Норма витрати цементу для готування бетону

Зміст:

  1. Технологія підбору номінального складу бетону
  2. Загальні моменти

На сьогоднішній день виготовляється величезна кількість типів бетону та цементу. Одним таким типом є сульфатостійкий цемент.

підбір складу бетону на сульфатостійкому цементі

Спочатку підбір складу бетону відбувається в лабораторії

Такий цемент забезпечує зниження процентного співвідношення між цементом і алюмінатів кальцію, особливо трехкальцевого алюмінату. Випускається такий цемент в двох варіантах:

  1. З активними добавками, мінеральними добавками;
  2. Без будь-яких добавок.

Підбір складу бетону на сульфатостійкому цементі дуже важливий, тому що від цього залежить якість будівлі, яка зведена на такому цементу. Тут дуже важливі норми витрати його компонентів.

Технологія виробництва сульфатостійкого цементу нічим не відрізняється від виробничого процесу виготовлення звичайного портландцементу, де норми витрати складових залежить від рецептури. Відмінність полягає лише в рівні контролю, як правило, він вище при виробництві першого.

Вибір же складу сульфатостійкого цементу залежить від того, наскільки такий цемент повинен бути стійкий до корозії при його використанні в так званих агресивних умовах, або середовищах.

У процесі приготування сульфатостійкого цементу з добавками застосовують такі матеріали, норма витрати який строго дозується в процентному співвідношенні:

  • Доменні шлаки в гранулах (до 10-20 відсотків);
  • Електротермофосфорні шлаки (до 10-20 відсотків);
  • Активні добавки з різних осадових порід. Слід зазначити, що застосовуються практично всі такі породи, крім гліежей. Всього таких добавок допускається порядку 5-10 відсотків.

При використанні сульфатостійкого цементу з добавками застосовують звичайний портландцемент марки М400, М500. Якщо ж цемент без добавок, то М400. Як вже говорилося, сульфатостійкий цемент застосовується при сульфатної агресії.

Основною відмінністю сульфатостійкого цементу від звичайного є здатність першого проявляти високий рівень стійкості до сульфатної агресії в умовах поперемінного заморожування і розморожування з певним періодом, тобто в тих випадках, коли будівля піддається періодичним зволоження й висихання. Процес приготування такого цементу відбувається із звичайного номінального складу в зв'язці з гіпсом.

При виробництві цементу потрібно виконати наступні вимоги:

  • За розрахунками трехкальцевий силікат повинен містити не більше ніж в п'ятдесяти процентному співвідношенні;
  • За розрахунками трехкальцевий алюмінат повинен містити не більше ніж у п'яти процентному співвідношенні;
  • Величина глиноземного модуля не повинна перевищувати позначку в 0,7.

    підбір номінального складу бетону

    Перевірка якості отриманого бетону

Тобто норми витрат компонентів не повинні бути вище зазначених меж.

В результаті численних досліджень було встановлено, що до складу сульфатостійкого цементу можна і потрібно додавати такий матеріал, як трепел. Норма витрати його не повинна бути вище десятої частини від загальної кількості.

Для того щоб знизити сульфатну агресію, в сульфатостійкому цементі потрібно знижувати рівень вмісту трьохкальцієвого силікату.

Так, наприклад, склад цементу з вмістом 3 відсотків трьохкальцієвого алюмінату і 52 відсотків трьохкальцієвого силікату має меншу стійкість до корозії, ніж склад з вмістом 41 відсотка трьохкальцієвого силікату і п'яти відсоткового трьохкальцієвого алюмінату. Як бачите, норма витрати кожного компонента окремо впливаєте на його якісні показники.

Так само слід контролювати рівень вмісту і С4AF. Якщо його буде занадто багато, то цемент виявиться чутливим до сульфатному впливу.

При особливо суворих кліматичних умовах, як наприклад, велика частота циклів розморожування і заморожування, вплив солоної води, сильні морози використовують добавки. Як правило, в їх ролі виступають так звані поверхнево-активні речовини:

  • Милонафт;
  • Дріжджово-сульфітна бражка;
  • Повітровтягуюча Нейтралізована смола;
  • П'ятдесятивідсотковою кремнійорганічна емульсія.

Дуже гарне сульфатне протистояння надає розчин при введенні в нього близько 0,01-0,05 відсотків смоли. Такий же результат дає введення до складу цементу порядку 0,04-0,08 відсотків кремнієвої емульсії. При комплексному додаванні до складу цементу цих компонентів можна досягти дуже високого рівня морозостійкості.

Технологія підбору номінального складу бетону

Підбір номінального складу бетону має на меті розрахувати такий витрата будівельного матеріалу при використанні бетону об'ємом в 1 метр кубічний, що буде забезпечуватися найбільш економічне вкладання бетонної суміші. Говорячи простою мовою підбір номінального складу бетону важливий з економічної точки зору, який безпосередньо буде впливати на такий показник, як норма витрати.

Як правило, склад бетонної суміші виражається в співвідношення, де одиницями виміру приймають не відсотки, а кілограми. В такому співвідношенні, як правило, вказують:

  • Масу цементу;
  • Масу піску;
  • Масу щебеню;
  • Водо-цементне відношення.

    підбір складу легкого бетону

    Для перевірки якості отриманого бетону в лабораторії створені всі умови

Прийнято кількість цементу приймати за одиницю. У загальному вигляді склад виражається співвідношенням цемент: пісок: щебінь дорівнює 1: х: z, при співвідношенні води і цементу рівному y. Прикладом може служити співвідношення 1:2,4:4,5 при співвідношенні води і цементу рівному 0,45. Тобто, це оптимальний варіант норми витрати кожного компонента.

У загальному сенсі можна виділити два склади бетону:

  1. Номінальний склад застосовується при розрахунку матеріалів в сухому стані, тобто, приймається норма витрати в чистому вигляді;
  2. Виробничий склад застосуються для розрахунків матеріалів з природною вологістю.

Тобто підбір складу бетону залежить від вологості як матеріалів, так і всієї бетонної суміші.

Номінальний склад важкої бетонної суміші розраховується за алгоритмом «абсолютних обсягів». Основою такого методу розрахунку є умова, що бетон, який ущільнюється в свіжому стані, наближається по щільності до абсолютного його значенню. Це означає, що сума всіх абсолютних значень обсягів дорівнює сумі ущільненої бетонної суміші, при цьому за одиницю об'єму прийнятий 1 кубічний метр.

Вихідні дані для розрахунку

Як вже говорилося при підборі номінального складу бетону необхідно проводити різні розрахунки, які вимагають деяких вихідних даних. До речі, норма витрати кожного компонента так само буде залежати від цих даних. Такими даними є:

  • Міцність бетону;
  • Показник бетонної суміші в питанні жорсткості і рухливості, тобто еластичність бетону;
  • Всі параметри початкових матеріалів, тобто мається на увазі щільність піску, активність цементу, порожнистість гравію або порожнистість щебеню.

Вимоги, які пред'являються до складу бетону, можуть залежати і від того, де перебуватиме споруда із застосуванням цього бетону, тобто всередині вже готового приміщення або ж зовні.

підбір складу бетону на сульфатостійкому цементі

Додавання цементу в суміш

Розрахунок бетонного складу здійснюють у наступному порядку.

Розрахунок бетонного складу здійснюють у наступному порядку, який буде впливати на підбір складу бетону в цілому. Тут так само буде враховуватися норма витрати компонентів бетону.

Спочатку визначається відношення цементу до води, яке забезпечує одержання розчином потрібної міцності. Норма витрати цих матеріалів буде залежати від міцності бетону, який необхідний для виробництва.

Далі розраховується потрібну кількість цементу. Далі розраховують потрібну кількість щебеню або гравію та піску.

На наступному етапі перевіряється рухливість бетонної суміші. Перевірити можна експериментальним шляхом, однак при приватному будівництві такі показники не потрібні.

Витрата води

Якщо кількість води в суміші бетону оптимально, то забезпечується задана рухливість бетонної суміші. Кількість води вимірюється в літрах на кубічний метр суміші.

Норма витрати води, яка необхідна для нормального твердіння суміші об'ємом в метр кубічний одно приблизно 200 літрам, і ця цифра не залежить від жорсткості і рухливості бетонної суміші.

Витрата цементу

Норма витрати цементу на номінальний склад визначається виходячи із співвідношення цементу до води, як було в прикладі про загальний вигляд співвідношення.

Норма витрати цементу не повинен бути менше встановленого мінімуму. Наприклад, якщо сказано, що співвідношення цемент: вода одно 0,45, то кількість цементу при 200 літрах води повинно бути 200х0, 45 одно 90 кілограм на метр кубічний бетонної суміші.

Якщо з якихось причин ця цифра виявиться менше, то треба довести його до потрібної кількості або ввести так звану тонкомолотую добавку.

Перевірка рухливості

Після того, як попередній розрахунок номінального складу зроблений, необхідно виконати експериментальний заміс, за яким можна визначити жорсткість. Як вже говорилося, робити це слід тільки в промислових масштабах, для приватного же будівництва процедура не обов'язкова.

Після всього цього виробляють розрахунковий склад, тобто проводиться перерахунок номінального складу в розрахунковий. При цьому робиться три бетонних складу, які відрізняються між собою співвідношенням цемент: вода.

Перше співвідношення приймають за розрахункове, а інші два роблять на відсотків двадцять більше і менше. Тобто у всіх трьох випадках норма витрати матеріалів буде різною. Далі за вищевказаною алгоритму для останніх двох складів визначається співвідношення цементу, піску і щебеню або гравію.

Після виготовлення трьох сумішей, готуються з кожної три куби, які всі мають однакову довжину сторони в двадцять сантиметрів. Після ці куби потрібно випробовувати на різні характеристики.

Так проводячи розрахунок і підбір складу бетону, можна визначити оптимальний варіант складу бетону. Як бачите, норма витрати компонентів бетонного розчину безпосередньо впливає на його міцність.

Загальні моменти

підбір номінального складу бетону

Готова бетонна суміш

У процесі перемішування компонентів, дрібні елементи потрапляють в простору між більш великими елементами. Отже, обсяг розчину завжди буде менше обсягу всіх засипаних в нього елементів.

Для того, щоб врахувати цей факт в розрахунок номінального складу було введено поняття вихідного коефіцієнта. Він характеризує відношення обсягу вийшла суміші елементів до суми обсягів цих елементів.

Виходячи з цього, можна зробити висновок, що чим вище коефіцієнт, тим вище рівень економічності бетону. Слід зазначити, що даний показник може лежати в межах від 0,5 до 1. Більше одиниці ніколи не буде, менше 0,5 теж навряд чи. Якщо використовувати цей коефіцієнт, що дорівнює для крупнозернистих бетонів 0,7, а для дрібнозернистих може бути від 0,7 до 0,8, можна розрахувати потребу матеріалів для отримання потрібного об'єму бетону.

Норма витрати бетону так само залежить від даного коефіцієнта.

Склад легкого бетону

Визначення складу легкого бетону відрізняється від підбору складу для звичайної бетонної суміші. Вся складність полягає в тому, щоб при мінімальній витраті терпкого матеріалу отримати ще і мінімальну масу, залишивши ту ж міцність. Для цього повинна бути правильно підібрана норма витрати цементу, це дуже важливо.

Ще одна складність полягає в труднощі встановлення дійсної цементно-водного співвідношення, а також практично не можливо визначити потрібну легкоукладальність цементного розчину.

Як правило, до легких бетонів застосовують такі вимоги:

  • Норма витрати цементу при найкращому варіанті витрати води на 1 метр кубічний менше ніж у важких бетонів;
  • Об'ємна маса легкого бетону повинна бути не більше ніж задано;
  • Міцність заповнювача, як правило, у кілька разів менше, ніж проектна марка бетону.

Тепер, виходячи з цих вимог і характеристик, можна провести підбір складу легкого бетону, що найкраще проводити розрахунково-експериментальним способом. Такий метод умовно можна розділити на кілька етапів:

Вибір максимального рівня крихкості заполнітельного матеріалу;

підбір складу легкого бетону

До будівництві замовлений бетон подається в бетономешалках

  • Призначення зернового складу заповнювача;
  • Визначення норми витрати добавок і в'яжучого для змусив на досліди;
  • Визначення оптимальної кількості води для тих витрат, які вибрали і для тих параметрів ущільнення суміші, що вибрали;
  • Встановлення залежності між міцністю суміші і норми витрат в'яжучого при тому, що задані певні умови його твердіння і ущільнення;
  • Перерахунок з номінального складу у виробничий.

На першому етапі, виходячи із заданої маси на одиницю об'єму, можна визначити кількість заповнювача, яке для цього потрібне. Формула проста: 3 <= (М-1, 15 * Ц), де М-потрібна об'ємна маса, яка вимірюється в одиницях кілограм ділених на метр кубічний; Ц-норма витрати цементу, який вимірюється у тих одиницях.

Після цього дослідним шляхом уточнюють склад і коректують його в міру необхідності.

На другому етапі відбувається добірка декількох складів бетону, які відрізняються між собою вмістом піщаних сумішей. Перший склад повинен бути без дрібного заповнювача, інші два повинні містити піщані фракції в 30 відсотків і 60 відсотків. Далі шляхом дослідів і побудов графіків виявляють найкраще процентне співвідношення заповнювача з меншим додаванням в'яжучого.

На третьому етапі доведеться скористатися таблицями нормативних документів, за якими і визначається норма витрат в'яжучого і добавок.

Далі в них потрібно внести деякі корективи, тобто певні коефіцієнти, які виникають в залежності від використаного цементу, тобто його марки, і від виду заповнювача. Далі ця витрата уточнюється дослідним шляхом, за коштами того, що виготовляються ще два типи бетону, в одному з яких витрата в'яжучого знижений на 25 відсотків, а в другому він підвищений на 35 відсотків.

підбір складу бетону на сульфатостійкому цементі

Бетонна суміш

На четвертому етапі відбувається знаходження оптимальної кількості води. Робиться це виключно досвідченими шляхами. Для цього потрібно виготовити близько 5-7 різних складів бетону з різним вмістом в них води, а потім виявити найкращий бетонний склад.

Щоб зменшити кількість дослідних зразків застосовують формулу, яка дозволяє розрахувати приблизний оптимальний витрата:

Ро = Р1 + ((Р2-Р1) (Цо-Ц1)) / (Ц2-Ц1)

У цій формулі Ро-оптимальний витрата води; Р1-оптимальний витрата води при меншій витраті цементу Ц1; Р2 – оптимальна витрата води при більшому витраті цементу Ц2; Цо-витрата цементу при оптимальному витраті води.

На п'ятому етапі будується графік, по осі абсцис якого відкладають витрати в'яжучого, а по осі ординат відкладають межі міцності. Далі за цим графіком можна визначити витрату цементу для отримання бетону з потрібною міцністю. Витрата води можна визначити вищевказаним шляхом.

На шостому етапі проводиться призначення суміші, що досягається коригуванням встановлених сумішей в результаті дослідів. Коригування потрібно здійснювати, так як необхідно внести деякі поправки, які будуть враховувати різницю в стиранні заповнювача і його ступеня дроблення при приготуванні суміші в звичайних умовах і лабораторних.

В кінці хотілося б відзначити, що всі подібні розрахунки практично не можливо провести самому, так як потрібно певне обладнання, яке є тільки в спеціальних лабораторіях, і деякі знання, якими навряд чи володіє звичайна людина, що не має справи до цієї галузі будівництва.

Але необхідно відзначити, що всі вищезгадані розрахунки, викладення та дослідження спрямовані тільки на одне – підбір складу бетону повинна бути зроблена правильно. А для цього доведеться враховувати велику кількість показників. Як виявляється, процес приготування бетону залежить від багатьох показників.

Джерело: nuzhendom.ru


MAXCACHE: 0.5MB/0.00177 sec