8-3842-33-85-00 - магазин жидких обоев

г. Кемерово, Рынок "Привоз" бокс №1

Марки бетона расчет: Расчет состава бетона на м3 марки M100, M200 и М300 – Расчет ингредиентов бетона марки М100, М200, М250 и М300: онлайн калькулятор

Содержание

Расчет состава бетона на м3 марки M100, M200 и М300

Марка бетона и, соответственно, область его применения зависит от состава бетона для фундамента, пропорции которого рассчитываются с учетом требований стандартов «Бетоны. Правила подбора составов» и «Смеси бетонные. Техусловия». Эти нормативные документы положены в основу алгоритма расчета состава бетона калькулятором.

Марка бетона

М100М200М250М300

Порядок расчета соотношения компонентов тяжелого бетона

Ингредиентами бетона являются:

  • цемент, который маркируется, начиная от М50, и до М1000;
  • мелкий заполнитель – песок, может быть крупной, средней и мелкой фракции;
  • крупнозернистый компонент – гравий;
  • вода.

Относительное соотношение составляющих бетонной смеси можно рассчитать, зная количество – объем или вес – бетона и его марку. Для перевода одних единиц в другие используется значение удельного веса компонентов. Значение плотности (удельного веса) можно найти в справочниках.

Исходными данными для расчета пропорций бетонной смеси онлайн-калькулятором являются:

  • вид фундамента. Выкопировка из плана проекта поможет подсчитать периметр стен или длину ленты;

марка бетона. Каждая марка характеризуется своим соотношением компонентов;

  • параметры фундамента: его высота и толщина. При этом учитывается тот факт, что высота надземной части бетонного основания должна равняться его учетверенной толщине.

Программа осуществляет расчет объема фундамента, т. е. кубатуру необходимого бетона, простым умножением длины ленты на толщину и высоту бетонного основания.

Расчет компонентов может иметь незначительную разницу состава от реального, учитывая специфику применяемых ингредиентов – их влажность, загрязненность, неоднородность фракций заполнителей. Пропорции корректируются после производства замеса на пробу.

Расчет необходимых ингредиентов бетона на примере

Для подбора состава бетона пример его расчета основывается на конкретных размерах основания и особенностях бетона. Например, длина фундаментной ленты составляет 54 метра, его толщина – 200 мм, заглубление – 500 мм. Применяется бетон М250. Вычисления производятся в такой последовательности:

  • 1.Определяем объем бетона для укладки в основание будущего дома по формуле:
  • V = L х H х S, м³,
  • где: L – длина ленточного фундамента, м;
  • H – высота, м;
  • S – его толщина, м.
  • 2.Подставляя числовые значения величин, приведенные к одной единице измерения, получаем:
  • V = 54 х 0,5 х 0,2 = 5,4 м³

Используя специальные таблицы марок бетона и класса, основанные на проверенных рецептах соотношения составляющих, марку имеющегося цемента и марку необходимого бетона, производим расчет состава бетона на 1 м³ бетонной смеси.

Существует следующая зависимость марки бетона от марки цемента. Так, если необходим бетон М250, то цемент нужно применить М500, т. е. марка цементного связующего превышает марку бетонной смеси вдвое. Рекомендуемый состав бетона М400 на 1м³ в таблице пропорций включает цемент М400 или М500.

Рассчитывая состав бетона для отмостки, пропорции его составляющих тоже выбирают для смеси М250 (реже – М200, класс В15). Рекомендуемый состав бетона М200 на 1 м³ приводится в таблице.

Маркировка цемента Маркировка бетона Пропорции бетонной смеси по весу (цемент:песок:щебень) Объемный состав бетона (цемент:песок:щебень) Объем бетона, который получится из 10 л цемента
М400 М500 М200 1 : 2,8 : 4,8 1 : 3,5 : 5,6 1 : 2,5 : 4,2 1 : 3,2 : 4,9 54 62
М400 М250 1 : 2,1 : 3,9 1 : 1,9 : 3,4 43
М500 1 : 2,6 : 4,5 1 : 2,4 : 3,9 50
М400 М400
1 : 1,2 : 2,7
1 : 1,1 : 2,4 31
М500 1 : 1,6 : 3,2 1 : 1,4 : 2,8 36

В примере расход смеси М250 на фундамент составляет 5,4 куба бетона. Пропорции ингредиентов в м³(1:2,4:3,9) показывают, что на весь объем необходимо взять одну частьцемента М500; 2,4 частипеска; 3,9 части щебня. Сухих компонентов необходимо – 7,3 части, т. е. на одну часть приходится: 5,4 : 7,3 =0,74 м³. Соответственно:

  • песка необходимо 0,74 х 2,4 = 1,78 м³;
  • щебня нужно 0,74 х 3,9 = 2,89 м³;
  • цемента – 0,74 х 1 = 0,74 м³;
  • воды – половина от количества цемента, т. е. 0,37 м³.

Соотношение весовых частей в бетоне этой же марки 1:2,6:4,5 но на практике каждое ведро ингредиентов взвешивать неудобно. По этой причине, сделав отметки на ведре, можно быть уверенным в точном соблюдении пропорций. Их расчет во многом зависит от размера частиц заполнителей, а проведенные вычисления основываются на усредненных данных.

Инструкция расчета марки бетона для ленточного фундамента, их количества, объема, с формулами и онлайн калькулятором

[latexpage]

Материалы, используемые для возведения ленточного фундамента

Монолитная лента под дом представляет собой систему балок, связанных между собой на углах и пересечениях, которые лежат на упругом основании из подстилающих слоев грунта. Грунты способны под воздействием насыщения влагой, промерзания и других внешних факторов периодически увеличиваться или уменьшаться в объеме.

В совокупности с нагрузкой от веса здания это вызывает силы, действующие в разных направлениях на конструкцию фундамента. Для эффективной работы конструкция монолитного ленточного фундамента включает две составляющих – бетон и арматуру, каждая из которых воспринимает нагрузки разного характера.

Бетон, используемый при сооружении ленточных фундаментов, работает исключительно на сжатие и способен при этом выдержать без разрушения воздействие в несколько сотен кг на 1 см². Арматура воспринимает нагрузки в растянутых зонах конструкции и способна выдержать растягивающие усилия в 400-500 Н/мм2 в зависимости от класса.

Прежде чем определить, какой марки бетон нужен для ленточного фундамента, следует уточнить, какие его свойства и характеристики нужно учитывать при подборе нужного материала.

Бетон и его характеристики

Смесь, используемая при сооружении ленточных фундаментов, включает: вяжущее – портландцемент, крупный заполнитель – щебень, мелкий заполнитель – песок и воду. Свойства материала определяются процентным соотношением всех его компонентов. Характеристики бетонной смеси обозначаются буквами и цифрами в соответствии с ГОСТ 7473-2010 «Смеси бетонные. Технические условия».

Здесь приведем таблицу расхода всех составляющих бетонной смеси для каждой марки по прочности, которой можно пользоваться при изготовлении бетона собственными силами:

[table id=263 /]

Основная характеристика называется классом или маркой по прочности. Класс материала, в соответствии с международными стандартами, обозначается буквой «B» с цифрами, которые показывают, какую сжимающую нагрузку, измеряемую в мегапаскалях (МПа), может выдержать материал без разрушения. Одновременно, что было принято ранее, по прочности бетон может характеризоваться маркой, обозначаемой буквой «M» с цифрами, которые показывают, какое предельное давление, измеряемое в кг/см²,  может выдержать материал. В строительной практике пользуются обоими обозначениями.

Приводим таблицу соответствия характеристик материала по прочности.

[table id=258 /]

Кроме марки по прочности, бетон характеризуется также такими показателями, как морозостойкость, водонепроницаемость и удобоукладываемость.

Морозостойкость маркируется как «F» с цифрой, означающей количество циклов поперечного замораживания и последующего оттаивания, может выдержать материал данной конструкции без потери прочности. Морозостойкость варьируется в пределах марок F50 – F500.

Водонепроницаемость маркируется как «W» с цифрой, обозначающей способность сопротивления водонасыщению. Для бетона, используемого при сооружении фундаментов, варьируется в пределах W2–W8. Бетон более высоких марок по водонепроницаемости применяется для строительства гидротехнических сооружений.

Удобоукладываемость маркируется как «П» с цифрой, показывающей пластичность в диапазоне П1–П5.

Например, полное обозначение «БСТ В20 П2 F100 W2» согласно ГОСТ 7473-2010 означает, что это смесь из тяжелого бетона, имеющего класс по прочности В20, средней пластичности П2, морозостойкости F100 и нормальной водонепроницаемости W2.

Как проверить бетон на прочность

Согласно требованиям СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции», нагружать конструкции, изготовленные в построечных условиях из монолитного железобетона, можно только после набора материалом 70% проектной прочности. Полную прочность искусственный камень по нормам набирает по истечению 28 суток при положительной температуре не ниже 20 °C.

В реальных условиях ленточный фундамент может набрать 70%-ную прочность, достаточную для продолжения работ по возведению стен, в течение одной-двух недель. Срок набора необходимой прочности зависит от температуры воздуха в течение этого периода.

Приводим таблицу сроков набора прочности бетоном.

[table id=259 /]

Проверка готовой монолитной конструкции на прочность осуществляется несколькими способами:

  • испытанием образцов в строительной лаборатории. Образцы материала укладываются в специальные формы в виде кубиков с размером грани 15х15 см, не менее трех из каждой партии поставленной на площадку бетонной смеси. Кубики должны набирать прочность в точно таких же условиях, что и материал, залитый в конструкцию. После установленного срока образцы передаются в лабораторию и испытываются путем сжатия под прессом;
  • ударными способами с помощью молотка Кашкарова или молотка системы Физделя. Этими приборами, имеющими рабочую часть в виде стального шарика, наносят удары по поверхности конструкции и после измерения диаметра и глубины вмятины по специальному графику определяют прочность бетона;
  • ударным способом с помощью молотка Шмидта (склерометра). Молотком Шмидта также наносят удары по поверхности конструкции, прочность бетона определяют по градуированной шкале на приборе;
  • неразрушающими методами с помощью ультразвукового сканирования, для чего используют специальный прибор, генерирующий ультразвуковое излучение, по скорости прохождения которого через толщу монолитной конструкции определяют прочность бетона.

Арматура

Для армирования монолитной ленты используется арматура классов А1 (А240), А3(А400) или А500С и высокопрочная проволока класса Вр1.

Арматура  А1 (А240) используется в качестве поперечной (хомутов) в составе пространственных каркасов или при изготовлении плоских сеток. Арматура класса А3 – в качестве рабочих стержней, устанавливаемых по длине ленты в составе пространственных каркасов или перпендикулярно к оси фундамента в составе плоских сеток.

Взамен рабочих стержней класса А3 может применяться арматура класса А500С, которая позволяет использовать сварку при изготовлении каркасов и сеток. Высокопрочная проволока класса Вр1 может использоваться взамен конструктивной арматуры класса А1.

Расчет марки бетона

В составе проектной документации для строительства крупных и ответственных сооружений, включающей многие разделы,  обязательно выполняется расчет фундамента. Расчет ленточного фундамента, в том числе определение марки бетона и сечения арматуры, для частного малоэтажного жилья и подсобных построек можно сделать упрощенным способом, так как методики расчета железобетонных конструкций, которые приведены в СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции», доступны только профессиональным проектировщикам и выполняются с помощью сложных компьютерных программ.

Расчет бетона на ленточный фундамент, как и арматуры, производится с учетом воздействия на конструкцию следующих факторов:

  • нагрузки от здания;
  • величины сопротивления грунтового основания;
  • уровня и степени агрессивного действия на материалы фундамента подземных вод.

Марка бетона для ленточного фундамента частного дома, согласно с нормативными требованиями, не может быть принята меньше В7,5 по прочности. Материал более низких марок используется для устройства подготовок, подстилающих слоев в составе конструкции полов.

Для удобства расчета и подбора необходимой марки бетона и других характеристик приводим таблицы, пользуясь которыми можно подобрать материал по прочности, водонепроницаемости и морозостойкости в зависимости от типа сооружения, климатических и грунтовых условий.

Таблица 1. Подбор марки бетона в зависимости от типа здания и грунтовых условий

[table id=260 /]

Таблица 2. Подбор морозостойкости в зависимости от климатических условий

[table id=261 /]

Таблица 3. Подбор водонепроницаемости в зависимости от уровня грунтовых вод и агрессивности грунтов

[table id=262 /]

Пользуясь приведенными таблицами можно быстро подобрать необходимые характеристики бетона для фундамента.

Например, необходимо подобрать марки бетона для дома из легкобетонных блоков, возводимого на пучинистых грунтах, с высоким уровнем грунтовых вод в климатических условиях, когда температура воздуха может достигать 40 °C.

По таблице 1 определяем, что для здания с такой конструкцией стен в условиях пучинистых грунтов необходим бетон с классом по прочности В 22,5 (М300). По таблице 2 находим, что марка по морозостойкости должна быть F 100. По таблице 3 определяем водонепроницаемость W6. Удобоукладываемость бетона для частного домостроительства обычно принимают в пределах П2–П3.

Таким образом, полная марка бетона для фундамента данного дома – БСТ В20 П2 F100 W2.

Расчет сечения и количества арматуры

Растягивающие и сжимающие усилия могут возникнуть в любом месте балок, составляющих монолитную ленту, причем как в верхней, так и в нижней зонах поперечного сечения. Поэтому основная схема армирования монолитной ленты – это пространственный каркас с размещением рабочих арматурных стержней вверху и внизу поперечного сечения конструкции.

Расчет сечения продольных стержней рабочей арматуры, их количества, а также поперечных, конструктивных стержней по СНиП осуществляется после определения растягивающих и перерезывающих усилий. Эти усилия возникают под воздействием нагрузки от здания и сил, которые могут воздействовать на конструкцию вследствие морозного вспучивания, набухания под воздействием влаги или просадки грунтов.

Расчеты по методикам СНиП слишком сложны, поэтому в статье «Способы правильного армирования ленточного фундамента в подробной инструкции со схемами и чертежами» мы привели упрощенный расчет  для фундаментов малоэтажного жилья.

Принцип расчета, также отвечающий требованиям нормативов, заключается в определении сечения и количества арматурных стержней по минимальному проценту армирования для конкретного сечения – минимально установленному нормами отношению суммарной площади сечения арматурных стержней к рабочей площади сечения конструкции монолитной ленты. Кроме этого, учитывается минимально допустимый диаметр стержней для продольно и поперечно расположенной арматуры в разных условиях.

На странице указанной статьи также имеется калькулятор расчета ленточного фундамента, пользуясь которым можно рассчитать количество арматуры для монолитной ленты.

Расчет количества бетона

Покажем на примере, как посчитать объем бетона для монолитной ленты. По этому принципу работает калькулятор расчета бетона на ленточный фундамент, расположенный на этой странице.

Исходные данные:

Монолитный ленточный фундамент для одноэтажного дома с размерами в осях «1» – «3» = 10 м, в осях «А» – «Б» =  12 м, и средней несущей стеной по оси «2». Сечение фундамента: b (ширина ленты) x h (высота ленты) = 0,4 м х 0,6 м.

Схема ленточного фундамента

Формула расчета общей длины монолитной ленты:
$$\quicklatex{size=25}\boxed{L_{r} = N_{1} \times (L_{b} – b_{1} \times 2) + N_{2} \times ( L_{c} + b_{2} \times 2)}$$

Lr – расчетная длина монолитной ленты.

N1 – количество лент по цифровым осям.

Lb – длина ленты по цифровым осям.

b1 – внутренняя привязка ленты по буквенным осям.

N2 – количество лент по буквенным осям.

Lc – длина ленты по буквенной оси.

b2 – внешняя привязка ленты к наружным цифровым осям.

Рассчитываем длину ленты:

Lr = 3 х (10 – 0,2 х 2) + 2 х (12 + 0,2 х 2) = 3 х 9,6 + 2 х 12,4 = 28,8 + 24,8 = 53,6 м

Рассчитываем объем бетона по формуле:
$$\quicklatex{size=25}\boxed{V_{b} = L_{r} \times b \times h}$$
Получаем:

Vb = 53,6 х 0,4 х 0,6 = 12,86 м³

Калькулятор расчета ленточного фундамента

Для быстрого расчета объема бетона предназначен онлайн калькулятор ленточного фундамента, расположенный на этой странице.

Советы эксперта

Если вы строите свое жилье и фундамент под него собственными силами, то для получения бетона нужных марок по прочности, морозостойкости и водонепроницаемости следует заказать его на бетонном заводе с доставкой на место строительным миксером. При изготовлении бетонной смеси в условиях промышленного производства гарантирована точная дозировка всех компонентов.

Каждая партия материала должна сопровождаться паспортом с указанием всех характеристик. Кроме того, при поставке заводского бетона нужно из каждой партии отобрать и сформировать образцы – кубики по методике, описанной в статье, которые после твердения можно  испытать в строительной лаборатории для проверки заявленной марки по прочности.

Если вы изготавливаете бетонную смесь самостоятельно на стройплощадке, то необходимо точно выдерживать пропорции всех компонентов, указанные в таблице в статье.

Калькулятор расчета пропорций состава бетона для фундамента

Ссылка на статью успешно отправлена!

Отправим материал вам на e-mail

Любому жилому дому или хозяйственной постройке нужен качественный фундамент. В большинстве случаев при конструировании основания здания используется бетон, будь то ленточный или свайный вариант основания. Надежность и долговечность постройки будет зависеть от того, насколько прочен бетон — а это, в свою очередь, зависит от правильности расчетов при его изготовлении.

Самый простой вариант — купить у специальных организаций заранее приготовленный раствор, который привезут на стройплощадку в бетономешалке, и останется только залить его. Может быть выгоднее приготовить бетон самостоятельно, купив составные компоненты. Чтобы сделать это правильно, важно узнать, из чего состоит смесь, и какие пропорции составных частей требуется соблюсти для получения раствора той или иной марки. А произвести нужные расчеты помогут наши онлайн-калькуляторы.

Калькулятор расчета пропорций состава бетона для фундамента

Как составить пропорции бетона для фундамента

Содержание статьи

Из каких компонентов готовится бетон

Для строительства фундамента используется тяжелый бетон, в состав которого входит не только песок и цемент, но и щебень, придающий раствору большую прочность. Для получения бетона высшего качества важно знать некоторые особенности выбора его компонентов.

Следует подобрать следующие составные части:

  • Портландцемент. Наиболее распространены марки ПЦ400 и ПЦ500 — в зависимости от этого будут различаться пропорции остальных компонентов раствора. Важно обратить внимание на плотность вещества — она должна примерно равняться 1300 кг/м3.
  • Мелкофракционный песок. Размер частиц должен находиться в пределах 1,2–3 мм, плотность не превышать 1500 кг/м3. Песок не должен быть загрязнен глиной (ее должно быть не более 4–5%).
  • Щебень с размером фракции до 20 мм. Плотность должна равняться 1600 кг/м3. Остальные требования такие же, как у песка.
  • Чистая вода.

При использовании таких компонентов бетон не только будет иметь оптимальную для фундамента прочность, но и будет удобен в эксплуатации. Смесь проще заливать и разравнивать самостоятельно без использования специальной техники. Замешивание и распределение раствора значительно усложнится, если использовать крупный щебень, хотя прочность бетона в таком случае увеличится.

Пропорции компонентов для бетона разных марок

В таблице ниже можно найти пропорции компонентов по объему и массе для всех наиболее распространенных марок бетона — от М100 до М400. Рецепты составлены из того расчета, что используется цемент марки ПЦ400.

Пропорции компонентов для разных марок

Пропорции компонентов для разных марок

Таблица 1. Пропорции компонентов цемента марки ПЦ400

Марка смеси (распределение по классу прочности)(М)(В)100(7,5)150(10-12,5)200(15)250(20)300(22,5)400(30)
Соотношение (цемент/песок/щебень)1/4,6/71/3,5/5,71/2,8/4,81/2,1/3,91/1,9/3,71/1,2/2,7
Соотношение по объему (цемент/песок/щебень)10/41/6110/32/5010/25/4210/19/3410/17/3210/11/24
Соотношение бетона к готовой цементной смеси7.86,45,44,34,13,1

Для изготовления бетона из цемента марки ПЦ500 нужны другие соотношения компонентов. Разница заключается в том, что песка и щебня нужно больше. Точные пропорции указаны в таблице ниже.

Таблица 2. Пропорции компонентов цемента марки ПЦ500

Марка смеси (распределение по классу прочности)(М)(В)100(7,5)150(10-12,5)200(15)250(20)300(22,5)400(30)
Соотношение (цемент/песок/щебень)1/5,8/8,11/4,5/6,61/23,5/5,61/2,6/4,51/2,4/4,31/1,6/3,2
Соотношение по объему (цемент/песок/щебень)10/53/7110/40/5810/32/4910/24/3910/22/3710/14/28
Соотношение бетона к готовой цементной смеси9,07,36,25,04,73,6

Для каждой марки бетона также учитывается определенное соотношение воды и цемента. Поскольку цемент ПЦ400 и ПЦ500 имеет разную массу, воды нужно разное количество для того, чтобы независимо от состава бетон созревал в оптимальные сроки.

Таблица 3. Соотношение воды и цемента

Марка/прочность (М)(В)100(7,5)150(10-12,5)200(15)250(20)300(22,5)
Марка (ПЦ) 4001.030,850,690,570,53
Марка (ПЦ) 5000,790,650,61

Зная эти особенности приготовления бетона, будет проще расшифровать результаты работы онлайн-калькулятора.

Статья по теме:

Пропорции компонентов для разных марокТаблица пропорции бетона на 1м3. Как приготовить качественные бетонные смеси для различных целей. Подробнее читайте в отдельной публикации нашего портала.

Калькуляторы для расчета состава бетона

При помощи калькулятора можно рассчитать объем необходимых компонентов для двух наиболее популярных марок бетона — М200 и М300.

Бетон марки М200

Бетон М200 имеет класс прочности B15 и может использоваться для фундаментов легких построек — хозяйственных зданий, гаражей, каркасных и жилых домов. Также его используют для обустройства участка, установки опор заборов и других легких конструкций. Для расчета состава нужно указать объем необходимого бетона в м3.

Бетон марки М300

Бетон М300 имеет среднюю прочность и является универсальным вариантом, пригодным для создания фундаментов любых объектов при индивидуальной застройке. Класс прочности — B22.5, чего достаточно для зданий из любых строительных материалов. Объем бетона также можно считать в ведрах, переведя их в м3 из расчета 1 ведро = 0,01 м3.

Пропорции компонентов для разных марок

Экономьте время: отборные статьи каждую неделю по почте

Онлайн-калькулятор для расчета компонентов бетонной смеси

Неважно, для каких именно целей вам потребовалась бетонная смесь. Если вы решили готовить ее самостоятельно, то без расчета состава не добиться требуемых показателей прочности. Предлагаем вам воспользоваться простым онлайн-калькулятором для вычисления В/Ц, плотности бетона, объема и массы воды, песка, щебня и цемента.

Объем бетона, м3:

Марка (класс) бетона:

М100 | В7,5М150 | В10М150 | В12,5М200 | В15М250 | В20М300 | В22,5М350 | В25М350 | В26,5М400 | В30М450 | В35М550 | В40М600 | В45

Марка цемента:

М300М400М500М600

Крупный заполнитель, мм:

10 мм | Щебень20 мм | Щебень40 мм | Щебень70 мм | Щебень10 мм | Гравий20 мм | Гравий40 мм | Гравий70 мм | Гравий

Мелкий заполнитель, мм:

Мелкий песок (1,1-1,8 мм)Средний песок (2-2,5 мм)Крупный песок (более 2,5 мм)

Подвижность смеси:

 
Помните, что реальная марка бетона при ручном замешивании всегда будет несколько меньше расчетных значений. Это связано с тем, что не всегда работы проводятся в идеальных условиях, а смесь весьма чувствительна к изменению температуры и влажности. Еще нужно учитывать, что готовый бетон можно использовать только в течение 1-2 часов после добавления воды в сухую смесь. Все это время его нужно перемешивать во избежание схватывания.
Пробежимся по параметрам, учитываемым нашим калькулятором:

  • марка цемента. Чем она выше, тем меньше нужно цемента для получения бетона требуемого класса. Помните, что цемент теряет свои характеристики со временем. Поэтому не рекомендуется использовать материал, произведенный более чем за 90 дней до использования;
  • качество заполнителей. Если наполнители – материалы, прочность которых меньше двукратного показателя прочности бетона, то достигнуть планируемой марки бетона не получится. Качество заполнителей определяется процентом мусора и глинистого грунта, которые понижают свойства готового материала;
  • размер и вид заполнителей. От этого показателя во многом зависит расход цемента и воды, т.к. для заполнителей с малыми размерами больше их суммарная площадь поверхности, но меньше поры между ними

Используйте для приготовления бетонной смеси только качественные материалы: чистую воду, свежий цемент – не экономьте при покупке заполнителей. Только в этом случае наш калькулятор оправдает ваши ожидания!

Загрузка…

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:

Расчет производственного состава тяжелого бетона

Пример расчета состава тяжелого бетона

Идея расчета состава тяжелого бетона очень проста – сумма объемов всех компонентов (вода, песок, щебень, цемент) должна быть равна суммарному объему бетонной смеси. Это условие называется уравнением абсолютных объемов – предполагается, что в смеси полностью отсутствует воздух. Таким образом, если мы, например, знаем, что объем бетонной смеси равен 1 м 3 , а объемы воды, песка и цемента равны, соответственно, 180 л, 250 л и 100 л, то объем щебня равен (1000 – 180 – 250 – 100) = 470 л.

Рассчитаем состав бетона, который должен иметь прочность 300 кгс/см 2 с подвижностью бетонной смеси ОК = 4 см. В качестве исходных компонентов взяты цемент марки 400 с истинной плотностью ρци = 3,1 г/см 3 и насыпной ρцн = 1,2 г/см 3 , крупнозернистый песок с истинной и насыпной плотностью ρпи = 2,65 г/см 3 , ρпн = 1,6 г/см 3 , водопотребность песка принять равной 5% (по его массе), щебень гранитный крупностью 40 мм с истинной и насыпной плотностью ρщи = 2,7 г/см 3 , ρщн = 1,45 г/см 3 и пустотностью α = 0,465. Учитывая характеристику заполнителей, коэффициент качества в формуле расчета прочности возьмем равным 0,6.

Из формулы расчета прочности бетона:

определяем водоцементное отношение:

Далее по таблице расхода воды по удобоукладываемости определяем требуемое количество воды (с учетом примечаний на водопотребность песка):

В = В + Вп = 175 -10 = 165 л/м 3 ,

после чего, расход цемента Ц = В/(В/Ц) = 165/0,57 = 290 кг/м 3 .

Теперь нам уже известны следующие параметры: суммарный объем смеси (1000 л), объем воды и объем цемента. Для того, чтобы определить расход заполнителей необходимо решить два уравнения – уравнение абсолютных объемов и уравнение раздвижки зерен щебня. Первое уравнение:

откуда, выразив абсолютные объемы через массу и истинную плотности, получим:

Второе уравнение выражает условие того, что растворная часть (гелеобразная) бетона заполняет все пустоты между зернами щебня, раздвигая их, при этом увеличивая пустотность щебня. Раздвижение зерен обусловлено формированием прослойки между зернами в виде обмазки их цементным тестом. Это учитывается коэффициентом К:

здесь, слева стоит сумма объемов цемента, песка и воды, а справа – объем пустот в щебне, умноженный на коэффициент К. Выразив объем щебня через насыпную плотность, получим следующее уравнение:

Решая уравнения (1) и (2), мы получим формулы для определения расхода щебня и песка:

Для наших данных мы получим следующие значения – Щ = 1210 кг/м 3 , П = 770 кг/м 3 . Расчетная плотность бетонной смеси:

ρбс = Ц + В + П + Щ = 2435 кг/м 3 ,

и массовый состав бетона:

1:x:y:z = Ц/Ц : П/Ц : Щ/Ц : В/Ц = 1:2,66:4,17:0,57.

Важным этапом подбора состава бетона является экспериментальная корректировка состава. Допустим, что результаты пробного замесы оказались следующие: чтобы получить требуемую подвижность, необходимо увеличить расход воды на 10 л/м 3 (соответственно, чтобы сохранить В/Ц, необходимо также увеличить и Ц), объемная масса скорректированного состава оказалась равной 2460 кг/м 3 .

Исходя из этих данных, новый расход воды равен В = 165 + 10 = 175 л/м 3 , а расход цемента Ц = В·Ц/В = 308 кг/м 3 . Массы песка и щебня остались прежними. Следовательно, скорректированный состав бетона:

Таким образом, в новом составе уменьшилась относительная доля песка и щебня.

Пример расчета состава тяжелого бетона
Пример расчета состава тяжелого бетона Идея расчета состава тяжелого бетона очень проста – сумма объемов всех компонентов (вода, песок, щебень, цемент) должна быть равна суммарному объему

Источник: betonvtomske.ru

Расчет производственного состава тяжелого бетона

Полевой (производственный) состав бетона определяют с учетом естественной влажности заполнителей. Производственные расходы песка П п , щебня (гравия) Щ(Г) п и воды В п (кг/м 3 бетонной смеси) рассчитывают по формулам:

П п =П+ П Wп/100 (2.11)

где П, Щ(Г), В – расходы песка, щебня (гравия) и воды (кг/м 3 ) лабораторного состава,

Wп , Wщ(г)– естественная влажность песка и щебня (гравия), %.

Пример расчета производственного состава тяжелого бетона

Рассчитать производственный состав тяжелого бетона М300 и расход материалов на замес в бетоносмесителе объем 4500 л для изготовления ж/б панелей перекрытий, формуемых на виброплощадке.

– портландцемент Rц=48 МПа, rц=3150 кг/м 3 , rнц=1210 кг/м 3 ,

– песок кварцевый Мкр=1,68, rп=2670 кг/м 3 , rнп=1570 кг/м 3 , W=6%,

– щебень (гранит) Dmax=20 мм, rщ=2810 кг/м 3 , rнщ=1395 кг/м 3 , W=3%.

1. Для изготовления ж/б панелей перекрытий, формуемых на виброплощадке необходимо использовать бетонную смеси с ОК=2 см (см табл. 2.1)

2. Оценка качества материалов позволяет сделать следующее заключение:

– цемент с активностью 48 МПа (М400) – материал рядового качества

– песок мелкий (Мкр · 100=41 %, Vпп >38 % – материал низкого качества,

– щебень из плотной горной породы (гранита), но с пустотностью превышающей допустимое значение

Vпщ=(1-1395/2810) · 100=50,3 %, Vпщ >50 % – материал рядового качества,

т.е. можно согласно табл. 2.2 принять коэффициент качества материалов А=0,57

3. Расчет водоцементного отношения по формуле Боломея -Скрамтаева (2.2) для обычных бетонов (В/Ц³0,4)

В/Ц=0,57 · 48/ (30+0,5 · 0,57 · 48)=0,63

4. Водопотребность бетонной смеси по табл 2.3 для смеси с подвижностью

ОК=2 см при использовании в качестве заполнителя щебня с Dmax=20 мм составит 180 кг/м 3 . Т.к. используется мелкий песок расход воды увеличиваем дополнительно на 10 кг/м 3 .

В=180+10=190 кг/м 3 .

5. Расчет расхода цемента производим по формуле (2.4) и сравниваем с минимально допустимым расходом по табл. 2.4.

Ц=В/(В/Ц)=190/0,63=302 кг/м 3

Расчетное значение расхода цемента Ц > Цmin=200 кг/м 3 , поэтому в дальнейших расчетах принимаем Ц=302 кг/м 3 .

6. Расчет расхода щебня производим по формуле (2.7)

Выбор коэффициента раздвижки зерен a по табл.2.5 при расходе цемента 300 кг/м 3 и В/Ц=0,63 с учетом интерполяции a=1,36+0,02=1,38.

Щ= 1/(0,5 · 1,38/1395 + 1/2810)=1176 кг/м 3 .

7. Расход песка определяем по формуле (2.8)

П=[1-(302/3150 +190/ 1000 +1176/2810 )] · 2670=789 кг/м 3

Лабораторный состав бетонной смеси:

Цемент – 302 кг/м 3

Песок – 789 кг/м 3

Щебень – 1176 кг/м 3

Вода – 190 кг/м 3

8. Расчетная плотность бетонной смеси составляет

rбс=302+789+1176+190=2457 кг/м 3 .

9. Коэффициент выхода бетонной смеси (2.10)

b=1/(302/1210 +789/ 1570 +1176/1395)]=0,63

10. Расход материалов на замес в бетоносмесителе определяется с учетом коэффициента выхода b по формуле

где Мбс – расход материала на замес, кг,

М – расход материала на 1 м 3 бетонной смеси, кг/м 3 ,

Vбс – объем бетоносмесителя, м 3 .

Расходы компонентов смеси на замес в бетоносмесителе объемом 4,5 м 3 составят:

Цбс=302 · 0,63 · 4,5=856 кг,

Пбс=789 · 0,63 · 4,5=2237 кг,

Щбс=1176 · 0,63 · 4,5=3334 кг,

Вбс=190 · 0,63 · 4,5=539 кг.

11. Производственный состав бетонной смеси с учетом влажности заполнителей по формулам (2.11) – (2.13)

Производственный состав бетонной смеси на один замес в бетоносмесителе объемом 4500 л

Цемент -856 кг/м 3

Песок – 2371 кг/м 3

Щебень – 3434 кг/м 3

Вода – 305 кг/м 3

Проектирование состава легкого бетона плотной структуры

На пористом заполнителе

В ограждающих конструкциях и для снижения собственной массы несущих конструкций применяют легкие бетоны на пористых заполнителях. В качестве заполнителей используют природные туфы, пемзу и искусственные материалы – керамзит, перлит, аглопорит, термозит и т.д.

При проектировании состава легкого бетона формулы для расчета прочности неприменимы из-за широкого диапазона свойств и характеристик пористых заполнителей.

В ходе проектирования состава легкого бетона на пористом заполнителе:

– предварительно назначают ориентировочный расход составляющих материалов на 1 м 3 бетона и на приготовление опытных замесов для трех составов бетона, два из которых отличаются от основного замеса расходом цемента соответственно увеличенного на 25 % и уменьшенного на 25 % по сравнению с расчетным значением,

– в процессе приготовления пробных замесов состав бетонной смеси уточняют,

– на контрольных образцах определяют показатели прочности при сжатии и среднюю плотность бетона,

– по кривым зависимости прочности от расхода цемента и средней плотности бетона от водопотребности бетонной смеси определяют состав бетона.

2.2.1 Расчет предварительного (ориентировочного) состава легкого бетона

Для расчета состава легкого бетона необходимо определить следующие исходные данные:

– класс керамзитобетона и его проектная прочность Rб, МПа,

– удобоукладываемость бетонной смеси , определяемая подвижностью

(осадка конуса ОК, см) или жесткостью по вискозиметру (с),

– вид и активность( марка) цемента Rц, МПа,

-вид крупного легкого заполнителя и его насыпная плотность rнк, кг/м 3 ,

вид и насыпная плотность мелкого заполнителя rнм, кг/м 3 .

Ориентировочный расход цемента назначают в соответствии с рекомендациями табл.2.6.

Ориентировочный расход цемента марки 400

для легкого бетона плотной структуры при жесткости бетонной смеси 6 – 7 с

Расчет производственного состава тяжелого бетона
Расчет производственного состава тяжелого бетона Полевой (производственный) состав бетона определяют с учетом естественной влажности заполнителей. Производственные расходы песка П п , щебня

Источник: cyberpedia.su

Расчет состава тяжелого бетона

Предельная крупность зерен гравия (щебня) (Днаиб), мм

Ребристые конструкции, многопустотные панели, элементы тонкостенных оболочек, балки и другие изделия с размерами ребер, стенок полок до 25 мм или с многорядной арматурой

То же, армированные с наименьшими размерами ребер, стенок, полок, от 25 до 80 мм, с расстоянием между стержнями арматуры более 15 мм.

Крупноразмерные изделия (колонны, балки, ригели, фундаментные плиты, блоки и др.) с расстоянием между стержнями арматуры более 30 мм

2. Марку цемента. Назначается в зависимости от требуемого класса бетона (таблица 4)

Рекомендуемая марка цемента в зависимости от прочности бетона

Прочность бетона, МПа

3. Определяют водоцементное соотношение по формуле 1.

, если предполагаемое водоцементное соотношение > 0,4

или , если предполагаемое водоцементное соотношение 2 ,

RБ – планируемый предел прочности бетона в возрасте 28 сут, кгс/см 2 .

А и А1 – коэффициенты учитывающие влияние на прочность бетона исходных материалов, принимаются по таблице 5.

Значение коэффициентов А и А1 в зависимости от качества материалов

Характеристика исходных материалов для бетона

Высококачественные (щебень из плотных и прочных горных пород, песок, оптимальной крупности, отвечающий соответствующим стандартам, портландцемент высокой активности без добавок или с минимальным количеством добавки, заполнители промыты)

Рядовые (гравий соответствующий техническим требованиям ГОСТа, портландцементы средней активности, шлакопортландцементы – высокой активности)

Пониженного качества (крупный заполнитель – пониженного качества, мелкий песок, низкоактивные цементы)

4. Определяют ориентировочный расход воды. Он зависит от необходимой удобоукладываемости смеси: жесткости или пластичности и наибольшей крупности крупного заполнителя (рисунок 12).

Рисунок 12 – График водопотребности бетонной смеси, изготовленной с применением портландцемента, песка средней крупности с водопотребностью 7% и гравия с наибольшей крупностью а – 80, б – 40, в – 20 и г – 10 мм.

При этом следует внести ряд поправок:

если в качестве крупного заполнителя используется щебень, к значению, полученному с графика, добавляют 10 л,

если водопотребность песка меньше или больше 7% расход воды уменьшают или увеличивают на 5 л на каждый процент водопотребности,

при применении пуццолановых цементов расход воды увеличивают на 15-20л,

при расходе цемента более 400 кг расход воды увеличивают на 10 л на каждые 100 кг (сверх 400),

если крупный заполнитель поглощает воду, то поглощаемое количество нужно прибавить к полученному количеству воды.

2 Расчет состава обычного (тяжелого) бетона
Расчет состава тяжелого бетона Предельная крупность зерен гравия (щебня) (Д наиб ), мм Ребристые конструкции, многопустотные панели, элементы тонкостенных оболочек, балки и другие изделия с

Источник: studfiles.net

Расчет состава тяжелого бетона

Характеристика бетонной смеси по удобоукладываемости: марка по жоткости П3.

Класс (марка) бетона по прочности на сжатие В15 (М200).

Вид цемента – среднеалюминатный ШПЦ:

Активность цемента Rц =32,3 МПа.

Коэффициент нормальной густоты, Кнг = 28%.

Средняя плотность цемента, ц = 2,88 г/см 3 .

Насыпная плотность цемента, цн = 1220 кг/м 3 .

Характеристика крупного заполнителя.

Вид материала – гранитный щебень.

Наибольшая крупность 20 мм.

Средняя плотность зерен заполнителя щ = 2,62 г/см 3 .

Насыпная плотность заполнителя щн = 1515 кг/м 3 .

Влажность w = 2,2 %.

Характеристика мелкого заполнителя.

Вид материала – кварцевый песок.

Модуль крупности, Мкр = 1,6.

Средняя плотность заполнителя п = 2,59 г/см 3 .

Насыпная плотность заполнителя пн = 1560 кг/м 3 .

Влажность w = 5,7%.

Объем бетоносмесителя 1200л.

Химическая добавка ЛСТ+КТП.

Лабораторный состав тяжелого бетона

1. Определяем водоцементное отношение по формуле:

где А – коэффициент, зависящий от качества материалов, свойств бетонной смеси и бетона,

Rц – активность (марка) цемента, кгс/см 2 ,

Rб – прочность бетона при сжатии в возрасте 28 сут., кгс/см 2 ,

К1 – коэффициент, учитывающий минеральный состав цемента и условия твердения бетона,

К2 – коэффициент, учитывающий производственные условия.

2. Определяем расход воды на 1 мі.

3. Корректируем водопотребность бетонной смеси.

Так как Мкр = 1,6, а стандартный должен быть 2,5, то необходимо увеличить расход воды на 7,2 л.

Так как Кнг = 28 %, а стандартная 28%, то не надо уменьшить количество воды

= Вm + В = 174+7,2 = 181,2л.

4. Рассчитываем расход цемента по формуле:

5. Рассчитываем расход щебня по формуле:

где щн – насыпная плотность крупного заполнителя, кг/дм3,

Vб – объем бетона,1м 3 ,

Vпщ – пустотность крупного заполнителя,

– коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя (избытка раствора), =1,46 (табл.2.1).

6. Определяем расход песка по формуле:

где Щ, В, П – расход соответственно щебня, воды и песка, кг/м 3 ,

щ, п, ц – средняя плотность зерен соответственно щебня, песка и цемента, кг/дм 3 .

7. Абсолютный объем материалов:

Производственный состав бетона

Определяем количество воды содержащееся в щебне и песке, и рассчитываем производственный состав бетона с учетом влажности компонента:

где П – расход песка на 1 м 3 ,

Wп – влажность материала.

Вп = 479,2 (5,7 ? 100) = 27,3л.

где Щ – расход щебня на 1 м 3 ,

Wщ – влажность материала.

Впр = В – Вп – Вщ = 181,2 – 27,3 – 30 = 123,9л.

Теоретическая плотность бетонной смеси:

б.с. = Ц + Впр + Щпр + Ппр ,

Корректируем состав щебня и песка:

Щпр = Щ + Вщ = 1360,9 + 30 = 1390,9кг,

Ппр = П + Вп = 479,2 + 27,3 = 506,5кг,

Расчет состава тяжелого бетона с химической добавкой

Добавка ЛСТ+КТП- пластифицирующие- воздухововлекающие.

1. Определяем водоцементное отношение.

Водоцементное отношение, согласно предыдущему расходу, составит В/Ц = 0,55.

2. Определяем ориентировочную дозировку добавки ЛСТ+КТП.

Количество добавки в расчете на сухое вещество составит:

ЛСТ+КТП (0,1. 0,25)+(0,002…0,01) от массы цемента.

Принимаем количество добавки ЛСТ (0,25%) КТП(0,01%).

3. Ведение данной добавки позволит уменьшить расход цемента на 5. 8%, Кэ = 3…5 %.

4. Определяем новый расход воды и цемента.

Выполняем корректировку воды с учетом ведения добавок:

Вд = В – (В• Кэ) = 181,2 – (181,2•0,04) = 173,96 л.

Находим новый расход цемента:

5. Определяем новый расход щебня с добавкой:

Определеям коэффициент (коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя) (избытка раствора), =1,46.

6. Определяем новый расход песка с добавкой:

7. Рассчитываем расход раствора добавки рабочей концентрации А, л, на 1 м3 бетона:

р = 1020 кг?мі, К = 5% – ЩСПК.

А = (414,9 · 0,3) ? (5 · 1,020) = 24,4л.

8. Недостающее на затворение 1 м3 бетона количество воды Н, л, определяем по формуле:

Н = Вд – Ащспк · р (1 – 0,01 · Кщспк) = 205,3 – 24,4 · 1,020 (1 – 0,01 ·5) = 181,7л.

9. Производим перерасчет количества компонентов на заданный обьем бетоносмесителей.

Определяем коэффициент выхода бетонной смеси:

Цз = (в · Vб.с. ? 1000) · Ц = (0,71 · 750 ? 1000) · 414,9 = 220,9кг,

Щз = (в · Vб.с. ? 1000) · Щ = (0,71 · 750 ? 1000) · 1277,8 = 661,2кг,

Пз = (в · Vб.с. ? 1000) · П = (0,71 · 750 ? 1000) · 522,7 = 278кг.

(Н) Вз = (в · Vб.с. ? 1000) · В = (0,71 · 750 ? 1000) · 205,3 = 108,8л,

(А) ЩСПК = (в · Vб.с. ? 1000) · С-3 = (0,71 · 750 ? 1000) · 24,4 = 12,9л.

Результаты расчетов заносятся в результирующую таблицу.

Расчет состава тяжелого бетона
Расчет состава тяжелого бетона Характеристика бетонной смеси по удобоукладываемости: марка по жоткости П3. Класс (марка) бетона по прочности на сжатие В15 (М200). Вид цемента –

Источник: studbooks.net

ГЛАВА 10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА

Состав бетонной смеси выражают двумя способами: 1. Соотношением по массе между цементом, песком и гравием (или щебнем) с обязательным указанием водоцементного отношения и активности цемента. Количество цемента принимают за 1, поэтому соотношение между составными частями бетона записывают в виде 1 :х:у с указанием В/Ц (например, 1:2:4 по массе при В/Ц=0,6). 2. Расходом материалов по массе (кг) на 1 м3 уложенной и уплотненной бетонной смеси, например: цемента —280, песка — 700, щебня — 1250, воды — 17С, итого — 2400.

Различают лабораторный состав бетона, устанавливаемый для сухих материалов, и производственный (полевой)—для материалов в естественно-влажном состоянии. Лабораторный состав бетона определяют расчетно-экспериментальным путем. Состав бетона предварительно рассчитывают по абсолютным объемам, используя формулы для определения расхода воды, цемента, песка и щебня (гравия), выведенные на основании рассмотренных выше зависимостей, а затем уточняют пробными затворениями.

Порядок расчета состава бетона следующий:

1. Определяют В/Ц (или Ц/В) в зависимости от требуемой прочности, срока и условий твердения бетона. Водоцементное или цементно-водное отношение находят путем предварительных опытов устанавливающих зависимость прочности бетона от этого фактора и активности цемента (с применением местных заполнителей) или ориентировочно по формулам

При расчете состава бетона иногда необходимо учитывать требования к нему по морозостойкости, водонепроницаемости, прочности на растяжение при изгибе и пр. В этом случае для назначения Е/Ц используют соответствующие зависимости, примеры которых приведены далее, но способ определения состава бетона в принципе сохраняется.

2. Определяют расход воды в зависимости от требуемой подвижности бетонной смеси на основании результатов предварительных испытаний или ориентировочно по графикам на рис. 3 32. При этом необходимо учитывать водопоглощение крупного заполнителя, если оно более 0,5% по массе. Графики на рис. 3,32 составлены для расхода цемента до 400 кг/м3 с применением гравия и песка средней крупности с водопотребностью 7%. В случае использования других заполнителей необходимо вносить соответствующие поправки, указанные в примечании к графикам.

3 Определяют расход цемента:

Если расход цемента на 1 мя бетона окажется ниже допускаемого по СНиПу то следует увеличить его до требуемой нормы или ввести тонкомолотую добавку. Последнюю пои- меняют в случае, если активность цемента слишком высока для бетона данной марки.

4 Устанавливают коэффициент раздвижки а для пластичных бетонных смесей по графику в зависимости от количества цементного теста и крупности песка

5. Определяют расход щебня или гравия по формуле.

6. Определяют расход песка по формуле.

7. Проверяют на пробных замесах подвижность (осадку конуса) или жесткость бетонной смеси, при необходимости вносят поправки в расчет состава бетона. Если применяют воздухововлекающие добавки, то количество вовлеченного воздуха учитывают при подсчете расхода песка.

Современная технология отличается большим разнообразием требований к бетону, материалов для бетона и технологических приемов приготовления и укладки бетонной смеси. Однако нет необходимости создавать для каждого случая свой метод расчета.

Расчет состава обычного тяжелого бетона должен выполняться по рассмотренной методике. Специфические требования к бетону и материалам для него надо учитывать путем введения соответствующих поправок.

ГЛАВА 10
ГЛАВА 10. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА Состав бетонной смеси выражают двумя способами: 1. Соотношением по массе между цементом, песком и гравием (или щебнем) с обязательным

Источник: www.bibliotekar.ru

Расчёт состава бетона

Формулы прочности бетона

Уравнение Боломея-Скрамтаева:

, при , В/Ц  0,4 , Ц/В  2,5

, при , В/Ц < 0,4 Ц/В > 2,5 ,

где – заданная марка бетона в возрасте 28 суток; – активность (марка) цемента или смешанного вяжущего; А и А1 – коэффициенты, учитывающие качество заполнителей (табл. 1).

Прочность бетона определяют цементно-водное отношение, необходимое для получения заданной марки бетона.

Для Ц/В  2,5 имеем ,

а для Ц/В > 2,5 .

Т а б л и ц а 1

Характеристика заполнителей бетона

А

А1

Высококачественные

Рядовые

Пониженного качества

0,65

0,60

0,55

0,43

0,40

0,37

П р и м е ч а н и е. Высококачественные материалы: щебень из плотных горных пород высокой прочности, песок оптимальной крупности и портландцемент высокой активности; заполнитель чистый, промытый, фракционированные, с оптимальным зерновым составом смеси фракций. Рядовые материалы: заполнители среднего качества, в том числе гравий, отвечающие требованиям стандарта, портландцемент средней активности и высокомарочный шлакопортландцемент.

Материалы пониженного качества: крупный заполнитель низкой активности и мелкие пески, цементы низкой активности.

Далее рассчитывают водоцементное отношение

.

При определении состава бетона для конструкций работающих в нормальных условиях эксплуатации принимают рассчитанное водоцементное отношение, которое обеспечивает требуемую прочность бетона. Однако в ряде случаев к конструкциям могут предъявляться дополнительные требования – по морозостойкости, водонепроницаемости, стойкости в агрессивных средах и т.п.

Введение таких требований преследует цель обеспечить необходимую долговечность бетона путем повышения его плотности. Плотность бетона в первом приближении находится в обратной зависимости от водоцементного отношения. Поэтому при расчете состава бетона, работающего в специфических условиях, необходимо учесть ограничения В/Ц из условий прочности и долговечности.

Определение расхода воды

Расход воды определяют в зависимости от требуемой удобоукладываемости смеси и крупности заполнителя по табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Осадка конуса, ОК, см

Показатель жесткости, ПЖ, с

Расход воды на 1 м3 бетона, кг, при наибольшей крупности

Гравия, мм

Щебня, мм

10

20

40

70

10

20

40

70

2…4

5…7

8…10

10…12

12…16

16…20

40…50

25…30

15…20

10…15

150

160

165

175

190

200

205

215

220

227

135

145

150

160

175

185

190

205

210

218

125

130

135

145

160

170

175

190

197

203

120

125

130

140

155

165

170

180

185

192

160

170

175

185

200

210

215

225

230

237

150

160

165

175

190

200

205

215

220

228

135

145

150

160

175

185

190

200

207

213

130

149

145

155

170

180

185

190

195

202

П р и м е ч а н и е: 1. Табличные данные справедливы для бетона, изготовляемого на песке средней крупности с водопотребностью Вп = 7 %.

2. В случае применения пуццоланового портландцемента расход воды увеличивают на 15…20 кг.

3. При расходе цемента свыше 400 кг расход воды увеличивают на 1 кг на каждые 10 кг цемента сверх 400 кг.

Подвижность – способность бетона перемещаться под действием собственного веса.

Формула учитывает изменение расхода воды при использовании песков с водопотребностью, отличающейся от 7 % (поправка на расход воды в бетонной смеси составляет 5 кг на каждый процент изменения водопотребности песка).

Окончательный расход воды рассчитывают, вводя поправку на водопотребность песка (Вп)

В = Втабл + (Вп – 7)  5 кг,

где Втабл – расход воды, определяемый по табл. 4; Вп – водопотребность песка, определяемая по рис. 3.

Определение расхода цемента

Определив расход воды и взяв из формул значения Ц/В, или В/Ц, вычисляют расход цемента по формулам

Ц = В  Ц/В или Ц = В : В/Ц.

Если расход цемента на 1 м3 бетона окажется меньше допустимого по нормам (табл. 3), то следует увеличить его до требуемой нормы, сохранив прежнее Ц/В. Расход воды при этом пересчитывают, исходя из увеличенного расхода цемента.

Т а б л и ц а 3

Условия работы конструкций

Минимально допустимый расход цемента, кг/м3, при уплотнении бетона

с вибрацией

без вибрации

Бетон находящийся в соприкосновении с водой, подверженный частому замораживанию и оттаиванию

240

265

Бетон, не защищенный от атмосферных воздействий

220

250

Бетон, защищенный от атмосферных воздействий

200

220

Расчет количества заполнителей

Расчет заполнителей определяют опираясь на следующие предположения:

а) объем плотно уложенного бетона, принимаемый в расчете равным 1 м3 или 1000 дм3, без учета воздушных пустот слагается из объема зерен мелкого и крупного заполнителей и объема цементного теста, заполняющего пустоты между зернами заполнителей. Это положение выражается уравнением абсолютных объемов

Ц/ц + В/в + П/п + К/к = 1000;

б) пустоты между зернами крупного заполнителя должны быть заполнены цементно-песчаным раствором с некоторой раздвижкой зерен.

Это положение записывается уравнением

Ц/ц + П/п + В/в = кКр.з.,

где Ц, В, П, К – расходы цемента, воды, песка и крупного заполнителя, кг; ц, п, в, к – плотность этих материалов, кг/дм3; н.к. – насыпная плотность крупного заполнителя, кг/дм3; к – пустотность крупного заполнителя в насыпном состоянии в долях единицы объема, вычисляемая по формуле

к = 1 – н.к. / к ,

Кр.з. – безразмерный коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя цементно-песчаным раствором – отношение объема растворной части бетонной смеси к объему пустот в крупном заполнителе.

Пустотность бетона –отношение объема пустот к объему заполнителя в стандартном рыхлом состоянии.

Решая совместно уравнения, получим формулы для определения расхода крупного заполнителя:

кг

и песка П = [1000 – (Ц/ц + В/в + К/к) ]  п, кг.

Для жестких бетонных смесей, характеризуемых показателем жесткости, значения kр.з. в формуле определения расхода крупного заполнителя принимают равными 1,05…1,15 в среднем 1,1.

Для пластичных бетонных смесей, характеризуемых осадкой конуса, значения kр.з. следует назначать с учетом водопотребности песка. Вначале определяют исходное значение коэффициента раздвижки зерен kр.з. (рис.4), причем абсолютный объем цементного теста вычисляют по формуле

Vц.т. = Ц/ц + В/в.

318; 1,42

306; 1,41

227; 1,23

Рис. 4. Значения для пластичных бетонных смесей, изготовляемых с применением песка средней крупности (Вп = 7 %)

Затем находят kр.з из выражения с учетом поправки на водопотребность песка

kр.з = + (7 – Вп)  0,03, где Вп – водопотребность песка.

На этом заканчивается расчет состава бетона.

Расходы цемента, воды, крупного и мелкого заполнителей выписывают отдельно.

При сложении их получают среднюю плотность бетонной смеси в кг/м3.

Допустимое отклонение по плотности бетона (составляет 2%) – это отношение физической средней плотности уложенного в опалубку бетона к расчетной.

Состав бетона удобно представить в относительных единицах по массе или объему. За единицу при этом принимают массу (объем) цемента, выражая количество других компонентов по отношению к цементу.

Состав бетона по массе

где Ц, В, П, К – расходы цемента, воды, песка и крупного заполнителя в кг на 1 м3 бетона.

Состав бетона по объему

где Vц, VВ, Vц, Vк – расходы цемента, воды, песка и крупного заполнителя в кг/м3 бетона. Vц = Ц/н.ц; Vв = В/в;.Vп = П/н.п.; Vк = К/н.к;

Здесь все обозначения прежние. При выражении состава бетона по объему, В/Ц указывают отдельно по массе.

Как рассчитать прочность бетона: формула для вычисления

Одним из главных свойств материала называют прочность бетона при осевом сжатии, растяжении при изгибе затвердевшей смеси. Крепость при сжатии выделяют двух видов: призменную, а также кубиковую. Равным образом долговечность раствора характеризуется классом или маркой. Существует процесс по набору бетоном затвердения, он длится ровно 28 дней. Примерно через 7 суток состав обретает 70% своей окончательной крепости.

Что учитывать и от чего зависит?

Физико-механические свойства находятся под тесным воздействием бетонной структуры, зависящие от смешанности раствора и разнящиеся способами изготовления. А также крепость обусловливается следующими факторами:

Качество перемешивания будущего материала тоже влияет на данное его свойство.
  • интенсивность бетонно-цементного раствора;
  • содержимое компонентов в процентном количестве;
  • водоцементные пропорции в составе смеси;
  • промышленные характеристики;
  • свойства наполнителей;
  • уровень перемешивания ингредиентов состава;
  • часы, потраченные на приобретение раствором твердости;
  • температурные показатели в атмосфере;
  • сырость в окружающей среде.

Распределение по маркам и классам

Марка обозначается буквой М, а сопутствующая цифра возле нее определяет среднее примерное значение прочности при сжатии, выражается в кгс/см2. Таблица по показателям прочности:

МаркаСтепень прочности, кгс/см2
10098,2
150158,6
200197,4
250261,90
300307,40
350337,42
400392,8
450459,29
500522,77

Марка бетона полностью зависит от количественного соотношения цемента в составе раствора. При этом принято считать, что чем больше количество, тем выше марка и, в обратном порядке.

Грамотно вычислить количество ингредиентов материала можно с помощью специального калькулятора.

Определяют крепость еще и по цементным классам. Их разделяют для легких и тяжелых составов, а также по уровням крупности. Для расчета составов и пропорций применяют формулы, а для быстроты подсчета есть автоматические калькуляторы. Средняя прочность с коэффициентом крепости n = 0,136 и обеспеченностью t = 0,96 зависит от класса и формула для вычисления: Вb = Rb х0,778 или Rb = Вb / 0,778.

Характеристики цемента
ВидКласс, В
Легкий10, 12,5, 15, 30, 40
Тяжелый10, 12,5, 15, 30, 40, 50, 55, 60
Мелкозернистый, крупность < 2,140
Мелкозернистый, крупность > 130
Нормативные данные

Посмотреть «ГОСТ 10180-90» или cкачать в PDF (3 MB)

Прочность бетона на растяжение при изгибе, на сжатие и др. определяется ГОСТом 10180—90. К основным контрольным характеристикам состава относят:

  • Нормативные данные сопротивления (Rbn) с вероятностью 95% и обеспеченностью 0,95 или растяжению (Rbtn).
  • Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию (смятию). Имеет следующее соотношение, что для первой конечной характеристики обеспеченности Rb составляет — 0,997, а для второй граничное значение Rbser — 0,96.

Как рассчитывать?

Для данного показателя важна и марка цемента, на основе которого производится материал.

Крепость обуславливается многочисленными факторами, но первоочередно зависит от цементной марки Rц и обстоятельств застывания. Учитывая, что качество заполнителей для бетона соответствует запросам, описанным в ГОСТ 10268–80, то прочность материала, зависимая от марки и В/Ц, выражается формулой: Rб = ARц (Ц/В — 0,5), где:

  • Rб — бетонная крепость за 28 сут., МПа;
  • А — показатель, зависящий от наполнителей и их качества;
  • Rц — марка;
  • Ц/В — соотношение цемента и воды в составе (цифра, противоположная В/Ц).

Посмотреть «ГОСТ 10268-80» или cкачать в PDF (1 MB)

Динамика набора прочности тяжелого бетона: n = 100 * (lg (n) / lg (28)), где n — день, на который желательно определить крепость цемента (но не меньше 3 дней). При обстоятельствах застывания, отличающихся от обычных, особенно по температурным режимам, нужно знать, что уменьшение температуры способствует торможению твердения, а повышение — ускорению. При показателях 10 градусов по Цельсию, спустя 7 сут. цемент будет иметь крепость 40—50%, а при 5 °C — 31—34%. При отрицательных температурах бетоны без специальных добавок вовсе не крепнут.

Граничная высота сжатой зоны (абсолютная или относительная) — показатель (х) предельной прочности бетона, уже перед разрушением.

Формула для вычисления

Чтобы провести расчет прочности бетона на растяжение при изгибе применяют формулу: Rи = 0,1 • P • L / b • h3, где: L — расстояние между балками; Р — масса суммарной нагрузки и к ней добавляется вес бетона; h — высота и b — ширина балки по сечению. Обозначается сокращенно — Btb, и плюсуют число в диапазоне от 0,4 до 8. Прочность на растяжение высчитывают так: Rbt = 0,233 х R2. Показатели растяжения и изгиба существенно меньше, чем способность бетона выносить нагрузки.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *