Приготовление бетонных смесей: замешивание, вручную и в бетономешалке

Содержание

Приготовление бетонных смесей при производстве высокопрочных бетонов

Бетон является сложным композиционным материалом, потенциальные возможности которого до настоящего времени используются не в полном объеме. Производителей бетона и изделий на его основе прежде всего интересует проблема получения прочного бетона при минимальном расходе цемента, и для ее решения постоянно совершенствуются расчетно-экспериментальные методы подбора состава бетонной смеси, используются различные добавки, ускоряющие твердение цемента, суперпластификаторы, добавки микрокремнезема и многое другое. Вместе с тем сама технология изготовления бетона остается незыблемой и состоит из операций дозирования компонентов бетонной смеси, перемешивания их в бетоносмесителе и приготовления бетонной смеси, формования изделий и их тепловлажностной обработки.

Из всех этих операций наименее изученной является операция приготовления бетонной смеси, и на многих предприятиях ее осуществляют путем увлажнения и перемешивания смеси цемента, крупного и мелкого заполнителей в бетоносмесителях. Поэтому многие исследователи считают, что введение дополнительных операций предварительной обработки и подготовки таких компонентов бетонной смеси, как цемент и мелкий заполнитель перед окончательным перемешиванием позволит существенно повысить прочность бетона.

В научно-популярной литературе по бетоноведению изготовителями различных вихревых смесителей и измельчителей настойчиво пропагандируется идея по дополнительному помолу цемента с обязательством значительного увеличения марки бетона. Следует отметить, что такие утверждения базируются на весьма поверхностном понимании роли зернового состава цемента в бетоне, и предприятия, которые приобрели такие установки, убедились в бесперспективности их использования.

В патентной и технической литературе приводится большое количество новых способов приготовления бетонных смесей, которые можно разделить на две группы. К первой группе относятся способы, в которых предлагается изменять последовательность подачи компонентов смеси, добавок и воды в бетоносмеситель при его работе. Эти способы позволяют достичь повышения прочности бетона, но по сути они не отличаются от распространенного способа, а эффект повышения прочности достигается в основном за счет использования суперпластификаторов и других добавок. Ко второй группе относятся способы, включающие предварительно активацию цемента путем совместного помола его в шаровой мельнице с небольшим количеством сухого песка. Такие способы также не приводят к существенному увеличению прочности бетона, и повысить его эффективность можно только при совместном помоле всего расчетного количества песка и цемента. Однако при использовании в качестве помольного оборудования шаровых мельниц возникают проблемы сушки песка и увеличения энергозатрат на помол смеси.

Цель настоящего доклада — исследование способа приготовления бетонной смеси, по которому смешение компонентов осуществляется в следующей последовательности: сначала перемешиваются расчетные количества портландцемента и кварцевого песка с естественной влажностью 3–5 % в центробежном смесителе роторного типа в течение 1–2 мин, после чего полученная сыпучая цементно-песчаная смесь с конечной влажностью 5–8 % (дополнительное увлажнение) поступает в бетоносмеситель, в который подается крупный заполнитель и остальное количество воды для совместного перемешивания всех компонентов бетонной смеси расчетного состава в течение 3–4 мин.

Сущность этого способа заключается в том, что при поступлении цементно-песчаной смеси в смеситель формируются два взаимонаправленных потока смеси, движущихся в слое толщиной 10–20 см навстречу друг другу со скоростью 35–40 м/с, в котором частицы цемента и песка соударяются на скорости 70–80 м/с и измельчаются до более тонкого состояния. В составе цементно-песчаных смесей для рядовых бетонов соотношение между цементом (Ц) и песком (П) колеблется в пределах Ц : П = (26:74) ч (45:55) % (мас.) с преобладанием песка в смеси. Частицы кварцевого песка обладают более высокой твердостью, и поэтому при скоростном смешении цементно-песчаной смеси они выполняют роль абразивных мелющих тел.

Весьма важно, что при контактевлажного песка и цемента вода начинает интенсивно взаимодействовать с частицами цемента, образовывая в поверхностном слое цементных частиц первичные продукты гидратации — гидрооксид кальция, гидросиликаты и гидроалюминаты кальция. За счет этого взаимодействия происходят аморфизация и дополнительное диспергирование поверхностного слоя частиц цемента, который легко сдирается частицами песка и образует в цементно-песчаной смеси фракцию высокоактивных частиц нанодисперсного размера.

При интенсивном механическом воздействии на цементно-песчаную смесь происходит также удаление адсорбированного воздуха с поверхности частиц и замещение его пленкой воды толщиной в несколько молекул воды, особенно на свежеобразованных плоскостях разрушения частиц. На этих пленках происходит конденсация преимущественно нанодисперсных частиц продуктов гидратации цемента за счет адгезионного взаимодействия и достигается весьма равномерное распределение цемента и воды на поверхности частиц песка во всех микрообъемах цементно-песчаной смеси.

Проверку вышеизложенных подходов при приготовлении бетонной смеси проводили с использованием портландцемента Топкинского завода марки 500Д0 (ГОСТ 10178-85), гравия фракции 5–20 мм (ГОСТ 82690-97), песка для строительных работ с модулем крупности Мкр = 2,6 (ГОСТ 8736-93) и воды.

Компонентный состав бетона рассчитан на получение подвижной бетонной смеси с осадкой конуса ОК = 5–11 см и марки пескобетона 300.

Мелкий заполнитель с естественной влажностью 3,5 % (абс.) и портландцемент подавали в смеситель и перемешивали в течение 1 или 2 минут. В процессе перемешивания смесь дополнительно увлажнялась до 8 % с целью достижения наиболее полного смачивания всех частиц смеси пленкой воды. Увлажнение смеси более 8 % нежелательно, так как при этом уменьшается сыпучесть смеси и увеличивается ее налипание на рабочие органы смесителя.

Далее цементно-песчаная смесь подавалась в бетоносмеситель и перемешивалась с гравием и остаточным количеством воды в течение 3–5 мин до получения однородной бетонной смеси; из смеси формовали образцы-кубы размером 10Ч10Ч10 см, у которых определялась прочность при сжатии после пропариванияпо режиму 2 + 7 + 3 ч и после твердения в воздушно-влажных условиях в течение 28 суток.

Для объективности сравнения результатов готовилась бетонная смесь при одновременном смешении в бетоносмесителе всех компонентов, а также смесь с цементом, предварительно измельченным в присутствии 3 % кварцевого песка до удельной поверхности 4900 см2/г. Составы бетонных смесей и результаты испытаний, представленные в таблице, подтверждают целесообразность предварительного смешения влажного песка с цементом.

Интенсивное и концентрированное механическое воздействие на цементно-песчаную смесь, содержащую небольшое количество воды, сопровождается быстрым ростом температуры смеси до 45–50 °С

Таблица №1: Составы бетонных смесей и результаты испытаний бетона.

в течение одно– двухминутного перемешивания, что свидетельствует об интенсификации процессов гидратации цемента. Предварительное и равномерное распределение влаги в цементно-песчаной смеси увеличивает скорость смачивания и распространения оставшейся воды при перемешивании всех компонентов бетонной смеси и позволяет практически в два раза сократить время перемешивания в бетоносмесителе. Однородная, практически дегазированная цементно-песчаная смесь позволяет сформировать в процессе уплотнения плотную и прочную цементно-песчаную матрицу в составе бетона. Анализ поверхностей разрушения бетонных образцов показывает, что их разрушение происходит не только по цементно-песчаной матрице, но и по зернам крупного заполнителя. Использование более прочного заполнителя позволит увеличить прочность бетона. Из данных табл. 1 следует, что использование предварительного смешения влажного песка с цементом позволяет увеличить прочность рядового бетона на 59–77 % без применения каких-либо добавок.

Снижение расхода цемента на 15 % (состав 5) приводит к уменьшению прочности бетона, тем не менее она достаточно высока (44,3 МПа). Предварительное смешение цемента с песком позволит более эффективно использовать лежалые цементы.

Изготовление высокопрочных бетонов требует повышенного расхода цемента, который необходимо равномерно распределить в бетонной смеси. Предварительное смешение цемента с увлажненным песком позволяет наиболее эффективно решить эту проблему и приготовить пластичную однородную бетонную смесь без использования суперпластификаторов. Если же в состав бетонной смеси вводится суперпластификатор либо другие добавки в виде порошков или растворов солей, то все эти добавки лучше всего вводить при предварительном перемешивании песка и цемента.

Таким образом, предварительное смешение расчетных количеств цемента и песка с небольшой влажностью в интенсивном смесителе непосредственно перед приготовлением бетонной смеси открывает новые возможности в технологии бетонов, особенно высокопрочных.

См. далее по теме:

Применение пескобетона.

Как сделать бетон своими руками: пропорции приготовления бетонной смеси

Бетон – строительный материал, используемый в индивидуальном и масштабном гражданском строительстве. Не у всех частных застройщиков есть возможность заказать пластичную смесь, изготовленную в заводских условиях с точной дозировкой компонентов и соблюдением технологических правил. Крупные производители пластичных бетонных смесей всегда предоставляют документацию, свидетельствующую о соответствии характеристик продукта требованиям нормативов. Часто индивидуальные застройщики и небольшие строительные бригады занимаются приготовлением бетона своими силами.

Основные компоненты бетонной смеси

Перед тем как самостоятельно сделать бетон – вручную или с помощью бетономешалки, – необходимо правильно выбрать компоненты и определить требуемые пропорции.

Для бетонных смесей, используемых в индивидуальном строительстве, чаще всего используют следующие материалы:

  • Цемент. Вяжущее, от характеристик которого во многом зависят основные свойства застывшего бетона. Частные застройщики обычно приобретают портландцемент марок М400 или М500. Следует помнить, что цементное вяжущее быстро теряет рабочие характеристики даже при выполнении требований к месту и условиям его хранения. Месяц хранения в надлежащих условиях приводит к потере 10% вяжущих характеристик продукта, полгода – на 50%. Бетонный раствор с таким вяжущим приготовить можно, но количество цемента в этом случае должно быть существенно увеличено. Вяжущее годичной давности в строительстве не используют. При хранении в сыром месте строительный материал теряет рабочие свойства значительно быстрее. При покупке цемент должен быть сухим, сыпучим, не содержать комков.

 

Совет! Нельзя приобретать немаркированный и уцененный материал, продукт в поврежденной упаковке.

  • Песок – мелкий заполнитель. Для этой цели используют песок, соответствующий требованиям ГОСТа 8736-2014. Это может быть карьерный мытый или сеяный, а также речной песок, очищенный от илистых включений. Наличие в заполнителе глинистых включений или грунта существенно снижает прочность застывшего бетонного продукта.
  • Щебень – крупный заполнитель. Чаще всего в индивидуальном строительстве для изготовления тяжелых бетонов применяется гравийный или известняковый щебень. Эти виды сыпучего материала уступают по прочности гранитному щебню, но стоят дешевле и более доступны во многих регионах. Гранитный щебень – сыпучее, которое отличают: прочность, водонепроницаемость, морозостойкость. Но при покупке этого материала следует проверить класс радиоактивности, поскольку в некоторых месторождениях гранитное сыпучее отличается высоким собственным радиоактивным фоном. Для внутренних и внешних работ без ограничений можно использовать щебень только I класса радиоактивности. В частном домостроении обычно используется щебень фракции 5-40 мм. Желательно, чтобы в смеси присутствовали зерна разных размеров, что позволит сэкономить расход вяжущего.
  • Вода. Нельзя для приготовления бетонной смеси использовать воду из озера или реки. Оптимальный вариант – вода из питьевого водопровода. Если берется вода из посторонних источников, ее состав необходимо проверить в лаборатории, иначе она может негативно повлиять на качество готового продукта.
  • Добавки. Свойства пластичной бетонной смеси и готового бетонного элемента регулируют с помощью различных добавок – пластифицирующих, гидрофобизирующих, другого назначения. В раствор может добавляться фибра – металлические или полимерные армирующие волокна. Наряду со стальной арматурой, фиброволокна обеспечивают объемное армирование бетонной конструкции. В тонкостенных элементах фиброволокно может быть единственным армирующим компонентом.

 

Внимание! Некоторые мастера советуют добавлять в бетонный раствор известь, которая повышает удобоукладываемость. Но следует помнить, что этот компонент снижает прочность застывшего бетона.

Как сделать бетонный раствор своими руками – пропорции компонентов

Качество бетонного раствора зависит не только от качества компонентов, но и от правильно выбранных пропорций. Перед тем как сделать бетон самому, необходимо определиться с пропорциями компонентов, зависящими от марки используемого цемента и марки бетона, которую необходимо получить.

Таблица массового и объемного соотношения компонентов бетонной смеси для разных марок цемента и бетона

Марка бетона

Цемент М400

Цемент М500

Соотношение компонентов по массе Ц:П:Щ, кг

Объемный состав компонентов на 10 л цемента, л

Соотношение компонентов по массе Ц:П:Щ, кг

Объемный состав компонентов на 10 л цемента, л

100

1:4,6:7

41:61

1:5,8:8,1

53:71

150

1:3,5:5,7

32:50

1:4,5:6,6

40:58

200

1:2,8:4,8

25:42

1:3,5:5,6

32:49

250

1:2,1:3,9

19:34

1:2,6:4,5

24:39

300

1:1,9:3,7

17:32

1:2,4:4,3

22:37

400

1:1,2:2,7

11:24

1:1,6:3,2

14:28

450

1:1,1:2,5

10:22

1:1,4:2,9

12:25

Порядок приготовления бетонного раствора вручную

Для приготовления небольшого количества смеси можно использовать ручной способ. Для его реализации потребуется большая емкость, например металлическое корыто, лопата, ведро, инструмент для перемешивания.

Как приготовить бетон своими руками без бетономешалки:

  • В емкость засыпают все сухие компоненты в необходимых пропорциях и тщательно их перемешивают.
  • В сухую смесь добавляют воду – примерно 2/3 от запланированного количества.
  • После смешивания всех компонентов проверяют консистенцию смеси. Если она слишком густая, то нужно долить еще воды.

 

Совет! Правильно приготовленная смесь должна медленно сползать с лопаты, расслоение материала недопустимо.

Как правильно приготовить раствор бетона в бетономешалке?

Использование бетономешалки для приготовления бетонной смеси не только значительно ускоряет и упрощает этот процесс, но и повышает качество результата, потому что вручную получить такую же качественную смесь достаточно тяжело.

Как приготовить бетонную смесь в бетономешалке: этапы работ

  • Включают бетономешалку. Все компоненты засыпают во вращающуюся емкость.
  • В отличие от ручного замеса, загрузку компонентов в емкость для смешивания начинают с воды. Заливают немного меньше (на 10-15%) от запланированного объема. Жидкие добавки вливают в воду.
  • Засыпают цемент. Его тоже рекомендуется засыпать не полностью, а меньше на 10-15%.
  • Загружают песок, перемешивают в течение трех минут.
  • Всыпают щебень, перемешивают, проверяют густоту раствора.
  • При необходимости доливают воду. Мастера советуют смешать оставшийся цемент с водой и заливать в бетономешалку полученное цементное молочко.

 

Совет! Общее время перемешивания не должно быть более 10 минут, так как в противном случае смесь начнет расслаиваться. Желательно весь приготовленный материал выгрузить из бетономешалки.

При изготовлении бетона необходимо обязательно соблюдать правила и технологию, иначе даже при использовании качественных компонентов можно получить низкокачественный материал.

Приготовление бетонной смеси

Приготовление бетонной смеси состоит из операций по приему и складированию составляющих материалов (цемента и заполнителей), дозирования и перемешивания их и выдачи готовой бетонной смеси на транспортные средства. Иногда в данный технологический цикл включаются дополнительные операции. Так, при бетонировании конструкций в условиях отрицательных температур необходимо подогревать заполнители и воду, при применении бетонов с добавками (противоморозными, пластифицирующими, порообразующими и др.) следует предварительно приготовить водный раствор этих добавок.

Бетонную смесь приготовляют по законченной или расчлененной технологии. При законченной технологии в качестве продукции получают готовую бетонную смесь, при расчлененной — отдозированные составляющие — сухую бетонную смесь.

Основными техническими средствами для приготовления бетонной смеси являются расходные бункера с распределительными устройствами, дозаторы, бетоносмесители, системы внутренних транспортных средств и коммуникаций, раздаточный бункер.

Технологическое оборудование компонуют по одноступенчатой (вертикальной) или двухступенчатой (партерной) схеме. Вертикальная схема характеризуется тем, что материальные элементы (цемент, заполнители) один раз поднимают на необходимую высоту, а затем под действием собственной массы они перемещаются по ходу технологического процесса. При двухступенчатой схеме составляющие бетонной смеси сначала поднимают вные бункера, затем они опускаются самотеком, проходят через дозаторы, попадают в общую приемную воронку и снова поднима ются вверх для загрузки в бетоносмеситель.

Приготовление бетонной смеси в зависимости от условий ее потребления организуют одним из следующих способов.

Районные заводы снабжают готовыми смесями строительные объекты, расположенные на расстояниях, не превышающих технологически допускаемые расстояния автомобильных перевозок. Это расстояние, называемое радиусом действия завода, зависит от технологических свойств цемента и местных дорожных условий и в первом приближении может быть определено неравенством

R < ( t1 — ( t2 + t3 + t4 ) ) v / 60,

где R — максимально допустимый радиус действия завода, км, t1 — начало схватывания цемента, мин, t2 — продолжительность загрузки и выгрузки бетонной смеси из транспортных средств, мин, t3 — продолжительность транспортирования, мин, t4 — продолжительность укладки бетонной смеси в конструкцию, мин, v — скорость транспортирования, км/ч.

Районный завод обычно обслуживает стройки, находящиеся в радиусе действия до 25… 30 км.

Районные заводы имеют годовую мощность 100…200 тыс. м3 бетонной смеси. Технологическое оборудование скомпоновано по вертикальной схеме. Завод заключает бетоносмесительный цех, состоящий из одной, двух или трех бетоносмесительных установок (секций), каждая из которых рассчитана на самостоятельную работу. Подобные установки представляют собой сооружение башенного типа с металлическим каркасом, имеющим в плане форму прямоугольника, и примыкающей к нему наклонной галереей для ленточного конвейра.

Основными сборочными единицами установки (на примере односекционной бетоносмесительной установки с двумя бетоносмесителями производительностью 20 м3/ч) являются ленточный конвейер, поворотная воронка, элеватор, комплект дозаторов (цемента, заполнителей и воды), расходные бункера, приемная воронка, бетоносмесители и раздаточные бункера.

Заполнители четырех фракций подаются на четвертый этаж башни ленточным конвейером и с помощью поворотной воронки направляются в соответствующие отсеки бункеров. Цемент подается горизонтальным винтовым конвейером и элеватором и по распределительным желобам направляется в один из двух отсеков бункера в соответствии с маркой.

Указатели уровня, предусмотренные в отсеках бункеров, сигнализируют о наполнении их материалами. На третьем этаже башни размещено дозировочное отделение, в котором установлены два дозатора заполнителей, один дозатор цемента и два дозатора воды. Отдозированные материалы попадают в приемную воронку и далее в смесительные барабаны, расположенные на втором этаже.

Управление дозаторами и смесителями ведется с пультов, расположенных соответственно на третьем и втором этажах. Готовая бетонная смесь из бетоносмесителей выгружается в раздаточные бункера.

Заводы готовят и сухие товарные смеси. В этом случае бетонные смеси в специальной таре доставляют обычными автомобилями к месту потребления и приготовляют на объекте в бетоносмесителях или в процессе транспортирования в автобетоносмесителях. Районные заводы экономически оправданы, если в районе их действия гарантировано потребление продукции в течение 10… 15 лет.

Приобъектные заводы обычно обслуживают одну крупную строительную площадку в течение 5…6 лет. Такие заводы выполняют сборно-разборными блочной конструкции, что делает возможным их перебазировку за 20… 30 сут на трейлерах грузоподъемностью 20 т.

Построечные бетоносмесительные установки обслуживают одну строительную площадку или отдельный объект при месячной потребности в бетоне до 1,5 тыс, м3. Такие установки компонуют по партерной схеме.

В качестве построечных применяют также мобильные бетоносмесительные установки, которые смонтированы на специальном полуприцепе и имеют производительность до 20 м3/ч. Конструкция установок позволяет в течение смены приводить их в транспортное положение и перевозить на буксире на очередной объект.

Использование таких установок особенно целесообразно на крупных рассредоточенных объектах, расположенных от бетонных заводов на расстояниях, превышающих технологически допустимые. Это могут быть мобильные бетонорастворные установки, что увеличивает гибкость системы централизованного обеспечения товарными смесями и повышает надежность работы установок.

Приготовление бетонной смеси: материалы, способы

Приготовление бетонной смеси является одной из самых трудоемких и ответственных операций во время многих строительных работ – при заливке пола, монтаже перегородок, возведении фундамента. От качества приготовленного продукта зависит надежность и долговечность всего строения в целом.

Схема приготовления бетона.

Чтобы из таких разнородных по свойствам веществ, как цемент, вода, песок, гравий или щебень приготовить бетонную смесь, необходимо выполнить ряд операций. При этом очень важно соблюдать инструкции и технические правила производства. Из качественного цемента и дополнительных материалов можно получить устойчивый и прочный бетон.

Материалы для изготовления бетонной смеси

Изготовить бетонную смесь можно несколькими способами, которые могут отличаться соотношением компонентов, фракциями и добавками наполнителей, марками цемента. Каждый состав применяется для конкретных условий строительства. Обычно для приготовления бетонной смеси используют следующие компоненты:

  • цемент;
  • воду;
  • щебень или гравий;
  • строительный песок.

На изготовление 1 куб.м бетона понадобится около 200 л воды, 350 кг цемента (0,2 куб.м), 0,6 куб.м щебня и 0,6 куб.м песка. Если нужно приготовить 100 л продукта, то количество компонентов будет таким: цемент – 30 кг (3 ведра), песок – 70 кг (5 ведер), щебень – 100 кг (8 ведер).

В качестве вяжущего вещества чаще всего применяется цемент марки 400. Если использовать цемент более низкой марки, то нужно увеличивать его количество. Например, при использовании марки М300 вместо М400 количество цемента нужно увеличить на 30%.

Вода для изготовления бетона должна быть максимально чистой, то есть без содержания каких-либо примесей, агрессивных веществ или масла.

Таблица пропорций компонентов бетона при использовании цемента марки М400 (цемент, песок, щебень).

Если бетонная смесь готовится в жаркую погоду, то можно брать холодную воду, чтобы она не схватилась раньше времени. Очень сложно определить заранее нужное количество воды, так как здесь играет роль влагопотребность цемента, влажность песка и щебня. Литраж воды определяется уже в самом процессе изготовления смеси.

Щебень лучше применять мелкой фракции (2-20 мм). Наилучший результат получается при использовании щебня естественных горных пород, дробленного или мелкого речного гравия. Можно использовать также и искусственный щебень, керамзит, шлаки, известняк или кирпич, однако необходимо учесть, что бетонная конструкция в таком случае будет иметь меньшую прочность. Это также приводит к уменьшению морозостойкости бетона, что неприемлемо для конструкций, находящихся во влажной земле при низких температурах воздуха.

Песок для приготовления бетонной смеси следует брать чистым, крупным, без дополнительных составляющих – органических частиц, ила, глины. Для исключения таких частиц можно заранее просеять песок. От того, насколько он будет чистым, зависит прочность бетона, а применение грязного песка может привести к увеличению расхода цемента (15-20% от нормы).

Вернуться к оглавлению

Способы приготовления бетонной смеси

Если для строительных работ нужна бетонная смесь в больших объемах, то лучше всего будет воспользоваться бетономешалкой, а небольшие объемы удобнее замешивать вручную.

Вернуться к оглавлению

Приготовление бетонной смеси ручным способом

Нормы расхода для получения бетонной смеси.

Если вы решили приготовить бетонную смесь своими руками, вам следует подготовить такие материалы и инструменты:

  • цемент марки 400;
  • воду;
  • щебень;
  • песок;
  • ведра;
  • лопату;
  • ящик для приготовления бетона.

Сначала вам необходимо подготовить емкость с бортиками для приготовления смеси. Для таких целей может подойти старое корыто. Цемент должен находиться недалеко от проведения работ. Если учесть тот факт, что на ведро цемента необходимо около 7,5 л воды, 4 ведра щебня и 2,5 ведра песка, то эти компоненты также должны находиться в непосредственной близости от рабочего места.

Переноски и перевозки материалов должны быть сведены к минимуму для исключения больших физических и временных затрат. Технология хранения и перевозки компонентов бетонной смеси должна исключать возможность их загрязнения землей, строительным мусором и другими сторонними элементами. Примеси могут снизить прочность бетона, стать причиной возникновения трещин.

Схема определения пластичности бетонной смеси.

Технология приготовления бетонной смеси следующая: сначала смешиваются сухие компоненты – цемент, песок и щебень, которые тщательно перемешиваются до однородной массы, а затем добавляется вода небольшими порциями. Консистенция готовой смеси должна напоминать густой творог, она не должна быть слишком текучей.

Дозировка составляющих чаще всего проводится в объемных величинах, например, измеряется тачками, ведрами или лопатами. Общий объем необходимой для приготовления раствора воды обычно соотносится с объемом цемента. Если указано, что водоцементное соотношение 0,5, это значит, что на ведро цемента нужно брать полведра воды. Для первого перемешивания сухой смеси с водой необходимо взять 1/3 ее общего объема.

Не нужно жалеть усилий на перемешивание, потому что в противном случае бетон может потерять свою прочность. Чем меньше воды используется при создании смеси, тем жестче она будет и тем труднее будет производиться ее укладка. С другой стороны, чем жестче смесь, тем выше ее прочность и другие эксплуатационные характеристики.

Проверяют готовность смеси таким образом: тыльной стороной лопаты при перемещении ее в свою сторону на поверхности смеси делается ряд ребер. При этом поверхность бетона должна быть гладкой, а его гребни должны оставаться такой же формы и не опадать.

Вернуться к оглавлению

Изготовление бетонной смеси с помощью бетономешалки

На бетономешалку стандартного образца на один замес обычно берется 1 ведро воды (15 л). Данная величина является примерной, и ее необходимо регулировать в первых нескольких замесах. После воды добавляют щебень, далее цемент, а затем песок.

На один замес нужно такое количество компонентов:

  • 6 лопат щебня;
  • 3 лопаты цемента;
  • 8 лопат песка.

Замес следует проводить по такой технологии:

  1. Включить бетономешалку и залить в нее воду.
  2. Добавить щебень и дать ему хорошо перемешаться с водой.
  3. Добавить цемент и дать ему хорошо перемешаться.
  4. Добавить песок, перемешивать до образования однородной массы.

Если раствор получился слишком жесткий, можно добавить еще немного воды.

Раствор готов. Во время проведения работ следует соблюдать меры безопасности, так как бетономешалка питается от стационарной сети (220 В). Не стоит забывать о том, что бетон быстро застывает, поэтому его нельзя долго держать в бетономешалке.

22. Технология приготовления бетонной смеси

Технологический процесс бетонирования конструкций, включает приготовление бетонной смеси и транспортирования ее на строящийся объект, подачу, распределение, укладку и уплотнение ее в конструкции, уход за бетоном в процессе твердения.

Бетонную смесь нельзя заготовить заранее и перевозить на большие расстояния. После приготовления она должна быть доставлена и уложена в блоки сооружения до начала схватывания (обычно 1…3 ч). Поэтому бетонную смесь необходимо приготавливать вблизи мест её укладки так, чтобы время нахождения её в пути в летнее время не превышало 1 ч.

Бетонную смесь приготовляют на механизированном или автоматизированном бетонном заводе в готовом виде доставляют на строительство или приготавливают на приобъектных инвентарных (передвижных) бетоносмесительных установках.

Приготовление бетонной смеси состоит из следующих операций: прием и складирование составляющих материалов (цемента, заполнителей), взвешивание (дозирование) и перемешивания их с водой и выдачи готовой бетонной смеси на транспортные средства. В зимних условиях в данный технологический процесс включают дополнительные операции.

Бетонную смесь приготавливают по законченной или расчлененной технологии. При законченной технологии в качестве продукта получают готовую бетонную смесь, при расчлененной – отдозированные составляющие или сухую бетонную смесь. Основными техническими средствами для выпуска бетонной смеси являются расходные бункера с распределительными устройствами, дозаторы, бетоносмесители, системы внутренних транспортных средств и коммуникаций, раздаточный бункер.

Технологическое оборудование стационарного типа для приготовления бетонной смеси может быть решено по одноступенчатой и двухступенчатой схемам.

Одноступенчатая (вертикальная) схема (рис. 6.1, а) характеризуется тем, что составляющие материалы бетонной смеси (вяжущие, заполнители, вода) поднимаются в верхнюю точку технологического процесса один раз и далее перемещаются вниз под действием собственной силы тяжести по ходу технологического процесса. Достоинства: компактны, экономичны, а недостатки — сложность монтажа (из-за значительной высоты, до 35 м).

При двухступенчатой (партерной) схеме (рис. 6.1, б) подъем составляющих материалов бетонной смеси происходит дважды, т.е. составляющие бетонной смеси сначала поднимают в расходные бункера, затем они опускаются самотеком, проходя через собственные дозаторы, попадают в общую приемную воронку и снова поднимаются вверх для загрузки в бетоносмеситель. Достоинством данной схемы является меньшая стоимость монтажа, а недостатком – большая площадь застройки.

При потребности в бетонной смеси не более 20 м3/ч обычно применяют передвижные мобильные бетономешалки со смесителями гравитационного типа.

Рис. 6.1. Схемы компоновки бетоносмесительных заводов и установок: а – одноступенчатая; б – двухступенчатая; 1 – конвейер склада заполнителей

в расходные бункера; 3, 9, 10 – поворотная направляющая и распределительная; 4 – расходные бункера; 5 – трубопровод подачи цемента; 6 – дозатор цемента; 7 – дозатор заполнителей; 8 – дозатор воды; 11 – бетоносмесители; 12 – раздаточный бункер; 13 — автобетоновоз; 14 – автоцементовоз; 15 – скиповый подъемник.

Конструкция бетоносмесительных установок позволяет переводить из рабочего в транспортное положение в течение одной рабочей смены и транспортировать их на прицепе на очередной объект. Использование таких установок целесообразно на крупных рассредоточенных объектах, расположенных от стационарных бетонных заводов на расстояниях, превышающих технологически допустимые.

Бетонные заводы обычно выпускают продукцию двух видов – отдозированные составляющие и готовую бетонную смесь.

В качестве оборудования для приготовления обычной бетонной смеси применяют смесители цикличного и непрерывного действия.

Бетоносмесители цикличного действия различаются по объему готовой смеси, выдаваемой за один замес.

Производительность цикличного бетоносмесителя

П = q·n·kв/1000, м3

где q – объем готовой бетонной смеси за один замес, л; n – число замесов в один час; kв – коэффициент использования бетоносмесителя по времени (0,85…0,93).

Загрузку бетоносмесителя цикличного действия производят в следующей последовательности: сначала в смеситель подают 20…30% требуемого на замес количества воды, затем одновременно начинают загружать цемент и заполнители, не прекращая подачи воды до необходимого количества. Цемент поступает в смеситель между порциями заполнителя, благодаря чему устраняется его распыление. Продолжительность перемешивания бетонной смеси зависит от вместимости барабана смесителя и необходимой подвижности бетонной смеси и составляет от 45 до 240 с.

Бетоносмесители непрерывного действия выпускаются производительностью 5, 15, 30 и 60 м3/ч, а машины гравитационного типа с барабанным смесителем – производительностью 120 м3/ч. Продолжительность перемешивания в этих бетоносмесителях указывают в паспортах машин.

При приготовлении бетонной смеси по раздельной технологии необходимо соблюдать следующий порядок: в смеситель дозируется вода, часть песка, тонкомолотый минеральный наполнитель (в случае его применения) и цемент. Все эти составляющие тщательно перемешиваются, полученную смесь подают в бетоносмеситель, предварительно загруженный оставшейся частью песка и воды, крупным заполнителем и еще раз вся эта смесь перемешивается.

Состав бетонной смеси должен обеспечивать заданные ей свойства, а также свойства затвердевшего бетона.

К бетонной смеси предъявляют определенные требования:

1) она должна сохранять однородность (при транспортировании, перегрузке и укладке в опалубку), которая обеспечивается связностью (нерасслаиваемостью) и водоудерживающей способностью. Все это достигается правильным подбором состава смеси, точностью дозировки составляющих и тщательным перемешиванием всех компонентов;

2) обладать удобоукладываемостью. Удобоукладываемость – это способность бетонной смеси под действием вибрации растекаться и заполнять форму. Она зависит от зернового состава смеси, количества воды, степени армирования, способов транспортирования и уплотнения смеси.

Все большее применение находит сухая строительная смесь (ССС) – смесь вяжущего, заполнителей, добавок, пигментов, отдозированных и перемешанных на заводе, и затворяемых водой перед употреблением. Точное дозирование компонентов позволяет получать более высокие технические характеристики готовой продукции по сравнению со смесями полученными, приготовляемыми на строительной площадке. Важным достоинством сухих смесей является возможность добавления в них химических добавок и микронаполнителей, как улучшающих их структуру, так и подготовленных для применения в холодное время года.

Технология транспортирования бетонных смесей

Транспортирование бетонной смеси включает в себя доставку ее от места приготовления на строительный объект, подачу смеси непосредственно к месту укладки или же перегрузку ее на другие транспортные средства или приспособления, при помощи которых смесь доставляют в блок бетонирования. Блоком бетонирования называют подготовленную к укладке бетонной смеси конструкцию или ее часть с установленной опалубкой и смонтированной арматурой.

На практике процесс доставки бетонной смеси в блоки бетонирования осуществляют по двум схемам:

— от места приготовления до непосредственной разгрузки в блок бетонирования;

— от места приготовления до места разгрузки у бетонируемого объекта, с последующей подачей бетона в блок бетонирования. Эта схема предусматривает промежуточную разгрузку бетонной смеси.

Транспортирование и укладку бетонной смеси необходимо осуществлять специализированными средствами, обеспечивающими сохранение заданных свойств бетонной смеси.

Транспортирование бетонной смеси от места приготовления до места разгрузки или непосредственно в блок бетонирования осуществляют преимущественно автомобильным транспортом, а транспортирование от места разгрузки в блок бетонирования – в бадьях кранами, подъемниками, транспортерами, бетоноукладчиками, вибропитателями, мототележками, бетононасосами и пневмонагнетателями.

Способ транспортирования бетонной смеси к месту ее укладки выбирают в зависимости от характера сооружения, общего объема укладываемой бетонной смеси, суточной потребности, дальности перевозки и высоты подъема. При любом способе транспортирования смесь должна быть защищена от атмосферных осадков, замораживания, высушивания, а также от вытекания цементного молока.

Допустимая продолжительность перевозки зависит от температуры смеси при выходе из смесителя: она не должна превышать 1 ч при температуре 20-30°С; 1,5 ч — 19-10°С; 2 ч — 9-5°С. Длительная перевозка по плохим дорогам приводит к ее расслаиванию. Поэтому в транспортных средствах без побуждения смеси в пути не рекомендуется перевозить на расстояние больше 10 км по хорошим дорогам и больше 3 км — по плохим.

Выбор транспортных средств осуществляют исходя из условий строящегося объекта: объема бетонных работ; срока их производства; расстояния перемещения; размера сооружения в плане и по высоте; ТЭП (производительности, скорости передвижения, удельной стоимости перевозки). Кроме того, необходимо учитывать также требования сохранения свойств бетонной смеси — недопущения распада, изменения однородности и консистенции.

Для перевозки смеси на объект широко применяют автомобильный транспорт – самосвалы общего назначения, бетоновозы и автобетоносмесители (миксеры).

Перевозка смеси самосвалами. Недостатки: возникают трудности по защите смеси от замерзания, высушивания, утечки цементного молока через щели в кузовах, необходимость ручной очистки кузова.

Перевозка бетонной смеси бетоновозами, оборудованными герметичными опрокидывающимися кузовами мульдообразной формы. Достоинства: перевозка смеси возможна на расстояние до 25-30 км, причем без расплескивания ее и вытекания цементного молока.

Перевозка смеси автобетоносмесителями (миксерами). Это наиболее эффективное средство транспортирования. Автобетоносмесители загружаются на заводе сухими компонентами и в пути следования или на стройплощадке приготавливают бетонную смесь. Вместимость автобетоносмесителей по готовому замесу от 3 до 10 м3. Перемешивание компонентов с водой обычно начинается за 30 – 40 мин до прибытия на объект. В автобетоносмесителях (миксерах) выгодно перевозить также готовые бетонные смеси вследствие имеющейся возможности их побуждения в пути за счет вращения барабана. Достоинства: дальность перевозки сухих компонентов смеси в автобетоносмесителях технологически не ограничена.

Доставленную на объект бетонную смесь можно выгружать непосредственно в конструкцию (при бетонировании конструкций расположенных на уровне земли или малозаглубленных) или перегружать в промежуточные емкости для последующей подачи на место бетонирования.

В бетонируемые конструкции смесь подают кранами в неповоротных или поворотных бадьях или ленточными конвейерами (транспортерами), бетононасосами и пневмонагнетателями (по трубам), звеньевыми хоботами и виброхоботами, ленточными бетоноукладчиками. Поворотные бадьи вместимостью 0,5 – 8 м3 загружают непосредственно из самосвалов или бетоновозов. Ленточные передвижные конвейеры применяют, когда подать смесь к месту укладки средствами доставки или в бадьях трудно или невозможно. Конвейерами длиной до 15 м подают смесь на высоту до 5,5 м. Для уменьшения высоты свободного падения смеси при выгрузке, применяют направляющие щитки или воронки. Недостаток: конвейеры в процессе бетонирования необходимо часто переставлять.

Поэтому более эффективны в этом отношении самоходные ленточные бетоноукладчики, смонтированные на базе трактора, оборудованные скиповым подъемником и ленточным конвейером длиной до 20 м. Для подачи смеси в конструкции, расположенных в стесненных условиях и в местах, не доступных для других средств транспорта применяют бетононасосы. Они подают смесь по стальному разъемному трубопроводу (бетоноводу) на расстояние по горизонтали до 300 м и по вертикали до 50 м. Также для бесперегрузочной подачи смеси и ее укладки используют пневмонагнетатели. Максимальная дальность транспортирования ими — 200 м по горизонтали или до 35 м по вертикали при подаче до 20 м3/ч. Для подачи и распределения смеси непосредственно на месте укладки при высоте 2 – 10 м применяют хоботы, представляющие собой трубопровод из конусных металлических звеньев и верхней воронки; виброхоботы, представляющие собой звеньевой хобот с вибратором. На загрузочной воронке вместимостью 1,6 м3 и секциях виброхобота диаметром 350 мм через 4-8 м устанавливают вибраторы-побудители, а также гасители.

Подачу и распределение бетонной смеси в конструкции на расстоянии до 20 м с уклоном к горизонту 5-20° обеспечивают виброжелобами в сочетании с вибропитателем вместимостью 1,6 м3. Им можно укладывать смеси до 5 м3/ч при угле наклона 5°, а при угле 15° — до 43 м3/ч.

ПРИГОТОВЛЕНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ

клинкер

Чтобы из таких разнородных по свойствам веществ, как вода, цемент, песок и щебень или гравий, получить материал с вполне определенными свойствами — бетон, нужно выполнить ряд операций. При этом важно соблюдать указания технических правил и инструкций. Производство бетона хотя и происходит часто непосредственно на строительной площадке, но и в этом случае напоминает нам любое заводское производство.
Из хорошего цемента и каменных материалов можно получить прочный и устойчивый бетон, но можно и испортить его, если нарушить правила приготовления и составления бетона. Прежде всего необходимо определить состав бетонной смеси — соотношение всех материалов для нее. Сколько нужно взять цемента и других материалов и в каком соотношении, определяет лаборатория, существующая на каждом строительстве. До подбора состава бетона должны быть известны требования к этому бетону. В проекте сооружения в зависимости от назначения бетона к нему предъявляются те или иные требования по прочности и другим техническим свойствам.
Прочность бетона указывается в виде марки. Долговечность бетона в большинстве случаев выражается в требовании к его морозостойкости. Для климатических условий нашей страны необходим бетон с очень высокой морозостойкостью. Чтобы бетон удовлетворял этим требованиям, должен применяться портланд-цемент определенного минералогического состава и марки не ниже 500; каменные материалы можно использовать только проверенные на морозостойкость, а водоцементное отношение смеси следует принять не выше 0,50. При соблюдении всех этих требований бетон будет обладать высокой морозостойкостью. Не менее важно при назначении состава бетона предусмотреть, чтобы свойства бетонной смеси соответствавали имеющимся механизмам для ее уплотнения и укладки.
Это соответствие достигается таким подбором состава смеси, который придает ей определенную подвижность. Скорость разжижения бетонной смеси при вибрировании называют еще удобоукладываемостью.
Подвижность бетонной смеси определяют следующим способом. Бетонной смесью наполняют металлическуюформу — конус, не имеющий дна и установленный на ровной подставке. Конус снимают и измеряют оседание (оплывание) бетонной смеси после его снятия. Подвижность бетонной смеси выражают в сантиметрах осадки смеси по сравнению с первоначальной высотой.
Для определения удобоукладываемости конус устанавливают в форму образцов — кубов с размером сторон 20 сантиметров. Форму с конусом закрепляют на лабораторной виброплощадке (рис. 11). Конус заполняют бетонной смесью, так же как и при определении подвижности, снимают форму-конус, включают виброплощадку и определяют время расплывания бетонной смеси в форме. Показателем удобоукладываемости является время в секундах, которое затрачивается на расплывание смеси в форме.

Рис. 11. Определение удобоукладываемости бетонной смеси:
слева — форма с конусом, заполненным бетонной смесью, до вибрирования;
справа — форма с бетонной смесью после вибрирования
Для обычного дорожного бетона применяется смесь с осадкой конуса 2-3 сантиметра и удобоукладываемостью 20-25 секунд. Для тонкостенных и густоармированных конструкций осадка конуса бетонной смеси должна составлять 5-6 сантиметров при удобоукладываемости 5-10 секунд.
Основное требование, которого обычно придерживаются при подборе состава бетона для дорожных покрытий и для армированных конструкций, — это заполнение всех пустот между частицами более крупного материала мелкими частицами. Кроме этого, необходимо создание смазывающего слоя из цементного теста на поверхности частиц заполнителя для получения подвижной смеси.

Рис. 12. Схема подбора состава бетона
Ha рис. 12 наглядно представлен ход подбора состава бетона. Сначала задаются количеством цемента или по вспомогательным таблицам подсчитывают количество воды, необходимое для данной смеси. Затем определяют водоцементное отношение — В/Ц. Это отношение очень важно для характеристики качества и свойств цементного камня и бетона. Понятно, что чем более разбавлен цементный клей, тем меньше его прочность. В практике подбора состава бетона заданной прочности пользуются построенными на основании опытных данных графиками зависимости прочности бетона от В/Ц. На рис. 13 приведен пример такого графика для бетонов на цементах разных марок и щебня. При большом объеме работ рекомендуется подбирать состав бетона заранее, в лаборатории, определяя зависимость прочности бетона от водоцементного отношения на опыте для данных материалов. Определив расход цемента и воды, рассчитывают количество минеральных материалов — песка и щебня — таким образом, чтобы их объем в сумме с объемом цементного теста составил 1000 литров (1 кубометр). После предварительных расчетов обязательно производят пробное затворение бетонной смеси с проверкой ее удобоукладываемости и с изготовлением контрольных образцов. Если при проверке удобоукладываемость бетонной смеси окажется отличающейся от заданной, производят исправление состава бетона изменением содержания в нем цемента и воды, оставляя неизменным водоцементное отношение.

Рис. 13. График зависимости марки бетона от водоцементного отношения для цементов разных марок (цифры над кривыми обозначают марку цемента).
Когда установлен состав бетона, он передается на бетонный завод. Для точного отвешивания составляющих на современных бетонных заводах применяются автоматические весовые дозаторы, которые устанавливаются для отвешивания заданной порции любого сыпучего материала или воды. На небольших бетоносмесительных установках пользуются более простыми дозаторами, например бункерами или ящиками, смонтированными на обычных сотенных весах.
Точное отмеривание составных частей бетона необходимо для того, чтобы его свойства совпадали с заданными и гарантировалась необходимая однородность смеси. Кроме того, неточность в дозировании ведет к перерасходу цемента — наиболее дорогой составной части бетона. Поэтому современные технические правила требуют обязательного применения несовой дозировки всех материалов.
Следующая операция это перемешивание бетонной смеси. Перемешивание производится в специальных машинах — бетономешалках. Наша промышленность для разных условий работы выпускает передвижные и стационарные бетономешалки разной мощности с объемом смесительного барабана от 100 до 4500 литров. Для приготовления жестких смесей выпускаются бетономешалки с принудительным перемешиванием. Обычные бетономешалки перемешивают бетонную смесь за счет переваливания ее лопастями при вращении барабана. На рис. 14 показаны два вида наиболее распространенных бетономешалок. После перемешивания смесь выгружается путем наклона барабана при его грушевидной форме или через лоток, вдвигаемый внутрь барабана.

Рис. 14. Бетономешалки различной конструкции
Обычные бетономешалки работают по такому периодическому циклу. Но существуют и бетономешалки непрерывного действия, имеющие значительно большую производительность при меньших размерах.
Производительность бетономешалки периодического действия изменяется в зависимости от их емкости. При средней емкости она вмещает при загрузке 1200 литров сухих материалов и выдает около 800 литров готовой бетонной смеси. Ее часовая производительность составляет примерно 15 кубометров смеси. Бетономешалка непрерывного действия более экономична и проектируется на производительность 100-200 кубометров в час.
В дорожном строительстве широко применяются передвижные бетономешалки, так как при поступлении материалов железнодорожным или водным транспортом и больших расстояниях от баз до места укладки перевозка бетонной смеси затрудняется и становится технически недопустимой. При длительной перевозке смеси изменяется ее подвижность и ухудшается качество; поэтому дорожники стремятся перевозить сухие материалы, а смешивать их на месте укладки в передвижной бетономешалке.
Последнее достижение техники в области приготовления бетона — современные автоматизированные заводы для крупных строек. Круглые сутки на таком заводе работают затворы дозаторов, сыплется с грохотом в бункеры щебень и песок, льется вода. Готовая бетонная смесь вываливается в кузова мощных самосвалов, которые везут ее на сооружения, выгружают и снова возвращаются на завод.
Работы по дальнейшему усовершенствованию способов приготовления и укладки бетонной смеси продолжаются.
Чтобы плотно уложить бетонную смесь при наименьшем содержании в ней воды, а следовательно, при наименьшем расходе цемента, в настоящее время широко применяется вибрирование бетонной смеси. В чем же заключается его действие. Каждому известно, что встряхивание зернистого материала, например сухого песка, позволяет поместить и один и тот же ящик гораздо больше материала, чем без такого потряхивания: материал укладывается плотнее. Если встряхивать с большой частотой бетонную смесь, то цементным раствор разжижается, и смесь приобретает свойства жидкости. В таком состоянии бетонная смесь плотно заполняет несь объем опалубки, не оставляя в ней пустот — раковин.
Для придания вибрации бетонной смоги применяются специальные механизмы — вибраторы.
Вибратор совершает несколько тысяч колебаний в минуту, и эти колебания передаются окружающей его бетонной смеси. Смесь, приобретая свойства тяжелой жидкости, растекается по опалубке, заполняя ее и обволакивая арматуру. Щебет, и гравий при этом тонут в цементном растворе и равномерно распределяются по всей массе бетона.
Применяя вибрацию, можно уложить значительно менее подвижные смеси, чем вручную. Уменьшая количество воды для таких смесей, мы улучшаем технические свойства бетона. Поэтому вибрированный бетон обладает более высоким качеством по сравнению с бетоном, уложенным вручную.
Наша промышленность выпускает различные виды вибраторов, предназначенных для укладки бетона в массивные и тонкостенные, неармированные и армированные конструкции. На рис. 15 показан внешний вид внутреннего и поверхностного вибраторов для уплотнения бетонной смеси.

Рис. 15. Внешний вид вибраторов:
а-внутренний вибратор;
б — поверхностный вибратор
Внутренний вибратор при работе погружается в бетонную массу. Для конструкции небольшой толщины и с большой горизонтальной поверхностью, как, например, дорожные покрытия, плиты мостов и перекрытий и т. п., применяются так называемые поверхностные вибраторы (изображен на рис. 15, б), прикрепленные к площадке, которая ставится на поверхность бетона. Колебания площадки передаются бетонной смеси. Они наиболее широко раопространены в дорожном строительстве. Для уплотнения бетона в изделиях форма с изделием устанавливается на специальный вибростол. При включении вибратора колебаниям подвергается вся форма вместе с бетонной смесью; в результате достигается высокая степень уплотнения. Можно передать колебания бетонной смеси и закрепив вибратор на опалубке; такие вибраторы называются наружными или тисковыми, так как крепятся к опалубке при помощи тисков.
Техника уплотнения бетона, особенно при изготовлении сборных бетонных изделий, быстро совершенствуется: увеличиваются мощность и частота колебаний вибраторов, вводится одновременное вибрирование на вибростоле и поверхностным вибратором, вибрирование с пригрузкой бетонной смеси по всей площади изделия. Можно предполагать, что в ближайшие годы технология укладки и уплотнения бетона сделает значительный шаг вперед на пути дальнейшего технического прогресса.
При строительстве дорог применяются сложные комплексные бетоноотделочные машины, производящие разравнивание смеси, уплотнение ее вибрированием и трамбованием, профилирование поверхности и трамбование ее. Современный агрегат для устройства цементобетонного дорожного покрытия (рис. 16) не уступает по сложности выполняемых операций и эффективности работы зерновым и угольным комбайнам.

Рис. 16. Дорожный бетоноукладчик
Весь цикл устройства дорожного покрытия выполняется несколькими машинами. По профилированному и уплотненному основанию устанавливаются рельс-формы; они отграничивают полосу будущего покрытия проезжей части, являются опалубкой для плиты дорожного покрытия и в то же время служат рельсами для движения бетоноукладочных машин. Цепочка автомобилей-самосвалов доставляет бетонную смесь с завода и сбрасывает ее в ковш распределителя. Из ковша смесь перегружается в бункер-распределитель и укладывается п рыхлом состоянии на основание между рельс-формами слоем определенной толщины. Вслед за распределителем движется бетоноотделочная машина, уплотняющая, выравнивающая и профилирующая покрытие; за ней передвигаются устройства для нарезки температурных швов. За сутки такой агрегат может пройти 300 метров, оставив после себя готовое дорожное покрытие. После укладки бетона поверхность его закрывают слоем песка или пленкой какого-либо лака или битума, предохраняя этим от высыхания. В случае когда укрытие сделано песком, его регулярно поливают водой. Через 20 суток разрешается открывать движение по дороге, если стояла теплая погода с температурой воздуха не ниже 15°.
Для средней полосы СССР продолжительность строительного сезона составляет около 200 суток. За это время один комплект машин сможет приготовить 60 километров первоклассной дороги. А какое огромное количество строительных материалов надо перевезти для этого! Только для сооружения покрытия понадобится свыше 3500 тонн материалов на километр дороги, а на все протяжение дороги — свыше 200 000 тонн. Для перевозки всей этой массы песка, щебня, бетонной смеси и т. п. потребуется около 40 000 рейсов мощных самосвалов.
Далее: СОЗРЕВАНИЕ БЕТОНА

AquaTec — это трехслойная водонепроницаемая супердиффузионная мембрана, обеспечивающая полную гидроизоляцию кровли и надежный вывод водного пара из кровельной системы. Благодаря высокой паропропускающей способности мембраны AquaTec могут быть смонтированы непосредственно на …

На сегодняшний день Zambelli – одна из самых распространенных торговых марок в Европе. Под этим знаменитым брендом производятся водосточные аксессуары для 400 немецких кровельных компаний, а за пределами Германии, приблизительно …

С открыванием по центральной оси Наиболее популярные модели VELUX. Удобная ручка в верхней части окна позволяет установить его на оптимальной высоте, а также разместить под окном мебель. Раму окна можно …

Приготовление бетонных смесей

Навигация:
Главная → Все категории → Бетонная смесь

Приготовление бетонных смесей Приготовление бетонных смесей

Приготовление бетонных смесей на заводах ЖБИ производят на специальных бетоносмесительных узлах (БСУ), бетоносмесительных цехах или бетоносмесительных отделениях.

В состав БСУ входят: склады заполнителей, вяжущих, добавок, устройства для их подготовки, надбункерное, бункерное, дозаторное, смесительное отделения, отделение выдачи готовой смеси, система автоматики и необходимые транспортные средства.

На БСУ производятся следующие основные процессы и операции: прием исходных материалов из транспортных средств, их хранение и переработка, сортировка и распределение по отсекам, бункерам, силосам, резервуарам, при необходимости подогрев, размораживание, оттаивание, подача к расходным бункерам, определение влагосодержания материалов, дозирование, смешивание, выгрузка готовой смеси, регулярная очистка рабочих поверхностей и полостей от налипших материалов и смеси и их регенерация.

БСУ классифицируются по ряду признаков.

По назначению: центральные районные бетонные и растворные заводы; то же, приобъектные, бетоносмесительные узлы заводов сборного железобетона; установки сухих смесей.

По принципу работы: цикличного действия (загрузка, смешивание и выгрузка проводятся периодически, причем каждая последующая порция загружается только после выгрузки предыдущей) и непрерывного действия (загрузка, смешивание и выгрузка проводятся непрерывно).

По годовому объему производимой смеси: малой производительности (до 100 тыс. м3 ), средней ( 100 – 300 тыс. м 3) и большой (свыше 300 тыс. м3) в год.

По компоновке оборудования: – одноступенчатые (высотные) (рис. 3.1), в которых исходные материалы поднимаются однократно, а затем под действием силы тяжести опускаются. Технологический процесс приготовления бетонной смеси состоит из четырех последовательных стадий: приемки, аккумулирования и дозировки компонентов, приготовления и выдачи бетонной смеси. На данной схеме предусмотрена операция механохимической активации цемента; – двухступенчатые (партерные) (рис. 3.2), в которых исходные сыпучие материалы поднимаются дважды: первоначально в расходные бункера и вторично из них после дозирования в смесители. После дозирования составляющие подают конвейерами или скиповыми подъемниками. Такая компоновка требует больше механизмов, производственных площадей и обслуживающего персонала.

В настоящее время одноступенчатую компоновку технологического оборудования используют, как правило, на БСУ большой производительности, а двухступенчатую — на установках малой производительности.

Стадии процесса:
1 – приемка материалов; II – аккумулирования и дозирования компонентом; III – перемешивание смеси; IV – выдача смеси; 1 – пневмотранспорт цемента; 2,4 – циклон и фильтры; 3 – питатель; 5 – загрузочное устройство; 6 -транспортер; 7 – емкости для воды и жидких добавок; емкости для хранения материалов; 9, 10 – верхние и нижние ограничители уровня; 11,12,13,14 – дозаторы; 15 – загрузочная воронка; 16 -перекидной клапан; 17 – бетономешалки; 18 – раздаточные бункера; 19 – устройство для активации цемента

Рис. 3.2. Технологическая схема двухступенчатой (партерной) смесительной установки: 1- склад цемента; 2- винтовой конвейер; 3- дозировочное смесительное отделение; 4-6 – дозаторы, соответственно, цемента, воды, заполнителей; 7 – склад заполнителей; 8- ленточный конвейер; 9- смеситель

По схеме расположения смесительных машин в плане:
— линейные однорядные, когда для каждой смесительной машины, необходим один комплект дозаторов с расходными бункерами, и двухрядные, когда один комплект расходных бункеров и дозаторов обслуживает две смесительные машины;
— гнездовые, когда вокруг вертикальной оси предприятия устанавливают 3—5 смесительных машин, обслуживаемых поочередно одним комплектом дозаторов.

По способу управления производственными процессами: на механизированные, автоматизированные и заводы-автоматы.

На механизированных установках основные технологические процессы по транспортированию, погрузочно-разгрузочным операциям осуществляются машинами, управляемыми, как правило, вручную. На автоматизированных установках и в цехах все операции подачи, перегрузки, дозирования исходных материалов, приготовления и выгрузки готовых смесей полностью автоматизированы. Управление этими процессами производится дистанционно при визуальном наблюдении за течением технологического процесса. В системе автоматики предусмотрены автоблокировка и сигнальная связь. На заводах-автоматах все процессы полностью автоматизированы.

Приготовление бетонных смесей в БСУ происходит следующим образом. Прием материалов со склада и распределения по бункерам осуществляются в верхнем надбункерном этаже. Здесь размещаются разгрузочные устройства и приводы наклонных ленточных транспортеров и вертикальных ковшовых элеваторов, а также распределительные устройства – поворотные воронки для заполнителей, короткие шнеки для распределения цемента и других порошкообразных материалов по бункерам. При пневматическом транспорте цемента в надбункерном этаже располагают циклоны и матерчатые фильтры для последующей очистки воздуха от цементной пыли. Цемент, отделенный от воздуха, поступает в расходные бункеры.

Расходные бункеры разделены на отсеки по числу исходных материалов или отдельно дозируемых фракций заполнителей. Углы наклона днищ расходных бункеров обычно больше углов естественного откоса соответствующего материала и равны около 50° для крупных, 55° для мелких заполнителей, около 60° для цемента.

Течки бункеров оборудуются секторными затворами, а также питателями, например, короткими шнековыми или барабанными для цемента и порошкообразных добавок. Под каждой течкой располагается дозатор, соответствующий данному материалу.


Похожие статьи:
Контроль прочности бетона

Навигация:
Главная → Все категории → Бетонная смесь

Статьи по теме:

Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум

Конструирование бетонной смеси стало еще проще

Бетонная смесь представляет собой комбинацию пяти основных элементов в различных пропорциях: цемент, вода, крупнозернистые заполнители, мелкие заполнители (например, песок) и воздух. Дополнительные элементы, такие как пуццолановые материалы и химические добавки, также могут быть включены в смесь для придания ей определенных желаемых свойств. В то время как дизайн бетонной смеси — это процесс выбора ингредиентов для бетонной смеси и определения их пропорций. При разработке смеси вы всегда должны учитывать желаемую прочность, долговечность и удобоукладываемость бетона для рассматриваемого проекта.

Излишне говорить, что все производители готовых смесей стремятся найти идеальные пропорции этих ингредиентов, чтобы оптимизировать свои бетонные смеси и придать бетону прочность, долговечность, удобоукладываемость и другие желаемые свойства. Важно оптимизировать бетон, чтобы обеспечить наименьшую стоимость при сохранении максимальной прочности смеси. Это далеко не просто, так как каждое добавление или вычитание из бетонной смеси влечет за собой корректировку компонентов, что делает процесс очень сложным и неэффективным.Решением является приложение Giatec Concrete Hub.

Конструкция бетонной смеси

Проект бетонной смеси часто ошибочно называют «проектированием цементной смеси». Однако цемент — это просто один из ингредиентов бетона. Это связующее вещество, которое позволяет бетону схватываться, затвердевать и прилипать к другим материалам. Следовательно, он не может и не должен использоваться взаимозаменяемо с конструкцией бетонной смеси.

Расчет бетонных смесей

Бесплатное приложение Concrete Hub от

Giatec теперь включает новый инструмент для смешивания, который позволяет быстро и легко проектировать бетонную смесь.Нет необходимости иметь под рукой стандарт ACI — приложение предоставляет все рекомендации и выполняет все расчеты за вас.

Как создать бетонную смесь

В целом бетонные смеси должны соответствовать рекомендациям (Комитет ACI, 2009). Бетонную смесь можно спроектировать по таблицам и расчетам, приведенным в стандарте.

Все бетонные смеси обладают уникальными свойствами, процесс проектирования может быть трудоемким и сложным. Однако приложение Concrete Hub решает эти проблемы, связанные с созданием уникальной бетонной смеси.

Инструмент для проектирования бетонных смесей Concrete Hub

Приложение Concrete Hub теперь предоставляет простой, быстрый и бесплатный способ выполнить предварительное проектирование смешивания. В приложении также есть надстройка, позволяющая создавать пропорции для дизайна смеси, используя метод абсолютного объема или веса.

Приложение выполняет все вычисления в единицах СИ или имперских единицах в соответствии со стандартом ACI 211.1-91 и предоставляет рекомендации стандарта на каждом этапе с помощью значка «Справка».После завершения проектирования бетонной смеси приложение создает сводный файл, которым можно легко поделиться.

Узнайте о датчиках зрелости бетона

Простое проектирование бетонной смеси

Легко контролируйте прочность бетона с помощью SmartRock! Узнайте больше здесь!

Шаг 1: Падение потока

Первый шаг приложения требует от вас определения максимальной и минимальной осадки для свойств свежей смеси.

  • Если размеры потока неизвестны, вы можете использовать значок «Справка», чтобы определить тип элемента, который выводит соответствующие требования к осадке.
  • Осадка бетона отражает текучесть / удобоукладываемость бетонной смеси. Например, более высокая просадка позволяет лучше размещать в перегруженных армированных элементах.

* Справочное руководство основано на Таблице 6.3.1 (Таблица A1.5.3.1) стандарта ACI.

Источник: Стандартная практика выбора пропорций для нормального, тяжелого и массивного бетона (ACI 211.1-91)

Шаг 2: Размер заполнителя

Вам также потребуется определить размер заполнителя, необходимый для расчета смеси.

  • Как правило, максимальный размер крупного заполнителя определяется ограничениями поперечного сечения конструкции и конструкции арматуры.
  • Увеличение размера заполнителя обычно более экономично, поскольку снижает количество цемента на единицу объема; однако это может повлиять на удобоукладываемость смеси. Напротив, уменьшение максимального размера крупного заполнителя позволяет вашей бетонной смеси достичь более высокой прочности при эквивалентном водоцементном соотношении.

* Значок справки, доступный на этой странице, предлагает различные размеры агрегатов в зависимости от ограничений, указанных в Таблице 6.3.3 (A1.5.3.3)

Источник: Стандартная практика выбора пропорций для нормального, тяжелого и массивного бетона (ACI 211.1-91)

Шаг 3: Смешивание содержания воды и воздуха

Теперь вы получаете первую оценку количества воды, необходимого для получения подходящей удобоукладываемости для вашей смеси, на основе оседания потока и размера заполнителя.

  • Приложение Concrete Hub также предлагает количество захваченного воздуха, необходимого для бетона без или с воздухововлекающими добавками.
  • Захваченный воздух является важным параметром, когда бетонная конструкция подвергается воздействию замерзающих или противообледенительных солей.В таких условиях повышенное содержание воздуха увеличит прочность бетона, поскольку оно позволяет воде расширяться в захваченном воздухе при замерзании. Это снижает внутреннее давление, вызванное образованием льда.
  • В меню «Справка» на этом этапе автоматически вычисляется вес воды и необходимое количество захваченного воздуха на основе рекомендованных значений в таблицах 6.3.3 / A1.5.3.3 комитета ACI.
Бетон с воздухововлекающими добавками, Фото предоставлено Portland Cement Association (PCA)

Шаг 4: Прочность бетона и соотношение вода / цемент

Соотношение вода / цемент является наиболее важным параметром при проектировании бетонной смеси; от него зависит прочность, долговечность и удобоукладываемость бетонной смеси.Здесь вам нужно будет ввести требуемую прочность на сжатие и соответствующее водоцементное соотношение.

  • Например, уменьшение водоцементного отношения повысит прочность бетона и обеспечит лучшую долговечность. Однако уменьшение водоцементного отношения также может значительно снизить удобоукладываемость бетона. В этих случаях одним из возможных решений является добавление в смесь восстановителя воды (см. Шаг 7).
  • Используя опцию Help, вы можете выбрать желаемую прочность на сжатие и получить соответствующее водоцементное соотношение, рассчитанное на основе таблицы 6.3.4 (a) A1.5.3.4 (a)). Кроме того, вы получите рекомендации по максимально допустимому соотношению вода / цемент в зависимости от экспозиции конструкции (Таблица 6.3.4 (b) / A1.5.3.4 (b)).
  • Используя введенные данные, приложение рассчитает необходимое количество цемента. Обратите внимание, что количество цемента можно уменьшить, добавив в смесь пуццолановые материалы.
Источник: Стандартная практика выбора пропорций для нормального, тяжелого и массивного бетона (ACI 211.1-91) Источник: Стандартная практика выбора пропорций для нормального, тяжелого и массивного бетона (ACI 211.1-91)
Шаг 4.1: Пуццолановые материалы
Летающий пепел. Фото: IndiaMart
  • Этот шаг также дает вам возможность включить в смесь пуццолановые материалы, такие как летучая зола, пары кремнезема или шлак.
  • Использование пуццоланового материала для замены части цемента более экологично и экономично. Как правило, он замедляет механизм отверждения и придает бетону улучшенные свойства.
  • Вы можете выбрать предпочтительный метод расчета. На основе удельного веса пуццоланового материала будет рассчитано новое скорректированное соотношение вода / вяжущий материал, количество пуццоланового материала и скорректированный вес цемента.

Шаг 5: грубый заполнитель

Теперь вам необходимо определить удельный вес крупного заполнителя, модуль тонкости и объем крупного заполнителя на объем бетона.

  • После этого приложение выведет необходимое количество грубого заполнителя.
  • Параметр «Справка» позволяет выбрать размер крупного заполнителя и модуль тонкости мелкого заполнителя; Затем он выводит объем грубого заполнителя, полученного сушкой в ​​печи.
  • Расчет основан на значениях из Таблицы 6.3.6 / A1.5.3.6. Эта таблица основана на удобоукладываемости бетона.
Источник: Стандартная практика выбора пропорций для нормального, тяжелого и массового бетона (ACI 211.1-91)

Шаг 6: Мелкий заполнитель

Количество мелкого заполнителя рассчитывается по-разному в зависимости от выбранного вами метода расчета (на вес или на объем).

  • Объемный метод рассчитывает количество мелкого заполнителя на основе 1 ярда3 (1 м3) бетона, тогда как весовой метод выполняет расчет на основе оценки веса бетона.
  • В зависимости от типа бетона (без воздухововлекающих материалов или с воздухововлекающими добавками) первая оценка веса бетона может быть рассчитана с использованием таблицы ACI 6.3.7.1 / A1.5.3.7.1, которая приведена в разделе «Помощь» в Step 6.

Теперь вы получили; расчетное количество мелкого заполнителя, необходимого для предлагаемой бетонной смеси, необходимое для окончательных расчетов.

Источник: Стандартная практика выбора пропорций для нормального, тяжелого и массивного бетона (ACI 211.1-91)

Шаг 7: Поправка на влажность в заполнителях

На последнем этапе расчетов регулируется количество воды в смеси в зависимости от введенного содержания влаги и степени поглощения влаги крупными и мелкими заполнителями.

  • Важно учитывать количество воды, которую заполнители дают смеси и извлекают из смеси, потому что это вызывает колебания в соотношении вода / цемент.
  • Приложение Concrete Hub вычисляет новое количество воды, крупного и мелкого заполнителей на основе входных значений.
  • Количество воды можно дополнительно уменьшить с помощью химических добавок, таких как водоредуктор.
Шаг 7.1: Химические добавки

Этот шаг дает вам возможность добавить в состав смеси водоредуктор, воздухововлекающие добавки или другие химические добавки.

  • Добавление водоредуктора позволяет поддерживать постоянное водоцементное соотношение для меньшего цементного отношения с ухудшением прочности и повышением удобоукладываемости.
  • Добавки с воздухововлекающими добавками могут быть очень полезны при попытке увеличить прочность и удобоукладываемость бетонной смеси.

Шаг 8: Краткое проектирование

Наконец, последняя часть процесса — это получение итогового отчета о ваших результатах.

  • Вам будет предложено ввести требуемый объем вашей бетонной партии.
  • После этого приложение отобразит подробную информацию о вашей бетонной смеси и количество каждого материала, необходимого для указанного объема бетона.
  • Затем вы можете отправить итоговый отчет о расчете смеси своей команде по электронной почте.

Приложение «Концентратор для бетона» предоставляет бесплатный, быстрый и простой процесс создания конструкции бетонной смеси. Простое и эффективное приложение выполняет все расчеты, а затем готовит сводный отчет по вашей смеси

.

Готовы начать? Загрузите приложение Concrete Hub на:

Источники:
https: // www.Concrete.org/
* Примечание редактора: этот пост был первоначально опубликован в мае 2018 года и был обновлен для обеспечения точности и полноты.

Как делают бетон

В своей простейшей форме бетон представляет собой смесь пасты и заполнителей, или горных пород. Паста, состоящая из портландцемента и воды, покрывает поверхность мелких (мелких) и крупных (крупных) заполнителей. В результате химической реакции, называемой гидратацией, паста затвердевает и набирает прочность, образуя каменную массу, известную как бетон.

В этом процессе кроется ключ к замечательным свойствам бетона: он пластичен и пластичен при повторном смешивании, прочен и долговечен при затвердевании. Эти качества объясняют, почему из одного материала, бетона, можно строить небоскребы, мосты, тротуары и супермагистрали, дома и плотины.

Дозирование

Ключ к получению прочного и долговечного бетона заключается в тщательном дозировании и смешивании ингредиентов. Смесь, в которой недостаточно пасты, чтобы заполнить все пустоты между заполнителями, будет трудно разместить, и она приведет к образованию шероховатых поверхностей и пористого бетона.Смесь с избытком цементного теста легко укладывается и дает гладкую поверхность; тем не менее, получаемый бетон не является рентабельным и может более легко треснуть.

Химический состав портландцемента оживает в присутствии воды. Цемент и вода образуют пасту, которая покрывает каждую частицу камня и песка — агрегаты. В результате химической реакции, называемой гидратацией, цементное тесто затвердевает и приобретает прочность.

Качество пасты определяет характер бетона.Прочность пасты, в свою очередь, зависит от соотношения воды и цемента. Водоцементное соотношение — это вес воды для затворения, деленный на вес цемента. Высококачественный бетон получают за счет максимального снижения водоцементного отношения без ущерба для удобоукладываемости свежего бетона, что позволяет его правильно укладывать, укреплять и выдерживать.

Правильно подобранная смесь обладает желаемой удобоукладываемостью для свежего бетона и необходимой прочностью и прочностью для затвердевшего бетона.Обычно смесь содержит от 10 до 15 процентов цемента, от 60 до 75 процентов заполнителя и от 15 до 20 процентов воды. Вовлеченный воздух во многих бетонных смесях также может составлять от 5 до 8 процентов.

Прочие ингредиенты

В качестве воды для замешивания бетона можно использовать практически любую питьевую природную воду без ярко выраженного вкуса или запаха. Избыточные примеси в воде для смешивания могут не только повлиять на время схватывания и прочность бетона, но также могут вызвать выцветание, окрашивание, коррозию арматуры, нестабильность объема и снижение долговечности.Спецификации бетонной смеси обычно устанавливают пределы содержания хлоридов, сульфатов, щелочей и твердых частиц в воде для смешивания, если не могут быть проведены испытания для определения влияния примесей на конечный бетон.

Хотя большая часть питьевой воды подходит для смешивания бетона, заполнители выбираются тщательно. Заполнители составляют от 60 до 75 процентов от общего объема бетона. Тип и размер используемого заполнителя зависит от толщины и назначения конечного бетонного продукта.

Относительно тонкие строительные секции требуют небольшого крупного заполнителя, хотя заполнители диаметром до шести дюймов использовались в больших плотинах.Для эффективного использования пасты желательна непрерывная градация размеров частиц. Кроме того, заполнители должны быть чистыми и не содержать каких-либо веществ, которые могут повлиять на качество бетона.

Начало гидратации

Вскоре после объединения заполнителей, воды и цемента смесь начинает затвердевать. Все портландцементы представляют собой гидравлические цементы, которые затвердевают в результате химической реакции с водой, вызывающей гидратацию. Во время этой реакции на поверхности каждой частицы цемента образуется узел.Узел растет и расширяется, пока не соединится с узлами других частиц цемента или не прилипнет к соседним агрегатам.

После того, как бетон тщательно перемешан и станет пригодным для обработки, его следует укладывать в формы до того, как смесь станет слишком густой.

Во время укладки бетон уплотняется, чтобы уплотнить его внутри форм и устранить возможные дефекты, такие как соты и воздушные карманы.

Для плит бетон оставляют стоять до тех пор, пока пленка поверхностной влаги не исчезнет, ​​затем используется деревянная или металлическая ручная терка для сглаживания бетона.Плавление дает относительно ровную, но слегка шероховатую текстуру, которая имеет хорошее сопротивление скольжению и часто используется в качестве окончательной отделки фасадных плит. Если требуется гладкая, твердая, плотная поверхность, после затирки следует затирка сталью.

Отверждение начинается после того, как открытые поверхности бетона достаточно затвердеют, чтобы противостоять образованию повреждений. Отверждение обеспечивает постоянную гидратацию цемента, так что бетон продолжает набирать прочность. Бетонные поверхности обрабатывают путем опрыскивания водяным туманом или использования влагоудерживающих тканей, таких как мешковина или хлопчатобумажные коврики.Другие методы отверждения предотвращают испарение воды за счет герметизации поверхности пластиком или специальными спреями, называемыми отвердителями.

Для защиты бетона используются специальные методы отверждения в очень холодную или жаркую погоду. Чем дольше бетон будет оставаться влажным, тем прочнее и долговечнее он станет. Скорость затвердевания зависит от состава и крупности цемента, пропорций смеси, а также от влажности и температурных условий. С возрастом бетон продолжает укрепляться.Большая часть гидратации и увеличения прочности происходит в течение первого месяца жизненного цикла бетона, но гидратация продолжается медленнее в течение многих лет.


Узнайте, как цемент и бетон формируют мир вокруг нас>

Узнайте больше о преимуществах устойчивости цемента и бетона>

5 шагов, которые сделают хорошую бетонную смесь

Когда вы планируете купить квартиру или новый дом, какую первую мысль вы ищете?

Это интерьер или внешний вид дома, или вы копаете глубже?

Что ж, большинство из вас покупают активы, просто глядя на внешние украшения.Также вы проверяете, удовлетворяет ли дом, который вы собираетесь купить, вашим потребностям. Но самый важный момент, который вы упускаете, — это фундамент, на котором построен дом. В основе лежит ультиматум, на котором стоит квартира или дом. Бетон — единственный материал, который кладется в основу. Это смесь цемента, песка, гравия и воды в определенных пропорциях. Ниже приведены этапы бетонирования:

# 1 Дозирование

Дозирование — это метод измерения материалов, используемых при приготовлении бетона, таких как цемент, грубый заполнитель, песок и вода.Для приготовления цемента важно добавить все ингредиенты в нужном количестве. Дозирование включает два других метода, а именно дозирование по объему и дозирование по весу.

Различие между двумя процессами бетонирования заключается в том, что метод объемного дозирования измеряет объем материалов, входящих в состав бетонной смеси. Напротив, метод весового дозирования измеряет вес ингредиентов.

# 2 Смешивание

Для приготовления готового бетона необходимо тщательное перемешивание.Все материалы, добавленные для бетонирования, необходимо тщательно перемешать. Отсутствующий процесс должен продолжаться до тех пор, пока цвета всех ингредиентов не будут равномерно смешаны, чтобы сформировать один цвет, и пока не будет согласованности в этом вопросе. Смешивание может осуществляться двумя способами: ручное перемешивание и машинное перемешивание. Если бетон требуется в больших масштабах, лучшим вариантом будет использование машин для смешивания бетона. Примечательным моментом является то, что если вы хотите добиться максимального качества всех добавленных материалов, лучше сначала смешать материалы в сухом состоянии, а затем добавить к нему воду и затем перемешать для использования.

# 3 Транспорт

После того, как процесс смешивания выполнен ответственно, пора переносить его на место строительства. Этот процесс преднамеренного переноса бетона после его тщательного перемешивания на строительную площадку называется транспортировкой. Затем бетон равномерно укладывается в каркас там, где это необходимо. Далее транспортировка может осуществляться двумя способами:

  • Ручная транспортировка: Здесь смесь доставляется на площадку вручную, и на это уходит достаточно времени, так как человеку, ответственному за эту задачу, может потребоваться нечеткое время, чтобы добраться до места.
  • Механическая транспортировка: здесь бетонная смесь доставляется на площадку на колесах, поэтому транспортировка из одного места в другое занимает меньше времени.

# 4 Уплотнение

Если фундамент не прочный, здание на нем может столкнуться с множеством факторов риска. Чтобы избежать таких обстоятельств, требуется процесс уплотнения. Задача уплотнения — аккуратно удалить все пузырьки воздуха из бетонной смеси, которую предполагается уложить в каркас кирпичей.Разрушение этих пузырей придаст бетонному материалу больше мощности и прочности, так что он будет стоять прямо и омолодит все здание.

# 5 Отверждение

Последний и последний процесс — лечение. Здесь бетонная смесь пока задерживает в себе влагу, так что внутренняя часть конструкции хорошо увлажняется. Без гидратации здание вряд ли будет достаточно прочным, чтобы противостоять всем стихийным бедствиям и антропогенным воздействиям.Если отверждение не будет выполнено эффективно, конструкция станет хрупкой. Лечение — процедура, требующая много времени. Обычному сульфатостойкому цементу требуется восемь дней, а низкотемпературному цементу — 14 дней, чтобы быть готовым к использованию.

Важность проектирования бетонной смеси

Зачем нужен хороший товарный бетон

Хорошая конструкция бетонной смеси создает основу надежной инфраструктуры.

Конструирование бетонной смеси включает в себя процесс приготовления, в котором смесь ингредиентов создает необходимую прочность и долговечность бетонной конструкции.Поскольку каждый ингредиент в смеси имеет разные свойства, создать отличную бетонную смесь — непростая задача. Крайне важно, чтобы все ингредиенты были протестированы для определения их физических свойств и несущей способности в месте расположения проекта.

Проверяемые ингредиенты: вода, мелкий заполнитель (песок), крупный заполнитель, цемент, химикаты, арматура и почва.

Значения физических свойств, полученные после испытаний, будут использоваться в качестве основы для всех соображений по проектированию бетонной смеси.Это обеспечит звук конструкции и предотвратит сбой микса. Важно отметить, что ингредиенты для смеси могут отличаться от одного места проекта к другому, поэтому физические свойства должны быть проверены на соответствие требованиям, указанным для каждого места.

Виды бетонных смесей

Два типа бетонной смеси — это бетон с нормальными эксплуатационными характеристиками и бетон с высокими эксплуатационными характеристиками, и они характеризуются своей прочностью на сжатие:

Бетон нормальных характеристик

Бетонная смесь с нормальными эксплуатационными характеристиками имеет прочность в диапазоне от 20 до 40 МПа.Это наиболее используемая смесь из двух. Бетон с нормальными эксплуатационными характеристиками обладает хорошей удобоукладываемостью, если все ингредиенты смеси находятся в точных пропорциях. Свежеприготовленный бетон должен быть пластичным или полужидким, чтобы его можно было формовать.

Высококачественный бетон

Высокопроизводительная бетонная смесь имеет эксплуатационную прочность выше 40 МПа. Основная цель использования высококачественного бетона — снизить вес, ползучесть или проницаемость, а также повысить долговечность конструкции.Как и обычная бетонная смесь, эта смесь должна быть пластичной или полужидкой в ​​свежем виде, чтобы ее можно было формовать.

Поскольку высокоэффективный бетон имеет высокое содержание цемента, он часто липкий, и его трудно обрабатывать и укладывать. Тем не менее, это не приводит к растеканию цемента, с чем может столкнуться бетон с нормальными эксплуатационными характеристиками.

Факторы, влияющие на конструкцию бетонной смеси

Прочность и долговечность бетонной смеси зависят от следующих факторов:

Маркировка: Прочность бетона измеряется в Н / мм2 при испытании после отверждения в любой отвердевшей среде.Выбор марки бетона зависит от его использования.

Выбор цемента: Выбор цемента зависит от использования. Цемент должен быть испытан на эксплуатационные характеристики, необходимые для его использования, прежде чем он будет входить в состав расчетной смеси.

Выбор размера заполнителя: Количество заполнителей, необходимых для каждой смеси, зависит от физических свойств, необходимых для конструкции. Перед использованием все заполнители должны пройти качественную калибровку.

Тип воды: Любая вода, используемая для создания бетонной смеси, должна быть проверена перед использованием, чтобы убедиться, что она находится в диапазоне воды, необходимой для бетона.Практически вся расходуемая вода подходит для бетонных работ, но ее все же следует проверить.

Отношение воды к цементу: Отношение воды к цементу следует проверить на консистенцию, начальную и конечную схватывание, прочность цемента, удобоукладываемость, осадку бетона и коэффициент уплотнения.

Технологичность: Это показатель легкости перемешивания бетона без расслоения или просачивания. Во многом это зависит от рассчитанной осадки бетона.

Прочность: Это мера необходимой прочности (Н / мм2) любой марки бетона после 28 дней отверждения.Прочность следует проверять на месте.

Качественный дизайн бетонной смеси имеет решающее значение для успешного строительства. В Concrete Supply Co. мы лучше спим по ночам, зная, что наш готовый комплексный бетонный раствор соответствует высочайшим характеристикам бетона, и наша честность в этом не имеет себе равных.

Мы предлагаем руководство, которое поможет вам найти идеальный микс для чтения. Если вы ищете долговечность и качество бетонной смеси, ознакомьтесь с нашим руководством, и мы обязательно поможем вам создать лучшую смесь для вашего проекта.

Свяжитесь с нами, если вам нужен поставщик или у вас есть вопросы о наших смесях.

Характеристики бетонной смеси, инструкции и просадки

Бетонная смесь похожа на хороший рецепт повара. Бетон состоит из заполнителей, портландцемента, воды и любых других вяжущих материалов или химических добавок. В некоторых бетонных смесях воздух будет захвачен из-за добавки или воздухововлекающего цемента. Бетонные смеси также могут содержать химические компоненты, используемые для ускорения, замедления или улучшения управляемости, снижения в определенных случаях количества воды, увеличения ее прочности или изменения свойств бетона.Выбор лучшей бетонной смеси — это задача, которая должна учитывать затраты и требования к размещению, обеспечивая при этом отличный эстетический и целостный продукт.

Основные характеристики бетонной смеси

В отличной бетонной смеси следует учитывать:

  1. Удобоукладываемость: Удобоукладываемость бетонной смеси — это свойство, которое определяет способность смеси правильно укладываться и уплотняться, что позволяет получить продукт без расслоения.
  2. Консистенция: Это свойство определяет подвижность и осадку бетонной смеси.Эта характеристика измеряется с точки зрения осадки, чем выше значения осадки, тем более управляемой и большей мобильностью будет получаться.
  3. Прочность: Это одна из наиболее важных характеристик бетонной смеси и наиболее известное свойство бетона, оно измеряется с помощью сопротивления сжатию по истечении 28 дней после заливки бетоном.
  4. Соотношение вода-цемент: Соотношение вода / цемент в бетонной смеси определяется как отношение и соотношение между массой цемента, массой воды, добавляемой в смесь, и добавленным пуццоланом.Эта характеристика имеет прямую и линейную зависимость от прочности смеси.
  5. Прочность: Хорошая бетонная смесь обеспечит вас бетоном, который может выдерживать суровые погодные условия и изменения без каких-либо признаков разложения. Чем прочнее бетон, тем более устойчив к погодным условиям, таким как замерзание, намокание, высыхание и нагревание.
  6. Плотность: Бетонные смеси также могут быть указаны для определенных применений, таких как противовесы, радиационная защита, изоляция или износостойкость и сопротивление.
  7. Тепловыделение: Бетонная смесь также должна учитывать тепло, выделяемое в результате химической реакции, которая будет исчезать с разумной скоростью без образования трещин или усадки.

Бетонная смесь с использованием ACI 211

Расчет бетонной смеси, предоставленный Комитетом ACI 211.1, является одним из наиболее часто используемых методов проектирования, который позволит вам:

  1. Используйте на обычных или легких заполнителях.
  2. Используйте его в аналогичных процедурах для округлых или угловатых агрегатов.
  3. Используйте его для проектирования бетонных смесей с воздухововлекающими или невзведенными элементами.

Метод ACI 211.1 можно использовать для проектирования бетонной смеси, выполнив следующие простые шаги:

  1. Выберите целевой спад.
  2. Выберите максимальный размер заполнителя, чем больше заполнитель бетонной смеси, тем лучше для минимизации усадки и скручивания.
  3. Используя таблицу 6.3.3 ACI, оцените содержание воды и воздуха.
  4. Выберите водоцементное соотношение для бетонной смеси.
  5. Рассчитайте содержание цемента, разделив содержание воды на водоцементное соотношение.
  6. Оценить содержание крупного заполнителя.
  7. Оценить содержание мелких заполнителей.
  8. Регулировка общей влажности; влажный заполнитель может значительно уменьшить количество добавляемой воды.
  9. Сделайте пробные партии, чтобы определить, соответствует ли бетонная смесь вашим проектным требованиям.

Бетонная смесь: рекомендуемые просадки

При приготовлении бетонной смеси необходимо учитывать ожидаемый тип осадки.Следуйте этим рекомендуемым спадам:

  1. Железобетонные фундаментные стены и опоры:
    1. Максимальная просадка 75 мм
    2. Минимальная просадка 25 мм
  2. Фундаменты, кессоны и стены фундамента:
    1. Максимальная просадка 75 мм
    2. Минимальная просадка 25 мм
  3. Балки и армированные стены:
    1. Максимальная просадка 100 мм
    2. Минимальная просадка 25 мм
  4. Строительные колонны:
    1. Максимальная просадка 100 мм
    2. Минимальная просадка 25 мм
  5. Тротуары и плиты:
    1. Максимальная просадка 75 мм
    2. Минимальная просадка 25 мм
  6. Массовая бетонная смесь:
    1. Максимальная просадка 75 мм
    2. Минимальная просадка 25 мм

Способ приготовления бетонной смеси

(57) Реферат:

Использование: приготовление бетонных смесей без влажно-термической обработки.Способ приготовления бетонной смеси включает смешение вяжущего, заполнителей, затворную воду, в которой растворен глицерин в количестве от 0,05 до 0,3% от массы цемента, механическую активацию смеси в конце I этапа процесса. формирования структуры. Новым является то, что смесь песка и цемента перекрывает часть расчетных объемов партии воды с расчетным количеством глицерина, а остальная вода, содержащая ускоритель твердения, вместе с крупным наполнителем вводится в бетонную смесь после предварительное смешивание для 1.В течение 5-2,5 минут в качестве добавки-ускорителя твердения используют релаксирующий раствор из отработанного абсорбирующего влажного очищающего коксового газа, который вводят в бетонную смесь в количестве 0,5-2,5% от массы цемента. В качестве ускорителя твердения также используется тиосульфат натрия, который вводится в количестве от 0,5 до 2,5% от массы цемента. 2 п. f-кристаллы, 1 табл. Изобретение относится к способам приготовления бетонных смесей 5К и может быть использовано для получения бетонных изделий. Хара — это способ приготовления бетонной смеси, при которой готовится смесь портландцемента, заполнителя, воды и добавок в соотношении по массе.10,76 16,71 портландцемент, 76,31 83,29 наполнитель, 0,1-0,16 сульфата натрия, 0,02 0,3 п спирта, 0,03 0,05 сульфитного дрожжевого настоя (остальное вода) [1] Исследования показали, что введение в бетонную смесь РРТ не позволяет добиться быстрого твердения без влажно-термической обработки. Кроме того, тем больше время формирования пространственного каркаса коагуляции (GAC). При содержании РРТ в бетонной смеси 0,02-0,07 мас. образование PAC увеличивается до 75 минут уплотнения смеси в другое время, чем время образования PAC, т.е.е., I стадия процесса структурообразования) не позволяет достичь максимальной прочности и, как следствие, производить извлечение из формы на ранних стадиях без пропаривания. Известный способ приготовления бетонной смеси [2] выбран в качестве прототипа, в котором замешивают цемент, песок, заполнители и вода для затворения, в которые предварительно вводят глицерин в количестве от 0,05 до 0,3% от массы цемента, производство механоактивации после выдержки, продолжительность I стадии процесса структурообразования. Однако бетон готовит СА.Целью изобретения является ускорение отверждения при нормальном отверждении. Эта цель достигается тем, что в способе приготовления бетонной смеси, который заключается в смешивании цемента, песка, гравия и смешивания воды, при котором предварительно вводят глицерин в количество цемента от 0,05 до 0,3% по весу, механическая активация в конце I стала процессом формирования структуры, смесь песка и цемента закрыла часть расчетных объемов партии воды с расчетным количеством глицерина, а остальная часть вода, содержащая ускоритель твердения, вместе с крупным наполнителем вводится в бетонную смесь после предварительного перемешивания в течение 1 часа.В течение 5-2,5 минут в качестве добавки-ускорителя твердения использовали релаксирующий раствор из отработанного абсорбирующего влажного коксового газа, который вводят в количестве 0,5-2,5% от массы цемента. В качестве ускорителя твердения также используется тиосульфат натрия, который вводят в бетонную смесь в количестве от 0,5 до 2,5% от массы цемента. Сравнительный анализ заявляемого раствора с прототипом показывает, что заявляемый способ приготовления бетонной смеси отличается от заявляемого способа приготовления бетонной смеси. По известному способу готовый ускоритель твердения вместе с крупным наполнителем вводится в бетонную смесь после предварительного перемешивания в течение 1 часа.От 5 до 2,5 мин. В способе в качестве ускорителя твердения использовали Relaxa-отходы в виде раствора отработанной абсорбирующей влажной очистки коксового газа, состоящего из мас. 8,5 тиосульфат натрия, 18,0 натрия Rodenstock, 0,002 соединения мышьяка в пересчете на AsO и воду 73,5, pH 7,5. В качестве ускорителя твердения использован тиосульфат натрия; ускоряющая добавка вводится в бетонную смесь в количестве от 0,5 до 2,5% от массы цемента. Таким образом, заявленный способ является новым в нем для достижения цели могут быть использованы указанные ускорители.Существуют технические решения, представляющие собой бетонную смесь из цемента, заполнителя, сульфата натрия, п-спирта, сульфитно-дрожжевого отвара и воды. Однако смесь не дает такой ускоряющей прочности, так как содержит замедлитель схватывания RRT, следовательно, не дает обладают свойствами, полученными в предлагаемом техническом решении. Это дает основание сделать вывод, что заявленное решение повышает раннюю прочность бетона и, следовательно, содержит изобретательский уровень. Изобретение тех, кто смешивает тиосульфат натрия с остальной водой, а также крупнозернистый заполнитель в бетонной смеси, затворяет основную часть воды расчетным количеством глицерина в количестве 0.05-0,3% от массы цемента) после перемешивания в течение 1,5 2,5 минут обосновано тем, что затворение песка цементной частью воды в необходимом количестве с добавлением глицерина оправдано требованием быстрого образования ПАУ, когда эффект приложенной вибрации максимальный. Перемешивание бетонной смеси в течение 1,5-2,5 минут снижает вязкость, что способствует хорошему (равномерному) распределению вводимого ускорителя и наполнителя в объеме бетонной смеси.Ускоритель усиливает коагуляционный каркас и, таким образом, дает возможность производить механическую активацию (укладку) бетонной смеси раньше, через 5-10 минут после перемешивания смеси в течение 20-30 минут, как в прототипе. Таким образом, предлагаемый способ позволяет уплотнять бетонную смесь через 5-10 мин после замешивания и достичь ранней прочности бетона без необходимости проведения влажно-термической обработки. Если время перемешивания бетона составляет менее 1,5 мин, то не достигается равномерного распределения ускорителя и крупного заполнителя в смеси и меньшая прочность, плотность и сила падения.Введение ускорителя и крупного заполнителя во временном интервале от 1,5 до 2,5 минут позволяет лучше распределить раннюю прочность бетона. Если ввести все компоненты в смесь (включая ускоритель и крупнозернистый заполнитель), то полученная смесь будет неоднородной и значения прочности меньше, чем у предлагаемого способа. Добавление глицерина способствует пространственной коагуляции каркаса, так как образуется повышенное количество полиглицерина. кальций и гидросульфат кальция (этому способствуют тиосульфат натрия и радон, входящие в состав релаксанта, соль и тиосульфат натрия в соответствующем ускорителе, который вводится в бетонную смесь как отдельная добавка).Частицы и агрегаты гидрата быстро растут, чему способствует возможность некоторого снижения потребления воды для достижения желаемой обрабатываемости. Ускорению твердения также способствует насыщение двойного электрического слоя вокруг цементных гидратов дополнительными ионами (натрия, сульфата, родана и др.), Внесенными добавками-ускорителями. Раствор релаксора, поглощающий выхлопные газы промывки коксовых печей (ТУ 561 к -0018-00 — плотность dcost при 20 o C не менее 1.2 г / см 2 , pH 7,5-8,5, вязкость 6 7 оп. Тиосульфат натрия (Na 2 S 2 O 3 5H 2 O) используется в виде бесцветных прозрачных блестящих кристаллов, легко растворимых в воде, молекулярная масса 248,2. Вещество распространяется как побочный продукт при производстве гипосульфита при очистке промышленных газов от соединений серы при производстве серных красителей. Он широко используется в текстильной промышленности для связывания остаточного хлора после отбеливания тканей, кожевенной промышленности, ветеринарии и в медицине как противоядие от отравлений синильной кислотой, йодом, солями тяжелых металлов, мышьяком, ртутью и др., При взаимодействии с водой образуются сульфат натрия и сера, положительно влияющие на формирование каркаса коагуляции, усиление контактов в цементном камне и бетоне. Пример. Приготовить бетонную смесь состава, мас. 11.3 — Портландцемент М500 Здолбуновский цементно-шиферный завод, песок Днепровский М к 1,5 32,65, вода 4,00. В воде растворяется глицерин в количестве 0,015 мас. (0,13% от веса цемента). Смесь перемешивают 2,0 мин, через час в нее при перемешивании вводят оставшуюся часть часа вводят Relaxa в количестве 1, от массы цемента (13.2% от веса цемента). Смесь все еще перемешивают в течение 1,5 мин, затем помещают в форму HH см. Уплотнение вибрацией по стандартным вариантам в течение 1 мин. Механическая активация (вибрация) применяется через 10 минут после перемешивания. Через двое суток нормального отверждения (температура 20 25 90 456 o 90 457 С, относительная влажность 75%) образцы испытывают на сжатие. Общее время перемешивания всех рецептур 3,5 мин. Использованный релаксорный состав, мас. тиосульфат натрия 8,5; радамистый натрий 18; соединения мышьяка 0,002 (в пересчете на AsO), вода 73,5.Составы (все описаны до подвижности 1 2 см) и способы их приготовления приведены в таблице. Как следует из результатов, максимальная прочность имеет структура, в которой смесь песка, цемента и воды с глицерином перемешивается в течение 1,5
2,5 мин, затем при перемешивании вводят остаток воды с ускорителем и гравием, и полученная вяжущая смесь подвергается уплотнению через 5
10 мин от перемешивания, т.е. в момент образования пространственного каркаса коагуляции (конец стадии I процесса структурообразования).1. Способ приготовления бетонной смеси, включающей в себя смесь цемента, механическую активацию в конце I этапа процесса структурообразования, при котором смесь песка и цемента перекрывает часть расчетного замеса количества вода с расчетным количеством глицерина, а остальная вода, содержащая ускоритель твердения, вместе с крупным наполнителем вводится в бетонную смесь после ее предварительного перемещения в течение 1,5–2,5 минут2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве добавки-ускорителя твердения использован релаксирующий раствор отработанного абсорбирующего влажного коксового газа, который вводится в количестве от 0,5 до 2,5% от массы цемента. Способ по п. 1, отличающийся тем, что в качестве ускорителя твердения использован тиосульфат натрия, который вводят в количестве от 0,5 до 2,5% от массы цемента.

Расчет нормальных бетонных смесей с использованием метода удобоукладываемости-дисперсии-сцепления

Метод удобоукладываемости-диспергирования-сцепления — это новый предложенный метод для расчета обычных бетонных смесей.В этом методе используются специальные коэффициенты, называемые коэффициентами обрабатываемости-дисперсии и обрабатываемости-когезии. Эти коэффициенты связывают удобоукладываемость с подвижностью и стабильностью бетонной смеси. Коэффициенты получаются из специальных диаграмм в зависимости от требований к смеси и свойств заполнителя. Этот метод практичен, потому что он охватывает различные типы заполнителей, которые могут не соответствовать стандартным спецификациям, различное соотношение воды к цементу и различные степени удобоукладываемости. Простые линейные зависимости были разработаны для переменных, встречающихся в дизайне смеси, и представлены в графической форме.Этот метод может использоваться в странах, где классификация или тонкость доступных материалов отличается от общепринятых международных спецификаций (таких как ASTM или BS). Результаты сравнивали с методами ACI и британскими методами дизайна смесей. Метод может быть расширен на все типы бетона.

1. Введение

Расчет бетонной смеси — это процедура, с помощью которой пропорции составляющих материалов выбираются подходящим образом, чтобы произвести бетон, удовлетворяющий всем требуемым свойствам при минимальных затратах.Было сделано много попыток разработать надежный метод расчета нормальной бетонной смеси в различных частях мира с тех пор, как бетон стал использоваться в качестве конструкционного материала [1–12]. Среди всех доступных методов ACI 211.1 [13], Британская дорожная записка № 4 и британский DoE [14, 15] методы проектирования смесей являются наиболее широко используемыми на Ближнем Востоке. Многие страны Ближнего Востока адаптировали один или несколько из этих методов в качестве основы для дозирования своей бетонной смеси (примеры — спецификации Кувейта, Саудовской Аравии и Иордании [16–18]).Из-за того, что доступные материалы (во многих странах) отличаются от американских или британских спецификаций, использование американских или британских методов создания смесей требует особой осторожности, индивидуального опыта и особых суждений для достижения оптимального результата. дизайн. Поэтому регулировка пропорций смеси может стать медленной и утомительной. Наиболее распространенными вариантами доступных материалов являются гранулометрический состав, форма, тонкость и текстура. Эти изменения напрямую влияют как на удобоукладываемость, так и на конечные свойства бетона [11].Согласно Мердоку и Бруку [19], Невиллу [14] и Эль-Райесу [10], двумя наиболее необходимыми и жизненно важными условиями для достижения экономии в процессе разработки смесей являются использование местных материалов и использование меньшего количества материалов. ограничительные технические требования. Было опубликовано несколько исследований, в которых подчеркивается модификация доступных методов проектирования смесей (таких как ACI 211.1) для соответствия местным материалам [20–25]. Чтобы достичь лучшего соотношения между соотношением и прочностью, некоторые исследователи использовали полученные специальные графики для цементов EN и BS [26, 27].Следовательно, использование методов ACI или BS не обязательно приведет к оптимальному дизайну микширования. Следовательно, возникает необходимость в новом методе, учитывающем различия в материалах.

В дополнение к вышеупомянутым проблемам, еще одна трудность, обычно возникающая на стройплощадке и встречающаяся при проектировании смеси, — это оценка удобоукладываемости. Технологичность использовалась качественно, чтобы описать легкость, с которой бетон можно смешивать, транспортировать, укладывать, уплотнять и обрабатывать.Таким образом, удобоукладываемость довольно сложно определить точно, потому что она тесно связана, среди прочего, со следующим: (а) подвижность: это свойство, которое определяет, насколько легко бетон может течь в формы и вокруг арматуры, (б) стабильность : это свойство, которое определяет способность бетона оставаться стабильной и когерентной массой во время производства бетона, (c) уплотняемость: это свойство бетона, которое определяет, насколько легко бетон может быть уплотнен для удаления воздушных пустот, и (d) пригодность к отделке: то свойство, которое описывает легкость изготовления заданной поверхности [28, 29].

На площадках для оценки работоспособности обычно используются вместе специальный опыт и результаты испытаний на оседание. Хотя испытания на осадку недостаточно для измерения и описания удобоукладываемости бетона, это испытание широко используется на стройплощадках во всем мире. Однако его связь с другими показателями работоспособности и, следовательно, его связь со степенью работоспособности хорошо установлена ​​и опубликована в литературе. Некоторые из цитируемых здесь ссылок, описывающих такие отношения, — это [8, 9, 13–15, 29, 30].Из-за проблем, возникающих при измерении и оценке работоспособности, автор ссылался (в исследовании) на степень работоспособности, а не описывал ее в абсолютных величинах. Следовательно, необходимо получить факторы, которые напрямую относятся к степени удобоукладываемости и могут быть использованы при оценке пропорций смеси. Это, конечно, лучше, чем связывать дизайн смеси с некоторыми тестовыми значениями, которые могут не отражать фактическую степень работоспособности, могут быть непрактичными или не могут использоваться на объектах.

Еще одна проблема, которая возникает при проектировании бетонной смеси, — это выбор водоцементного отношения для удовлетворения требуемых свойств. С тех пор как Абрамс сформулировал закон о соотношении вода / цемент в 1918 году [1], стало хорошо известно, что при обычных условиях воздействия и использования портландцемента соотношение вода / цемент в основном определяется требованиями к прочности [13–15]. Таким образом, соотношение, показанное на рисунке 1, можно использовать для оценки соотношения вода / цемент, необходимого для определенной прочности. Рисунок 1 представляет собой повторную диаграмму рисунка, который появился в методе расчета смеси DoE [15], но соотношение цемент / вода нанесено на график зависимости от прочности на сжатие вместо обычного отношения вода / цемент.Использование отношения вместо отношения приведет к линеаризации кривых, что, в свою очередь, приведет к более точным оценкам результатов. Значения, приведенные в ACI 211.1, также нанесены на график. Опять же, использование отношения приводит к прямолинейным отношениям. Стоит отметить, что использование графиков DoE требует определения прочности на сжатие бетонных смесей, изготовленных с соотношением свободного цемента / воды 2, когда используются местные материалы. Это значение можно легко получить в любой стране или регионе, используя собственные местные материалы.


(a) Участки DoE и ACI 211.1
(b) Участки CEM цементов и ACI 211.1
(a) Участки DoE и ACI 211.1
(b) Участки CEM цементов и ACI 211.1

Из Из приведенного выше обзора видно, насколько важно рекомендовать практический метод расчета смеси, при котором фактические свойства местного материала и оценка технологичности учитываются на этапах разработки смеси.

Метод, описанный в данной работе, распространяется на обычные бетонные смеси, в том числе на заполнителях нормального веса в нормальном диапазоне прочности (от 15 до 45 МПа, как в ACI 211.1), не содержат специальных материалов, таких как волокна, имеют нормальную степень удобоукладываемости от низкой до высокой (осадка от 25 до 175 мм, как в ACI 211.1), всегда содержат крупный и мелкозернистый заполнитель (например, бетон без мелких фракций исключены), и не содержат специальных примесей. Другими словами, использование специального бетона исключено.

2. Общие принципы

Метод составления смеси, описанный в этой работе, использует следующие принципы и допущения.

(1) Принцип теории абсолютного объема (ACI 211.1) считается применимым. Теория утверждает, что сумма абсолютных объемов всех ингредиентов, включая воздушные пустоты, равна объему бетона на его конечной стадии. В математической форме он задается следующим образом: где — объем бетона на его конечной стадии, — объем воздушных пустот в бетоне, — объем твердых частиц грубых заполнителей, — объем раствора, который равен сумме обоих объемов. частиц песка () и объема пасты (),. Причем объем пасты равен сумме объемов воды () и объема цемента ():.

Для единицы объема бетона (УФ = 1,0 кубический метр или 27 кубических футов) уравнение можно записать как

(2) Перед уплотнением объемный объем раствора покрывает крупные частицы заполнителя, заполняя пустоты между частицами. , и разносит их. Основываясь на этом предположении, (3) может быть получено и записано в виде где — коэффициент, связывающий объемный объем строительного раствора с твердыми объемами частиц строительного раствора, является фактором, учитывающим диспергирование крупных частиц заполнителя, на которое в основном влияет степень удобоукладываемости и изменение объемного объема до и после уплотнения — это объемный объем сухих рыхлых крупных частиц заполнителя и отношение пустот в рыхлых крупных заполнителях, выраженное в относительной форме.

Уравнение (3) можно переписать в виде Коэффициент WD, который представляет собой отношение между и, в данной работе называется коэффициентом «удобоукладываемости-дисперсии». Из определения коэффициента WD и соответствующих коэффициентов и можно легко сделать вывод, что коэффициент WD учитывает свойства агрегатов, которые включают (а) максимальный размер, (б) тонкость, (в) градацию , (d) форма и текстура, (e) удельный вес (уплотнение легче с более тяжелыми частицами), и (f) степень удобоукладываемости.Комар [7] предложил фактор для дизайна смеси, основанный на похожем принципе.

В этом исследовании вышеупомянутые факторы принимаются во внимание путем измерения коэффициента пустотности в заполнителях, измерения модуля дисперсности мелкозернистого заполнителя и получения классификации заполнителей с помощью простого ситового анализа. Фактор «WD» представляет принцип мобильности-компактности, который фигурирует в определении работоспособности во введении.

(3) Другое предположение (которое принимает во внимание цементно-песчаную матрицу) гласит, что частицы цемента покрывают мелкие частицы заполнителя и диспергируют их друг от друга, но сохраняют их сцепление и стабильность.На основании этого предположения можно вывести (5). В математической форме (как это сделано с (4)) зависимость может быть сокращена в ее окончательной форме до здесь, подобно факторам грубого заполнителя,,, и являются коэффициентами, относящимися к объемному объему мелкого заполнителя. WC, который представляет собой соотношение между и, называется «коэффициентом обрабатываемости-когезии». — объемный объем сухого рыхлого мелкозернистого заполнителя; — отношение пустот в мелкозернистом заполнителе в рыхлом состоянии, выраженное в относительной форме.

Легко понять, что на коэффициент WC, как ожидается, будут влиять (а) тонкость мелкозернистого заполнителя, выраженная как модуль крупности, (б) форма, текстура и классификация мелких частиц, которые влияют на пустоты, (с) ) степень удобоукладываемости, (г) удельный вес заполнителей и (д) требуемые свойства затвердевшего бетона, такие как прочность, долговечность и непроницаемость, которые в основном контролируются соотношением вода / цемент и содержанием цемента.

Коэффициент «WC» представляет собой принцип удобоукладываемости-стабильности-уплотняемости, который изложен во введении.

(4) Значения, указанные в ACI 211.1 для объема захваченного воздуха в обычных бетонных смесях, считаются применимыми в первых оценках проекта смеси.

(5) Соотношения прочности, показанные на Рисунке 1 (а), считаются применимыми. Рисунок является воспроизведением графика, полученного методом DoE, с использованием отношения вместо отношения. Также он показывает значения, представленные в ACI 211.1 (единицы СИ). Линейная зависимость получается после замены отношения соотношением. Чтобы использовать модифицированные графики DoE, необходимо получить прочность бетона, изготовленного с соотношением вода / цемент 0,5 (соотношение цемент / вода 2) с использованием местных материалов (метод DoE). ACI 211.1 можно напрямую использовать для получения прочности. Более того, отчетливая взаимосвязь (аналогичная ACI 211.1) между соотношением и прочностью цилиндра бетона может быть получена экспериментально и использована в процедуре расчета смеси вместо использования рисунка 1 [10, 31].Такие графики показаны при сравнении результатов, которые появятся позже на Рисунке 5. В Европе Ujhelyi [32] представил график прочности с использованием цементов, соответствующих спецификациям EN 197-1, составу , спецификациям и критериям соответствия для обычных цементов. (CEM 52,5, 42,5 и 32,5) . Согласно Erdélyi [26] эти значения умножаются на 0,92 для цементов EN 206-1. Эти графики показаны на Рисунке 1 (b) и сравниваются со значениями, данными ACI 211.1.

(6) Технологичность бетона подразделяется на три основных уровня: низкая, средняя и высокая.Сюда входят самые практические требования к удобству выполнения большинства бетонных работ.

(7) Поскольку удобоукладываемость-когезия зависит от количества цементного теста и его когезии вокруг мелких частиц заполнителя и внутри пустот набивки крупного заполнителя, это зависит от общего количества мелких заполнителей в единице объема бетона. Отсюда можно сделать вывод, что факторы WD и WC взаимозависимы. Чтобы учесть это, правая часть (5) умножается на поправочный коэффициент.Таким образом, выводится новое уравнение (см. (6)), которое записывается в виде где — сухой сыпучий вес мелкозернистого заполнителя и — вес мелкого заполнителя. Для фактора был получен специальный график, подробности которого будут объяснены в следующих разделах.

3. Программа и процедура исследования

Основными этапами исследования являются: (1) определение и нанесение на график факторов «WC» и «WD», описанных в предыдущем разделе, с учетом влияющих на них переменных, (2) получить четкую взаимосвязь между прочностью бетона с использованием местных материалов и соотношением цемент / вода цилиндрических образцов (аналогично ACI 211.1), (3) для получения прочности бетонных кубов, отлитых с соотношением цемент / вода 2 (0,5) с использованием местных материалов (аналогично британскому методу расчета смеси DoE). Процедура, которой следовали, состояла из следующих шагов.

(I) Различные бетонные смеси были дозированы и приготовлены в лабораторных условиях с использованием метода абсолютного объема ACI 211.1 или британских методов разработки смесей DoE. Затем эти смеси были тщательно доведены до требуемой обрабатываемости и были получены окончательные пропорции смеси.

(II) Коэффициент «WD» был рассчитан путем решения производных уравнений (2) и (4) следующим образом: где — скорректированный вес грубого заполнителя, используемого в смеси, — удельный вес крупного заполнителя, умноженный на на единицу веса воды, — сухая насыпная масса грубого заполнителя. УФ было принято равным 1,0 кубический метр, а удельный вес воды — 1000 кг на кубический метр. Все используемые единицы измерения — кг-метры.

При определении коэффициента «WD» были приняты во внимание следующие переменные: (а) удельный вес крупных заполнителей, (б) максимальный размер заполнителей, (в) тонкость мелких заполнителей (выраженная в виде крупности). модуль упругости), (d) насыпной вес единицы и соответствующее соотношение пустот, и (e) степень удобоукладываемости.

(III) Во время теоретического дозирования смеси значение захваченных воздушных пустот () было сначала принято в соответствии со значениями, указанными в методе расчета смеси ACI 211.1. Позже это значение было измерено экспериментально после окончательной корректировки пропорций смеси.

(IV) Коэффициент «WC» был определен с использованием (2), (4) и (5). Уравнение (8) может быть получено и записано в виде где — удельный вес мелкозернистого заполнителя, умноженный на единицу веса воды, и — сухой сыпучий единичный вес мелкозернистого заполнителя.

Коэффициент «WC» был сначала рассчитан (после окончательной регулировки смеси) с использованием (8) и ввода соответствующих значений для,, и. В зависимости от удельного веса крупного заполнителя, изменение удельного веса приведет к изменению и, следовательно, поправочного коэффициента,.

(V) Чтобы получить взаимосвязь между коэффициентом «WC» и, сначала был найден коэффициент WC для постоянного значения удельного веса (было принято = 1,0 для удельного веса грубого заполнителя = 2.8, самое высокое значение, обнаруженное в исследовании). Зависимость между и удельным весом была получена и нанесена на график.

(VI) На этапах (IV) и (V) были получены два графика: один для фактора WC, а другой — для фактора. При определении коэффициента WC учитывались следующие переменные: (а) объем пасты, на который влияет степень удобоукладываемости и водоцементного отношения, (б) модуль дисперсности мелкозернистых заполнителей, (в) удельный гравитация и (d) объем сыпучей единицы мелкозернистого заполнителя и соответствующее относительное соотношение пустот между частицами заполнителя.

(VII) Окончательная корректировка дозировки смеси была сделана для каждой смеси, чтобы обеспечить желаемую степень удобоукладываемости. Было измерено содержание воздуха, а затем были приготовлены кубы 150 мм и / или цилиндры 150 × 300 мм в соответствии с процедурами, описанными в соответствующих стандартах (ASTM и BS). Кубики и цилиндры были приготовлены группами по 3 или более человек, отверждены в стандартных условиях, а затем испытаны на прочность в возрасте 28 дней.

(VIII) Специальные смеси с соотношением цемент / вода 2 были дозированы и затем доведены до желаемой степени удобоукладываемости.Кубики размером 150 мм были приготовлены в соответствии с британскими стандартами, отверждены в стандартных условиях отверждения, а затем были испытаны на прочность в возрасте 28 дней.

(IX) После того, как все графики были получены, специальные смеси были дозированы новым методом «когезия-дисперсия» и сравнены с ACI 211.1 и британскими методами расчета смесей DoE.

(X) Исследование проводилось в два этапа.

1 этап . Этот этап начался в Кувейтском университете в 1988 году. Все смеси были приготовлены в лабораторных условиях.Предварительные соотношения получены с использованием местных материалов.

2 этап . Этот этап был завершен в Иордании, где метод применялся в условиях площадки. Объекты находились в проектах Murhib и Quanta для Управления водного хозяйства, где автор работал инженером по материалам и контролю качества. Дальнейшие испытания были также проведены в лабораториях Университета прикладных наук и Хашимитского университета, где были проверены окончательные графики.

4. Материалы

OPC из двух источников использовался во всех миксах.Кувейтский OPC использовался на этапе 1, а иорданский OPC использовался на этапе 2. Во все смеси были добавлены натуральные и измельченные заполнители. Таблицы 1 и 2 суммируют свойства используемых агрегатов. В смеси были введены высокие диапазоны градации заполнителей, чтобы проверить применимость метода для различных градаций, которые иногда не принимались ACI или британскими стандартами.

9057 9057 9057

Классификация CA1 CA2 CA3 CA4
Местное название Kuwaiti Gravel Wows Cowaiti Gravel Yajooz Coarse Agg.
Дробленый или натуральный Натуральный Натуральный Дробленый Дробленый
Поглощение (%) 0,91–1,39 1,03–1,458
1,03–1,41
1,03–1,458
Удельный вес 2,57–2,66 2,63–2,79 2,53–2,76 2,49–2,58
% возраст образцов, не соответствующих стандартам ASTM (%) 12 23
Истирание LA (%) 21–27 20–28 22–32 29–39
% возраст образцов, не соответствующих стандартам BS (%) 5 12 22 25

Процент образцов, выходящих за стандартные пределы при испытании на соответствие требованиям классификации.
9057ad6 9057 Песок пустыня 9057 9057 Песок пустыня

Классификация FA1 FA2 FA3 FA4
Песок пустыни
Удельный вес 2,56–2,71 2,63–2,79 2,48–2,60 2,49–2,56
% возраст образцов, лежащих за пределами градации ASTM 15% (большая часть) 18% (наибольшее значение выше предела более грубой очистки) 65% (все значения ниже предела более тонкой очистки) 80% (все значения ниже предела более тонкой очистки)
% возраст образцов, выходящих за пределы оценки BS Нет 3% (все выше верхнего предела) 5% 3% (все ниже более тонкого предела)
Модуль дисперсности 2.24–2,56 2,46–3,15 1,94–2,28 1,59–2,14

Процент образцов, выходящих за стандартные пределы при испытании на соответствие требованиям классификации.
5. Результаты и обсуждение
5.1. Содержание воздуха

В таблице 3 показаны результаты измерений содержания воздуха в бетоне. Уловленный воздух измеряли с использованием метода давления, описанного в ASTM C231.Понятно, что результаты тестирования были близки к значениям, указанным в ACI 211.1. Следовательно, округление средних значений до ближайшего целого числа (для первой оценки пропорций смеси) приводит к значениям 1%, 2% и 3% захваченного воздуха для максимального размера заполнителя 40, 20 и 10 мм соответственно. Эти значения совпадают с предположением, что значения захваченного воздуха, указанные в ACI 211.1, применимы при дозировании смеси.

0,95–1,35

1


75

Стадия Макс.размер агрегата Количество тестов Диапазон (мин. – макс.) Среднее Стандартное отклонение Отклонение от ACI 211,1

Этап 1 40 1,09 0,084
20 42 1,75–2,55 2,08 0,245
235–3,50 2,95 0,356

2 этап 40 28 1,00–1,50 1,23 0,165 1,85–2,65 2,20 0,283
10 34 2,25–3,65 3,05 0,383
  • . Технологичность

    На площадках удобоукладываемость оценивалась с использованием практического опыта в дополнение к результатам испытаний на оседание в соответствии с ASTM C143.

    В лаборатории обрабатываемость оценивалась с использованием результатов испытаний на оседание, Vebe и коэффициента уплотнения в соответствии с BS 1881, части 101, 102 и 103, а также по ASTM C143. Также был использован особый практический опыт оценки степени удобоукладываемости бетона. Между результатами не было получено четкой взаимосвязи.Это было связано с большим разнообразием смесей и пропорций смеси. Поэтому график не был представлен и результаты не показаны. Dewar 1964 показал большие вариации в результатах наряду с разным соотношением заполнитель / цемент. Хотя некоторые авторы показали хорошую корреляцию между коэффициентом уплотнения или Vebe и удобоукладываемостью [9, 10, 13, 14], эти тесты обычно не используются на местах и, следовательно, остаются в качестве лабораторных контрольных тестов. Тем не менее, таблицы, которые появляются в справочных материалах, могут использоваться в качестве руководства для оценки степени удобоукладываемости испытанного бетона, но не могут заменить практический опыт.

    5.3. Коэффициент удобоукладываемости-дисперсии «WD»

    На рис. 2 показана взаимосвязь между модулем крупности песка и коэффициентом «WD», умноженным на коэффициент, для нормализации результатов. Было обнаружено, что для одного и того же размера заполнителя «WD» увеличивается за счет увеличения модуля крупности или увеличения удельного веса заполнителя. Однако на практике было замечено, что изменение степени обрабатываемости с низкой на высокую приводит к незначительным изменениям в значении фактора «WD».Разница составляла от плюс 4% до минус 3%. Таким образом, был сделан вывод, что для практической приемлемой степени удобоукладываемости для обычных работ основными факторами, влияющими на количество крупного заполнителя в смеси, являются тонкость песка и максимальный размер заполнителя. Эти выводы и наблюдения совпадают с таблицей, представленной ACI 211.1.


    Было обнаружено, что отношения между коэффициентом WD и модулем крупности мелкого заполнителя линейны для одного и того же удельного веса (в диапазоне от 0 до 0%).9665 до 0,9931).

    5.4. Коэффициент обрабатываемости-когезии

    На рис. 3 показана взаимосвязь между коэффициентом обрабатываемости-когезии «WC», умноженным на коэффициент, и модулем крупности мелких заполнителей для различных соотношений и различных степеней удобоукладываемости. Из графика видно, что для той же степени удобоукладываемости коэффициент «WC» уменьшается при увеличении модуля крупности или уменьшении отношения. Кроме того, при том же модуле крупности и таком же соотношении коэффициент «WC» увеличивается с увеличением удобоукладываемости бетона.Это может быть связано с большим объемом пасты, необходимым для большей обрабатываемости [15]. Значения, отображаемые на графике, относятся к постоянному удельному весу крупного заполнителя. Для простоты значения «WC» были нанесены на график для удельного веса 2,8 (наибольшее значение, использованное в исследовании). Для других значений удельного веса поправочный коэффициент () получается с помощью графика для. Из рисунка 4 видно, что поправочный коэффициент () увеличивается с уменьшением удельного веса.Получена линейная зависимость между удельным весом «» и коэффициентом «» в виде с.




    5.5. Прочность
    5.5.1. Этап 1

    Так как метод расчета смеси DoE основан на прочности кубиков диаметром 150 мм, изготовленных с соотношением 0,50, прочность кубов, изготовленных с использованием OPC Кувейта и с соотношением цемент / вода 2, была измерена и составила 39,6 МПа. в возрасте 28 дней. Стандартное отклонение составило 2,43 МПа, а диапазон дефектов 5% составил 42.04 до 37,18 МПа. Минимальное значение составляло 35, максимальное — 44 МПа. Использование кубов, а не цилиндров для метода расчета смеси DoE необходимо для получения лучших сравнений. Для смесей, разработанных в соответствии с ACI, были подготовлены и испытаны цилиндры размером 150 × 300 мм. Везде, где необходимы сравнения прочности куба и цилиндра, прочность цилиндра принимается равной 0,80 прочности куба [15]. Такое значение рекомендуется в спецификациях Иордании и Кувейта.

    Взаимосвязь между соотношением цемент / вода и прочностью бетона показана на Рисунке 5.Взаимосвязь была линейной по схеме, аналогичной показанной на рисунке 1. Значения ACI 211.1 нанесены на график для сравнения. Видно, что для коэффициента 1,8 и выше значения ACI, как правило, выше, чем у автора. Значения ACI близки к значениям, полученным автором для более низких коэффициентов. Таким образом, можно сделать вывод, что использование метода ACI 211.1 приведет к более низким значениям прочности, чем ожидалось для смесей с несколько высоким соотношением. Следовательно, можно сделать вывод, что для достижения тех же результатов прочности требуется немного меньшее соотношение, если в расчетах используется метод ACI.Автор предлагает значение 0,02. Выводы автора здесь сопоставимы с выводами Эль-Райеса, 1982 г., при тех же условиях. Все графики между отношением и силой являются линейными, как показано на Рисунке 5.

    5.5.2. Этап 2

    При повторении той же процедуры, что и на этапе 1, прочность кубиков, изготовленных с соотношением 2 и испытанных через 28 дней с использованием OPC of Jordan, составила 41,8 МПа со стандартным отклонением 5,09 МПа. 5% дефектов находились в диапазоне от 33,45 до 50,15 МПа. Прочность бетонных образцов в зависимости от соотношений показана на рисунке 5.Результаты сравниваются с результатами ACI 211.1 и модифицированным повторным графиком результатов Abdul-Jawad, 1984, с использованием соотношений вместо традиционных соотношений. Из графиков видно, что значения, полученные Абдул-Джаведом, самые высокие. Это может быть связано с тем, что Абдул-Джавад использовал селективные материалы в лабораторных условиях, в то время как автор представил практические данные, полученные в различных условиях объекта с использованием доступных материалов. Кроме того, значения автора несколько ниже значений ACI 211.1. Кроме того, соотношение между соотношением и силой оказалось линейным для всех участков.

    6. Этапы проектирования смесей

    Ниже приведены основные этапы проектирования, которые необходимо соблюдать при проектировании обычных бетонных смесей с помощью метода «когезии-диспергирования», обсуждаемого в этих статьях.

    Шаг 0 (определение и классификация агрегатов, которые будут использоваться в смеси) . Перед проектированием бетонной смеси необходимо изучить и хорошо понять свойства заполнителей.Необходимо провести следующие испытания: (1) ситовый анализ. (2) вес агрегата и соотношение пустот в агрегатах. (3) удельный вес и абсорбция.

    Следующие переменные должны быть получены или оценены: (1) Классификация заполнителей и отклонение от стандартов, если в результатах присутствует какое-либо отклонение. (2) Максимальный размер заполнителей. (3) Модуль крупности мелкого заполнителя . (4) Удельный вес и абсорбция всех ингредиентов, которые будут использоваться в смеси. (5) Сухая насыпная масса как мелких, так и крупных заполнителей.(6) Коэффициент пустотности в сухих рыхлых заполнителях, который рассчитывается с использованием соотношения [15]:

    Шаг 1 (выбор целевой расчетной прочности) . Целевая расчетная прочность выбирается с использованием стандартной процедуры:

    Шаг 2 (выберите целевое соотношение цемент / вода). Соотношение цемент / вода выбирается таким образом, чтобы оно удовлетворяло требованиям прочности, долговечности или водонепроницаемости. Рисунки 1 и 5 можно использовать для оценки соотношения цемент / вода, чтобы удовлетворить требованиям прочности. Требуемое соотношение цемент / вода, удовлетворяющее требованиям к долговечности, может быть получено с использованием любых признанных спецификаций, таких как спецификации ACI или BS.

    Шаг 3 (выбор удобоукладываемости) . Если удобоукладываемость не указана, используйте местные спецификации для оценки необходимой степени удобоукладываемости. Использование таблиц, которые появляются в литературе, например, методов ACI 211.1 и британского DoE для построения миксов, полезно для менее опытных людей.

    Шаг 4 (оценка коэффициента «WD») . Коэффициент «WD» рассчитывается с использованием рисунка 2. Коэффициент рассчитывается по рисунку. Коэффициент «WD» тогда равен значению, полученному из числа, разделенного на, где

    Шаг 5 (вычисление грубого совокупного содержания) .Вес крупных заполнителей рассчитывается с использованием соотношения Значение можно принять 1%, 2% и 3% для максимального размера заполнителя 40, 20 и 10 мм. — удельный вес крупных заполнителей.

    Шаг 6 (оценка коэффициента «WC») . Коэффициент «WC» оценивается с помощью рисунка 4. Соотношение цемент / вода получается из шага 2, а степень удобоукладываемости получается из шага 3. Значение, полученное из рисунка 3, затем делится на значение, чтобы получить значение Коэффициент «WC», где

    Шаг 7 (оценка поправочного коэффициента « ») .Поправочный коэффициент получен из рисунка 4.

    Шаг 8 (вычисление веса мелкого заполнителя) . Вес мелкозернистого заполнителя рассчитывается по формуле Значения, и получены на этапах 5, 6 и 7 соответственно. — удельный вес мелких заполнителей. Коэффициент рассчитывается с использованием следующего соотношения.

    Шаг 9 (расчет объема пасты) . Объем пасты рассчитывается по формуле (6).

    Шаг 10 (расчет содержания цемента и воды) .Содержание цемента и воды рассчитывается с использованием соотношений Тогда и,.

    Обратите внимание, что получается из шага 9, а соотношение — из шага 2. Удельный вес цемента можно принять 3,14 или 3,15, если он неизвестен.

    Шаг 11 (изменение и корректировка исходных пропорций смеси) . Значения, полученные на предыдущих этапах, следует изменить, если указаны какие-либо ограничения (например, ограничения по содержанию цемента). Когда значения изменяются, соотношение цемент / вода должно оставаться постоянным, а другие значения должны быть изменены так, чтобы принцип единицы объема оставался применимым.

    Шаг 12 (проверка и корректировка окончательного микширования) . Должны быть изготовлены пробные смеси и испытаны на требуемые свойства. Любые корректировки должны быть внесены. Смесь можно отрегулировать для обеспечения стабильности, если наблюдается сегрегация, выбрав более низкое значение WD или более высокое значение WC. Обратное можно сделать, если наблюдаются липкие смеси. Тем не менее, практическое правило, описанное в ACI 211.1, весьма полезно при корректировке пропорций смеси.

    7. Воспроизводимость и воспроизводимость результатов

    Окончательные значения пропорций смесей были проверены на повторяемость и воспроизводимость смесей.Все результаты показали, что полученные значения значимы и статистически приемлемы. Чтобы свести к минимуму огромное количество вычислений и упростить задачу для читателя, окончательные результаты приведены в таблице 4. В этой таблице получены соотношение, содержание воды, содержание цемента, а также содержание мелких и крупных заполнителей. при использовании метода принимаются за 100%. Результаты 220 смесей, полученных за 24 года исследования, представлены в Таблице 4.


    Переменная Окончательное среднее значение (%) 95% значимый интервал Коэффициент отклонение (%) Примечания

    Соотношение c / w 98 90–103 6 Немного ниже расчетного
    Содержание воды6 104 111 11 Немного выше расчетного
    Содержание цемента 103 95–108 7 Взаимозависимо от двух предыдущих переменных
    Содержание CA 104 104 10 Немного выше расчетного
    Содержание ЖК 95 88–103 8 Немного выше расчетного

    a: значение принято 100%.
    b: значение после корректировки смеси для практического использования.
    соотношение c: w / c выше.

    Статистический анализ всех графиков, представленных на рисунках 2–6, показывает, что значение выше 0,90, а 95% доверительный интервал находится в допустимых пределах. Из-за огромного количества графиков результаты не отображаются на графиках, чтобы избежать скопления точек, приводящего к неправильному прочтению.


    8. Влияние водоредуцирующих добавок

    Использование пластификаторов, водоредукторов, суперпластификаторов и высокодисперсных водоредукторов уменьшит количество воды при сохранении удобоукладываемости.В общем, пластифицирующие и водоредуцирующие добавки могут снизить содержание воды на 5-10%, в то время как суперпластифицирующие и высокодисперсные водоредуцирующие добавки могут снизить содержание воды на 15-30% (ACI 212.3R). Уменьшение зависит от типа добавки, дозировки и удобоукладываемости бетона.

    Чтобы изучить влияние добавок на снижение обводненности бетона, были приготовлены и испытаны в лаборатории несколько смесей. В смесях были использованы одиннадцать коммерчески используемых типов пластификаторов и семь других суперпластификаторов.На рис. 6 показано уменьшение обводненности бетонных смесей при добавлении добавок. Все результаты находятся в ожидаемых пределах, указанных в ACI 212.3R.

    9. Требования к долговечности

    Можно безопасно использовать требования ACI 211.1 для обеспечения устойчивости к воздействию сульфатов и морской воды. Правильный выбор соотношения и типа цемента приведет к получению безопасного прочного бетона. Кроме того, инженер может следовать требованиям BS 8110.

    10. Резюме и выводы

    Представленный здесь метод удобоукладываемости-дисперсии-сцепления при расчете бетонной смеси будет лучшим выбором для регионов, где местные материалы могут не соответствовать определенным спецификациям, разрешающим использование широкого диапазона градаций и свойств заполнителя.

    Первый фактор (удобоукладываемость-дисперсия) представляет мобильность и легкость производства бетона, включая его уплотняемость, а второй фактор (удобоукладываемость-когезия) представляет стабильность, сцепление и однородность бетонной смеси. Предлагаемый метод обеспечивает мобильную и стабильную конструкцию бетонной смеси.

    Использование соотношения вместо традиционного соотношения упростило бы оценку пропорций, требуемых для дизайна смеси, из-за более простых линейных интерполяций.Понятно, что все отношения, представленные на графиках, являются линейными, что делает использование метода простым и легко программируемым. Из-за наличия факторов удобоукладываемости-когезии и удобоукладываемости-дисперсии метод удобоукладываемости-когезии-диспергирования может быть расширен за счет включения различных бетонных смесей, таких как добавки, содержащие бетон, и самоуплотняющийся бетон.

    11. Текущие исследования

    Работа, представленная в этой статье, является первым этапом обширного исследования, охватывающего различные типы бетона.Автор исследует возможности применения метода при введении различных видов добавок. Они будут опубликованы в будущем после того, как будут статистически проверены и одобрены.

    Кроме того, изучается возможность применения этого метода для особых типов бетона, таких как самоуплотняющийся бетон .

    Приложение
    Пример

    Предположим, что требования к прочности для смеси со средней удобоукладываемостью закончились соотношением 1.67 () и что удельный вес крупного и мелкого заполнителя составляет 2,65 и 2,60 соответственно. Крупный заполнитель имеет макс. размер 20 мм. Удельный вес грубого и мелкого заполнителя составляет 1,45 и 1,4 тонны / кубический метр соответственно. Модуль крупности песка = 2,20. Рассмотрим Рис. 2, используя удельный вес крупных заполнителей и модуль крупности песка; следовательно, WD = 0,495 × 1,45 / 0,453 = 1,58.

    Принять макс. размер 20 мм. Затем из рисунка 4 с использованием значения, графика средней удобоукладываемости и модуля дисперсности 2.20, будет 1.12. Также значение =. Также на Рисунке 3 значение равно 1.076. Потом .

    Затем вес мелкого заполнителя рассчитывается следующим образом: После оценки веса мелкого заполнителя объем пасты рассчитывается как = 1,404 × 0,462 × 656/1400 = 0,304 кубического метра, что равняется. Потом, из которых 332 кг. И составляет 199 кг.

    Следовательно, требуемый вес составляет 332 кг цемента, 199 кг воды, 1123 кг крупных заполнителей и 656 кг песка.

    Обозначения
    9057 : Объем сыпучего грубого заполнителя
    : Объем воздушных пустот в бетоне
    : Фактор, связывающий объемный объем раствора с твердыми объемами частиц раствора
    : Фактор, учитывающий дисперсию частицы крупного заполнителя
    : Фактор, связывающий объемный объем пасты с объемами твердых частиц пасты
    : Фактор, обеспечивающий когезию мелких частиц заполнителя
    : Сухой сыпучий блок вес грубых заполнителей
    : Сухой сыпучий вес мелких заполнителей
    DoE: Департамент окружающей среды
    : Удельный вес грубого заполнителя × удельный вес воды
    Удельный вес мелких заполнителей × удельный вес воды 905 81
    : Поправочный коэффициент
    : Соотношение пустот в рассыпном крупном заполнителе
    : Соотношение пустот в рассыпном мелкозернистом заполнителе
    :
    : Насыпной объем сухого мелкозернистого заполнителя
    : Объем цемента
    : Объем крупного заполнителя
    : конечный объем бетона в бетоне
    : Объем раствора
    : Объем пасты
    : Объем песка
    : Объем воды
    коэффициент сцепления WC6
    WD: Фактор обрабатываемости-дисперсии
    : 9058 1 Вес мелкого заполнителя
    : Вес крупного заполнителя
    : Коэффициенты диаграммы.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.