RU2005699C1 - Способ проектирования состава смеси песчаного бетона - Google Patents
Способ проектирования состава смеси песчаного бетона Download PDFInfo
- 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
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= , м3,
Vц= , м3,
Vв= · , 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.
Vп= , м3,
Vц= , м3,
Vв= · , 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% .
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= ,
α2,5= = 1,048 ;
= ;
;
α0,315= = 1,431 ;
4 ;
α0,14= 3,880 .
αпц= ,
α2,5= = 1,048 ;
= ;
;
α0,315= = 1,431 ;
4 ;
α0,14= 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= ;
Общий объемный коэффициент раздвижки зерен песка частицами цемента равен
αпц= 1,667.
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= ;
Общий объемный коэффициент раздвижки зерен песка частицами цемента равен
αпц= 1,667.
Определяют объемный коэффициент раздвижки зерен песка прослойкой воды по формуле
,
;
= ;
α0,63= = 1,0009;
α0,315= = 1,002;
;
1,0086 .
,
;
= ;
α0,63= = 1,0009;
α0,315= = 1,002;
;
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= ;
Общий объемный коэффициент раздвижки зерен (частиц) песка прослойкой воды равен α пв= 1,0027.
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= ;
Общий объемный коэффициент раздвижки зерен (частиц) песка прослойкой воды равен α пв= 1,0027.
Определяют потребность песка для приготовления 1 м3 бетонной смеси песчаного бетона по формуле Vп= = = 0,598 м3;
Определяют потребность цемента по формуле
Vц= = = 0.673 м3 ;
Vпп= 1- = 1- = 0,471 м3 .
Определяют потребность цемента по формуле
Vц= = = 0.673 м3 ;
Vпп= 1- = 1- = 0,471 м3 .
Определяют потребность воды затворения по формуле
Vв= · =
= × = 0,684·0,584= 0,400 м3, где Vпц= 1- = 1- = 0,578 м3 .
Vв= · =
= × = 0,684·0,584= 0,400 м3, где Vпц= 1- = 1- = 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.
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.
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.
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% .
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= .
αпц= .
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= ;
Общий объемный коэффициент раздвижки зерен песка частицами цемента равен
αпц= 1,7.
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= ;
Общий объемный коэффициент раздвижки зерен песка частицами цемента равен
αпц= 1,7.
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= ;
Общий объемный коэффициент раздвижки зерен (частиц) песка прослойкой воды равен α пв 1,0025.
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= ;
Общий объемный коэффициент раздвижки зерен (частиц) песка прослойкой воды равен α пв 1,0025.
Определяют потребность песка для приготовления 1 м3 бетонной смеси песчаного бетона по формуле
Vп= = = 0,587 м3;
Определяют потребность цемента по формуле
м3, где Vпп= 1- = 1- = 0,477 м3 ;
Определяют потребность воды затворения по формуле
Vв= · =
= × = 0,693·0,584= 0,405 м3 , где Vпц= 1- = 1- = 0,578 м3 .
Vп= = = 0,587 м3;
Определяют потребность цемента по формуле
м3, где Vпп= 1- = 1- = 0,477 м3 ;
Определяют потребность воды затворения по формуле
Vв= · =
= × = 0,693·0,584= 0,405 м3 , где Vпц= 1- = 1- = 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.
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.
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.
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)
- 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= , м3
Vц= , м
Vв= · , 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.
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)
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 |
-
1991
- 1991-03-25 RU SU4921537 patent/RU2005699C1/ru active
Cited By (3)
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 |