В Н И ИЖелезобетон МИНСТРОЙМАТЕРИАЛОВ СССР

РУКОВОДСТВО

ПО ПОДБОРУ СОСТАВОВ КОНСТРУКТИВНЫХ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ НА ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО- исследовательский институт заводской технологии сборных

ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ и изделий МИНСТРОЙМАТЕРИАЛОВ СССР (ВНИИЖелезобетон)

РУКОВОДСТВО

ПО ПОДБОРУ СОСТАВОВ КОНСТРУКТИВНЫХ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ НА ПОРИСТЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ

МОСКВА СТРОЙИЗДАТ 1975

B_± = 2000 (ср — 0,37)³;    (5)

В₂— поправка на расход цемента, рассчитываемая по формуле В₂ = 0,15 (Ц — 450) при Ц> 450    (6)

(при Ц < 450 В₂ — 0);

3.4. Расчет исходного состава легких бетонов на пористом или смешанном (пористом и плотном) песке производится в следующем порядке:

а)    по табл. 5 и б (см. приложение 2) определяется расход цемента Ц в зависимости от марки бетона и цемента, наибольшей крупности и прочности крупного заполнителя и жесткости (подвижности) бетонной смеси;

б)    по табл. 7 приложения 2 определяется начальный расход воды Во в зависимости от заданной жесткости (подвижности) бетонной смеси, наибольшей крупности и вида крупного заполнителя;

в)    по табл. 4 настоящего Руководства определяется объемная концентрация крупного заполнителя ф в зависимости от его пу-стотности и жесткости (подвижности) бетонной смеси и по формуле (2) рассчитывается расход крупного заполнителя;

г) по формуле (8) рассчитывается расход пористого песка Лпор (кг/м³), обеспечивающий получение заданной объемной массы бетона в сухом состоянии 7б.сух ^в зависимости от расхода цемента Ц и воды (В0+В1+В2), объемной концентрации крупного заполнителя ф, водопотребности пористого В{у°Р и плотного В™

12

Вi — поправка на <р, принимаемая в соответствии с п. 3.4 «г» настоящего Руководства;

ву*—поправка на водопотребность пористого песка, рассчитываемая по формуле

В2^ор = 0,02 ?Р. (В_п—7) .    (15)

Узп

3.5.    Для опытных замесов помимо исходного состава рассчитываются по методике, описанной в пп. 3.3 и 3.4 настоящего Руководства, еще два состава, в которых расход цемента отличается от принятого в исходном составе на ±10—20%.

3.6.    Если на принятых материалах нельзя получить заданную объемную массу бетона при допустимых значениях <р, то диапазон варьирования расхода цемента по п. 3.5 следует уменьшить так, чтобы упомянутое выше условие выполнялось, или принять другие заполнители,

3.7.    В случаях когда для приготовления легкого бетона используются крупный и мелкий пористые заполнители одного вида и в задании на подбор состава не указывается объемная масса бетона, а задается только ее верхний предел, расход отдельных фракций заполнителей для приготовления бетона может устанавливаться по табл. 9 приложения 2 в зависимости от жесткости (подвижности) бетонной смеси, принятых расходов цемента и наибольшей крупности заполнителя.

Далее расчетом определяется ожидаемая объемная масса бетона в сухом состоянии Уб.сух (кг/м³) по формулам:

7_б._сух=1,15 Д + ZVrt,    (16)

или

Т_б.сух=Ь15Д + У_я7я+^у^,    (17)

где V_h V_n и Vjr — насыпные объемы каждой фракции заполнителя или песка и крупного заполнителя, м³;

Yt» Vn, Yк— насыпные объемные массы фракций, заполнителя или песка и крупного заполнителя, кг/м³.

Если расчетная объемная масса бетона превышает требуемое значение, следует повторить расчет состава бетона в соответствии с рекомендациями п. 3.4, принимая в формуле (8) Сз^Л=0.

Если при расчете по этой методике расчетная объемная масса бетона окажется выше требуемой (см. примечание 3 к п. 3.4), то необходимо применить для приготовления бетона более легкие пористые заполнители.

3.8.    При необходимости подбора одновременно нескольких марок бетона, а также в случаях когда в процессе подбора необходимо уточнить ряд дополнительных факторов (соотношение фракций в крупном или мелком заполнителе, дозировку химических добавок и т. п.), рекомендуется использовать методы математического планирования экспериментов, основные положения которого приведены в приложении 3 настоящего Руководства.

4. ПРОВЕДЕНИЕ ОПЫТНЫХ ЗАМЕСОВ

и обработка полученных результатов

4.1.    Рассчитанные в соответствии с гл. 3 настоящего Руководства составы для опытных замесов проверяются в лабораторных условиях.

4.2.    Работа по проведению опытных замесов (п. 3.5) слагается из следующих этапов:

предварительного расчета материалов на требуемый объем опытных замесов;

приготовления бетонных смесей, проверки их удобоукладывае-мости и корректировки, при необходимости, состава для получения заданной жесткости (подвижности);

изготовления бетонных образцов для определения требуемых свойств бетона;

испытания бетонных образцов;

обработки результатов испытания бетонных образцов и расчета на этой основе окончательного состава бетонной смеси, обеспечивающего получение требуемых свойств бетона.

4.3.    При приготовлении опытных замесов в лаборатории соблюдаются следующие основные правила:

опытные замесы должны приготовляться на тех же заполнителях и цементе, которые были приняты при расчете составов и будут использованы при изготовлении конструкций на производстве;

заполнители должны иметь положительную температуру и применяться в сухом состоянии;

дозирование цемента и заполнителей производится по весу; вода дозируется по объему или по весу; взвешивание материалов производится с точностью до 0,5%;

приготовление опытных замесов производится в лабораторном смесителе принудительного действия или на бойке с перемешиванием смеси в течение 3—5 мин;

температура в помещении, где приготавливаются опытные замесы бетонной смеси и формуются образцы, должна быть не менее 15° С.

4.4.    Объем опытного замеса должен выбираться так, чтобы объем бетонной смеси в уплотненном состоянии превышал объем формуемых образцов на 1—3 л.

4.5.    Жесткость или подвижность бетонной смеси опытных замесов определяется по ГОСТ 11051-70 «Бетон легкий на пористых заполнителях. Методы испытаний бетонной смеси» через промежуток времени, соответствующий принятой на данном производстве, продолжительности между приготовлением смеси и ее укладкой.

Если жесткость (подвижность) бетонной смеси оказалась не соответствующей заданной, то проводят вторичное перемешивание приготовляемой смеси (включая пробу, отобранную для проверки указанных свойств) с добавлением воды при излишне жесткой или недостаточно подвижной смеси или же цемента и заполнителей в исходной пропорции при недостаточно жесткой или излишне подвижной смеси.

4.6.    После получения бетонной смеси с заданной жесткостью (подвижностью) из нее изготовляют в соответствии с указаниями ГОСТ 11050-64 «Бетон легкий на пористых заполнителях. Методы определения прочности и объемного веса» по 3—6 образцов с од-

15

повременным определением объемной массы свежеуложенного бетона, в соответствии с ГОСТ 11051—70, по которому подсчитывают фактический расход материалов.

2. Образцы для испытания на сжатие и формы для их изготовления должны отвечать требованиям, изложенным в приложении 4.

4.7.    Режим твердения (в том числе тепловой обработки) бетонных образцов должен соответствовать режиму твердения конструкции, для которой производится подбор состава бетона.

4.8.    После твердения образцов определяют их объемную массу и прочность при сжатии в требуемые сроки в соответствии с ГОСТ 11050—64.

Примечания: 1. Допускается проводить изготовление и испытание образцов размером 10X10X10 см с приведением результатов испытания к размеру 15X15X15 см путем умножения полученной прочности на коэффициент 0,95. При этом обязательна последующая проверка прочности подобранного состава на стандартных образцах размером 15X15X15 см для уточнения указанного коэффициент.

4.9. По полученным результатам испытания образцов строят график зависимости прочности бетона от фактических расходов цемента в опытных замесах, по которому устанавливают необходимый расход цемента Д₀, позволяющий получить требуемую прочность бетона при заданной его объемной массе.

Далее, путем интерполяции по формуле (18) рассчитывают расходы остальных материалов (песков, крупного заполнителя и воды в установленном составе бетона М в кг или в л на 1 м³ бетона)

где Ц\ и Ц₂ — фактические расходы цемента в опытных замесах, между которыми находится установленный расход цемента Ц₀\

Мх и Мг — фактические расходы материалов (песков, крупного заполнителя и воды) в тех же опытных замесах.

4.10. Для бетонов, к которым предъявляются особые требования, приготавливается замес из бетона подобранного состава, из которого изготавливают образцы для определения свойств, специфических для данного вида бетона (морозостойкость, водонепроницаемость, сопротивление растяжению и изгибу, ползучесть, усадка и т. п.).

4.11.    Записи при подборе составов бетона ведутся в специальном журнале.

4.12.    Примеры подбора составов легких бетонов приведены в приложении 6 настоящего Руководства.

5. НАЗНАЧЕНИЕ РАБОЧЕГО СОСТАВА БЕТОННОЙ СМЕСИ И ЕГО КОРРЕКТИРОВКА В ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ УСЛОВИЯХ

5.1. Рабочий состав легкого бетона и его дозировка на замес устанавливаются исходя из подобранного состава с учетом влажности заполнителей и объема замеса по формулам:

16

ц	= цу	>		(19)
* II >!	1 +	wK \ 100 )	и	(20)
	/	Гп	\	(21)
п = ПУ	|1 + - \	100	):
(в-к-	1Гк 100	-я-	Wn \ 100 ) ’	(22)

где ц, п_} к, в — дозировки материалов на замес, кг;

Ц, П₇ К, В— расходы материалов в подобранном составе, кг/м³;

W_п и Wк—влажность песка и крупного заполнителя, % массы;

V — объем замеса, м^э.

5.2.    При проведении первой производственной формовки с использованием подобранного рабочего состава бетона проверяется соответствие жесткости (подвижности) бетонной смеси заданному ее значению.

Если бетонная смесь недостаточно хорошо укладывается при формовании изделия (недоуплотняется, расслаивается и т. д.), то необходимо скорректировать состав бетона, изменив жесткость (подвижность) смеси, зерновой состав заполнителей и т. п. Качество формования вторично проверяется путем осмотра распалубленного готового изделия.

5.3.    В процессе производственной формовки изготавливается не менее двух серий контрольных образцов по ГОСТ 11050-64 на каждый срок испытания. Если средняя прочность всех серий образцов, испытанных в данный срок, окажется ниже требуемой, то следует скорректировать расход цемента, используя зависимость между прочностью и расходом цемента, полученную при подборе состава бетона в лаборатории по п. 4.9 настоящего Руководства и провести вторичную проверку нового назначенного состава бетона.

Состав бетона признается удовлетворительным, если прочность испытанных контрольных образцов отличается от заданной в большую сторону не более чем на 10%, а в меньшую — не более чем на 5%, а объемная масса бетона отличается от заданной на ±3%.

5.4.    При изменении качества применяемых заполнителей или цемента назначенный рабочий состав бетона может корректироваться на основе зависимостей, построенных в результате ряда подборов составов на различных партиях заполнителя или цемента неизменного вида или марки.

При изменении вида или марки цемента, а также пористого заполнителя состав легкого бетона должен подбираться заново.

При этом назначенный состав бетона должен быть предварительно проверен в лабораторных и производственных условиях.

2—731

ПРИЛОЖЕНИЕ t

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВОДОПОТРЕБНОСТИ ПЕСКА

Водопотребность плотного или пористого песка определяется по видоизменному методу Б. Г. Скрамтаева и Ю. М. Баженова на цементно-песчаном растворе стандартного состава 1 :2,28 по абсолютному объему (или 1 : 2 по массе в случае применения плотного песка). В раствор вводится такое количество воды, при котором расплыв конуса на встряхивающем столике, определяемый по ГОСТ 310-60 «Цементы. Методы физических и механических испытаний», становится равным 170 мм.

Водопотребность песка В_п вычисляется по формуле

д_п= ^(В/Д-^р2д^5/~^т 10°%’    <²³>

где (В/Ц)р и (ВЩ)_Т — водоцементное отношение раствора и цементного теста, соответствующие ра-сплыву конуса 170 мм.

МЕТОДИКА ОПРЕДЕЛЕНИЯ

Для определения водопотребности отвешиваются 250 г цемента и 500 г плотного песка или 190 г пористого песка (Узл~^ объемная масса зерен пористого песка в цементном тесте, кг/л, по ГОСТ 9758-68).

Материалы высыпают в сферическую чашку, предварительно протертую влажной тканью, и перемешивают лопаткой в течение I мин. Затем в центре сухой смеси делают лунку, вливают в нее отмеренное с точностью до 1 мл количество воды (80—100 мл для плотного песка и 130—150 мл для пористых песков) и перемешивают смесь в течение 3 мин. Далее определяют расплыв конуса

19

13	■—1 — ) ■■ 1 1 / г i 1 сг ]_ 1
0,60 0,61 0,66 0,63 ом 0,65 0,66 0,67

ь

t

I _№

<5 ¹⁵

на встряхивающем столике по ГОСТ 310-60. После определения расплыва раствор собирают вновь в чашку, доливают 5—10 мл воды, перемешивают в течение 1 мин и повторяют определение.

в/ц

Рис. 1. Зависимость расплыва раствора на встряхивающем столике от В/Ц

Определение повторяют до тех пор, пока расплыв конуса не станет 170 мм или более. При этом на одном замесе производится не свыше 3 определений. Если после третьего определения расплыв конуса будет меньше 170 мм или после первого определения он будет больше 170 мм, то делается повторный за-

мес раствора с измененным в Соответствующую сторону расходом воды.

По результатам определения строится графцк зависимости оас* плыва конуса от (£/Д)_р, по которому определяется (В/Ц)_р, соответствующее расплыву конуса 170 мм. Затем аналогично определяется водоцементное отношение цементного теста (В/Д)_т, обеспечивающее расплыв конуса 170 мм. Навеска цемента для определения (В/Д)_т берется равной 900 г.

Пример

Требовалось определить водопотребность шлакопемзового песка с у_3я=2,43.

Раствор готовится следующего начального состава: цемент — 250 г; песок— 190-2,43=462 г; вода—150 мл [(£/Д)_р = 0,6].

После первого определения был получен расплыв конуса 14 см, в связи с чем в раствор ввели дополнительно 7 мл воды [(В/Ц)_р — = 0,63]. Второе определение дало расплыв 16 см. После этого в раствор ввели еще 8 мл воды [(£/Д)_р = 0,66] и при третьем определении расплыв конуса составил 18 см.

По этим результатам был построен график, приведенный на рис. 1, по которому было найдено, что расплыву конуса 170 мм отвечает (В/Д)р=0,644. При испытании цемента было получено зна-

0,644—0,263

чение (£/Д)_т=0,263. Отсюда: В_п=-—— - 100 = 16,75%.

2,28

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

ТАБЛИЦЫ ДЛЯ РАСЧЕТА СОСТАВОВ ЛЕГКИХ БЕТОНОВ

Ориентировочный расход цемента для расчета состава бетонов на пористых заполнителях с предельной крупностью 20 мм и плотном песке с жесткостью бетонной смеси 20—30 с

Таблица 5

Марка бетона Рекомен дуемая марка цемента Расход цемента (кг/м3) при марке пористого заполнителя по прочности 75 100 125 150 200 250 300 150 400 300 280 260 240 230 220 210 200 400 — 340 320 300 280 260 250 250 400 — — 390 360 330 310 290 300 500 — — — 420 390 360 330 350 500 — — — —. 450 410 380 400 500 — — — — — 480 450 500 600 — — — — — 570 540

п_Р имечания:    1. Определение марки заполнителя по прочно

сти производится по п. 2.2 «в» настоящего Руководства.

2. При использовании цементов других марок, применении пористых песков, изменении предельной крупности заполнителя или подвижности (жесткости) бетонной смеси указанные в таблице ориентировочные расходы цемента умножаются на коэффициенты, приведенные в табл. 6.

19

Таблица 6 Коэффициенты изменения расходов цемента

Условия Значение коэффициентов изменения расхода цемента для бетона марок 150 200 250 300 350 400 500 Применение цемента марки: 300 .... 1,15 1,2 — — — — 400 .... 1 1 1 1,15 1,2 1,25 — 500 ... . 0,9 0,88 0,85 1 1 1 600 ... . 0,8 0,9 0,88 0,85 1 Применение песка: плотного....._ 1 1 1 1 1 1 1 пористого (или сме си) ........ 1,1 и 1,1 1,1 1,1 U 1 Применение заполнителя с наибольшей крупностью, мм: 0,95 40 ... . 0,9 0,9 0,93 0,93 0,95 0,95 20 ... . 1 1 1 1 1 1 1 10 ... . 1,1 1,1 1,07 1,07 1,05 1,05 1,05 Применение смесей: жесткостью, 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 подвижностью, см 1—2..... 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 1,07 3—7..... 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 1,15 8—12..... 1,25 1,25 1,25 1,25 1,25

Ориентировочные начальные расходы воды для приготовления бетонной смеси с использованием плотного песка

Таблица 7

Осадка конуса, см Жесткость, с Расход воды (л/м3) при использовании в качестве заполнителя пористого гравия с предельной крупностью, мм пористого щебня с предельной крупностью, мм 10 20 40 10 20 40 8—12 235 220 205 265 250 235 3—7 — 220 205 190 245 230 215 1—2 10—20 205 190 175 225 210 195 — 20—30 195 180 165 215 200 185 — 30—50 185 170 160 200 185 175 — 50—80 175 160 150 190 175 165

2*

УДК 666.973.2.031.1

Рекомендовано к изданию Отделом строительной индустрии, конструкций и новых материалов Госстроя СССР И января 1974 г.

Руководство по подбору составов конструктивных легких бетонов на пористых заполнителях. М., Стройиздат, 1975 (НИИЖБ Госстроя СССР, ВНИИЖелезобетон Минстрой-материалов СССР).

Содержит основные положения и рекомендации по подбору составов конструктивных и высокопрочных легких бетонов различного назначения, в том числе со специальными свойствами.

Изложены требования к материалам, контрольным образцам и формам для их изготовления, расчет исходных составов бетона. Даны примеры подбора состава бетона и корректировки их с применением математико-статистических методов.

Предназначено для инженерно-технических работников заводов железобетонных изделий, проектных и строительных организаций.

Табл. 26, ил. 2.

р 30213—587

047(01)—75

Инструкт.-нормат., 1 вып. 30-75

© Стройиздат, 1975

Таблица

Объемная концентрация <р крупного заполнителя для легких бетонов на плотном песке

Водопотребность песка , % Y3k> Ц, 6 1 1 8 1 10 к г/л кг/м3 Расход воды В0, л 160 180 200 220 240 160 180 200 220 240 160 180 200 220 240 1 2 3 4 5

			а)	для бетона		с объем	ной массой в сухом состоянии 1300					кг/м3
0,8	200	0,49	0,48	0,46	0,44	0,42	0,48	0,47	0,45	0,43	0,4	0,47	0,46	0,44	0,41	0,39
	300	0,50	0,49	0,47	0,45	0,43	0,49	0,48	0,46	0,44	0,42	0,49	0,47	0,45	0,43	0,41
	400	0,51	0,5	0,48	0,46	0,44	0,5	0,49	0,47	0,45	0,43	0,5	0,48	0;46	0,44	0,42
0,9	500	0,51	0,5	0,48	0,46	0,44	0,51	0.49	0,48	0,46	0,44	0,5	0,49	0,47	0,45	0,43
	200	0,51	0,49	0,47	0,46	0,44	0,50	0,48	0,45	0,45	0,42	0,49	0,47	0,44	0,43	0*41
	300	0,52	0,5	0,48	0,47	0,45	0,51	0,49	0,47	0,46	0,43	0,5	0,49	0,45	0,45	0,43
	400	0,53	0,51	0,49	0,48	0,46	0,52	0,50	0,48	0,47	0,44	0,51	0,5	0,46	0,46	0,44
1	500	0,53	0,51	0,49	0,48	0,46	0,53	0,51	0,49	0,47	0,45	0,52	0,5	0,46	0,47	0,45
	200	0,52	0,51	0,49	0,47	0,45	0,52	0,5	0,48	0,46	0,44	0,51	0,49	0,47	0,45	0,43
	300	0,53	0,52	0,5	0,48	0,46	0,53	0,51	0,49	0,48	0,46	0,52	0,51	0,49	0,47	О*45
	400	0,54	0,53	0,51	0,49	0,47	0,54	0,52	0,51	0,49	0,47	0,53	0,52	0,51	0,48	о'46
1,1	500	0,54	0,53	0,51	0,49	0,48	0,54	0,53	0,51	0,49	0,47	0,54	0,52	0.51	0,49	047
	200	0,54	0,53	0,51	0,49	0,47	0,53	0,52	0,5	0,48	0,46	0,53	0,51	0,49	0,47	0,45
	300	0,55	0,53	0,52	0,50	0,48	0,54	0,53.	0,51	0,49	0,47	0,54	0,52	0,51	0,49	0*47
	400	—	0,54	0,53	0,51	0,49	0,55	0,54	0,52	0,50	0,49	0,55	0,53	0,52	0,50	0,48
1,2	500	—	0,54	0,53	0,51	0,49	—	0,54	0,53	0,51	0,49		0,54	0,52	0,51	0*49
	200	—	0,54	0,53	0,51	0,49	0,55	0,54	0,52	0,50	0,48	0,55	0,53	0,51	0,49	0*47
	300	—	0,55	0,53	0,52	0,50	—	0,55	0,53	0,51	0,49	_	0,54	0,52	0,51	о| 49
	400	—	0,56	0,54	0,52	0,51	—	—	0,54	0,52	0,50	_	0,55	0,54	0,52	0*50
	500	—	0,56	0,54	0,53	0,51	—	—	0,54	0,53	0,51	—		0,54	0,53	0^51

ПРЕДИСЛОВИЕ

Настоящее Руководство содержит рекомендации по подбору составов конструктивных и высокопрочных цементных бетонов различного назначения, изготовленных на крупных пористых заполнителях и на плотном или пористом песке.

Рекомендуемая методика расчета опытной проверки и корректировки составов обеспечивают получение конструктивных и высокопрочных легких бетонов с заданными показателями по прочности, объемной массе, удобоукладываемости бетонной смеси и другим характеристикам при минимально возможном (на данных материалах) расходе цемента.

Настоящее Руководство разработано НИИЖБом Госстроя СССР (кандидаты техн. наук Г. А. Бужевич, Р. К. Житкевич, Г. П. Курасова, Л. И. Карпикова, инженеры Г. М. Козельцева, Ю. М. Романов) и ВНИИЖелезобетоном МПСМ СССР (кандидаты техн. наук В. Г. Довжик, В. А. Дорф, инженеры Э. А. Гроссман, Е. П. Устименко) совместно с АрмНИСА Госстроя Арм. ССР (д-р техн. наук проф. М. 3. Симонов), Минским НИИСМ МПСМ БССР (кандидаты техн. наук М. М. Израелит, С. М. Каган), Киевским НИИСМИ МПСМ УССР (канд. техн. наук Ю. Д. Нациев-ский), НИИКерамзитом МПСМ СССР (канд. техн. наук В. П. Петров), ЦНИИЭП жилища Госгражданстроя (канд. техн. наук Н. Я. Спивак), ВНИИСТом Миннефтегазстроя СССР (канд. техн. наук Л. С. Пивень), институтом Оргпромстрой Минпромстроя СССР (канд. техн. наук С. П. Тихонов) при участии Дальневосточного Промстройниипроекта Минстроя СССР (канд. техн. наук Л. А. Кузнецова), Ростовского Промстройниипроекта Госстроя СССР (канд. техн. наук В, Г. Хитров, инж. В. Ф. Знакомский), НИИпромстроя Минпромстроя СССР, г. Уфа (канд. техн. наук В. П. Чернышев).

Дирекция НИИЖБ

Все замечания и пожелания по содержанию настоящего Руководства .просьба направлять в НИИЖБ (109389, Москва, 2-я Институтская у л., д. 6) или во ВНИИ Железобетон (111524, Москва, у л. Плеханова, д> 7).

Дирекция ВНИИ Железобетон

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1.    Настоящее Руководство устанавливает методику подбора и порядок назначения составов легких бетонов марок 150—500 по прочности при сжатии, приготовленных на цементе, неорганических крупных пористых заполнителях и пористом или плотном песке и применяемых для изготовления сборных и монолитных конструкций различного назначения.

Примечание. Руководство не распространяется на легкие бетоны, применяемые в агрессивных средах, при действии высоких температур и в других особых случаях.

1.2.    Целью подбора составов бетона является назначение расхода материалов для приготовления бетонной смеси с заданными характеристиками и получения бетона с требуемыми свойствами: прочностью при сжатии и объемной массой, а при необходимости также и плотностью, морозостойкостью, усадкой, прочностью на осевое растяжение и другими при возможно наименьшем расходе цемента.

1.3.    Руководство предусматривает подбор состава легкого бетона при его уплотнении вибрацией и твердении в нормальных условиях или при тепловой обработке при атмосферном давлении.

1.4.    Принятый в результате подбора состава бетона расход цемента не должен превышать значений, установленных Типовыми нормами расхода цемента для бетонов сборных бетонных и железобетонных изделий массового производства, СН 386-74.

1.5.    В задании на подбор состава бетона приводятся:

объемная масса бетона в высушенном до постоянной массы

состоянии, указанная в проекте;

проектная марка бетона и отпускная его прочность при сжатии, передаточная прочность (для предварительно-напряженных конструкций), а также, при необходимости, прочность в другие сроки, предусмотренные проектом;

марка бетона по морозостойкости, водонепроницаемости, а также другие дополнительные характеристики бетона, указанные в проекте (по необходимости);

жесткость или подвижность бетонной смеси;

характеристики исходных материалов;

технологические параметры приготовления и укладки бетонной смеси, а также условия и режим твердения бетона.

Примечание. Если к бетону предъявляются дополнительные требования (по прочности при растяжении или изгибе и др.), то подбор состава производится по этим характеристикам с экспериментальным установлением фактических переходных коэффициентов к марочной прочности по сжатию. Ориентировочные значения переходных коэффициентов, необходимые для предварительного расчета опытных замесов, принимаются по главе СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции».

1.6.    Подбор состава бетонной смеси производится расчетноэкспериментальным способом и включает следующие основные этапы:

выбор и предварительную оценку пригодности имеющихся материалов в соответствии с требованиями гл. 2 настоящего Руководства;

расчет исходных составов бетона для опытных замесов; проведение опытных замесов и обработку полученных результатов;

назначение рабочего состава бетонной смеси и его корректировку в производственных условиях.

2. ТРЕБОВАНИЯ К МАТЕРИАЛАМ ДЛЯ ПРИГОТОВЛЕНИЯ БЕТОНА

2.1.    В качестве крупного заполнителя для приготовления легких бетонов марок 150—500 применяются искусственные и природные пористые заполнители.

2.2.    Крупные пористые заполнители должны удовлетворять требованиям ГОСТ 9757-73 «Заполнители пористые неорганические для легкого бетона. Классификация и общие технические требования», соответствующих стандартов или технических условий на отдельные виды пористых заполнителей, а также следующим требованиям:

а)    наибольший размер зерен должен быть не более ³/₄ расстояния между арматурными стержнями или толщины защитного слоя и не более У₃ толщины изделий; при толщине изделия 25 мм и менее наибольший размер зерен заполнителя допускается принимать не более Уг толщины изделия; применение заполнителя с предельной крупностью 40 мм допускается только при соответствующем техникоэкономическом обосновании;

б)    соотношение между фракциями крупного заполнителя рекомендуется принимать с учетом данных табл. 9 настоящего Руководства. При этом средняя прочность смеси фракций крупного заполнителя в цилиндре, рассчитанная по формуле (1), должна удовлетворять требованиям п. 2.2 «в», а объемная насыпная масса, смеси фракций — п. 2.2 «г»;

в)    прочность при сжатии заполнителя должна находиться в пределах, указанных в табл. 1;

г)    объемная насыпная масса крупного пористого заполнителя должна быть, как правило, не более величин, указанных в табл. 2.

2.3.    В качестве мелкого заполнителя (песка) для конструктивных легких бетонов марок 150—500 используются:

искусственные и природные пористые пески, удовлетворяющие требованиям ГОСТ 9757-73;

смеси пористых и плотных песков;

природные плотные пески по ГОСТ 8736-67.

2.4.    Рекомендуется применять мелкие пористые заполнители (пески) или смесь пористого и плотного песков, удовлетворяющие следующим техническим требованиям:

а) зерновой . состав должен находиться в следующих пределах:

7

Т а блица 1

Рекомендуемая прочность крупных пористых заполнителей в зависимости от заданной марки бетона

Прочность при сдавливании в цилиндре по ГОСТ 9758- -68, МПа Заданная марка бетона Марка крупного заполнителя по прочности пористого гравия пористого щебня (кроме шлакопемзового и аглопоритового) шлакопемзового щебня аглопоритового щебня 150 П 75 — П200 1,5—5,5 0,9—2,7 0,5-1,8 0,6—1,2 200 П100 —П250 2,0—6,5 1,2—3,3 0,6-2,2 о Г 250 П125 — П300 2,5—8,0 1,5—4 0,8-2,7 0,8—1,6 300 П150 — П350 3,3 и более 1,8 и более 1,1 и более 0,9 и более 350 П200 — П350 4,5 » 2,2 » 1,4 > 1 » 400 П250 — П350 5,5 > 2,7 » 1,8 » 1,2 » 500 П300 — П350 6,5 » 3,3 » 2,2 » 1,4 »

Со

Примечание. Здесь и далее прочностные характеристики материалов в соответствии с системой СИ даны в МПа (мегапаскалях); 1 МПа^ 10 кгс/см².

Проход через сито Я° 014;

Размеры отверстий    Полные    остатки    на    конт- контрольных сит, мм    рольных    ситах,    %    объема

5 0—10 2,5 15—35 1,25 30—50 0,63 40—65 0,315 65—80 0,14 90—100 0—10

Таблица 2

Заданная объемная масса бетона в высушенном до постоянной массы состоянии, кг/м4 Максимальная марка крупного пористого заполнителя для гравия для щебня 1200 —/500 1300 450/600 —/500 1400 500/700 —/600 1500 600/800 500/700 1600 700/900 600/800 1700 800/— 700/900 1800 900/— 800/1000

б) модуль крупности, определяемый по ГОСТ 8735-65 «Песок для строительных работ. Методы испытания», должен быть от 1,8 до 2,5.

Максимальная марка по объемной насыпной массе крупных заполнителей в зависимости от заданной объемной массы бетона

Примечание. В числителе даны значения объемной насыпной массы (кг/м³) крупных пористых заполнителей при использовании плотного песка (кварцевого и т. п.), в знаменателе—при использовании пористого песка, полученного в процессе дробления применяемых крупных заполнителей или отсева от них мелкой фракции. Объемная масса свыше 1800 кг/м³ допускается только для бетона марок 300 и более;

в) объемная насыпная масса должна быть не менее:

600 кг/м³ — для бетонов марок 150—250;

800 кг/м³ — для бетонов марок 300—500.

2.5.    Плотный песок должен удовлетворять требованиям ГОСТ 8736-67 «Песок для строительных работ. Общие требования» и ГОСТ 10268-70 «Заполнители для тяжелого бетона. Технические требования».

2.6.    В качестве вяжущего применяются цементы, соответствующие главе СНиП «Вяжущие материалы неорганические и добавки для бетонов и растворов».

При выборе вяжущего предпочтение следует отдавать порт-ландцементам с нормальной густотой до 27%.

Марку цемента (по ГОСТ 10178-62 * «Портландцемент, шла-копортландцемент, пуццолановый портландцемент и их разновид-

9

Кости») в зависимости от проектной марки бетона принимают по табл. 3. Таблица 3 Марки цементов для приготовления легких бетонов

Проектная марка легкого бетона Марки цементов го ГОСТ 10178-62* рекомендуемые допускаемые 150 400 300, 500 200 400 300, 500 250 400 500 300 500 400, 600 350 500 400, 600 400 500 400, 600 500 600 500

2.7.    Вода должна удовлетворять требованиям главы СНиП «Бетон на неорганических вяжущих и заполнителях».

2.8.    Для улучшения формовочных свойств бетонной смеси, ускорения твердения бетона и т. д. могут быть использованы различные химические добавки в соответствии с рекомендациями главы СНиП «Вяжущие материалы неорганические и добавки для бетонов и растворов» с обязательным уточнением дозировки, а также режима твердения бетона при применении добавки.

3. РАСЧЕТ ИСХОДНЫХ СОСТАВОВ БЕТОНА ДЛЯ ОПЫТНЫХ ЗАМЕСОВ

3.1.    Расчет исходных составов бетона для опытных замесов производится после испытания заполнителей, предназначаемых для приготовления бетона.

3.2.    Определению подлежат следующие свойства заполнителей: объемная насыпная масса крупных и мелких заполнителей, объемная масса зерен в цементном тесте, прочность и межзерновая пу-стотность крупного заполнителя, а также водопотребность песка.

Испытание пористых заполнителей проводится по ГОСТ 9758-68 «Заполнители пористые неорганические для легкого бетона. Методы испытания».

Определение водопотребности песка проводится по методике, изложенной в приложении 1.

Примечание. Допускается определять объемную массу зерен крупных пористых заполнителей по п. 4 ГОСТ 9758-68 с последующим пересчетом на объемную массу зерен в цементном тесте. Переводной коэффициент может определяться экспериментально или приниматься ориентировочно равным: 1,05 — для пористого гравия и 1,1 —для пористого щебня.

При применении крупных пористых заполнителей двух или трех фракций (5—10; 10—20 и 20—40 мм) помимо испытания отдельных фракций определяют характеристики двух- или трехфракционного крупного заполнителя:

среднюю объемную насыпную массу определяют испытанием пробы, состоящей из разных фракций при принятом их процентном соотношении;

10

среднюю объемную массу зерен заполнителя в цементном тесте определяют по ГОСТ 9758-68;

среднюю прочность определяют по формуле

/$ = 0,01 (^(1)^Х1 + ^(2^2 + ^(3)^), (1)

где Як(1),    /^к(З) — прочность каждой фракции;

Ль Х₂, Х₃—процентное содержание каждой фракции в смеси (по массе).

3.3, Расчет и назначение исходного состава легких бетонов на плотном песке производится в следующем порядке:

а)    по табл. 5—6 (см. приложение 2) определяется расход цемента Ц (кг/м³) в зависимости от заданной марки бетона, марки цемента, наибольшей крупности и прочности крупного заполнителя и жесткости (подвижности) бетонной смеси;

б)    по табл. 7 (см. приложение 2) определяется начальный расход воды В₀ (л/м³) в зависимости от заданной жесткости (подвижности) бетонной смеси, наибольшей крупности и вида заполнителя;

в)    по табл. 8 (см. приложение 2) определяется объемная концентрация крупного заполнителя ф * в зависимости от выбранного расхода цемента и воды, заданной объемной массы бетона, объемной массы зерен крупного заполнителя и водопотребности песка.

При этом значение ф не должно превышать более чем на 0,05 оптимальной величины, устанавливаемой по табл. 4 настоящего Руководства, в зависимости от межзерновой пустотности заполнителя и удобоукладываемости бетонной смеси. Если это условие не выполняется, то следует применять более легкие заполнители.

Расход крупного пористого заполнителя (кг/м³) определяется по формуле

К = 1000 ф у_{3 К)}    (2)

где уз,к — объемная масса зерен крупного заполнителя в цементном тесте, кг/л;

г)    расход плотного песка (кг/м³) рассчитывается в зависимости от объемной массы бетона Yg.cyx ^и расхода цемента Ц и крупного заполнителя К по формуле

П = Тб.еух — 1,15 Д — /С;    (3)

д)    общий расход воды В (л/м³) рассчитывается с учетом поправок на расходы крупного пористого заполнителя и цемента, а также водопотребности песка:

В = В₀ + В_г + В_% + В™,    (4)

где В₀ — начальный расход воды, принятый по табл. 7 (см. приложение 2);

В_х — поправка на объемную концентрацию крупного заполнителя, определяемая по формуле

* ф — абсолютный объем (концентрация) крупного пористого заполнителя в л на I м³ бетона, деленный на 1000.

И