Проектирование состава легкого и мелкозернистого бетонов бетон на пористых заполнителях. Марки цементов, принимаемые для легких бетонов

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА ЛЕГКОГО И МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНОВ

БЕТОН НА  ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ

Состав бетона ил пористых заполнителях определяется расчетно-экспериментальным путем. Вначале находят предварительный состав бетона, который затем уточняют на пробных замесах. При определении предварительного состава бетона используют зависимости и учитывают особенности влияния на свойства бетона и бетонной смеси различных видов пористого заполнителя.

В отличие от обычного бетона, при проектировании состава легкого бетона необходимо наряду с прочностью бетона и удобоукладываемостью бетонной смеси обеспечить заданную его плотность. Поскольку плотность зависит от свойств к содержании пористого заполнителя, расходы мелкого и крупного заполнителей определяют из условия заданной плотности бетона.

Для получения составов легкого бетона при минимальных расходах цемента необходимо правильно выбрать материалы для бетона. Рекомендуется назначать марку цемента в зависимости от проектной марки бетона в соответствии с табл. 9.1. Прочность на сжатие крупного заполнителя должна быть не менее значений, указанных в табл. 9.2, а насыпная плотность крупного заполнителя должна быть, как правило, не более значений, указанных в табл. 9.3. Между фракциями крупного заполнителя принимают следующие соотношения: для фракций (5—10) : (10—20) мм —40:60%, для фракций (5—10) : (10—20) : (20—40) мм — 20: 30 : 50 %.

Таблица   9.1.   Марки цементов, принимаемые для легких бетонов

		Проектная марка легкого бетона
Марка цемента		М 150	М 200		М 250	М 300		М 350	М400	М500
Рекомендуемая		400	400		400	500		500	500	600
Допускаемая		300 500	300 600		300 500	400 600		400 600	400 600	500
					600
Таблица  9.2.  Минимальная прочность крупных пористых заполнителей в зависимости от заданной марки бетона
Заданная марка бетона по прочности на сжатие	Марка крупного заполнителя по прочности на сжатие			Прочность на сжатие заполнителя при сдавливании в цилиндре МПа
				пористо- го гравия			пористого щебня (за исключением   аглопоритового щебня)				аглопоритового щебня
М  150	75			1,5			1				6
М 200	100			2,0			1,2				7
М 250	125			2,5			1,5				8
М 300	150			3,5			1,8				1,0
М 350	200			4,5			2,2				1,2
М 400	250			5,5			2,7				1,4
М 500	300			6,5			3,3				1,6

Таблица   9.3.   Максимальная   марка   но  насыпной   плотности крупных   ими заполнителей  в   зависимости от  заданной плотности бетона

Примечание. Над чертой — насыпная плотность крупного пористого заполнителя при использовании плотного песка (кварцевого и т. п.), под чертой — насыпная плотность при использовании пористого песка, полученного в процессе дробления крупного заполнителя или отсева от него мелкой фракции.

Среднюю прочность крупного заполнителя, определяемую сдавливанием порции заполнителя в стальном цилиндре диаметром 120 мм, подсчитывают по формуле

где R_K1, R_K2, R_K3— прочность каждой фракции заполнителя; х₁, х₂, х₃ — содержание каждой фракции в смеси, % по массе.

Мелкие пористые пески, применяемые в легких бетонах марок М 150 — М500, должны иметь модуль крупности 1,8—2,5 и насыпную плотность не менее 600 кг/м³. Для бетона марки М 150 допускается применение вспученного перлитового песка с насыпной плотностью более 200 кг/м³. Содержание в песке зерен размером менее 0,14 мм должно быть не более 10 % но объему. Для бетонов марок М 150 — М200, когда активность цемента больше рекомендуемой, можно применять до 25 % песка с содержанием зерен размером менее 0,14 мм.

Поскольку прочность легкого бетона зависит не только от активности цемента и Ц/В, но также от свойств и содержания заполнителя и подвижности бетонной смеси, то при определении расхода цемента используют данные, полученные опытным путем (табл. 9.4, 9.5). Вначале по табл. 9/1 назначают расход цемента в зависимости от заданной марки бетона, а затем по табл. 9.5 его уточняют в зависимости от свойств используемых материалов и подвижности бетонной смеси (в табл. 9.4 и далее жесткость указана по техническому вискозиметру).

Таблица 9.4. Ориентировочный расход цемента (кг) для расчета состава бетонов на пористых заполнителях с предельной крупностью 20 мм и плотном песке с жесткостью бетонной смеси 20—30 с

Марка бетона	Рекомендуемая марка цемента	Марка пористого заполнителя по прочности зерна
				II
		75	100	125		150	200	250	300
М 150	400	300	280	260	240		230	220	210
М 200	400	—	340	320	300		230	260	250
М 250	400	—	—	390	360		330	310	290
М 300	500	—	—	—	420		390	360	330
М 350	500	—	—	—	—		450	410	380
М 400	500	—	—	—	—		—	480	450
М 500	600	—	—	—	—		—	570	540

Таблица   9.5.   Коэффициенты изменения  расходов цемента при изменении его марки, вида песка, предельной крупности заполнителя и подвижности бетонной смеси

Характеристика материала и под- вижность бетонной смеси	Марка бетона
	М 150	М 200	М 250	М 300	М 350	М 400	М 500
Цемент   марки:
300	1,15	1,2	—	—	—	—	—
400	1	1	1	1,5	1,2	1,25	—
500	0,9	0,88	0,85	1	1	1,1	1,1
600	—	—	0,88	0,9	0,88	0,85	1
Песок:
плотный	1	1	1	1	1	1	1
пористый	1,1	1,1	1,1	1 ,1	1,1	1 ,1	1,1
Наибольшая   круп- ность заполнителя , мм:
40	0,9	0,9	0,93	0,93	0,95	0,95	0,95
20	1	1	1	1	1	1	1
10	1,1	1,1	1,07	1,0	1,05	1,05	1,05
Жесткость, с:
20—30	1	1	1	1	1	1	1
30—50	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9	0,9
50—80	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85	0,85
Осадка        конуса,
см:
1—2	1,07	1,07	1,07	1,07	1,07	0,07	1,07
2—5	1,1	1,1	1	1,1	1,1	1,1	1,1
8—12	1,25	1,25	1,25	1,25	1,25	1,25	1,25

Расход воды назначают с учетом требуемой жесткости бетонной смеси и вида крупного заполнителя (табл. 9.6). При этом предполагается, что в качестве мелкого заполнителя используется плотный песок. Для повышения точности определения расхода воды в значения, взятые по табл. 9.6, вводят ряд поправок, которые учитывают влияние на расход воды