WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

Министерство образования Российской Федерации Восточно-Сибирский государственный технологический университет ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВОВ БЕТОНОВ С ХИМИЧЕСКИМИ ДОБАВКАМИ

Методические указания по курсу «Технология бетона, строительных изделий и конструкций» Составители: Заяханов М.Е.

Цыремпилов А.Д.

Издательство ВСГТУ Улан-Удэ 2000 Методические указания 1. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА БЕТОНА С по курсу «Технология бетона, строительных изделий и кон- ДОБАВКАМИ – УСКОРИТЕЛЯМИ ТВЕРДЕНИЯ струкций» для студентов специальности 290600 – Производ ство строительных материалов, изделий и конструкций и на- Введение добавок – ускорителей твердения способ правления 550100 – Строительство ствует повышению прочности бетона. Добавки – ускорите ли твердения позволяют получать более высокий предел прочности или при прочих равных условиях необходимую прочность бетона в более раннем возрасте (чем и оправды вают свое название). Поэтому модификацию бетонов до бавками – ускорителями твердения называют химической Рецензент: Беппле Р.Р. активацией бетонов.

Введение в бетонную смесь добавок также вызыва ет сокращение сроков схватывания бетонной смеси. Так, например, при 2%-й добавке от массы цемента продолжи тельность периода от затворения смеси до начала ее схва тывания сокращается в два раза, при 4%-й – в четыре, а при 5%-й – в пять раз.

Уплотнение характеризуется коэффициентом кон тракции, являющимся отношением теоретического значения средней плотности цементного теста к средней плотности цементного теста в начале его схватывания (табл.1).

Добавки – ускорители твердения способствуют пластификации цементного теста и бетонной смеси. Эффек тивность пластификации характеризуется коэффициентом снижения водопотребности цемента Кс.в., учитывающим снижение показателя нормальной густоты цементного теста при введении добавки (табл.1).

Таблица 1 (СН) Нитрит-нитрат 0,978 0,964 0,951 0,94 0, Значение коэффициента контракции цементного теста кальция (ННК) с химическими добавками Методика расчета состава бетона с добавкой – ус Со Значение коэффициента контракции при относительном водо корителем твердения.

де содержании цементного теста Х 1. Значение коэффициента активации определяют по рж 0,9 1 1,1 1,2 1,3 1,4 1,5 1,6 1, ан формуле ие Какт=1+(Ку – 1)Кэ, до где К – коэффициент, учитывающий увеличение ба прочности за счет снижения водосодержания цементного вк теста в бетоне: Ку = 1/К2с.в;

Кэ - коэффициент, учитываю и, % щий влияние водосодержания цементного теста на эффект 1,04 1,04 1,03 1,03 1,00 активации:

0 1,026 1,019 1,011 1, 5 3 8 2 Кэ = (i-1)/(1-1), (1) 1,02 1,02 1,02 1,01 1, 1 1,014 1,01 1,001 1,000 где i – коэффициент контракции для цементного 5 4 1 8 теста без добавок при принятом Х;

1,01 1,,0 1,01 1, 2 1,008 1,006 1,000 - 1 – коэффициент контрации для цементного теста 5 13 1 1,00 1,00 1,00 без добавок при Х=1 (при нормальной густоте теста).

3 - - - - - 7 6 Принимая во внимание, что коэффициент контрак 1,00 1,00 1, ции цементного теста без добавок при Х=1 равен 1,043, 4 - - - - - 1 1 Кэ = (i-1)/0, 1, 5 - - - - - - - 2. Определяют значение относительного водосодержания цементного теста в бетонной смеси:

Х=Кк Кз Какт Rц /Rсж Таблица 3. Уточняют значение коэффициента активации и Значение коэффициента Кс.в.

определяют прочность бетона:

Вид химической Значение коэффициента Кс.в. при содержании Rсж=Кк Кз Какт Rц /X добавки добавки, % 1 2 3 4 4. Объем крупного заполнителя для приготовления Хлорид кальция 0,94 0,91 0,89 0,885 0, 1м3 бетонной смеси находят по графику (рис.1) в (ХК) зависимости от установленного значения относительного Нитрит кальция водосодержания цементного теста и необходимой (НК) Нитрит-нитрат- 0,968 0,947 0,928 0,912 0,902 удобоукладываемости бетонной смеси.

хлорид-кальция (ННХК) Сульфат натрия Рис.1. Изменение под- Vп= (1-Vк)+VкПк, (3) вижности ОК и жест- где Пк – пустотность крупного заполнителя.

кости Ж бетонной сме- 7. Расход песка определяют по формуле:

П1= Vп п.в, си в зависимости от ее (4) водосодержания и сте- где п.в – плотность песка в виброуплотненном со пени заполнения бето стоянии.

на крупным заполните 8. Объем пустот в смеси заполнителей вычисляют по лем:

формуле:

1 – Х=0,876;

2 – 1,0;

Vп.см= VпПп, (5) 3 – 1,1;

4 – 1,2;

5 – 1,3;

где Пп – пустотность песка.

6 – 1,4;

7 – 1,5;

8 – 1,65;

9. Суммарную площадь поверхности зерен заполни 1, 2, 3, 4 - жесткость;

телей рассчитывают по формуле:

3, 4, 5, 6, 7, 8 Sсм=Sп+Sк=16П1Кф.п(Р2,5+2Р1,2+4Р0,6+8Р0,3+16Р0,14+ подвижность.

32Р0,1)/ п +К1Кф.к(Р40+2Р20+4Р10+8Р5)/ к, (6) где Рi – процентное содержание каждой фракции заполни телей;

Кф.п и Кф.к – коэффициенты формы зерен песка и крупного заполнителя (1,3-1,5 – для речного песка, 1,7-1,9 – горного, 1,5-1,8 – гравия, 1,8-1,9 – щебня);

п и к - сред няя плотность зерен песка и крупного заполнителя, кг/м3.

10. Объем бетонной смеси вычисляют с учетом раз движки зерен заполнителей по формуле:

Vб=1+tоб Sсм, (7) где tоб – толщина оболочек цементного теста на зер нах заполнителей (0,000013м);

5. Расход крупного заполнителя в бетоне определяют по а объем цементного теста по формуле:

формуле: Vт=(Vп.см+tобSсм)/Vб, (8) К1=Vк к.в, (2) где Vб – объем бетона, м 11. Расход цемента в бетоне определяют с уточнен где Vк – объем крупного заполнителя;

к.в – плотность заполнителя в виброуплотненном со- ным показателем нормальной густоты, которая будет изме няться за счет пластификации цементного теста химической стоянии.

добавкой, определяемым по формуле 6. Объем песка для приготовления 1м3 бетонной смеси К1н.г=Кс.в Кн.г (9 ) вычисляют по формуле:

Расход цемента ным соответственно 0,965;

0,93;

0,91;

0,89;

0,875;

0,86;

0, Ц=1000Vт/[ (1000/ ц +ХК1н.г)] и 0,825. Схватывание наступает в сроки, составляющие со (10) ответственно 70;

55;

43;

35;

27;

20;

13 и 10% от срока схва При этом значение коэффициента контракции тывания цементного теста без добавок.

цементного теста для бетонной смеси с химическими К пластифицирующим добавкам относятся: суль добавками принимают из табл.1.

фитно-дрожжевая бражка (СДБ), водорастворимый препа 12. Расход заполнителей на 1м3бетонной смеси коррек рат (ВРП-1), мылонафт (М1), мелассная упаренная послед тируют по формулам:

рожжевая барда (УПБ), пластификатор адипиновый (ПАЩ П2=П1/Vб (11) 1) и др.

К2=К1/Vб (12) Прочность цементного камня и бетона с добавкой 13. Водопоглощение заполнителей определяют по фор несколько понижается при тех же значениях водосодержа муле:

ния по сравнению с цементным камнем и бетоном без до В3=0,0001(П2 Рпi Bз.пi +К2 Ркi Bз.кi ), (13) бавки. Как известно, это обусловлено экранирующим дей где Bз.пi и Bз.кi – величина водопоглощения каждой ствием добавок, блокирующих зерна цемента. Снижение фракцией песка и крупного заполнителя (табл.3). прочности можно характеризовать коэффициентом блоки 14. Общий расход воды для приготовления 1м3 бетон- ровки Кбл, который принимают при процентном содержании ной смеси находят как сумму расходов воды на получение це- добавки 0,05;

0,1;

0,15;

0,2;

0,25;

0,3;

0,35;

0,4;

0,45 и 0,5% ментного теста и водопоглощение заполнителей: соответственно равным 0,985;

0,997;

0,955;

0,94;

0,925;

0,91;

B=ЦХК1н.г+Bз (14) 0,875;

0,83;

0,77 и 0,7.

Методика расчета состава бетона с пластифици 2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА БЕТОНА С рующей добавкой.

ПЛАСТИФИЦИРУЮЩЕЙ ДОБАВКОЙ 1. Коэффициент пластификации цементного теста вычисляют по формуле Использование пластифицирующих добавок способст- Кпл=Ку Кбл, вует повышению плотности и прочности бетона за счет где Ку=1/К2с.в;

Кбл – коэффициент блокировки це уменьшения расхода воды вследствие пластифицирующего ментных зерен пластифицирующим веществом.

эффекта и сокращает сроки схватывания цементного теста. 2. Поскольку прочность бетона выражается уравне Эффект пластификации бетонной смеси добавкой обусловлен нием:

снижением водопотребности цемента в присутствии добавки, Rсж=Кк Кз Кпл Rц /Х2, проявляется в уменьшении показателя нормальной густоты относительное водосодержание цементного теста можно цементного теста. При введениидобавки в размере 0,05;

0,1;

найти из выражения 0,15;

0,2;

0,25;

0,3;

0,4 и 0,5% от массы цемента показатель Х= Кк Кз Кпл Rц/Rсж нормальной густоты цементного теста понижается и характе- 3. При принятом значении Х прочность бетона со ризуется коэффициентом снижения водопотребности Кс.в, рав- ставит:

Rсж=Кк Кз Кпл Rц/Х2 Содержание вовлеченного воздуха в цементном тесте при 4. Объем крупного заполнителя для бетона определяют введении добавки в количестве 0,01;

0,02;

0,05;

0,1;

0,2 и по графику ( рис.1) 0,3% от массы цемента составляет соответственно 3;

4,5;

6;

5. Расход крупного заполнителя вычисляют по формуле 7,5;

9 и 10%.

(2) Воздухововлечение способствует проявлению пла 6. Объем песка в бетоне определяют по формуле (3) стификации бетонной смеси и цементного теста. Пластифи 7. Расход песка находят по формуле (4) кация характеризуется коэффициентом снижения водопо 8. Объем пустот в смеси заполнителей рассчитывают по требности цемента Кс.в, учитывающим снижение показателя формуле (5) нормальной густоты цементного теста при введении добав 9. Суммарную площадь поверхности зерен определяют ки. Снижение водопотребности цемента с добавкой стано по формуле (6) вится заметным лишь при содержаниидобавки более 0,05% 10. Объем бетонной смеси вычисляют с учетом раз- от массы цемента. Значения коэффициента Кс.в при содер движки зерен заполнителей по формуле (7), а объем цементно- жании добавки 0,05;

0,1;

0,2 и 0,3% равны соответственно го теста в бетоне – по формуле (8) 0,993;

0,984;

0,955 и 0,912.

11. Расход цемента в бетоне устанавливают по формуле Вовлечение воздуха в цементное тесто и бетонную смесь (10) при измененном значении показателя нормальной густоты приводит к снижению прочности бетона. Исследованиями цементного теста, определяемом по формуле (9) доказано, что каждый процент повышения объема вовле 12. Принимая во внимание раздвижку зерен заполните- ченного воздуха приводит к снижению прочности примерно лей цементным тестом, производят корректировку расхода за- на 6%.

полнителей по формулам (11,12) К воздухововлекающим добавкам относятся: смола 13. Водопоглощение заполнителей вычисляют по фор- нейтрализованная (СНВ), синтетическая поверхностно муле (13) активная добавка (СПД), омыленный древесный пек 14. Общий расход воды для приготовления 1м3 бетон- (ЦНИПС-1), смола древесная омыленная (СДО), сульфонол ной смеси находят по формуле (14) (С) и др.

С учетом свойств бетона с добавкой методика опре 3. ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА БЕТОНА С деления состава бетона будет иметь следующие дополне ВОЗДУХОВОВЛЕКАЮЩЕЙ ДОБАВКОЙ ния: а) по содержанию введенной добавки необходимо оп ределить объем вовлеченного воздуха (или его процентное Использование воздухововлекающих добавок позволяет содержание от объема цементного теста в бетоне);

б) по получать бетоны повышенной морозостойкости. Установлено, процентному содержанию вовлеченного воздуха необходи что эффективность добавок проявляется при дозировке мо определить величину снижения прочности бетона и 0,01…0,05% от массы цемента. Снижение средней плотности среднее значение значение снижения его плотности.

бетона происходит за счет вовлечения воздуха в цементное Методика расчета состава бетона с воздухововле тесто бетонной смеси с добавкой и повышения его пористости. кающей добавкой.

1. Определение значения коэффициента, учитывающего 13. Водопоглощение заполнителей определяют по воздухововлечение в цементном тесте. формуле (13) Коэффициент воздухововлечения вычисляют по фор- 14. Общий расход воды вычисляют по формуле (14) муле Кв.в=Ку(1-6Рв), где Ку=1/К2с.в;

Рв – относительное содержание вовле ченного воздуха в цементном тесте.

2. Относительное водосодержание цементного теста в бетонной смеси с воздухововлекающей добавкой Рекомендуемая литература Х=Кк Кз Кв.в Rц/Rсж 1. Баженов Ю.М., Комар А.Г. Технология бетонных 3. При принятом значении Х прочность бетона соста- и железобетонных изделий. – М.: Стройиздат, 1984.

вит: 2. Производство сборных железобетонных изделий.

Rсж=Кк Кз Кв.вRц/Х2 Справочник / Под ред. К.В. Михайлова и др./ - М.: Стройиз 4. Объем крупного заполнителя в бетоне устанавливают дат, 1998.

по графику ( рис.1) 3. Шалимо М.А. Лабораторный практикум по техно 5. Расход крупного заполнителя определяют по форму- логии бетонных и железобетонных изделий. – Минск, ле (2) Высш. школа, 1987.

6. Объем песка 1м3 бетонной смеси рассчитывают по 4. Руководство по применению химических добавок формуле (3) в бетоне / НИИЖБ Госстроя – М.: Стройиздат, 1980.

7. Расход песка вычисляют по формуле (4) 8. Объем пустот в смеси заполнителей в бетоне опреде ляют по формуле (5) 9. Суммарную площадь поверхности зерен заполните лей рассчитывают по формуле (6) 10. Объем бетонной смеси определяют с учетом раз движки зерен заполнителей цементным тестом по формуле (7), а объем цементного теста в бетоне – по формуле (8).

11. Расход цемента в бетоне определяют с учетом объе ма вовлеченного воздуха и уточненного показателя нормаль ной густоты цементного теста:

Ц1=(Vт-VтРв) 1000/[ (1000/ ц +ХК’н.г)], где Кн.г=Кс.в Кн.г 12. Расход заполнителей корректируют по формулам (11,12)




© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.