|
| |
  |
Перейти на главную Журналы а реальная стоимость бетона определяется материалами, обусловливающими заданную среднюю прочность. Это тесно связано с вопросом контроля качества. Контроль качества предусматривает технический надзор и тщательное приготовление смеси, но бывают случаи, когда эти требования не могут быть выполнены. Решение о степени контроля качества бетона зависит от вида и объема работ и принимается исходя из экономических соображений. Стоимость трудозатрат в значительной мере зависит от удобоукладываемости бетонной смеси: недостаточная удобоукладываемость при данных способах уплотнения приводит к высокой стоимости работ (или к недостаточному уплотнению бетона). Даже при достаточной механовооруженности, например в дорожном строительстве, стоимость укладки очень жестких смесей высока. Стоимость трудозатрат зависит также от организации работ и вида применяемого оборудования. ТЕХНИЧЕСКИЕ ТРЕБОВАНИЯ Этот большой вопрос будет затронут здесь лишь в той мере, в какой он влияет на проектирование состава бетона. В прошлом, а иногда и сейчас, технические требования к бетону предписывают определенное соотношение цемента и мелкого и крупного заполнителя. На этой основе были выработаны традиционные составы, но из-за применения различных составляющих бетонные смеси с одним и тем же отношением цемент: :заполнитель и данной удобоукладываемостью образуют бетоны с различной прочностью. Поэтому минимальная прочность на сжатие была позднее включена во многие технические требования. Это позволяет соблюдать технические требования при хорошем качестве материалов; в других же случаях оказывается невозможным достичь необходимой прочности при заданном составе смеси. Поэтому требования иногда включают также гранулометрический состав и форму зерен заполнителей. В ряде стран гранулометрический состав природных заполнителей таков, что вводить эти ограничения часто неэкономично. Кроме того, комплекс требований по прочности, соотношению составляющих бетонной смеси, форме и гранулометрическому составу заполнителей исключает возможность экономии при проектировании состава бетона и делает невозможным производство дешевого бетона на основе изучения его свойств. Количество регламентируемых показателей уменьшается, но тем не менее в технических требованиях приводятся для ориентировки и традиционные составы для тех, кто не хочет заниматься контролем качества бетона. Регламентируемые величины должны обеспечить ряд свойств, основные из которых: 1. Минимальная прочность на сжатие, необходимая из конструктивных соображений. 2. Максимальное водоцементное отношение и в определенных климатических условиях - минимальное содержание вовлеченного воздуха для обеспечения долговечности. 3. Предельно допустимый расход цемента, позволяющий избежать трещин вследствие температурных перепадов в массивных конструкциях. 4. Максимальный расход цемента для предупреждения образования усадочных трещин при очень низкой влажности. 5. Минимальная объемная масса для гравитационных плотин и подобных сооружений. Эти показатели должны быть учтены при проектировании состава бетона. Они являются основой для выбора вида и соотношения компонентов бетонной смеси. Британский стандарт CP 114-1957 на применение железобетона в строительстве допускает использование обычных и специальных составов. В первом случае исходят из соотношения между компонентами бетонной смеси. При этом прочность должна быть не более чем на 257о ниже или выше минимальной. Допускаемые напряжения также должны колебаться в этих пределах. Специальные составы проектируют исходя только из прочности, но дается предел отношения це-мент:заполнитель - смесь не должна быть более тощей, чем 1:8 при максимальной крупности заполнителя 1,9 см и чем 1:9 при максимальной крупности заполнителя 3,8 см. Эти бетоны должны быть изготовлены на портландцементе или шлакопортландцементе и иметь кубиковую прочность в 28 суток 158-422 кгс/см. ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЕТОННОЙ СМЕСИ При определении соотношения компонентов бетонной смеси в конечном итоге должно быть определено количество каждого компонента смеси на один замес. Существуют различные методы определения состава смеси. Например, по методу Американского института бетона содержание воды в килограммах на 1 м бетона определяется непосредственно по удобоукладываемости смеси (с учетом максимальной крупности заполнителя), а не но водоцементному отношению и отношению заполнитель: : цемент. Следует заметить, что проектирование в прямом смысле слова невозможно, так как применяемые материалы различны и многие их свойства не могут быть оценены количественно; в действительности, мы просто находим оптимальные комбинации компонентов на основе зависимостей, установленных в предыдущих главах. Поэтому неудивительно, что для того, чтобы получать удовлетворяющий нас состав, мы должны не только рассчитать соотношение применяемых материалов, но и сделать пробные замесы. Свойства бетона, полученного в этих замесах, позволяют внести коррективы в состав, и это делается до тех пор, пока не получают удовлетворительных результатов. Пробные замесы в лаборатории не позволяют сделать окончательных выводов, даже если учтена влажность заполнителя. Только при изготовлении бетонной смеси и укладке ее в производственных условиях можно гарантировать, что все свойства бетона будут отвечать требованиям для конкретных условий его эксплуатации. Для подтверждения этого могут быть отмечены два положения: смеситель, применяемый в лаборатории, обычно не тот, что в производственных условиях; величина отношения поверхности к объему в лабораторных образцах больше, чем в конструкции, так что требуемое содержание песка в смеси, определенное в лаборатории, может быть неоправданно велико. Другие факторы, например погрузка, транспортирование, укладка бетонной смеси, атмосферные условия могут также влиять на свойства бетона, но они являются второстепенными и требуют лишь минимальных уточнений при проектировании состава бетона непосредственно при проведении работ. Очевидно, что при проектировании состава бетона нужны знания его свойств и определенный опыт. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ВЫБОР СОСТАВА БЕТОННОЙ СМЕСИ В этом разделе мы остановимся на выборе состава наиболее дешевой бетонной смеси, удовлетворяющей нашим требованиям как в свеже-уложеннОхМ состоянии, так и после твердения. Учитывая факторы, приведенные на схеме рис. 10.1, и постепенно двигаясь сверху вниз, определим окончательный состав бетонной смеси. ПРОЧНОСТЬ Это одно из наиболее важных свойств бетона как само по себе, так и потому, что оно влияет на многие другие свойства затвердевшего бетона. Под прочностью подразумевают прочность при сжатии, измеряемую в определенном возрасте, обычно в 28 суток. Величина ее определяет водоцементное отношение бетонной смеси. На рис. 10.1 эта зависимость приведена для бетонов нормального твердения на портландцементе. Если в течение всей работы применяется один и тот же цемент, можно использовать экспериментальную зависимость между прочностью и водоцементным отношением. Если используются кривые, аналогичные приведенным на рис. 10.1, необходимо знать вид применяемого цемента, так как скорость твердения различных видов цементов различна, хотя у бетонов на различных цементах, испытанных в возрасте 1-2 лет и старше, прочность практически одна и та же. На прочность высокопрочных бетонов (от 350 кгс/см и выше) влияет также отношение заполнительщемент. ЗАВИСИМОСТЬ МЕЖДУ СРЕДНЕЙ И МИНИМАЛЬНОЙ ПРОЧНОСТЬЮ При расчете конструкций исходят из предполагаемой минимальной прочности бетона. Действительная прочность бетона, изготовленного на строительной площадке или в лаборатории, колеблется в определенных Таблица 10.1. Количество образцов в %» имеющих прочность ниже значения X-Ко
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 [ 107 ] 108 109 110 111 112 113 |
