Свежеприготовленная бетонная смесь
До тех пор пока перемешанную бетонную смесь можно укладывать и уплотнять, она называется свежеприготовленной бетонной смесью. Смесь должна быть замешана таким образом, чтобы с учетом способов транспортировки, укладки и уплотнения она была удобоукладываема и полностью уплотняема. Определяющим является тот фактор, что затвердевший бетон приобретает свойства жесткого бетона.
1. Значение содержания воды
Свежая бетонная смесь изготавливается путем замешивания цемента, крупного и мелкого зернистого заполнителя и воды. Благодаря использованию различных присадок и добавок в настоящее время стало возможным комбинировать необходимые свойства свежеприготовленной бетонной смеси с многообразием свойств жесткого бетона.
При смешивании цемента с водой образуется цементный клей. После его затвердевания (гидратации) образуется цементный камень. Процессу гидратации могут способствовать добавки. Содержание эффективной воды и тем самым водоцементное отношение могут в значительной степени повлиять на удобоукладываемость, но, прежде всего, на прочность и плотность цементного камня и тем самым на свойства жесткого бетона.
1) Исходя из этого, на свойства свежеприготовленной бетонной смеси и свойства жесткого бетона могут оказать влияние различные добавки.
В обычном бетоне цементный клей должен обволакивать зерна заполнителя и заполнять оставшиеся пустоты. По сравнению с крупнозернистым заполнителем, содержание цементного клея в смеси повышается при использовании мелкозернистого заполнителя, а также заполнителя с шероховатой и ребристой поверхностью зерен, или, соответственно, плоской или остроугольной формой.
Содержание эффективной воды складывается из удерживаемой зернистым заполнителем поверхностной влаги, воды, содержащейся в добавках и присадках, а также добавляемой воды (таблица 1). Зернистые заполнители с пористой структурой дополнительно впитывают влагу, называющуюся влажностью зерна. Она не сказывается на консистенции и водоцементном отношении, но может способствовать благоприятной внутренней обработке, когда в последствии еще негидратированный цемент будет впитывать эту влагу. Если же напротив влажность пористых зерен заполнителя не учитывается при расчете общего содержания воды, следует ожидать более густую консистенцию бетонной смеси и нарушение сцепления в жестком бетоне.
2. Требования к добавляемой воде
Для приготовления бетонной смеси может использоваться питьевая вода, а также природная вода, если она не содержит компонентов, отрицательно влияющих на твердение или других свойствах бетона или нарушающих антикоррозионную защиту его арматуры. Требования к добавляемой воде регулируются нормой DIN EN 1008.
Для замеса бетона в соответствии с DIN EN 1008 может использоваться также остаточная вода, регенерированная при производстве бетона. При производстве высокопрочного бетона и ячеистого бетона остаточную воду использовать нельзя. Требования к остаточной воде регулируются нормой DIN EN 1008.
Поверхностная влажность |
Содержание воды в добавках |
Подаваемая вода |
Влажность зерна |
| Общее содержание воды содержание эффективной воды | |||
Таблица 1: Общее содержание воды
Рис. 1 Свойства свежеприготовленной бетонной смеси и жесткого бетона в зависимости от водоцементного отношения
Например:
Соотношение 165 л = 165 кг воды и 300 кг цемента образуют следующее водоцементное отношение:
Если при одинаковом содержании цемента в бетонную смесь вместо 165 л воды добавляется 210 л, то водоцементное отношение повышается
Например:
Соотношение 210 л = 210 кг воды и 300 кг цемента образуют следующее водоцементное отношение:
летучей золы, учитываемых в содержании цемента, образуется эквивалентное водоцементное отношение (в/ц)экв (смотри также спецификацию цемента B 16 „Высокопрочный бетон/Сверхпрочный бетон“).
3. Водоцементное отношение
Массовое соотношение содержания эффективной воды к содержанию цемента, на 1 м3 уплотненной свежей бетонной смеси называется водоцементным отношением.
| Водоцеменное отношениев/ц = |
Например:
Соотношение 165 л = 165 кг воды и 280 кг цемента и 60 кг учитываемой летучей золы (к = 0,4) образуют следующее эквивалентное водоцементное отношение:
(в/ц) экв = 165/(280+ 0,4 • 60) = 0,54
Химически и физически цемент может связывать количество воды, составляющее ок. 40 % от его массы (в/ц = 0,40). Если цементный клей имеет более высокое водоцементное отношение, то несвязанную воду обозначают как избыточную. Она образует разветвленные, способные впитывать влагу (капиллярные) поры.
4. Определение водоцементного отношения
Для того чтобы получить достаточную плотность и прочность цементного камня, необходимо снижать водоцементное отношение бетона соответствующего класса экспозиции.
При определении водоцементного отношения в соответствии с таблицей 1 отдельные показатели не должны превышать предельных значений более чем на 0,02.
Таблица 2 Максимальные водоцементного отношения
Классы экспозиции, свойства бетона |
Значение |
XC1, XC2 |
0,75 |
XC3 |
0,65 |
XC4, XF1, XA1 |
0,60 |
XD1, XS1, XF2 1), XF3 1), XM1, XM2 2) |
0,55 |
XD2, XS2, XF2, XF3, XF4, XA2 |
0,50 |
XD3, XS3, XA3, XM2, XM3 |
0,45 |
Высокое сопротивление проникновению воды (толщина строительного элемента до 40 см) Подводный бетон |
0,60 |
Водонепроницаемый бетон |
0,50 |
1) Ячеистый бетон
2) Только с обработкой поверхности Водоцементное отношение, необходимое для получения желаемой прочности бетона на сжатие, можно определить с помощью предела прочности цемента при сжатии, смотри рисунок 2. При введении присадок и добавок может выявиться изменение зависимости между водоцементным отношением, пределом прочности цемента и бетона при сжатии.
5. Консистенция
Одной из существенных характеристик свежеприготовленной бетонной смеси является консистенция. В бетонной технологии консистенция описывает удобообрабатываемость, уплотняемость, перекачиваемость и удобоукладываемость бетонной смеси. На основании испытаний можно выделить различные классы консистенции свежей бетонной смеси. В соответствии с DIN EN 206-1 выделяют 4 различных вида испытаний для определения консистенции бетонной смеси и, соответственно, следующие классы консистенции.
Классы S1 — S5 (определение осадки конуса) в соответствии с DIN EN 12350-2
Классы V0 — V4 (метод Вебе) в соотв. с DIN EN 12350-3
Классы C0 — C4 (определение степени уплотнения) в соответствии с DIN EN 12350-4
Следует использовать преимущественно определение подвижности, а для более твердых консистенций испытание на степень уплотнения (таблица 3).
1) Для высокопрочного бетона предел прочности цемента на сжатие не имеет значения.
Пояснения к диаграмме:
f с, dry, cube: среднее значение 28-дневного испытания прочности бетона на сжатие с использованием пробных кубиков толщиной 150 мм; выдерживание в соответствии с DIN
Бетонные смеси классов консистенции > F4 должны поставляться с разжижителем. Бетонные смеси классов консистенции F5 и F6 обозначаются как «легкоуптлотняемые бетонные смеси».
Таблица 3: Консистенция свежеприготовленной бетонной смеси (классы F и C)
Класс |
C0
|
F1 C1 |
F2 C2 |
F3 C3 |
F4
|
F5
|
F6
|
Расплыв [см] |
— |
≤ 34 |
35 … 41 |
42 … 48 |
49 … 55 |
56 … 62 |
≥ 63 |
Степень |
≥ 1,46 |
1,45 … 1,26 |
1,25 … 1,11 |
1,10 … 1,04 |
— |
— |
— |
Описание консистенции |
очень |
густая |
пластичная |
мягкая |
очень мягкая |
очень текучая |
|
Характеристика раствора с мелкозернистым песком |
землисто-влажный
|
землисто-
|
мягкий
|
жидкий
|
очень текучий |
||
|
|||||||
Характеристика свеже- |
свободная |
свободная/ |
откомковатой до однородной |
слегка текучая |
текучая |
||
|
|||||||
Способ уплотнения |
сильное вибрирование и/или сильное трамбование при тонком слое засыпки |
вибрирование |
вибрирование |
«удаление воздуха» путем штыкования или легкого вибрирования |
|||
6. Определение консистенции свежеприготовленной бетонной смеси
6.1 Определение подвижности бетонной смеси в соответствии с DIN EN 12350-5 (рис. 3)
С помощью определения подвижности свежеприготовленная бетонная смесь может быть отнесена к одному из следующих
EN 12390-2, национальное приложение (1 день в форме, 6 дней в воде, 21 день на открытом воздухе)
Рис. 2 Взаимосвязь между прочностью бетона на сжатие, классом прочности цемента и водоцементным отношением классов консистенции: F1 — густая, F2 — пластичная, F3 — мягкая, F4 — очень мягкая, F5
— текучая или F6 — очень текучая. При расплыве бетонной смеси < 34 см и > 60 см измерение методом, указанным в DIN EN 12350-5, не подходит.
Следующие условия могут отрицательно повлиять на результаты испытания
— Резонирование (так называемое «подпрыгивание») виброплощадки, возникающее в большинстве случаев из-за неправильной установки или неподходящего основания.
— Вибрация из-за жесткого удара об верхний ограничитель («ручная» ошибка)
— Снижение скорости падения стола из-за медленного открывания штифта.
Рис. 3: Определение расплыва
Вследствие первых двух условий получается слишком большой расплыв бетонной смеси. Данный факт следует постоянно учитывать, особенно в том случае, если верхний предел расплыва определяется как «твердый» критерий. В последнем случае получается слишком маленький расплыв бетонной смеси.
Проведение испытания:
— Установите виброплощадку на ровную, горизонтальную, твердую поверхность (песчаная подушка)
— Проверьте ее работоспособность
— Слегка увлажните очищенный стол и форму
— Установите форму на середину стола и выровняйте ее
— С помощью лопатки заполните форму бетонной смесью в два слоя одинаковой высоты
— С помощью штока выровняйте каждый слой 10-ю легкими толчками
— Снимите выступающую часть бетонной смеси, не уплотняя ее, вровень с краями формы
— Очистите свободную часть стола от бетонной смеси
— Медленно поднимите форму в вертикальном направлении
— Зафиксируйте установочную раму на подножке
— Плавно поднимите стол за ручку до упора 15 раз и дайте ему свободно опустится.
Время, затраченное на каждую операцию,
должно составлять > 2 и < 5 с
— Измерьте диаметр d1 и d2 бетонной лепешки параллельно к краям стола с округлением до 1 см
— Определите расплыв бетонной смеси: (d1 + d2) : 2 с округлением до 1 см
Например:
Измерено: d1 = 40 см и d2 = 48 см
Среднее значение: (46 см + 48 см) : 2 = 47 см
Определение класса консистенции в соответствии с таблицей 2: F3 — мягкая
6.2 Определение степени уплотнения в соответствии с DIN EN 12350-4 (рис. 4)
С помощью определения степени уплотнения свежеприготовленная бетонная смесь может быть отнесена к одному из следующих классов консистенции: C0 — очень густая, C1
— густая, C2 — пластичная oder C3 — мягкая.
Степень уплотнения < 1,04 или > 1,45 не представляет собой действующих измерений
.
Рис. 4: Определение степени уплотнения
Проведение испытания:
— Слегка увлажните внутреннюю поверхность чистой емкости
— С помощью кельмы по очереди заполните емкость бетонной смесью со всех 4-х сторон
— Линейкой снимите выступающую за края часть бетонной смеси, не уплотняя ее
— Уплотните бетонную смесь на вибрационном столе или с помощью внутреннего вибратора, пока она не перестанет уменьшаться в объеме
— В случае необходимости выровняйте неровную поверхность с помощью легкого трамбования
— По середине каждой стороны емкости измерьте расстояние между поверхностью бетонной смеси и верхним краем емкости
— Из 4 измерений высчитайте среднее значение s в мм
— Определите степень уплотнения с и укажите результат с точностью до 2 десятых.
Например:
Измерьте расстояние [мм] между поверхностью бетонной смеси и верхним краем емкости:
Среднее значение: s = (51 + 50 + 53 + 54) мм : 4 = 52 mm
Высота уплотненной смеси: h1 — s = 400мм — 52 мм = 384 мм
| Степень уплотнения: |
Определение класса консистенции в соответствии с таблицей 2: C2 — пластичная
7. Определение плотности свежеприготовленной бетонной смеси в соответствии с DIN EN 12350-6
По своей плотности бетоны подразделяют на легкий (обычный) бетон и тяжелый бетон. Плотность свежеприготовленной бетонной смеси при известном значении заданной плотности указывает на полноту уплотнения. Кроме этого по данному показателю можно сделать выводы об однородности бетонной смеси.
Проведение испытания:
Для проведения измерений необходимо использовать водонепроницаемую и достаточно жесткую металлическую емкость с гладкой внутренней поверхностью и гладкими и ровными краями: либо 8 литровую чашу прибора для измерения давления (чаша для измерения воздушных пор в свежеприготовленной бетонной смеси), либо форму для
изготовления образцов бетона, например, бетонных кубиков.
Разрешается использование насадки для более легкого наполнения смеси. Она может быть уплотнена с помощью внутреннего вибратора, виброплощадки, стержня или
трамбовки.
— Определите плотность свежеприготовленной бетонной смеси D и укажите результат с точностью до 0,01 кг/дм3:
D Плотность свежей бетонной смеси [кг/дм3]
m1 Масса емкости [кг]
m2 Масса емкости с массой бетонной пробы [кг]
V Объем емкости [дм ]
8. Определение содержания воздуха
Даже хорошо составленная бетонная смесь после тщательного уплотнения содержит поры укладки. В бетонной смеси с заполнителем, максимальный размер зерна которого составляет 32 мм, эти поры занимают от 1% до 2% объема. Чем меньше размер зерен заполнителя, тем больший объем занимают поры укладки. Содержание воздуха указывает на уплотняемость и на свойства свежеприготовленной бетонной смеси
(непроницаемость, долговечность).
Бетон с требованиями к высокой морозостойкости, и соответственно, устойчивости к попеременному замерзанию/оттаиванию (XF) может относиться к классу выдержки XF2 и XF3 или должен соответствовать классу выдержки XF4 и изготавливаться с использованием воздухововлекающей добавки (LP).
Искусственные воздушные поры, образованные с помощью воздухововлекающей добавки, имеют небольшой размер и круглую форму. В качестве побочного эффекта улучшается способность сохранять приданную форму и удобоукладываемость свежеприготовленной бетонной смеси, но снижается прочность, которая может быть приведена в соответствие. Содержание воздуха (поры укладки, воздушные поры) может быть определено методом выравнивания давления. В большинстве случаев, одновременно определяется плотность свежеприготовленной бетонной смеси.
Проведение испытания:
— Слегка увлажните пустую чистую чашу прибора для измерения давления (рис. 5, см. 1) и взвесьте ее
— Бетонной смесью заполните чашу в три слоя одинаковой высоты
— Полностью уплотните каждый слой с помощью внутреннего вибратора, виброплощадки, стержня или трамбовки
— Определите последний слой таким образом, чтобы не удалять лишний бетон. Можно добавлять небольшое количество смеси и уплотнять ее.
Рис. 5 Метод выравнивания давления (чаша для измерения воздушных пор в бетонной смеси)
— Тщательно очистите края чаши
— Взвесьте чашу с пробой бетонной смеси
— Установите и закрепите верхнюю часть прибора
— С помощью резинового шприца/промывной колбы через широкий клапан (3) вливайте воду до тех пор, пока из другого клапана не будет выходить вода без пузырей
— Слегка постучите по прибору деревянным молотком, чтобы вышел оставшийся воздух, закройте оба клапана (3)
— Отделите насос (4), закачивайте воздух в воздушную камеру (5) до тех пор, пока стрелка манометра (6) не встанет за калибровочной меткой
— Проведите точную настройку (7), пока стрелка не будет закрыта калибровочной меткой
— Приведите в действие кнопочный клапан (8) и одновременно постучите по стенкам
емкости, пока стрелка манометра не остановится
— Проверьте на манометре (6) содержание воздуха в свежеприготовленной бетонной смеси со следующей точностью:
0% — 3 % объема на 0,1 %
3% — 6% объема на 0,2%
6% — 10% объема на 0,5%
9. Изготовление и хранение образцов для испытания на прочность в соответствии с DIN EN 12390-2
Прочность жесткого бетона на сжатие проверяется преимущественно на бетонных кубиках, длина ребра которых составляет 150 мм (альтернативно цилиндрическому образцу диаметром 150 мм, высота 300 мм). При изготовлении образцов можно определить плотность свежеприготовленной бетонной смеси. Рекомендуется использовать установочную раму.
Проведение испытания:
— Взвесьте чистую форму
— Перемешайте бетонную смесь перед заполнением ее в форму
— Наполните свежеприготовленную
бетонную смесь минимум в 2 слоя, в то время как толщина каждого слоя не будет превышать 10 см
— Полностью уплотните каждый слой с помощью внутреннего вибратора, виброплощадки, стержня или трамбовки
— При использовании установочной рамы
определите количество бетонной смеси таким образом, чтобы после уплотнения бетонного слоя в установочной раме осталось 10% — 20% от высоты
испытуемого образца
— Снимите выступающую часть бетонной смеси вровень с краями формы
— Взвесьте форму с пробой бетонной смеси
— Четко обозначьте испытуемый образец
— Сохраните записи, определяющие испытуемый образец с момента взятия пробы до проведения испытаний
— Поместите испытуемый образец на 24± 2 часа в форму в закрытое помещение с температурой воздуха 15 — 22 °C, желаемая температура 20 ± 2 °C
— Примите меры по защите образца от сквозняков и высыхания
— Во время твердения примите меры по защите от вибрации, например, при транспортировке
— Выньте образец из формы, поместите на 6
дней на решетку в емкость с
водопроводной водой при температуре 20 ± 2 °C
— За 7 дней до испытания поместите образец
на деревянную решетку в закрытое помещение, защищая его от прямых
сквозняков, при температуре 15 °C — 22 °C и относительной влажности воздуха 65 ± 5 %
10. Температура
Температура свежеприготовленной бетонной смеси не должна превышать 30 °C, в
противном случае с помощью
дополнительных мер придется определять, что такая высокая температура не будет иметь негативных последствий. При укладывании бетона при низкой температуре воздуха необходимо придерживаться минимальных температур бетонной смеси при бетонировании, смотри таблицу 3. Как правило, замораживание бетона возможно только тогда, когда его температура как минимум в течение 3 дней не опускалась ниже 10 °C или прочность бетона на сжатие составляет fсм ≥ 5 Н/мм2.
(Устойчивость свежего бетона к замораживанию).
Таблица 4: Требования к температуре бетона для бетонирования при низкой температуре
Температура |
Минимальная температура свежеприготовленной бетонной смеси во время укладки |
от +5 °С до -3 °С |
+ 5 °С в целом |
+10 °C при содержании цемента < 240 кг/м или при использовании |
|
ниже -3 °С |
+10 °C, сохранение температуры в течение минимум 3 дней |
Расчет состава и пропорций строительных растворов
Информация по назначению калькулятора
Калькулятор строительного раствора предназначен для расчета пропорций и состава цементно-песчанных и цементно-керамзитовых растворов, подбора необходимой подвижности и расчета стоимости.
При заполнении данных, обратите внимание на дополнительную информацию со знаком Дополнительная информация
Строительство — сфера, в которой невозможно обойтись без цементного раствора. Прочность раствора зависит от того, какую марку цемента вы будете применять, от модуля крупности песка и соблюдении правил твердения. Строительный раствор необходимо использовать не позднее чем через 30 минут после изготовления.
Способ приготовления строительного раствора.
Песок и цемент на сухую смешивают в необходимых пропорциях, и постепенно порциями заливают водой, до получения нужной подвижности. При необходимости в воде изначально разводят расчетное количество пластификаторов. Во избежание налипания раствора на стенки бетоносмесителя, воду необходимо вливать именно в смесь малыми порциями.
Необходимая марка раствора зависит от марки используемых материалов. Например, при кирпичной кладке с маркой кирпича М100, необходимо замешать раствор такой же марки. Для приготовления раствора под основание фундамента можно использовать раствор меньшей прочности, чем марка прочности фундамента. Для расчета необходимой марки и подвижности, воспользуйтесь калькулятором подбора состава и пропорций строительного раствора.
Расчет состава строительных растворов производится в соответствии с СП82-101-98: «Приготовление и применение строительных растворов» и ГОСТ 28013—98: «Растворы строительные. Общие технические условия».
Для более комфортной работы с цементными растворами необходимо применять пластификаторы, либо для бытовых работ обычные моющие средства. Они помогают достичь пластичности раствора и упрощают процесс замешивания. Выбор пластификаторов достаточно большой, необходимо выбирать наиболее подходящий для ваших условий, например в холодное время нужно использовать пластификаторы с противоморозными добавками.
Для кладки кирпича и строительных блоков существуют «теплые» растворы, с добавлением теплосберегающих связующих, таких как пенополистирол, керамзитовый и перлитовый песок. Такие растворы препятствуют потере тепла через «мостики холода» и делают стену более монолитной по своим свойствам.
Важным параметром является подвижность раствора. Необходимо подбирать именно ту, которая соответствует виду работ. Примерная таблица подвижности строительных растворов:
- П1 – кладка бутовых камней методом вибрирования
- П2 – обычная кладка бутовых камней; Монтаж стен и расшивка швов в стенах из крупных панелей и блоков
- П3 – кладка пустотелых и полнотелых кирпичей, строительных блоков; заливка пустот бутовой кладки
- П4 – Штукатурные работы
- Известковые растворы — Прочность их меньше чем у чистого цементного раствора, однако, они теплее и имеет большую пластичность. Для изготовления используется известковое тесто, молотую негашеную известь и песок.
- Цементно-известковый раствор — В него входит цемент и известковое тесто. Он очень пластичен и обладает высокой прочностью, может применяться практически для любого вида кладки.
- Цементно-песчанный раствор — В его основе цемент и песок. Такая смесь без пластификаторов достаточно жесткая, а также малоподвижная.
Далее представлен полный список выполняемых расчетов с кратким описанием каждого пункта. Если вы не нашли ответа на свой вопрос, вы можете связаться с нами по обратной связи.
Общие сведения по результатам расчетов
- Количество цемента — Общее расчетное количество необходимого цемента на весь раствора.
- Количество воды — Общее расчетное количество необходимой воды на весь объем. Внимание! Окончательное количество воды подбирается опытным путем, в зависимости от влажности песка.
- Количество заполнителей — Общее количество песка (заполнителя) на весь объем в килограммах.
- Плотность раствора — Плотность раствора в сыром состоянии.
- В/Ц — Водоцементное соотношение.
- Пропорции — Относительное соотношение компонентов раствора. Ц — часть цемента; П — часть песка; В – часть воды.
- Стоимость — Стоимость каждого материала и общая на весь объем.
Что такое водоцементное соотношение бетона
Водоцементное отношение
Требуемое для окончательной гидратации количество воды зависит от количества бетона. Отношение по массе количества воды к количеству цемента называют водоцементным отношением.
Водоцементное отношение определяет текучесть цементного клея, твердеющего и превращающегося в цементный камень, и, следовательно, прочность бетона. При затвердевшем бетоне (прочном бетоне) цементный камень должен прочно соединять каменные зерна и заполнять пространство между ними. Наиболее прочная структура образуется при водоцементном отношении, равном 0,4.
Гост устанавливает для бетонов определенных классов прочности минимальное содержание цемента. Для стандартного бетона класса прочности В15 М200 предписывается минимальное содержание цемента 290 кг/м3. Самое маленькое соотношение w/z = 0,40 получается при добавлении 116 л (кг) воды. Замешанный таким образом бетон очень жесткий и трудно поддается уплотнению.
Если условия требуют более пластичной консистенции свежего бетона, правильное количество воды и цемента для бетонной смеси можно определить с помощью величины w/z.
ПРИМЕР
Заданное водоцементное отношение, равное 0,40, можно получить при изготовлении 1 м3 бетона с использованием 140 кг цемента (32,5R М400) и 56 л (кг) воды. Если для повышения удобоукладываемости добавить еще 50 л, то величина w/z возрастет до 0,76. Прочность бетона на сжатие снижается при этом почти в половину. Чтобы компенсировать потерю прочности и достичь первоначального значения w/z, нужно добавить к бетону еще 125 кг цемента.
Если необходимо улучшить удобоукладываемость свежего бетона, то в бетонную смесь нельзя просто добавить некоторое количество воды затворения, так как при этом повышается водоцементное отношение и уменьшается прочность на сжатие. Необходимо одновременно добавлять еще и цемент, чтобы выдержать требуемое значение величины w/z.
Водоцементное отношение — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1
Водоцементное отношение
Cтраница 1
Водоцементное отношение ( В / Ц) и удельное содержание цемента ( Ц) рассчитывают путем введения определенного значения а в номограммы. [1]
Водоцементное отношение равно отношению массы воды к массе цемента в замесе. От его величины зависит непроницаемость бетона. Считается, что при отношении, равном 0 56 — 0 6, бетон имеет нормальную непроницаемость, 0 46 — повышенную непроницаемость, 0 45 — очень высокую непроницаемость. [2]
Водоцементное отношение является по существу решающим фактором в регулировании пористости бетона. Известно [4], что количество химически связанной воды цементами среднего минералогического состава округленно можно принять равным к трехмесячному сроку 20 %, а к годичному 25 % от. Вся излишняя вода, вводимая в бетон в силу ( Необходимости получения удобоукладываемой бетонной смеси, создает пористую структуру цементного камня. Если же учесть, что, кроме пористости цементного камня, имеют место другие виды неплотностей бетона, то общая пористость его будет несколько выше. [3]
Водоцементное отношение является по существу решающим фактором в регулировании пористости бетона. Известно [83], что количество химически связанной воды цементами среднего минералогического состава к трехмесячному сроку достигает около 20 / о, а к годичному — 25 % веса цемента. Излишняя вода, вводимая в бетонную смесь для повышения удобоукладываемости, создает пористую структуру цементного камня. [4]
Водоцементное отношение принимают равным 1: 4 как для первой, так и для второй рецептуры. [5]
Водоцементное отношение находим интерполяцией по табл. 193: В / Д-035. Пользуясь табл. 194, которая соответствует этому значению В / Ц, определяем состав смеси: цемента 525 кг, песка 590 кг, щебня 1100 кг, вода 185 л на 1 м3 бетона. [6]
Водоцементное отношение и расход цемента являются важными факторами; повышенный расход цемента позволяет получить плотную смесь при низком водоцементном отношении. Хорошее уплотнение бетона и высокое качество работ, особенно в конструкциях стыков, имеют большое значение. Вид применяемого цемента имеет меньшее значение; хорошие результаты дают глиноземистый, сульфатостойкий, шлакопорт-ландцемент и пуццолановый портландцемент. [7]
Водоцементное отношение раствора подбирается опытным путем так, чтобы расплыв конуса из раствора после 30 встряхиваний на встряхивающем столике находился IB пределах 106 — 115 мм. Выбранная консистенция в 105 — 110 мм обеспечивает хорошее уплотнение раствора при 3-мин вибрации. Испытание цемента в пластичном растворе с определенной консистенцией, но с различным В / Ц позволяет определять прочность вяжущего с учетом его водопотребности. [8]
Водоцементное отношение раствора для изготовления балочек устанавливают по консистенции раствора, определяемого расплывом конуса. [9]
Водоцементное отношение мокрой смеси обычно на 20 % больше. [10]
Водоцементное отношение приготовляемого цементного раствора, в зависимости от класса цемента, должно соответствовать значениям, приведенным ниже. [11]
Водоцементным отношением ( В / Ц) называют отношение массы воды к массе цемента в свежеизготовленной бетонной смеси, причем учитывают только свободную, не поглощенную заполнителями воду. [13]
Водоцементным отношением называется отношение количества воды затворения к количеству цемента по массе. [14]
Установив Водоцементное отношение в бетоне и руководствуясь потребной консистенцией бетонной смеси, видом заполнителя и его наибольшей крупностью, определяют, пользуясь табл. 194 — 202, количество цемента ( Ц), песка ( Я), крупного заполнителя ( Кр) и воды ( В) на 1 ж3 уплотненного бетона. [15]
Страницы: 1 2 3 4 5
Что такое водоцементное соотношение 🚩 Строительные материалы
Водоцементное соотношение – это точная пропорция воды и цемента в составе бетона. Оно определяет, какова будет его крепость, следовательно, и качество.Если в цементно-песчаном растворе будет избыточное количество жидкости, это приведет к образованию пор в структуре монолита и как следствие, к снижению его прочности. Жидкий раствор быстро распределяется по форме (опалубке) и вскоре начинает просачиваться сквозь малейшие щели. Вытекая, вода уносит с собой цемент, так как это связующее является самым легким по весу компонентом раствора. Такой бетон долго схватывается по той причине, что период испарения жидкости весьма значительный. В большинстве случаев это приводит к растрескиванию строительного камня.
Для жесткого бетона М75 оптимальное водоцементное соотношение – 0,6. Следовательно, для приготовления 1 м3 этого раствора потребуется 150 л воды. Но чтобы расчет был абсолютно точным, нужно понимать функцию жидкости в растворе. У воды их две: принимает участие в химических процессах, происходящих во время затвердевания цемента, и обеспечивает смеси относительную пластичность (текучесть).
Это свойство очень важное, так как обеспечивает отсутствие воздушных пузырей в структуре бетона. Поэтому для жестких составов столь необходимо уплотнение (утрамбовывание) цементно-песчаного раствора независимо от того, какой тип заполнителя используется. Эту работу выполняют вручную или с помощью специального вибрационного инструмента (виброплит).
Водоцементное соотношение чаще всего определяют по специальным таблицам. Но опытные строители могут делать это по состоянию раствора в бетоносмесителе. Если воды в составе смеси мало (не более 30% от общего количества цемента), то получают жесткий бетон. Если много – то текучий. Большую роль в определении водоцементного соотношения играет влажность и чистота заполнителя. Например, если песок сырой с примесью глины, пропорцию цемент-вода нужно корректировать.
Важно обратить внимание и на качество цемента. Следует понимать, что за месяц хранения он теряет не менее 10% своих свойств связующего вещества. Через три месяца потери возрастут до 20%, через полгода – до 30%. Все это повлияет на требуемое количество воды для получения бетона должной прочности. В качестве крупного заполнителя не рекомендуется использовать известняковый щебень, так как этот камень обладает достаточно высокой гигроскопичностью, что не позволяет с необходимой точностью определить требуемое водоцементное соотношение для бетона определенной марки.
Цементы для бетона. Водоцементное соотношение
Подвижность бетона в значительной мере зависит от вида и содержания цемента и воды. Пуццолановые и шлакопортландцементы при одном и том же содержании цемента дают менее подвижный бетон по сравнению с портландцементом. При одном и том же водосодержании величина расхода цемента в пределах 250-400 кг/м3 существенно не влияет на подвижность бетонной смеси, однако, увеличение расхода цемента свыше 400 кг/м3резко увеличивает вязкость цементного теста, что требует увеличения расхода воды и повышения водоцементного отношения и, следовательно, снижает прочность бетона.
Зерновой состав бетона влияет на водопотребность бетонной смеси: увеличение крупности заполнителя может снизить ее на 10-15%. С увеличением тонкости помола цемента увеличивается водопотребность, что также снижает плотность бетона. Оптимальная величина тонкости помола зависит от минералогического состава клинкера. При подборе составов бетона необходимо учитывать, что фактором, определяющим морозостойкость, является В/Ц. Изменение этой величины с 0,6 до 0,47 увеличивает морозостойкость бетона в конструкции при равноценных условиях твердения в 3 раза.
Расход воды вне зависимости от расхода цемента должен строго ограничиваться. Расход воды для бетонов с Мрз-100 должен составлять 190-200 л/м, а для бетона с Мрз-6000-110-130. Выдерживание бетонов должно осуществляться во внешней среде с относительной влажностью 100% для бетона с Мрз-100 не менее 10 суток и для бетонов с Мрз-6000-180 суток.
Существует примерно линейная зависимость между капиллярной и общей пористостью бетона и его водоцементным отношением. Так уменьшение расхода воды на 10 л на 1 м3бетона или увеличение расхода цемента на 26-33 кг/м3снижает капиллярную пористость бетона на 1%. Бетоны, имеющие капиллярную пористость 5-7%, имеют морозостойкость Мрз-100, при капиллярной пористости 4-6% — Мрз 200 и при 2-3% — Мрз-300.
Для бетонов высокой морозостойкости совершенно не допускается применение цементов с частичной потерей активности. Для бетона с Мрз-1000 потеря активности цемента при хранении не должна превышать 1%. При подборе крупного заполнителя необходимо также учитывать несовместимость некоторых пород, таких, как кварц с известняком или доломитом.
Для приготовления бетонов с морозостойкостью выше Мрз-100 крайне нежелательно применение цементов с содержанием трех-кальциевого алюмината свыше 8%. В то же время тщательным подбором состава бетона и применением добавок представляется возможность получать морозостойкие бетоны даже с повышенным содержанием трехкальциевого алюмината.
Все вышеперечисленные требования, выполнение которых обязательно для получения бетонов, стойких в условиях циклического замораживания и оттаивания, позволяют получить особо плотный бетон, стойкость которого в условиях эксплуатации с высокой агрессивностью среды на две ступени выше бетонов нормальной плотности. Эффективный коэффициент диффузии бетонов с морозостойкостью Мрз-100 снижается при выполнении всех требований при изготовлении особо плотного бетона с Мрз-6000 в 20-30 раз, водопоглощение — на 25% и коэффициент фильтрации — на один порядок.
Этим объясняется высокая стойкость особо плотного бетона как в условиях высокой агрессивности среды, так и в условиях циклического замораживания и оттаивания.
Водоцементное соотношение бетонной смеси
Значение водоцементного соотношения бетонной смеси
Изучать графики и таблицы, выясняя точные пропорции составляющих жесткой бетонной смеси, лишь ради того, чтобы залить фундамент или соорудить бетонное перекрытие в частном доме, захочется далеко не каждому. Тем не менее, очень важно знать, какие материалы и в каких количествах используются, чтобы бетон имел максимальную прочность на сжатие, какое значение при этом имеет водоцементное соотношение бетонной смеси, какими характеристиками обладает бетон марки 75, чтобы в последующем отлитая на участке конструкция вела себя так, как ей предназначено проектом.
Схема изготовления бетона.
Предварительный расчет
Составить перечень и заранее завезти к месту строительства все материалы в полном и достаточном объеме вполне по силам человеку, умеющему считать. Наиболее часто в индивидуальном строительстве жесткий бетон используется при изготовлении ленточного фундамента или междуэтажных перекрытий. Перед тем как приступить к строительству, необходимо обеспечить доставку на место предстоящих работ такого количества расходных материалов, чтобы его хватило на намеченный этап. Как рассчитать необходимое количество цемента, песка и гравия? Какие требования предъявляются к этим составляющим бетонной смеси?
При расчете можно принять самое распространенное соотношение между количеством используемого цемента, песка и гравия. Это 1:3:5 соответственно. В этом случае получаем вес необходимой фракции (за исключением цемента) с погрешностью около 10%.
Технологическая схема приготовления бетонной смеси.
Например, планируется отлить из бетона ленточный фундамент под дом. В этом случае проектное значение периметра дома умножается на ширину и высоту планируемого фундамента (все в метрах). Полученное в результате вычислений количество кубических метров умножается на 250 кг (примерно столько цемента уходит на получение куба жесткой бетонной смеси). Остальные составляющие вычисляются из принятого за основу соотношения: песка в 3 раза больше, чем цемента, гравия или щебня (крупной фракции) – в 5 раз. Масса кубического метра затвердевшего бетона составляет около 2,5 т.
Требования к материалам
Грамотно выбранные по качеству и фракциям составляющие для получения прочного жесткого бетона 75 марки – половина успеха. На какие характеристики цемента и наполнителей следует обращать внимание?
Цемент, между качеством которого и прочностью затвердевшего бетона наблюдается прямая зависимость, из соображений экономии на его стоимости берется М200 или М300. Применение более высококачественных цементов обойдется значительно дороже, эту разницу невозможно покрыть за счет некоторого снижения процентного отношения цемента к наполнителям. Прочностные показатели указанных марок цемента при соблюдении водоцементного отношения для бетона позволяют получить на собственной строительной площадке качественный бетон не ниже 75 марки.
Таблица марок бетона и их основных характеристик.
Следует учесть, что марка бетона и марка цемента, который входит в состав смеси, – не одно и то же. Соотношение выглядит примерно таким: для получения бетона, например, 75 марки, потребуется цемент М200 или М300, то есть марка взятого цемента должна быть выше в 2,5-3 раза. Покупая цемент, следует обратить внимание на дату его выпуска, так как с увеличением срока хранения снижается качество, а через 1,5 года хранения даже в идеальных условиях цемент можно будет использовать разве что для обустройства садовых дорожек. На бытовом уровне можно проверить относительное качество цемента. Для этого на раскрытую сухую ладонь насыпается цемент, рука сжимается в кулак. Качественный материал практически без остатка “вытекает” сквозь пальцы.
Имеются требования и к песку. Предпочтительнее применять мелкозернистый (размер отдельно взятой песчинки до 1,25 мм). Он позволяет получить смесь, при использовании которой воздушные промежутки, снижающие жесткость бетона, сведутся к минимуму. Песок должен быть без пыли и инородных включений органического происхождения.
Размер гравия или щебня не должен превышать 1/3 ширины опалубки.
Ни в коем случае для жесткого бетона нельзя использовать щебень из известковых пород.
Если производится армирование, размер частиц не может превышать 1/4 наименьшего размера отливаемой конструкции и 3/4 от просвета между прутьями арматуры. Несоблюдение указанных пропорций может привести к образованию в готовом бетонном изделии пустот, что неминуемо снизит показатели прочности.
Читайте также: Приготовление бетона для отмосткиОпределение количества воды
Что представляет собой готовый бетон? Это осколки прочных каменных пород, полости между которыми заполнены песком, а полости (почти микроскопические) между песчинками заполнены цементом. Таким образом, цемент держит и песок, и крупные каменные фракции. Разумеется, речь идет о цементе, смоченном водой. Для того чтобы прошла реакция затвердения цемента, необходимо воды всего 30% от его массы. Но при таком количественном отношении смесь невозможно сделать пластичной, никакое трамбование не сможет заставить приготовленную смесь, в которую, к тому же, входят еще и песок с гравием, требующие смачивания для скольжения и контакта с цементом, качественно заполнить форму. Из этих соображений воды берется значительно больше. При добавлении большего или меньшего количества воды можно получить пластичный (текучий) бетон, а можно и жесткий.
Одним из компонентов бетона является щебень, составляющий порядка 80% объема готовой бетонной смеси.
Какое влияние может оказать лишняя вода на прочность бетона? Если воды при замесе взять избыточное количество, происходит следующее. Бетон буквально самотеком заполняет форму. Часть воды просачивается сквозь щели опалубки, унося с собой неко