RU2005699C1 - Способ проектирования состава смеси песчаного бетона - Google Patents

Способ проектирования состава смеси песчаного бетона Download PDF

Info

Publication number
RU2005699C1
RU2005699C1 SU4921537A RU2005699C1 RU 2005699 C1 RU2005699 C1 RU 2005699C1 SU 4921537 A SU4921537 A SU 4921537A RU 2005699 C1 RU2005699 C1 RU 2005699C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sand
cement
concrete
concrete mix
water
Prior art date
Application number
Other languages
English (en)
Inventor
Александр Иванович Голубев
Original Assignee
Александр Иванович Голубев
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Александр Иванович Голубев filed Critical Александр Иванович Голубев
Priority to SU4921537 priority Critical patent/RU2005699C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2005699C1 publication Critical patent/RU2005699C1/ru

Links

Landscapes

  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)

Abstract

Используется в промышленности строительных материалов. Сущность: способ проектирования состава смеси песчаного бетона, включающий определение межзерновых пустот минеральных компонентов - песка и цемента расчетным путем, проведение ситового анализа минеральных компонентов, расчет объемных коэффициентов раздвижки зерен по данным ситового анализа, определение расхода компонентов на 1 м3 бетонной смеси с учетом полученных данных, отличающийся тем, что, с целью упрощения проектирования и оптимизации плотности бетонной смеси, расход песка, цемента и воды на 1 м3 бетонной смеси рассчитывают по формулам, приведенным в описации.

Description

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано на заводах железобетонных изделий и конструкций и на строительных площадках.
Известен способ подбора состава бетона. Известный способ подбора бетонной смеси отличается многоступенчатостью, включает большой объем экспериментальных испытаний и проверок, корректировок рассчитанной смеси, не обеспечивает возможности получения оптимально уплотненной смеси вследствие неполного учета свойств исходных минералов.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ подбора состава дорожного бетона.
Однако известный способ подбора состава бетонной смеси основан на методе проб и ошибок, не в полной мере учитывает важнейшие показатели минерального сырья (гранулометрический состав, величину пористости и объема межзерновых пустот минералов), не использует такие важнейшие характеристики в процессе подбора составов и в процессе перемешивания сложных многокомпонентных систем как коэффициент раздвижки одних зерен другими, зерен - жидкими компонентами, а без этого невозможно получить способом подбора оптимальный состав бетонной смеси, тем более проектировать составы с оптимальной упаковкой зерен и частиц в планируемом объеме бетонной смеси.
Цель изобретения - упрощение проектирования и оптимизация плотности бетонной смеси.
Достигается тем, что в способе проектирования состава смеси песчаного бетона, включающем определение межзерновых пустот минеральных компонентов - песка и цемента расчетным путем, проведение ситового анализа минеральных компонентов, расчет объемных коэффициентов раздвижки зерен по данным ситового анализа и определение расхода компонентов на 1 м3 бетонной смеси с учетом полученных данных, расход песка, цемента и воды на 1 м3 бетонной смеси рассчитывают по формулам:
Vп=
Figure 00000001
, м3,
Vц=
Figure 00000002
, м3,
Vв=
Figure 00000003
·
Figure 00000004
, м3, где Vп, Vц, Vв - насыпные объемы соответственно песка, цемента, объем воды затворения, м3;
Vпп, Vпц - объемы межзерновых пустот соответственно песка и цемента, м3;
αпц, αпв, αцв - объемные коэффициенты раздвижки зерен соответственно песка - цементом, песка - водой, цемента - водой.
П р и м е р 1. Имеется в наличии природный кварцевый песок. Испытание песка по ГОСТ 8735-65 (песок для строительных работ. - Методы испытаний) дало следующие результаты: плотность песка 2,63 т/м3; насыпная плотность песка 1,39 т/м3; размеры контрольных сит, мм: 2,5 ; 1,25 ; 0,63 ; 0,315; 0,14 ; <0,14 ;
частные остатки на ситах
3,6% ; 4,1% ; 4,9% ; 41,7% ; 32,9% ; 2,8% .
Цемент марки М500 (сланцезольный портландцемент), РСТ ЭССР 213-84. Плотность 3,01 т/м3, насыпная плотность 1,27 т/м3.
Проектирование состава смеси песчаного бетона для приготовления 1 м3 бетонной смеси производится в следующей последовательности.
Определяют объемные коэффициенты раздвижки зерен (частиц) песка частицами цемента по следующей формуле:
αпц=
Figure 00000005
,
α2,5=
Figure 00000006
= 1,048 ;
Figure 00000007
=
Figure 00000008
;
Figure 00000009
Figure 00000010
;
α0,315=
Figure 00000011
= 1,431 ;
Figure 00000012
Figure 00000013
4
Figure 00000014
;
α0,14=
Figure 00000015
3,880 .
Определяют долю участия зерен песка в объемном коэффициенте раздвижки с учетом частных остатков на ситах
α2,5= 1,048 ˙ 0,036= 0,038;
α1,25= 1,099˙ 0,041= 0,045;
α 0,63= 1,203˙ 0,149= 0,179;
α0,315= 1,431˙ 0,417= 0,597;
α0,14= 2,125˙ 0,329= 0,699;
α0,14= 3,880·0,028=
Figure 00000016
;
Общий объемный коэффициент раздвижки зерен песка частицами цемента равен
αпц= 1,667.
Определяют объемный коэффициент раздвижки зерен песка прослойкой воды по формуле
Figure 00000017
,
Figure 00000018
Figure 00000019
;
Figure 00000020
=
Figure 00000021
;
α0,63=
Figure 00000022
= 1,0009;
α0,315=
Figure 00000023
= 1,002;
Figure 00000024
Figure 00000025
;
Figure 00000026
Figure 00000027
1,0086 .
Определяют долю участия в общем коэффициенте раздвижки зерен (частиц) песка прослойкой воды с учетом частных остатков на ситах:
α 2,5= 1,00024˙ 0,036= 0,0360086;
α 1,25= 1,0048 ˙0,041= 0,0410196;
α0,63= 1,00090˙ 0,149= 0,1491341;
α0,315= 1,002˙ 0,417= 0,4178340;
α0,14= 1,0043˙ 0,329= 0,3304147;
α0,07= 1,0086·0,028=
Figure 00000028
;
Общий объемный коэффициент раздвижки зерен (частиц) песка прослойкой воды равен α пв= 1,0027.
Определяют объемный коэффициент раздвижки частиц цемента прослойкой воды по формуле αцв=
Figure 00000029
Figure 00000030
= 1,015.
Определяют потребность песка для приготовления 1 м3 бетонной смеси песчаного бетона по формуле Vп=
Figure 00000031
=
Figure 00000032
= 0,598 м3;
Определяют потребность цемента по формуле
Vц=
Figure 00000033
=
Figure 00000034
= 0.673 м3 ;
Vпп= 1-
Figure 00000035
= 1-
Figure 00000036
= 0,471 м3 .
Определяют потребность воды затворения по формуле
Vв=
Figure 00000037
·
Figure 00000038
=
=
Figure 00000039
×
Figure 00000040
= 0,684·0,584= 0,400 м3, где Vпц= 1-
Figure 00000041
= 1-
Figure 00000042
= 0,578 м3 .
Определяют объем монолитных зерен (частиц) в 1 м3 бетонной смеси по формуле
Vмон= (Vп-Vп Vпп)+ (Vц-Vц Vпц)= (0,598- -0,598 ˙0,471)+ (0,673-0,673˙ 0,578)= (0,598- -0,282)+(0,673-0,389)= 0,316+0,284= 0,600 м3.
Определяют плотность бетонной смеси
γсм= ρп˙ Vп+ ρц˙ Vц+ Vв= 2,63 0,316 + 3,01 0,284+0,400 = = 0,831+0,655+0,400= 2,086 т/м3.
Объем уплотненной бетонной смеси равен
Vсм= Vмон+Vпцс см= 0,600+0,400= 1,000 м3,
Vпцс см= Vв, т. е. равен планируемой величине.
П р и м е р 2. Имеется в наличии природный кварцевый песок. Определение фракционного состава, плотности и насыпной плотности песка по ГОСТ 8735-65 (песок для строительных работ. Методы испытаний) показало следующие результаты: плотность песка 2,64 т/м3, насыпная плотность 1,38 т/м3;
размеры контрольных сит, мм: 2,5; 1,25 ; 0,63; 0,315; 0,14 ; 0,14; 4,3% ; 6,1% ; 17,6% ; 39,8% ; 30,3% ; 1,9% .
Характеристика цемента аналогична примеру 1. Проектирование состава бетонной смеси производится в следующей последовательности.
Определяют объемные коэффициенты раздвижки зерен (частиц) песка частицами цемента по формуле:
αпц=
Figure 00000043
.
Данные аналогичны примеру 1.
Определяют долю участия зерен песка в объемном коэффициенте раздвижки с учетом частных остатков на ситах
α 2,5= 1,048˙ 0,043= 0,045;
α 1,25= 1,099˙ 0,061= 0,067;
α 0,63= 1,203 ˙0,176= 0,255;
α 0,315= 1,431 ˙0,398= 0,570;
α 0,14= 2,125 ˙0,303= 0,644;
α0,14= 3.880·0.019=
Figure 00000044
;
Общий объемный коэффициент раздвижки зерен песка частицами цемента равен
αпц= 1,7.
Определяют объемный коэффициент раздвижки зерен песка прослойкой воды по формуле
Figure 00000045
.
Результаты расчета аналогичны примеру 1.
Определяют долю участия в общем коэффициенте раздвижки зерен (частиц) песка прослойкой воды с учетом частных остатков на ситах
α 2,5= 1,00024˙ 0,043= 0,0430103;
α1,25= 1,00048 ˙0,061= 0,0610292;
α0,63= 1,00090 ˙0,176= 0,1761584;
α0,315= 1,002 ˙0,398= 0,398796;
α0,14= 1,0043 ˙0,303= 0,3043029;
α0,14= 1,0086·0,019=
Figure 00000046
;
Общий объемный коэффициент раздвижки зерен (частиц) песка прослойкой воды равен α пв 1,0025.
Определяют объемный коэффициент раздвижки частиц цемента прослойкой воды по формуле
Figure 00000047
Figure 00000048
.
Определяют потребность песка для приготовления 1 м3 бетонной смеси песчаного бетона по формуле
Vп=
Figure 00000049
=
Figure 00000050
= 0,587 м3;
Определяют потребность цемента по формуле
Figure 00000051
Figure 00000052
Figure 00000053
м3, где Vпп= 1-
Figure 00000054
= 1-
Figure 00000055
= 0,477 м3 ;
Определяют потребность воды затворения по формуле
Vв=
Figure 00000056
·
Figure 00000057
=
=
Figure 00000058
×
Figure 00000059
= 0,693·0,584= 0,405 м3 , где Vпц= 1-
Figure 00000060
= 1-
Figure 00000061
= 0,578 м3 .
Определяют объем монолитных зерен (частиц) минеральной части бетонной смеси по формуле:
Vмон= (Vп-Vп Vпп)+(Vц-Vц Vпц)= (0,587- -0,587˙ 0,477)+(0,683-0,683˙ 0,578)= (0,587- -0,280)+(0,683-0,395)= 0,307+0,288= 0,595 м3.
Определяют плотность бетонной смеси:
γ см= ρп Vп+ ρц Vц+Vв= 2,64˙ 0,307+3,01x x0,288+0,405= 0,810+0,867+0,405= 2,082 т/м3.
Объем уплотненной бетонной смеси
Vсм= Vмон+Vпцс см= 0,595+0,405= 1,000 м3, Vпцс см= Vв равен планируемой величине.
Применение предлагаемого способа проектирования смеси песчаного бетона по сравнению с прототипом обеспечивает сокращение объема испытаний исходного сырья, получение точных соотношений компонентов для приготовления бетонной смеси и оптимально упакованной гранулометрической структуры смеси с учетом размеров зерен и частиц каждого компонента и влияния воды на раздвижку зерен и частиц песка.
Предлагаемый способ проектирования позволяет рассчитывать различные варианты состава бетонной смеси и выбирать такие исходные материалы, которые наиболее приемлемы для конкретного потребителя и условий работы бетона. (56) Комар А. Г. Строительные материалы и изделия, М. : Высшая школа, 1976, с. 195-196.
Методические рекомендации по подбору состава дорожного бетона, М. , Союздорнии, 1973, с. 9-11.

Claims (1)

  1. СПОСОБ ПРОЕКТИРОВАНИЯ СОСТАВА СМЕСИ ПЕСЧАНОГО БЕТОНА, включающий определение межзерновых пустот минеральных компонентов - песка и цемента расчетным путем, проведение ситового анализа минеральных компонентов, расчет объемных коэффициентов раздвижки зерен по данным ситового анализа и определение расхода компонентов на 1 м3 бетонной смеси с учетом полученных данных, отличающийся тем, что, с целью упрощения проектирования и оптимизации плотности бетонной смеси, расход песка, цемента и воды на 1 м3 бетонной смеси рассчитывают по формулам
    Vп=
    Figure 00000062
    , м3
    Vц=
    Figure 00000063
    , м
    Figure 00000064

    Vв=
    Figure 00000065
    ·
    Figure 00000066
    , м3
    где Vп, Vц, Vв - насыпные объемы соответственно пуска, цемента, объем воды затворения, м3;
    Vпп, Vпц - объемы межзерновых пустот соответственно песка и цемента, м3;
    αпц , αпв , αцв - объемные коэффициенты раздвижки зерен соответственно песка - цементом, песка - водой, цемента - водой.
SU4921537 1991-03-25 1991-03-25 Способ проектирования состава смеси песчаного бетона RU2005699C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4921537 RU2005699C1 (ru) 1991-03-25 1991-03-25 Способ проектирования состава смеси песчаного бетона

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU4921537 RU2005699C1 (ru) 1991-03-25 1991-03-25 Способ проектирования состава смеси песчаного бетона

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2005699C1 true RU2005699C1 (ru) 1994-01-15

Family

ID=21566375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU4921537 RU2005699C1 (ru) 1991-03-25 1991-03-25 Способ проектирования состава смеси песчаного бетона

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2005699C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578700C1 (ru) * 2014-11-17 2016-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Химком" Способ определения состава бетонной смеси
CN112668176A (zh) * 2020-12-25 2021-04-16 中铁大桥局集团有限公司 一种含粗骨料超高性能纤维增强混凝土的设计方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2578700C1 (ru) * 2014-11-17 2016-03-27 Общество с ограниченной ответственностью "Химком" Способ определения состава бетонной смеси
CN112668176A (zh) * 2020-12-25 2021-04-16 中铁大桥局集团有限公司 一种含粗骨料超高性能纤维增强混凝土的设计方法
CN112668176B (zh) * 2020-12-25 2023-08-01 中铁大桥局集团有限公司 一种含粗骨料超高性能纤维增强混凝土的设计方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Geiker et al. On the effect of coarse aggregate fraction and shape on the rheological properties of self-compacting concrete
Sonebi et al. Filling ability and passing ability of self-consolidating concrete
CN105224727A (zh) 一种自密实混凝土拌合物配合比设计方法
Asghari et al. Which parameters, other than the water content, influence the robustness of cement paste with SCC consistency?
Stryczek et al. The influence of time of rheological parameters of fresh cement slurries
CN115028419B (zh) 一种自密实混凝土配合比设计方法
Diederich et al. Simple tools for achieving self-compacting ability of concrete according to the nature of the limestone filler
RU2005699C1 (ru) Способ проектирования состава смеси песчаного бетона
CN104502232A (zh) 基于骨料等比表面积替代原则的混凝土凝结时间试验方法
Hatem et al. Optimization of concrete by minimizing void volume in aggregate mixture system
JP2018524259A (ja) 軽量ファインセラミックス微粒子
RU2578700C1 (ru) Способ определения состава бетонной смеси
JPH06182753A (ja) 粉体、粒体および水よりなる混合物の配合または調整法
RU2005700C1 (ru) Способ проектирования состава смеси легкого бетона
Lohaus et al. Robustness of UHPC-A new approach for mixture proportioning
Awana et al. Cellular lightweight concrete
RU2079839C1 (ru) Способ проектирования состава тяжелого бетона
Denarié et al. Towards tailored cement-based materials with ground calcium carbonates
JPH0921737A (ja) 液体、粉体および粒体による混合物の特性判定法および該混合物の調整法
RU2236676C1 (ru) Способ определения степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми
RU2244302C1 (ru) Способ определения степени уплотнения крупнозернистых фракций мелкозернистыми
RU2244923C1 (ru) Способ определения составов сыпучих систем раздвинутого типа
JPH0833385B2 (ja) 液体、粉体および粒体による混合物の基本流動水量測定法
Djuraevna Loss of plasticity by cement systems during time
RU2213351C2 (ru) Способ определения коэффициента раздвижки твердой фазы жидкой в диспергированной системе