного состава легких бетонов включает в себя выбор исходных материалов, расчет начального и определение номинального состава бетона и его проверку в производственных условиях, назначение и корректировку рабочего состава, расчет и передачу в производство рабочих дозировок.

1.6. Подбор номинального состава легкого бетона производят при организации производства новых видов конструкций, при изменении нормируемых показателей качества бетона или бетонной смеси, технологии производства, поставщиков, вида применяемых материалов, а также при разработке и пересмотре производственных норм расхода материалов.

1.7. Номинальный состав легкого бетона необходимо назначать по результатам обработки данных испытаний образцов, изготовленных из опытных замесов в лабораторных или производственных условиях на материалах, наиболее представительных для данного предприятия с учетом применяемой технологии приготовления и транспортирования смеси, формования и твердения изделий.

1.8. Варьируемыми технологическими параметрами при подборе номинального состава конструкционно-теплоизоляционного бетона могут быть: плотность бетона, расход мелкого заполнителя или цемента, расход воздухововлекающей (порообразующей) добавки. При подборе номинального состава конструкционного бетона за варьируемый технологический параметр принимается расход цемента. В необходимых случаях в качестве варьируемого технологического параметра можно принимать расходы пластифицирующей или минеральной добавки, а также крупного пористого заполнителя.

1.9. Для расчета начальных составов бетона при подборе номинального состава помимо методики, описанной в настоящих Рекомендациях, допускается применять другие методы, детально учитывающие специфику отдельных разновидностей легких бетонов, условия их приготовления и применения.

1.10. Для построения технологических (базовых) зависимостей, особенно при подборе составов бетона с комплексными химическими, минеральными добавками и (или) использованием многофракционных заполнителей, можно использовать математические методы подбора состава бетона с применением планирования эксперимента.

1.11. Рабочие составы легкого бетона назначают при переходе на новый номинальный состав, а также при поступлении новых партий материалов тех же видов, которые принимались при подборе номинального состава, с учетом их фактического качества.

Рабочие составы легкого бетона назначаются по предварительно построенным базовым зависимостям с их проверкой в производственных условиях.

1.12. Корректировку рабочих составов производят по результатам операционного контроля качества материалов данных партий и получаемой из них бетонной смеси, а также по результатам приемо-сдаточного контроля качества бетона. Основными показателями при операционном контроле являются:

насыпная плотность крупного пористого заполнителя, оцениваемая по данным объемно-весового дозирования, влажность заполнителя, плотность (преимущественно для конструкционно-теплоизоляционного бетона) и удобоукладываемость (преимущественно для конструкционного бетона) бетонной смеси.

1.13. Корректировку рабочих составов производят по таблицам (алгоритмам) объемно-весового дозирования и построенным в ходе подбора номинальных составов базовым зависимостям, связывающим показатели качества бетонной смеси и бетона с расходом основных компонентов.

1.14. Подбор состава бетона выполняется лабораторией предприятия-изготовителя или центральными научно-исследовательскими лабораториями по утвержденному заданию, разработанному технологической службой предприятия-изготовителя.

1.15. Результаты подбора номинального состава легкого бетона, отвечающего требованиям утвержденного задания, должны быть оформлены в журнале подбора состава бетона и утверждены главным инженером предприятия-изготовителя. Рабочие составы подписываются начальником лаборатории или другим лицом, ответственным за подбор состава бетона.

1.16. При малых объемах или малосерийном нерегулярном производстве конструкций и изделий допускается принимать ориентировочные составы легких бетонов на наиболее массовых пористых заполнителях, приведенные в приложении 1 (без проведения подбора номинального состава), с обязательной проверкой их в производственных условиях.

2. ПРОЕКТНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЛЕГКИМ БЕТОНАМ И БЕТОННЫМ СМЕСЯМ

2.1. Основные показатели свойств легких бетонов для конструкций конкретной номенклатуры устанавливаются проектной организацией и указываются в проектной документации в соответствии с существующими нормами проектирования и стандартами на изделия и конструкции с учетом максимального удовлетворения требований экономичности и технологичности изготовления, транспортирования и применения конструкции, а также требований защиты окружающей среды.

2.2. Технологические требования к легким бетонам и легкобетонным смесям для конструкций конкретной номенклатуры устанавливают технологические службы предприятия-изготовителя в соответствии с положениями СНиП 3.09.01-85 и нормативно-технической документацией по технологии монолитного бетона с целью обеспечения необходимого качества изделий (конструкций) и соответствия свойств легкого бетона в конструкциях требованиям проекта с учетом специфических условий производства - методов, режимов и оборудования для приготовления, транспортирования, укладки и уплотнения бетонной смеси, твердения бетона, исходя из максимального сокращения и улучшения условий труда, экономии материальных и топливно-энергетических ресурсов.

2.3. Проектные и технологические требования к легким бетонам и легкобетонным смесям должны быть полностью отражены в задании на подбор состава легкого бетона.

ПРОЕКТНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЛЕГКИМ БЕТОНАМ

2.4. Легкие бетоны должны соответствовать техническим требованиям, предъявляемым ГОСТ 25820-83*, и обеспечивать изготовление изделий и конструкций, удовлетворяющих требования стандартов, технических условий, проектной и технологической документации на изделия и конструкции конкретных видов.

* На территории Российской Федерации документ не действует. Действует ГОСТ 25820-2000, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

2.5. Основными характеристиками легких бетонов, указываемыми в проектной документации, являются класс (марка) по прочности (В или М) и марка по средней плотности (D) (далее - плотности). Марки по плотности устанавливаются в сухом состоянии.

2.6. Для бетонных и железобетонных конструкций, в соответствии со СНиП 2.03.01-84* предусматриваются легкие бетоны следующих классов по прочности на сжатие при марках по плотности:

На территории Российской Федерации документ не действует. Действуют СНиП 52-01-03, здесь и далее по тексту. - Примечание изготовителя базы данных.

Калькулятор состава легкого бетона. Керамзитобетон

Легкие бетоны применяются для ограждающих строительных конструкции и для несущих. В ограждающих конструкциях легкий бетон выполняет две функции: теплоизолирующую и конструкционную. Например, керамзитобетон или шлакопемзобетон размещается внутри кирпичной стены между внутренней и наружной верстами либо как внутренний слой в железобетонной стеновой панели. В этом случае легкий бетон выступает как в роли теплоизоляции, так и в роли несущего материала стены. Чем меньше плотность легкого бетона, тем больше у него теплоизоляционных свойств и меньше прочностных. Плотные легкие бетоны относятся к конструкционным — у них большая теплопроводность, но и большая прочность.

Калькулятор представленный на этой странице сайта сделан по приложению 1 «Рекомендации по подбору составов легких бетонов (к ГОСТ 27006-86)» Госстроя СССР. В данный момент этот нормативный документ устарел, но приведенные в нем рецепты приготовления легких бетонов вполне рабочие и могут быть использованы для изготовления стеновых кладочных камней, стяжек пола и заполнений внутреннего слоя кирпичных кладок. Мне показалось нецелесообразным делать калькулятор с расчетным подбором состава для этого типа бетона. Вряд ли кто из самодеятельных строителей будет изготавливать одно- и трехслойные стеновые панели, а для других целей подойдет этот — рецептурный подбор смесей.

Для изготовления бетонов, указанных в калькуляторе, применяется портландцемент М400.

Крупные и мелкие пористые заполнители для изготовления легкого бетона должны соответствовать следующим стандартам: ГОСТ 9759 (керамзитовые гравий и песок), ГОСТ 8736 и ГОСТ 10268 (плотные пески). Химические добавки применяемые для повышения подвижности бетонной смеси и снижения расхода цемента должны отвечать требованиям ГОСТ 24211.

В качестве мелкого заполнителя используются:

пористые пески, золы и золошлаковые смеси ТЭС для конструкционно-теплоизоляционных бетонов;
пористые или плотные пески, или их сочетание с введением зол или золошлаковых смесей ТЭС для конструкционных бетонов.

Крупные пористые заполнители применяются в виде отдельных фракций размером зерен 5–10 мм, 10–20 мм. Наибольший размер зерен крупного пористого заполнителя должен быть не более 3/4 расстояния между арматурными стержнями, 1/3 толщины изделия и конструкции.

Химические добавки применяются для снижения средней плотности, влажности и улучшения структуры конструкционно-теплоизоляционного легкого бетона, повышения подвижности бетонной смеси, снижения расхода цемента, улучшения строительно-технических свойств конструкционных легких бетонов, должны отвечать требованиям ГОСТ 24211, стандартам и техническим условиям на конкретные добавки.

Читайте также:

Рекомендации по подбору состава легкого бетона

Подбор состава бетона

Определение водоцементного отношения В/Ц

Определение количества воды

Определение количества цемента

Определение количества пластификатора

Определение количества щебня

Определение количества песка

Рабочий состав бетона

Марка цемента

Рекомендации по подбору состава легкого бетона

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

2. ПРОЕКТНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЛЕГКИМ БЕТОНАМ И БЕТОННЫМ СМЕСЯМ

Рекомендации по подбору составов легких бетонов (к ГОСТ 27006-86)

2. ПРОЕКТНЫЕ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ЛЕГКИМ БЕТОНАМ И БЕТОННЫМ СМЕСЯМ

Рекомендации по подбору состава легкого бетона

Предисловие

1 Область применения

2 Нормативные ссылки

3 Термины, определения, обозначения и сокращения

Калькулятор состава легкого бетона. Керамзитобетон