Способ подбора состава мелкозернистого бетона

(51) 04 28/04 (2011.01) 04 14/06 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ Задачей изобретения является разработка способа подбора состава МЗБ заданных свойств,обеспечивающего заданную удобоукладываемость ЦПС,необходимую прочность бетона и оптимальный расход цемента. Поставленная задача решается тем, что при подборе состава смеси,после расчета водоцементного отношения, расчет расхода цемента и песка производится с учетом значений пустотности и коэффициента раздвижки зерен песка. Использование предлагаемого способа дает следующие преимущества по сравнению с другими способами 2) повышает вероятность получения бетонной смеси и бетона с заранее заданными свойствами 2) позволяет оптимизировать расход цемента и песка в зависимости от удобоукладываемости бетонной смеси, т.к. при расчете расходов цемента и песка учитываются пустотность и коэффициент раздвижки зерен песка.(72) Мамыркулов Марат Ыдырысович Байбулеков Алимкул Искаков Турлыбек Утешович Мамонтов Юрий Алексеевич Умирзаков Жаркынбек Жандарбекович Майкараева Айгерим Асанбековна Абдукадыров Алишер Мырсадыкович(73) Республиканское государственное казенное предприятие Южно-Казахстанский государственный университет им. М.Ауезова Министерства образования и науки Республики Казахстан(54) СПОСОБ ПОДБОРА СОСТАВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА(57) Изобретение относится к промышленности строительных материалов и может быть использовано при расчете составов и производстве изделий и конструкций из мелкозернистого бетона(песчаных) бетонов (МЗБ) на различных видах песков. Известен способ подбора состава МЗБ,заключающийся в предварительном ориентировочном определении цементно-водного отношения (Ц/В) и расхода цемента (Ц) по графикам экспериментальных данных, в расчете количества цементного теста и расхода песка (Львович К.И. Песчаный бетон. СПб. ООО Строй-Бетон, 2007. стр. 123-125). Недостатками данного способа является то, что определение Ц/В и Ц производится ориентировочно по экспериментальным кривым, определение количества цементного теста и расхода песка осуществляется без учета коэффициента раздвижки зерен и пустотности песка. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ подбора состава МЗБ,заключающийся в расчете водоцементного отношения (В/Ц) (по формуле Боломея-Скрамтаева), в выборе соотношения между песком и цементом(П/Ц) по графикам экспериментальных данных,обеспечивающего заданную удобоукладываемость цементно-песчаной смеси (ЦПС) в зависимости от В/Ц и корректировки П/Ц в зависимости от модуля крупности песка Мкр(Баженов Ю.М. Технология бетона. М. Изд. АСВ,2007, стр. 279-280). Недостатками данного способа являются определение П/Ц по экспериментальным кривым без учета пустотности песка и корректировка П/Ц в зависимости от модуля крупности песка М кр , хотя Модуль крупности песка позволяет оценивать влияние мелкого заполнителя на свойства бетонной смеси и бетона лишь приблизительно. Смеси с различным зерновым составом могут иметь одинаковый модуль крупности, но различные пустотность и удельную поверхность, и соответственно, по-разному влиять на подвижность и другие свойства бетонной смеси и бетона (там же,стр. 36). Задача изобретения - разработка способа подбора состава МЗБ,обеспечивающего заданную удобоукладываемость ЦПС, необходимую прочность бетона и оптимальный расход цемента. Технический результат - обеспечение получения бетонной смеси и бетона гарантированных заданных свойств за счет подбора оптимального расхода цементного теста с учетом пустотности мелкого заполнителя. Поставленная задача решается тем, что в способе подбора состава мелкозернистого бетона,включающем расчет водоцементного отношения,песко-цементного отношения, расхода песка и цемента, согласно изобретения, расчет расхода песка и цемента производят с учетом пустотности и коэффициента раздвижки зерен песка. Способ осуществляется следующим образом В/Ц определяется по формуле Боломея-Скрамтаева где ц и б - соответственно, прочность цемента и бетона, А - эмпирический коэффициент. Затем, исходя из классической методики подбора состава тяжелого бетона, составляется два уравнения первое уравнение выводится из условия, что абсолютный объем всех компонентов мелкозернистого бетона равен 1000 литрам, а второе - из условия, что цементное тесто должно заполнить все пустоты между зернами песка с некоторым коэффициентом раздвижки зерен , т.е. Совместно решая уравнения (2) и (3), определяем формулу для расчета расхода песка с учетом его пустотности где рп, рп И- истинная и средняя плотность и пустотность песка. Из уравнения (3) выводится формула для расчета расхода цемента Дальнейший расчет состава мелкозернистого бетона сводится к следующему а) расчет водоцементного отношения В/Ц по формуле (1) б) расчет расхода песка по формуле (4) в) расчет расхода цемента по формуле (5) г) расчет расхода воды по формуле ВЦ(В/Ц) д) расчет теоретической плотности бетонной смеси. Расчет состава мелкозернистого бетона производится для нескольких значений , например,1,1 1,2 1,3 и выбирается тот состав, который соответствует необходимой удобоукладываемости. Пример 1. Подобрать состав МЗБ М 300 с подвижностью ОК 2-4 см, на песке среднего качества А 0,75 с пустотностью 0,38, с истинной плотностью 2,65 кг/л и на цементе ПЦ М 400 с истинной плотностью 2,65 кг/л. 1-вариант.1,1. а) расчет В/Ц 0,75400/(3000,80,75400)0,5555 б) расчет расхода песка( 10,38 )2,65 3,1 10,32 в) г) теоретическое песко-цементное отношение П/Ц 1583458,6253,45 д) расчет В 458,6250,5555254,8 л е) расчетная теоретическая плотность смеси г) теоретическое песко-цементное отношение П/Ц 1746 408,76 4,27 д) расчет В 408,760,5118209,2 л е) расчет теоретической плотности бетонной смеси(1746408,76209,2) 2363,96 кг/м 3 2 -вариант. 1,2. а) расчет В/Ц 0,65400/(3000,8 0,65400)0,5118 б) расчет расхода песка г) теоретическое песко-цементное отношение П/Ц 1527482,623,16 д) расчет В 482,620,5555268 л е) расчет теоретической плотности бетонной смеси(1527482,62268) 2277,6 кг/м 3 3 - вариант.1,3. а) расчет В/Ц 0,75400/(3000,80,75400)0,5555 б) расчет расхода песка( 10,38 )2,65 3,1 г) теоретическое песко-цементное отношение П/Ц 1474 504,7 2,92 д) расчет В 504,70,5555280,4 л е) расчет теоретической плотности бетонной смеси(1474504,7280,4)2260 кг/м 3 Пример 2. Подобрать состав МЗБ М 300 с подвижностью ОК 2-4 см, на песке низкого качества А 0,65 с пустотностью 0,32, с истинной плотностью 2,65 кг/л и на цементе ПЦ М 400 с истинной плотностью 2,65 кг/л. 1-вариант. 1,1. а) расчет В/Ц 0,65400/(3000,80,65400)0,5118 г) теоретическое песко-цементное отношение П/Ц 1694 432,64 3,91 д) расчет В 4320,5118221,4 л е) расчет теоретической плотности бетонной смеси(1694432,64221,4)2348 кг/м 3 3 - вариант.1,3. а) расчет В/Ц 0,65400/(3000,80,65400)0,5118 б) расчет расхода песка г) теоретическое песко-цементное отношение П/Ц 1644 454,86 3,6 д) расчет В 4320,5118232,8 л е) расчет теоретической плотности бетонной смеси(1644 454,86232,8) 2331,66 кг/м 3. Результаты расчетов приведены в табл.1. Как видно из таблицы 1, на свойства бетонной смеси и бетона определяющее значение имеет пустотность песка и коэффициент раздвижки зерен. Таблица Сравнительная таблица расхода материалов на 1 м 3 МЗБ После предварительных расчетов готовятся контрольные замесы, определяются показатели удобоукладываемости, через 28 суток испытывают на прочность. В зависимости от результатов испытаний производят необходимые корректировки состава МЗБ. Использование предлагаемого способа дает следующие преимущества по сравнению с другими способами 1) повышает вероятность получения бетонной смеси и бетона с заранее заданными свойствами 2) позволяет оптимизировать расход цемента и песка в зависимости от удобоукладываемости бетонной смеси, т.к. при расчете расходов цемента и песка учитываются пустотность и коэффициент раздвижки зерен песка. ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ подбора состава мелкозернистого бетона,включающий расчет водоцементного отношения,пескоцементного отношения, расхода песка и цемента, отличающийся тем, что расчет расхода песка и цемента производят с учетом пустотности и коэффициента раздвижки зрен песка.