Состав бетонной смеси и водоцементное отношение

Состав бетонной смеси и водоцементное отношение

Карта сайта

Характеристикой вязкопластичных свойств бетонной смеси служит

удобоукладываемость —

способность бетонной смеси легко укладываться в форму и уплотняться под действием различных способов уплотнения, не расслаиваясь. Удобоукладываемость различных смесей оценивают по их подвижности и жесткости.

Подвижность

служит характеристикой удобоукладываемости пластичных смесей, способных деформироваться под действием собственного веса. Подвижность характеризуется осадкой конуса, отформованного из испытуемой бетонной смеси

(рис. 94)

. Для этого стандартный конус заполняют смесью, уплотняя его штыкованием. После выравнивания верхней поверхности уплотненной смеси, форму–конус снимают и измеряют осадку конуса бетонной смеси

(рис. 95)

, значение которой (в сантиметрах) послужит показателем подвижности (П).

Рис. 94. Определение подвижности смеси (размеры в мм): А — эталонный конус с образцом смеси; Б — геометрические размеры эталлонного конуса

Рис. 95. Подвижность смеси: I — малоподвижная (жесткая); II— подвижная; III — пластичная; IV — литая

Жесткость

— характеристика удобоукладываемости бетонных смесей с малой подвижностью, у которых не наблюдается осадка конуса.

Её определяют по времени вибрации (в секундах), необходимому для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса из бетонной смеси.

Устройство для определения жесткости включает вибростол, металлическую цилиндрическую ёмкость и металлический диск с шестью отверстиями, закрепленный на штативе

(рис. 96)

Для определения жесткости бетонной смеси конус заполняют смесью и уплотняют его штыкованием. Затем форму–конус снимают и опускают металлический диск на поверхность бетонной смеси. После этого включают вибратор

(рис. 90, б)

Время в секундах, в течение которых смесь распределится в цилиндре равномерно и хотя бы через два отверстия диска начнет выделяться цементное тесто, принимают за показатель жесткости бетонной смеси (Ж).

Рис. 96. Определение жесткости смеси: А — образец перед началом испытаний; Б — образец в конце испытаний; 1 — штанга; 2

Таблица 15. Классификация бетонных смесей по удобоукладываемости

В зависимости от назначения, вида монолитных конструкций и степени их армирования рекомендуются следующие показатели жесткости и подвижности бетонной смеси

Связанность

— способность бетонной смеси сохранять однородную структуру, т. е. не расслаиваться в процессе транспортирования, укладки и уплотнения. При нормальной подвижности распределение фракций заполнителя в объеме смеси достаточно равномерное

(рис. 97, а)

. При повышенной влажности и наличии в смеси тяжелых фракций вода, как наиболее легкий компонент смеси, отжимается вверх; а крупный заполнитель (гравий, щебень), плотность которого обычно больше растворной части смеси (цемент, песок и вода), опускается вниз

(рис. 97, б)

.

Рис. 97. Схема расслоения бетонной смеси: А — свежеприготовленная смесь; Б — расслоившаяся смесь; 1 — крупный заполнитель; 2 — цементно–песчаный раствор; 3 — вода; 4 — направление движения воды

Застройщик, собирающийся отливать бетонную опору при высоком уровне грунтовых вод, должен учитывать возможность расслоения тяжелой бетонной смеси от повышенной влажности. Если воду из скважины сложно удалить, то в бетонную смесь не следует вводить тяжелые фракции размером больше 2…3 см; лучше применить пескобетонную смесь, без щебня.

При создании легких бетонов на керамзите или шлаке следует учитывать возможность всплытия легких фракций, если в смеси будет избыток воды. Такое расслоение может произойти как при бетонировании, так и в процессе приготовления бетонной смеси в бетоносмесителе.

Избыточная влажность делает бетон неоднородным, снижая его прочностные показатели и морозостойкость. Связанность бетонной смеси обеспечивается правильным подбором её составляющих.

Процесс приготовления пенополистиролбетона сложно было бы осуществить без использования адгезива, который «приклеивает» цемент к шарикам пенополистирола, утяжеляет их, вовлекая в процесс перемешивания и песчаную составляющую смеси.

Бетон на портландцементе набирает прочность постепенно. При нормальной температуре и постоянном сохранении влажности рост прочности бетона продолжается длительное время, но скорость ее набора со временем затухает

(рис. 88)

.

Прочность бетона принято оценивать по результатам испытаний его образцов через 28 суток твердения в нормальных условиях (температура 20 °С, влажность 95%). По итогам этих опытов бетону присваивают марку. Так, если бетон выдержал нагрузку 350 кг/см2, то его марка — М350.

Отличительная особенность бетона — неоднородность его свойств.

Это объясняется изменчивостью качества сырья, разными режимами приготовления смеси и её транспортировки, разнообразием условий твердения как по температуре, так и по влажности.

Квалификация работников, организация контроля над строительством косвенным образом также сказываются на прочности бетона.

В практике выполнения бетонных работ вводится и такое понятие, как класс бетона — показатель, который учитывает возможные отклонения реальных свойств бетона от тех, которые оценены по результатам испытания образцов. Принимается, что реальные свойства бетона составляют 80…90% от свойств испытанных образцов. Например, класс бетона ВЗО соответствует бетону М400, а В40 — М550.

Прочность бетона зависит от марки цемента и соотношения воды и цемента (водоцементное соотношение В/Ц). Чем выше марка цемента, тем при прочих равных условиях прочнее будет цементный камень.

Влияние на прочность водоцементного соотношения объясняется следующим. Цемент при твердении химически связывает 20…25% воды от собственной массы, а чтобы обеспечить необходимую подвижность бетонной смеси, приходится брать 40…80% воды от массы цемента

(рис. 98)

. После набора прочности в массиве бетона остаются мелкие поры, не оказывающие ощутимого влияния на свойства бетона.

Рис. 98. Схема взаимодействия зерен цемента с водой при нормальном количестве воды: 1 — зерно цемента; 2 — вода; 3 — гидратные новообразования; 4 — поры

Естественно, чем больше будет свободной воды, тем больше останется пор в цементном камне, уменьшится его прочность

(рис. 99)

. Морозостойкость также будет снижена, ибо вода, попавшая в поры, при замерзании своим расширением начнет разрушать структуру цементного камня изнутри.

Рис. 99. Схема взаимодействия зерен цемента с водой при избыточном количестве воды: 1 — зерно цемента; 2 — вода; 3 — гидратные новообразования; 4 — поры

На основании опыта была установлена зависимость прочности бетона в возрасте 28 суток от цементно–водного отношения и марки цемента.

R28 = 0,6 RЦ (Ц/В — 0,5) — для бетона с В/Ц=0,4…0,7;

R28 = 0,4 RЦ (Ц/В + 0,5) — для бетона с В/Ц ≤ 0,4;

где RЦ, — марка цемента; Ц/В — цементно–водное отношение (по массе);

Обращаем внимание, что в формуле используется именно цементно–водное соотношение, обратное водоцементному.

Графически зависимость прочности бетона от водоцементного отношения показана на

рис. 100

Рис. 100. Зависимость прочности бетона от В/Ц

Как уже отмечалось, скорость набора прочности цементным камнем сильно зависит от температуры. Влияние температуры окружающей среды на интенсивность набора прочности бетона показано на рис. 89.

Источник: http://poisk-novyh-klientov.ru/sostav-betonnoj-smesi-i.html

Определение состава бетона

Как это не удивительно звучит, но современный бетон был открыт всего каких-то 200 лет назад.

Однако еще 6 000 лет назад, строители, возводившие грандиозные сооружения Римской Империи использовали бетон на основе известкового раствора. Сегодня, для различных строительных работ используется разный состав бетона.

И оттого как точно он был рассчитан и соблюдены пропорции при изготовлении этого стройматериала, зависит как надежность, так и прочность возводимых построек.

Источник: https://probetonstroy.com/sostav-betonnoy-smesi-i-vodotsementnoe-otnoshenie/

Состав бетона самых популярных марок

Бетон – универсальный строительный материал. Перечень его марок, классов, видов и вариантов пропорций ингредиентов очень обширный.

Бетонные смеси

Существует более 20 марок этого строительного материала (М50-М1000) и соответствующие им классы (В3,5 — В80). Состав бетона, пропорции ингредиентов у каждого вида свои. Подбор состава бетона достаточно сложный процесс. В 1м3 может содержаться достаточно много разных веществ. Приготовление его нужно осуществлять, учитывая такие характеристики как степень тяжести, жесткости, подвижности, жирности, а также удобоукладываемость, морозостойкость (от F50 до F1000), водонепроницаемость (W2-W20) и отношения вода/цемент (В/Ц).

Есть составы обычных и специальных бетонов. Первые используются для обычных строительных работ: создания перекрытий, плит, фундаментов, колонн; для отделочных работ (с мелким заполнителем). Составляющими специальных растворов всегда являются особые добавки, это гидротехнические бетоны, смеси для дорог, смеси декоративные. По насыщенности составы могут быть тощими, нормальными и жирными.

Ингредиенты, наполнители

Объемный показатель раствора измеряется в куб. метрах. Раствор может состоять из множества как обычных, знакомых каждому веществ, так и включать специальные химические добавки — вяжущие, водоотталкивающие, воздухововлекающие.

Щебень, гравий (крупный заполнитель)

Готовя раствор, берут крупный наполнитель одной фракции — так бетон будет иметь однородный состав. Но разные наполнители (песок и щебень) желательно брать с различными параметрами – так будет меньше пустот. Состав бетона иногда может иметь также и две фракции одного наполнителя.

Слишком мелкий щебень и его недостаточное количество может стать причиной трещин. Посторонние примеси снижают качество смеси. Самый лучший щебень для бетона — гранитный. Наиболее часто используют фракцию в 5–20 мм. Такой материал подходит для дорог и мостов. Средний размер в 40 мм используют для промышленных объектов. Крупная фракция в 40–70 мм хороша для габаритных конструкций.

Фракции щебня имеют крупность: 5–10 (мелкий), 10–20, 20–40 (средний) и 40–70 (крупный). В раствор лучше засыпать щебень и гравий максимальной крупности — это обеспечит лучшую подвижность смеси. Заполнитель должен составлять не больше 1/5 от массы смеси. Если гравий заменяется щебнем, то его объем нужно увеличить на 10%. Раствор с ними применяется для фундаментов и в дорожном строительстве. Вот примерная таблица соответствия марок щебня и бетона:

Табл. 1 – Марки щебня

Бетон	Крупный заполнитель, марка не меньше чем
Щебня	Гравия
В15 (М200)	300	600
В20 (М250)	400	600
В22 (М300)	600	600
В25 (М350)	800	800
В30 (М400)	800	1000
В40 (М500)	1000	1000

Нюансы выбора

Подбор состава бетона с крупным заполнителем имеет такие особенности:

• бетон марок М250 и меньше замешивают с гравием, а М300 и выше – с гранитным щебнем;
• отличие щебня от гравия в остроугольных гранях и шероховатости, благодаря чему его сцепление с частичками раствора эффективнее, к тому же он намного чище;
• горный щебень прочностью выше в 2 раза и рекомендуется для тяжелых растворов;
• для высокой прочности берут крупные фракции, для лучшей текучести подойдет мелкофракционный.

Во время приготовления каждый камушек должен хорошо обволакиваться раствором – это сделает его жестким. Если раствора недостаточно или щебень с примесями, то бетон будет слабым, и наоборот — слишком жирный бетон может потрескаться.

Песок (мелкий заполнитель)

При выборе песка обращают внимание на наличие глиняных примесей — чем их больше, тем ниже качество материала. ГОСТ устанавливает нормы качества для песка. В растворе не рекомендуется наличие более 10% частичек, проходящих сквозь сито в 0,14 мм. Чем больше глинистых, пылевидных, илистых примесей, тем раствор хуже — их не должно быть больше 3% от массы смеси. Наиболее вредные — глинистые примеси, так как они уменьшают сцепление песка.

Веществ органического происхождения должно быть как можно меньше. Хороший песок не имеет крупинок больше 10 мм. Крупинок в 5–10 мм допускается не больше 5%. Количество песка очень мелкой фракции надо уменьшать в смеси на 10%. Для распределения песка по крупности есть специальные сита. Разные марки бетона имеют разную плотность песка: так, для раствора М200 плотность его должна быть 1550 кг/ м3.

Соответствие марка-класс

Чем больше песка, тем лучше вязкость, то есть способность раствора поддерживать внутри себя крупный заполнитель. Но если песка очень много, это снижает прочность бетона. Лучший песок для строительства индивидуального жилья, фундаментов – речной, фракции 1,3–3,5 мм. Карьерный также можно использовать, но в нем больше примесей и его перед использованием следует промыть.

Для бетонов тяжелых желательно брать пески крупные и средние, модуль крупности которых 2–3,25.

Приготовление оптимально сбалансированного и качественного раствора бетона требует правильного соотношения с классом цемента. Их соответствие лучше всего отобразить таблицей:

Табл. 2 – Марка цемента в соотношении с классом бетона

Бетон (марка)	М100	М150	М200	М300	М400	М500	М600
Бетон (класс)	В7,5	В10	В15	В25	В30	В40	В50
Цемент (марка)	300	300	400	400	500	550-600	600

С увеличением содержания цемента прочность бетона растет до определенного предела, а потом растет незначительно с одновременным ухудшением других свойств раствора, поэтому не рекомендуют вводить на 1 куб. м раствора больше 600 кг цемента. Конечный материал не может быть прочнее его наполнителей: из цемента М400 не удастся сделать бетон М500. Чаще всего для бетона используются марки М300-М500.

Вода

Воду берут чистую, без масел, кислот, примесей – это препятствует схватыванию, твердению бетона и становится причиной нежелательных новообразований. Речная и озерная вода не подойдет. Лучше и проще всего брать воду центрального водоснабжения, либо из недр (на даче и в частном доме вода чаще всего берется из земли).

Прочность раствора зависит от водоцементного показателя (В/Ц). С его уменьшением прочность повышается и наоборот. Количество воды в смеси составляет 40–70% от цементной массы — это придает ей пластичности, но чем больше ее будет, тем бетон будет более пористым и менее прочным.

Для большей морозостойкости хороший показатель В/Ц — около 0,6, то есть не больше 60% воды от количества цемента, для плотных марок цемента – 0,4, для фундаментов – 0,7.

Добавки

Состав бетона имеет еще один важный ингредиент — всевозможные добавки для улучшения качеств. Есть несколько видов добавок. Пластифицирующие типы (мылонафта и др.) увеличивают подвижность. Их берут 0,1–0,5% от цементной массы или 0,5–1 кг на 1м3 раствора. Типы, улучшающие схватывание и твердение (хлорид кальция) берутся в количестве 0,2–2% на 1 куб. м.

Противоморозные (нитрит натрия, хлорид кальция) предназначены для твердения бетона зимой. Наконец, сокращающие расход добавки в виде порошков минерального происхождения, шлаков.

Рецепты бетонов

Сразу следует сказать, что составы растворов могут быть очень разными. Каждая крупная строительная фирма имеет свои рецепты. Но, в общем, по своему качеству они не намного отличаются. В индивидуальном строительстве, например, когда раствор замешивается в корыте или в небольших объемах, существует еще больший разброс значений количества ингредиентов. Поэтому нужно знать общие нормы, которые были указаны выше. В приведенных ниже таблицах указаны ингредиенты на 1 куб. м. раствора.

Тяжелые составы

Тяжелый (обычный) бетон — это марки М100-600 с плотностью 1600—2500 кг/м3. Оптимальный состав раствора такой: 140 л (В), 280 кг (Ц), 1415 кг (Щ), 590 кг (П). Для приготовления высокопрочного состава берут крупный горный щебень и песок с пустотностью менее 40%. Тяжелый раствор с мелким песком (Мкр < 1,5) и плотностью 2350 кг/ куб. м. имеет следующие стандартные пропорции: В/Ц — 0,6, Ц (М300) — 375 кг/куб. м, Щ — 1310 кг, П — 500 кг, В — 190 л.

Бетоны дорожные и для аэродромных покрытий с рекомендуемым В/Ц: для суровых климатических условий — 0,5, для умеренных условий — 0,53, для мягких условий — 0,55. Для цемента М300 и М400 с кальциевым алюминатом и добавлением щебня и гравия фракцией не меньше 20, 40, 70 мм с оптимальным соотношением на 1 м3: В -160 л, Ц — 290 кг, Щ — 1345 кг, П — 700 кг. Используют также пластификаторы, воздухововлекающие и комплексные составляющие.

Легкие составы

Легкие бетоны с небольшой плотностью (500–1800 кг/м3). Заполнителем выступает пемза, шлак, легкий известняк, доломита, ракушечник, туф, пеностекло и подобное. К ним относятся керамзитобетоны, шлакобетоны. Одним из рецептов для затвора 1 м3 смеси легкого состава плотностью 600 кг/м3 будет такой:

• цемент М500 – 250 кг;
• песок (фракция не больше 40 мм) – 90 кг;
• гранулированное пеностекло – 170 кг мелкой и средней фракции (2:1);
• полипропиленовая фибра – 500 г;
• суперпластификатор – 500 г;
• вода – 110 л.

В большинстве случаев для индивидуального строительства не требуется идеальная заводская точность и строгость в соблюдении пропорций, поэтому предлагается упрощенный рецепт бетона: 1 (цемент):0,5 (вода):2 (песок):4 (щебень). Для 1 куб. м в весовом эквиваленте в кг. это выглядит так: цемент — 330 (0,25 м3), вода — 190 л (0,19 м3), песок — 600 кг (0,43 м3), щебень 1,25 тонны (0,9 м3)

Составы, наиболее распространенные в индивидуальном строительстве:

• бетон М100. В ведрах: цемент М400 — 1, песок — 3, щебенка фракции 35-6. Он применяется для ростверка (основы фундамента);
• бетон М200. В ведрах: цемент М400 — 1, песок — 2, щебенка, фракции 35-5 (несущие перемычки, прогоны, отмостки, ж/б перекрытия).

Расчет состава бетона можно отобразить таблицей (количество для 1 куб. м.):

Табл.3 – Составляющие компоненты для замеса

Бетон	Цемент, марка, кг	Гравий, кг	Песок, кг	Вода, л
М50	М400, 380	608	645	210
М75	М300, 175	1053	945	210
М100	М300, 214	1080	870	210
М150	М400, 235	1080	855	210
М200	М400, 286	1080	795	210
М250	М400, 332	1080	750	215
М300	М400, 382	1080	705	220
М350	М400, 482	1080	660	220

Советы

При приготовлении раствора нужно учитывать, что смесь значительно уменьшается в процессе замешивания. Цемент берут марки в 2-3 раза выше, чем марка бетонной смеси. Щебень берут прочностью в 2 раза больше, чем планируемая прочность бетона. При замешивании составляющие отмеряют мерным ведром, бетон лучше отмерять ими, а не лопатами.

При замесе в бетономешалке сначала заливают воду, потом засыпают цемент, который доводится до состояния жидкой глины, а затем в эту массы закладываются наполнители. Это будет гарантировать хорошее обволакивание смесью всех частиц.

Если смесь замешивается вручную, то отмеряют сначала балласт (наполнитель) и насыпают его на поддон. Поверх него насыпают ведро цемента и размешивают до однородной серой массы. На вершине делают углубление, наливают в него воды, размешивают края воронки и понемногу добавляют воды.

Источник: http://tehno-beton.ru/beton/betonirovanie/sostav-populyarnyx-marok.html

Значение водоцементного соотношения бетонной смеси — выкладываем во всех подробностях

Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Предмет:

Файл:

строительные мат.docx

Скачиваний:

Добавлен:

Размер:

695.11 Кб

Скачать

Предварительный расчет

Составить перечень и заранее завезти к месту строительства все материалы в полном и достаточном объеме вполне по силам человеку, умеющему считать. Наиболее часто в индивидуальном строительстве жесткий бетон используется при изготовлении ленточного фундамента или междуэтажных перекрытий. Перед тем как приступить к строительству, необходимо обеспечить доставку на место предстоящих работ такого количества расходных материалов, чтобы его хватило на намеченный этап. Как рассчитать необходимое количество цемента, песка и гравия? Какие требования предъявляются к этим составляющим бетонной смеси?

При расчете можно принять самое распространенное соотношение между количеством используемого цемента, песка и гравия. Это 1:3:5 соответственно. В этом случае получаем вес необходимой фракции (за исключением цемента) с погрешностью около 10%.

Технологическая схема приготовления бетонной смеси.

Например, планируется отлить из бетона ленточный фундамент под дом. В этом случае проектное значение периметра дома умножается на ширину и высоту планируемого фундамента (все в метрах). Полученное в результате вычислений количество кубических метров умножается на 250 кг (примерно столько цемента уходит на получение куба жесткой бетонной смеси). Остальные составляющие вычисляются из принятого за основу соотношения: песка в 3 раза больше, чем цемента, гравия или щебня (крупной фракции) – в 5 раз. Масса кубического метра затвердевшего бетона составляет около 2,5 т.

: В каких пропорциях разводить цемент — изучаем внимательно

Значение водоцементного соотношения бетонной смеси

В промышленности применяются редко. В основном эти смеси представляют интерес для технологий изготовления бетона автоклавного твердения.

Подвижные бетонные смеси

Подвижные бетонные смеси применяют для изготовления монолитных конструкций, изделий из бетона, получаемых методом заливки смесей в формы. Подвижность бетона классифицируется от П-1 до П-5 (1 — самая малоподвижная, 5 – самая пластичная). Для монолитных работ чаще всего используют смеси П-2 и П-3. В бетон марки П-4 и П-5 добавляют специальные пластификаторы.

Связность бетонной смеси – это способность сохранения однородной структуры, когда бетон не расслаивается во время транспортировки и укладки. При уплотнении крупные и тяжёлые наполнители (щебень, гранит) оседают, а мелкие (керамзит) поднимаются вверх. Из-за этого заметно ухудшается структура и прочность бетона.Чтобы этого избежать, необходимо правильно планировать количество мелкого наполнителя, снижать расход воды, добавлять пластификаторы. На удобоукладываемость бетона влияют состав цементного теста, вид используемого цемента, вода, пропорции между крупным наполнителем и песком, активные добавки.

Определение количества воды

Что представляет собой готовый бетон? Это осколки прочных каменных пород, полости между которыми заполнены песком, а полости (почти микроскопические) между песчинками заполнены цементом. Таким образом, цемент держит и песок, и крупные каменные фракции. Разумеется, речь идет о цементе, смоченном водой. Для того чтобы прошла реакция затвердения цемента, необходимо воды всего 30% от его массы.

Но при таком количественном отношении смесь невозможно сделать пластичной, никакое трамбование не сможет заставить приготовленную смесь, в которую, к тому же, входят еще и песок с гравием, требующие смачивания для скольжения и контакта с цементом, качественно заполнить форму. Из этих соображений воды берется значительно больше.

При добавлении большего или меньшего количества воды можно получить пластичный (текучий) бетон, а можно и жесткий.

Какое влияние может оказать лишняя вода на прочность бетона? Если воды при замесе взять избыточное количество, происходит следующее. Бетон буквально самотеком заполняет форму. Часть воды просачивается сквозь щели опалубки, унося с собой некоторую часть цемента. Потом идет достаточно длительный период испарения, в результате которого в бетоне образуются поры, ведущие впоследствии к растрескиванию. О прочности бетона можно забыть.

Каким должно быть водоцементное соотношение, чтобы жесткая бетонная смесь поддавалась укладке с плотным заполнением формы и, затвердевая, имела максимальную прочность? Для бетона 75 марки это соотношение принимается близким к 0,6, то есть при изготовлении 1 м³ бетона потребуется около 150 кг (л) воды. Но не все так просто.

Вода, добавляемая к остальным составляющим бетонной смеси, выполняет две основные функции: участвует в химических процессах, происходящих во время схватывания и затвердевания цемента (примерно 30% веса воды от веса используемого цемента), и обеспечивает бетонной смеси некоторую пластичность (или текучесть), необходимую для того, чтобы можно было распределить смесь так, чтобы в ней не осталось воздушных пузырей при укладке. Таким образом, часть воды, избыточная для цемента, выполняет чисто технологическую функцию. В жестких бетонных смесях именно эта, технологическая часть сводится к минимуму за счет физических усилий, которые необходимо приложить, то есть за счет трамбования жесткой бетонной смеси в форме (опалубке). Трамбование производится либо вручную, либо с использованием вибрационных устройств.

Как приготовить бетон: требования к материалам, пропорции и расчет состава

Область применения при производстве бетона существенно зависит от крупности наибольших зерен. Для массивных сооружений (массивные подпорные стенки, плотины, монолитные фундаменты) размер зерен не нормируется. В армированных конструкциях Днаиб должен быть не больше ¾ наименьшего расстояния между стержнями и не более 1/3 наименьшего размера бетонируемой конструкции. Для сборных железобетонных конструкций крупность щебня устанавливается по таблице 3.

Таблица 3 — Наибольшая крупность щебня (гравия) применяемого при производстве сборных железобетонных конструкций

Вид конструкций	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)

Таблица 4 — Рекомендуемая марка цемента в зависимости от прочности бетона

Прочность бетона, МПа

Марка цемента

Определяют водоцементное соотношение по формуле 1.

, если предполагаемое водоцементное соотношение > 0,4

или , если предполагаемое водоцементное соотношение < 0,4

где Rц – активность цемента, кгс/см2;

RБ — планируемый предел прочности бетона в возрасте 28 сут, кгс/см2.

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

Таблица 5 — Значение коэффициентов А и А1 в зависимости от качества материалов

Характеристика исходных материалов для бетона	А	А1
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)	0,65	0,43
Рядовые (гравий соответствующий техническим требованиям ГОСТа, портландцементы средней активности, шлакопортландцементы – высокой активности)	0,60	0,40
Пониженного качества (крупный заполнитель – пониженного качества, мелкий песок, низкоактивные цементы)	0,55	0,37

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

Пластичные смеси

Жесткие смеси

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.

5. При известном водоцементном соотношении и необходимом расходе воды вычисляют необходимое количество цемента:

(2)

Полученное значение Ц сопоставляют с минимально допустимым расходом цемента из условий получения связной смеси (таблица 6). Если полученное расчетное значение меньше указанного в таблице минимума, дальнейший расчет ведем по Цмин.

Таблица 6 — Минимальный расход цемента (Цмин) для получения нерасслаивающейся плотной бетонной смеси, кг на 1 м3 бетона

Смесь	Предельная крупность заполнителя, мм
Особо жесткая
Жесткая
Малоподвижная
Подвижная
Литая

6. Вычисляют расход крупного заполнителя (щебня или гравия):

(3)

где — средняя и насыпная плотность гравия (щебня);

Vмз – межзерновая пустотность, ед.

(4)

α – коэффициент раздвижки зерен гравия (щебня) для жестких бетонных смесей принимают 1,05…1,15, в среднем 1,1. Для пластичных смесей этот показатель принимают по таблице 7.

Таблица 7 — Коэффициент раздвижки зерен (α) в зависимости от В/Ц и расхода цемента

Расход цемента, кг	Водоцементное соотношение
0,3	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
—	—	—	1,26	1,32	1,38
—	—	1,30	1,36	1,42	—
—	1,32	1,38	1,44	—	—
1,31	1,40	1,46	—	—	—
1,44	1,52	1,56	—	—	—
1,52	1,56	—	—	—	—

Примечания.

1. При других значениях В/Ц и Ц коэффициенты α находят интерполяцией

2. При использовании мелкого песка с водопотребностью более 7% уменьшают на 0,03 на каждый процент увеличения водопотребления песка. Если меньше 7%, увеличивается на 0,03 на каждый процент уменьшения водопотребления.

7. Устанавливают расход песка в килограммах:

(5)

где Щ, Ц и В – масса щебня, цемента и воды, кг.

и — средняя плотность зерен щебня, песка и цемента, т/м3, значения плотности определяются опытным путем или в соответствии с заданием. Среднюю плотность частиц цемента можно принять 3.1 т/м3.

8. Определяем среднюю плотность бетонной смеси по формуле

rб = Ц + В + Щ + П (6)

Задачи

1.Для получения 1500 тыс м3 бетона марки 200 с подвижностью 6 см подготовлен среднезернистый песок и чистый фракционированный щебень с размером зерен до 80 мм. Определить потребное количество портландцемента М300.

2.Определить расход щебня на 1 м3 бетонной смеси, если расход цемента 350 кг Ц/В = 2, кг/м3, кг/м3, кг/м3

3.Какой объем бетона можно изготавливать имея 2500 м3 песка если в состав 1 м3 входит 300 кг цемента 200 л воды 1250 кг гранитного щебня кг/м3, кг/м3.

Литература

1. ГОСТ 8267-82. Технические условия. Щебень из природного камня для строительных работ.

2. ГОСТ 8268-82. Технические условия. Гравий для строительных работ.

3. ГОСТ 10260-82. Технические условия. Щебень из гравия для строительных работ.

4. ГОСТ 8736-77. Песок для строительных работ. Технические условия.

5. ГОСТ 310.6-85. Цементы. Методы испытаний.

6. ГОСТ 10178-85*, СТ СЭВ 5683-86. Портландцементы и шлакопортландцементы. Технические условия.

7. ГОСТ 25192-82. Бетоны. Классификация и общие технические требования.

8. ГОСТ 10268-80. Заполнители для тяжелых бетонов. Технические требования.

9. ГОСТ 10181.0-81 — ГОСТ 10181.4-81. Смеси бетонные. Методы испытаний.

10. ГОСТ 10180-78. Бетоны. Методы определения прочности на сжатие и растяжение.

12. Попов К.Н. Строительные материалы и изделия: Учеб. / К.Н. Попов, М.Б. Каддо. – М.: Высш. шк., 2001.-367 с.

13. Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: Учеб. пособие для строит. спец. вузов / И.А. Рыбьев. – М.: Высш. шк., 2003. – 701 с.

©2015-2018 poisk-ru.ru Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.

Нарушение авторских прав и Нарушение персональных данных

Источник: https://garantspb.com/izgotovlenie/vodocementnoe-otnoshenie-dlya-betona.html

Водоцементное соотношение бетонной смеси гост

Бетон – универсальный строительный материал. Перечень его марок, классов, видов и вариантов пропорций ингредиентов очень обширный.

Что такое водоцементное отношение для бетона и почему его нужно учитывать

Водоцементное отношение – это отношение объема воды к массе цемента в бетонном замесе. От величины данного параметра напрямую будет зависеть непроницаемость бетона. В строительстве водоцементное отношение высчитывается по формуле в/ц = масса воды/масса цемента, обычно равно 0.25, что в пропорциях получается как 1:4.

Некоторые добавляют воду в соотношении 0.35-0.6 для облегчения работы с раствором, что сказывается на прочности кладки или монолита. Поэтому если есть необходимость сделать раствор более текучим, но сохранить прочность, можно использовать специальные пластификаторы.

Соотношение песка, воды и цемента влияет на стойкость бетона к усилию на сжатие. Чем больше воды в смеси, тем менее прочным будет бетон, более проницаемым и менее плотным, что соответствующим образом сказывается на прочности и долговечности всего здания или конструкции. Лишняя вода, которая не вступила в реакцию, в процессе застывания бетона будет испаряться и может стать причиной появления трещин, пустот, иных дефектов.

Бетон затвердевает при прохождении химической реакции воды с цементом и песком – реакции гидратации, сопровождаемой выделением тепла (теплота гидратации). Для получения качественного раствора для каждого кг цемента берут 250 миллилитров воды.

Требования к материалам

При покупке цемента обязательно нужно обращать внимание на дату производства – чем больше срок хранения, тем хуже качество цемента. После полутора лет хранения цемента в идеальных условиях для выполнения серьезных работ он непригоден. Чтобы проверить качество цемента в бытовых условиях, можно насыпать его на сухую ладонь и сжать ее в кулак – цемент оптимального качества почти полностью «вытечет» сквозь пальцы.

Портландцемент М400 В качестве вяжущего средства для приготовления бетона М600.

Песок лучше выбирать мелкозернистый – до 1.25 миллиметров, что позволит понизить объем воздушных промежутков. В песке не должно быть пыли, других включений органики. Фракция щебня/гравия не должна превышать треть ширины опалубки. Для приготовления жесткого бетона недопустимо использовать щебенку известковых пород.

Если планируется выполнять армирование, фракция частиц должна быть равна максимум четверти наименьшего размера конструкции и трем четвертям просвета между стержнями арматуры. Несоблюдение этих правил приведет к появлению пустот в бетонном монолите, что значительно понизит прочность и долговечность конструкции.

Определение количества воды

Водоцементное отношение для бетона очень важно. Без воды не пройдет реакция затвердения цемента и не удастся получить желаемый результат. Для прохождения реакции достаточно воды в объеме, равном четверти веса цемента. Но мешать такую смесь достаточно сложно, поэтому обычно воду берут в большим объемах, повышая его текучесть (пластичность).

С добавлением воды в смесь нужно быть очень осторожным, так как лишняя вода способствует заполнению смесью формы самотеком, просачивается через опалубку, долго испаряется, способствует появлению пор в бетоне, распространению трещин. Бетон точно не будет прочным, если в раствор влито много воды.

Для того, чтобы цементный раствор поддавался укладке и плотно заполнял форму, гарантируя максимальную прочность, обычно берут показатель 0.6. Нужно отметить, что такое водоцементное отношение актуально для бетона марки М75: для приготовления кубического метра раствора берут около 150 л (кг) воды.

Чтобы понять, сколько воды нужно, желательно понять принцип ее действия в растворе. Вода нужна для двух функций: прохождения химической реакции схватывания и отвердевания цемента (около 30% от общего веса воды, что используется) и придания текучести бетону (чтобы с ним можно было работать). Таким образом, большая часть воды нужна для повышения комфорта работы со смесью – ее-то и можно уменьшать: добавлять пластификаторы, работать с жестким бетоном, трамбуя его специальными вибраторами или вручную.

Жесткий бетонный раствор

Жесткий бетон содержит небольшой объем воды в составе. В процессе укладки требует мощного механического уплотнения, прессования или трамбовки. Для приготовления жесткой смеси берут сравнительно немного цемента. Использование такого бетона актуально для создания сборных железобетонных конструкций в условиях заводов, оборудованных мощными машинами для уплотнения. В индивидуальном строительстве такие бетоны редко применяют.

Нужную прочность получают посредством соблюдения пропорций ингредиентов в бетоне. Чтобы понять, подойдет ли выбранная пропорция для приготовления прочного бетона и выполнения работ, желательно сделать пробный замес.

Пробный замес

Чтобы в домашних условиях приготовить бетон нужной консистенции и характеристик, выполняют пробный замес. Сначала все работы выполняются с использованием мастерка или лопаты совкового типа, потом же, после определения нужной пропорции, используют бетономешалку.

В емкость или на стальной лист, подготовленную площадку насыпают лопату цемента, 3 полных лопаты песка, увлажняют смесь, тщательно перемешивают лопатой. Далее всыпают крупную фракцию в объеме 5 лопат, добавляют по чуть-чуть воду и мешают, пока не получится вязкая консистенция. Воду лучше лить из емкости, чтобы определить нужный объем.

Потом бетонную смесь берут в руки, делают шар, кладут на любую площадку. На руках явных следов цемента быть не должно, а ком затвердеет и сохранит форму – значит, замес правильный. Такой бетон соответствует марке М75. Если же ком плывет – в нем много воды. Расслоение говорит о недостаточном объеме воды.

Если есть время ожидать затвердения раствора, можно провести другую проверку: залить бетон, выждать нужный период, потом ударить по монолиту зубилом в попытках расколоть. Если зубило вошло в толщу максимум на 5 мм, водоцементное отношение правильное, это бетон М75. И кусочки от монолита откалываться не должны.

Советы по работе с бетоном М75

В процессе замеса и укладки жесткие цементные смеси требуют знания правил работы с ними. Бетон марки М75 довольно часто применяется в частном строительстве, так как демонстрирует хорошие показатели усилия на сжатие (до 75 килограммов силы на квадратный сантиметр площади). Этого достаточно для гарантии надежности и долговечности конструкции. Нагрузки на изгиб/растяжение компенсируются армированием.

О чем нужно помнить:

• Для снижения нагрузки берут небольшую бетономешалку и ручной вибратор с наконечником соответствующего диаметра.
• Между слоями, залитыми в разное время, схватывание будет плохим. Поэтому необходимо армирование либо заливка (засыпка) за один раз.
• При ручной трамбовке больше 30 сантиметров слоя заливать нежелательно.
• После заливки и трамбовки смесь укутывают гидроизоляцией – накрывают полиэтиленовой пленкой, к примеру, чтобы избежать преждевременного схватывания бетона. Зимой конструкцию нужно утеплить.
• Опалубка должна быть очень прочной, чтобы выдержать заливку и вибрацию, трамбовку.
• После демонтажа опалубки вид фундамента будет не очень эстетичным – это нормально, все несовершенства будут сглажены отделочными работами.

Водоцементное отношение – очень важный параметр для замеса правильной бетонной смеси с нужными характеристиками. Поэтому всегда до начала приготовления раствора нужно все тщательно просчитывать, чтобы получить желаемый результат.

Источник: https://1beton.info/proizvodstvo/napolniteli/vodotsementnoe-otnoshenie-dlya-betona

Водоцементное соотношение

Основным параметром замеса бетонной смеси является водоцементное соотношение. Это относительная величина (по массе) количества чистого цемента в замесе к воде, которой смесь затворяют.

От этого соотношения напрямую зависят прочность, водонепроницаемость и подвижность готового бетона. Конечно, на итоговые характеристики бетона влияет не только количество воды, но и её качество.

Качество воды.

Очень частой причиной падения прочности бетона, замедления и даже остановки процесса его твердения является химический состав воды, на которой замешан раствор.

Качество воды нормируется ГОСТ 23732-79 «Вода для бетонов и растворов. Технические условия»

Данный стандарт выставляет следующие требования к воде замеса:

1. Вода не должна содержать примесей минеральных веществ, следов нефтепродуктов, жиров и органических остатков.
2. органических ПАВ, фенолов и сахаров не должно превышать 10 мг / дм3.
3. Уровень pH должен быть в пределах от 4 до 12,5
4. Окисляемость не должна превышать 15 мг / дм3.

Понятно, что все эти требования легко соблюдать в лабораторных условиях. Но, как быть с замесом бетона дома или на даче, где не всегда есть возможность измерить химические показатели.

В этом случае, мы настоятельно рекомендуем придерживаться простого правила – замешивайте на питьевой (или условно питьевой) воде. Это может быть вода из скважины, колодца, водопровода, либо природная, но прошедшую очистку. Грубейшей ошибкой загородной стройки является использование воды из ближайшего пруда, канавы или лужи. Даже при внешней прозрачности и чистоте, такая вода, чаще всего, перенасыщена органическими и минеральными загрязнителями, которые будут препятствовать нормальному процессу гидратации бетона и пагубно повлияют на его качество.

Пропорции воды и цемента

Итак – с выбором воды определились. Сколько же её лить в замес?

Возьмём, для примера самую распространённую в частном строительстве пропорцию «1 к 3» (по песку):

1. 1 часть цемента
2. 3 части песка
3. 5 частей заполнителя
4. 0,5 части воды

В этом случае В/Ц будет 0,5 – это средний показатель, чаще всего встречающийся в строительной практике с немодифицированным бетоном.

Набор прочности и морозостойкость

Рассмотрим, как конкретно влияет водоцементное соотношение на скорость набора прочности и морозостойкость бетона.

Прочность:

В/Ц	Прочность бетона в % на
1 сутки	3 сутки	7 сутки	28 сутки	90 сутки	360 сутки
0,4	24	48	7	100	115	138
0,5	17	43	66	100	119	147
0,6	11	37	64	100	121	155
0,7	8	33	64	100	135	167

Морозостойкость:

в/ц = 0,4	в/ц = 0,5	в/ц = 0,6
Нормальные условия	400	250	150
Повышенная влажность среды	200	150	100

Чем В/Ц ниже – тем бетон быстрее набирает раннюю прочность, но тем труднее его обрабатывать и тем медленнее он будет набирать дополнительную прочность после 28 дней. Однако, морозостойкость такого бетона будет выше.

Чем В/Ц выше – тем медленнее, бетон наберет раннюю прочность, но его будет легче укладывать в форму и он быстрее наберет дополнительную прочность.

Теоретически, для нормального реагирования, цементу достаточно воды в количестве ¼ от собственной, т.е. В/Ц. Но, это в идеальных условиях – не лежалый цемент, чистый (без пыли) заполнитель оптимальной влажности. В реальных условиях, редко кто промывает гравий и песок, на котором замешивает бетон. Соответственно – часть воды уйдёт на смачивание заполнителя и впитается в него.

Вернёмся к нашему теоретическому замесу.

Возмём, для примера, цемент М500. При пропорциях 1:3:5:0,5 примерная марка бетона будет 300 — 350.

Подвижность и удобоукладываемость такого бетона будет невысокая, что вызовет затруднения при укладке его в форму и разравнивание. Потребуется дополнительная виброобработка и уход за уложенной смесью (дополнительное проливание водой), так как излишне быстрое испарение воды из смеси приведёт к образованию усадочных трещин, остановке процессов гидратации цемента и значительно снизит прочность бетона.

Для повышения удобоукладываемости чаще всего в замес добавляют воду, но, как сказано выше – это приведет к падению марочной прочности и морозостойкости бетона.

Чтобы этого не произошло – вместо дополнительной воды лучше использовать пластификаторы и комплексные добавки для бетона, которые позволят получить достаточную (до П5) пластичность бетонной смеси даже при В/Ц 0,25 – 0,3. Такой бетон будет обладать повышенной марочной прочностью, морозостойкостью, при этом будет достаточно подвижный для полного заполнения опалубки без образования пустот. Дополнительная виброобработка также не потребуется.

Используя добавки для бетона Cemmix Вы сможете получить оптимальные характеристики водоцементного соотношения в смеси, без потери в прочности, или перерасхода цемента.

Звоните на горячую линию Cemmix – мы поможем по всем вопросам!

8 800 550 52 82 (звонок беслатный по территории РФ)

Источник: https://cemmix.ru/practical-issue/vodotsemementnoe-sootnoshenie