Розрахунок складу керамзитобетону на пористому піску, або суміші щільного та пористого пісків

3.2.1. Необхідні технічні показники цементу та керамзиту, орієнтовані витрату цементу та початкову витрату води приймають за п. 3.1.1 – 3.1.3 попереднього розрахунку складу керамзитобетону на щільному піску

3.2.2. Загальну витрату заповнювачів визначають з умови одержання легкого бетону з заданою середньою густиною:

З=К+П=r_б.с. – 1,1×Ц, (3.7)

3.2.3. Орієнтовану витрату піску (або суміші пісків), кг/м³ розраховують за формулою(3.8):

(3.8)

де R – частка піску в суміші заповнювачів за об’ємом (табл. 3.9.); r_н.п. і r_н.к – середня насипна густина відповідно піску та крупного заповнювача, кг/м³.

Таблиця 3.9

Орієнтована витрата заповнювачів для легких бетонів на
пористому піску, або суміші пористого та щільного пісків

3.2.4. Витрата крупного заповнювача, кг на 1 м³ бетону, буде складати:

К = З – П (3.9)

3.2.5. Загальну витрату води обчислюють з урахуванням наступних поправок:

В=В₀ + В₁ + В₂+ В₃ (3.10)

де В₀ та В₂ – те ж, що і в п. 3.1.6.

Поправка витрати води на об’ємну концентрацію крупного заповнювача буде дорівнювати:

В₁=2000(j - 0,37)², (3.11)

де j - об’ємна концентрація крупного заповнювача визначається за формулою (3.12):

(3.12)

Поправку витрати води на водопотребу пористого дрібного заповнювача, або суміші заповнювачів обчислюють за формулою (3.13):

(1.13)

де r_п.п. – об’ємна густина зерен пористого піску (або суміші пісків) в цементному тісті, кг/м³; В_п – водопотреба пористого піску, % за об’ємом.

Після розрахунку складу бетонної суміші визначають витрати матеріалів пропорційно відношенню (3.14):

(3.14)

де М – маса компоненту бетону, кг, V_п – об’єм пробного замісу, л.

Готують бетонну суміш і визначають її легкоукладальність.

3.3. Визначення легкоукладальності бетонної суміші

Рухливості бетонної суміші.

Рухливість бетонної суміші визначають за методикою, наведеною у розділі 2.3.1.

Жорсткість бетонної суміші

Обладнання і матеріали. Технічний віскозиметр, стандартний конус, вібромайданчик, секундомір, штиківка, кельма, ганчір’я, бетонна суміш.

Хід роботи. Технічний віскозиметр встановлюють на вібромайданчик і закріплюють. Внутрішнє кільце віскозиметра укріплюють із зазором від дна, що дорівнює 77 мм. За віссю віскозиметра встановлюють стандартний конус із насадкою і заповнюють його бетонною сумішшю трьома рівними за висотою шарами з ущільненням штикуванням і з наступним вібруванням протягом 5-30 с до появи цементного молока. Після закінчення вібрування насадку знімають, надлишок бетону зрізають кельмою нарівні з краями конуса і вертикально знімають конус. Встановлюють вимірювальну штангу з диском. Потім одночасно включають вібратор і секундомір і спостерігають за опусканням штанги. Коли риска штанги збігається з верхньою площиною головки штатива, що буде відповідати вирівнюванню поверхні бетонної суміші у віскозиметрі, включають вібратор.

Тривалість вібрування, що зафіксована секундоміром, є показником жорсткості бетонної суміші Ж, с. Визначення жорсткості випробуваної бетонної суміші проводиться двічі. За результат визначення приймається середнє арифметичне результатів цих випробувань (якщо розбіжність між результатами не перевищує 20%). Жорсткість визначають з точністю до 5 с.

3.4. Випробування середньої густини легкобетонної суміші та
корегування складу бетону

Обладнання і матеріали. Мірна посудина ємністю 5 л або металеві форми-куби з ребром 15 см, терези з гирками, вібромайданчик, сталевий ніж, бетонна суміш.

Хід роботи. Середню густину суміші з жорсткістю менш як 60 секунд визначають після її ущільнення в циліндричній металевій мірній посудині місткістю 5 л. Суміші з жорсткістю більш як 60 с або з нещільною структурою треба ущільнювати тільки в металевих формах-кубах із ребром 15 см.

Випробувану бетонну суміш укладають з деяким надлишком у попередньо зважену з точністю до 10 г циліндричну посудину (або форму-куб), встановлюють, жорстко закріплюють її на вібромайданчику і вібрують до повного ущільнення. Надлишок бетонної суміші зрізають сталевим ножем на рівні краю форми, після чого форму з сумішшю зважують з точністю до 10 г.

Середню густину суміші обчислюють з точністю до 10 кг/м³ за формулою (3.15):

, (3.15)

де, m – маса форми із сумішшю, кг; m₁ – маса форми, кг; V – об’єм форми, м³.

Середню густину бетонної суміші обчислюють як середнє арифметичне двох випробувань.

Сума компонентів бетонної суміші повинна дорівнювати її середній густині в ущільненому стані і обчислюється за формулою (3.16):

Ц + К + П + В = r_б.с. (3.16)

Коли показники розрахункової та фактичної густини бетонної суміші не співпадають, визначають фактичні витрати матеріалів за пропорцією (3.17):

(3.17)

де М_ф і М_р – відповідно фактична та розрахункова витрати матеріалу (цементу, заповнювачів, води); r_б.с.ф. і r_б.с.р. – відповідно фактична та розрахункова середня густина бетонної суміші.

3.5. Марка бетону (за міцністю)

Марка легкого бетону (за міцністю при стиску) – це середня, округлена в сторону зменшення величина границі міцності при стиску зразків-кубів з ребром 15х15 см у віці 28 діб, які тверднуть за нормальними умовами.

Обладнання і матеріали. Металевий вантаж з розмірами у плані 15х15 см і масою 10 кг, стандартний вібромайданчик, секундомір, ганчір’я, камера пропарювальна або нормального твердіння бетону, легкобетонні контрольні зразки, мірні лінійки, торгівельні терези з гирками.

Хід роботи. При виготовленні контрольних (лабораторних) зразків тривалість вібрування легкобетонної суміші жорсткістю менш як 60с повинна дорівнювати показникові жорсткості, збільшеному на 30 секунд. Суміш, жорсткість якої дорівнює більш як 60 секунд, ущільнюють з металевим вантажем 45 г/см² (0,0045МПа) до припинення осідання пуансона (вантажу) і появи цементного молока на поверхні (але не більш як 2 хвилини).

Методика випробувань при визначенні границі міцності при стиску не відрізняється від методики, наведеної для важкого бетону в розділі 2.3.3.

НІЗДРЮВАТИЙ БЕТОН

Ніздрюватий бетон являє собою штучний кам’яний матеріал, який одержують після затвердіння поризованої суміші, що складається з в’яжучої речовини, дисперсного кремнеземистого компоненту, води та пороутворювача.

Як в’яжучу речовину використовують портландцемент або шлакопортландцемент, вапно, гіпс, а частіше суміш цементу та вапна. Як кремнеземистий компонент застосовують мелений кварцовий пісок або дисперсну золу-винесення теплових електростанцій. Ніздрювату структуру бетону надають за рахунок газоутворювача (газобетон) або піноутворювача (пінобетон).

Рахунок складу ніздрюватого бетону також виконують за методом абсолютних об’ємів відповідно з вимогами СН 277-80. Згідно цього методу сума абсолютних об’ємів вихідних компонентів (цементу, вапна, кремнеземистого компоненту, води) та сумарний об’єм пор, одержаних за рахунок пороутворювача, дорівнюють об’єму поризованної бетонної суміші – 1 м³:

, (4.1)

Де Ц, В_вап, К, В – витрати відповідно цементу, вапна, кремнеземистого компоненту, води, кг; V_п – сумарний об’єм пор, одержаний за рахунок пороутворювача, м³; r_ц, r_вап, r_к,- істинна густина відповідно цементу, вапна після гасіння та кремнеземистого компоненту.

4.1. Розрахунок складу ніздрюватого бетону

4.1.1. Визначають витрати сухих матеріалів:

, (4.2)

Де: r_m - середня густина бетону у сухому стані, кг/м3; V=1м³ - розрахунковий об’єм бетону; К - коефіцієнт збільшення маси бетону за рахунок зв’язаної води при твердінні, приймається 1,1.

4.1.2. Витрати змішаного в’яжучого (цемент + вапно) розраховують за формулою:

(4.3)

де с - відношення маси кремнеземистого компоненту до маси в’яжучого , приймають за даними табл. 4.1 (СН 277-80). В лабораторній роботі можливо прийняти с=1.

Таблиця 4.1

Залежність відношення маси кремнеземистого компоненту до маси в’яжучого

4.1.3. Визначають витрати цементу і вапна:

(4.4)

(4.5)

де n - частка цементу у складі змішаного в’яжучого. В лабораторній роботі можливо прийняти n =0,9.

4.1.4. Витрати кремнеземистого компоненту розраховують за формулою:

(4.6)

4.1.5. Витрати води визначають експериментальноз водотвердого відношення (відношення маси води до суми мас цементу, вапна та кремнеземистого компоненту), яке забезпечує необхідний (табл.. 4.2) розплив суміші при її випробуванні на віскозиметрі Суттарда. Для цього визначають залежність розпливу від водотвердого відношення, визначаючи розплив сумішші з В/Т = 0,45; 0,55; 0,65. Випробування відбуваються за методикою визначення нормальної густоти гіпсового тіста.

Таблиця 4.2

Необхідний розплив розчинної суміші

4.1.6. Витрати пороутворювача розраховують за формулою:

(4.7)

де a - коефіцієнт використання пороутворювача, у попередніх розрахунках згідно з СН 277 – 80 приймається 0,85; b - коефіцієнт виходу пор, м³/кг, згідно з СН 277 – 80 приймається для алюмінієвої пудри 1,39 м³/кг, для піноутворювачів – 0,02 м³/кг.

Сумарний об’єм пор, одержаний за рахунок пороутворювача визначають за формулою:

(4.8)