Марка бетона и класс бетона таблица и состав: Марка бетона и класс бетона. Таблица параметров бетона

Опубликовано в Разное
/
9 Ноя 1989

Содержание

Марка и класс бетона: состав, рецепты, применение

В строительстве используются различные классы и марки бетона. Они указывают на прочность раствора. Так, выделяют цемент марки 500, 400, 240. На это влияют пропорции бетона из цемента и условия, в которых он находится. Они отличаются по плотности, морозостойкости и водопроницаемости. Состав в кубе может включать гравий, песок, щебень и остальные ископаемые. Разные рецепты применяются в постройке разнообразных сооружений, потому важно учитывать эту классификацию, чтобы не ошибиться с выбором раствора.

Что такое марка?

При строительстве используют различные полезные виды бетона, которые применяются с разными целями. Для разграничения подвидов разработали специальную классификацию, по которой материал различают по маркам. Обозначаются они буквой М, например «м50». Так называют показатель крепости или сжатости бетона. Этот критерий показывает, какое напряжение способен выдержать без разрушений один кубик с площадью 1 метр кубический. Но при этом возможна погрешность в 5%. На это влияют наполнители образца и условия для получения бетона. Образцы можно приобрести в различных строительных магазинах. Так, мировым лидером по продажам цемента и прочих материалов является «Лафарж нерудные материалы». Узнать марку можно с помощью таких методов:

Определить марку строительного материала поможет использование специальных приборов.
  • ультразвуком;
  • прессом;
  • ударным импульсом.

Кроме этого, специалисты выделяют термин «класс бетона по прочности». Обозначается он с помощью знака «В» («w20»). Но ранее он указывался буквой «s». Это гарантированная нагрузка, которую выдерживает один кубик. При этом погрешность уже не считается. Такой показатель определяется в мегапаскалях (МПа). Хотя определение марки бетона и класса схожи, но у них есть значительная разница. Критерий «класс» ввели для того, чтобы вывести более точное значение нагрузки для цементного блока, так как свойства одной марки могу быть разные.

Пропорции цемента и соответствие марки и класса бетона:

Так марка бетона — средний показатель, но класс говорит, что 90—95% образцов показали схожие характеристики.

От чего зависит марка?

На разделение класса в 3 группы влияет наполнение и условия, в которых он находится. То есть марка и класс бетона зависят от количества цемента в образце. Кроме этого, учитывается рецепт цемента, время, за которое смесь застыла, и соотношения компонентов в растворе. В качестве компонентов может использоваться вода, песок, керамзит, горная порода или ископаемое. Отдельную маркировку имеют морозостойкие бетонные кубики. Они показывают, сколько холодных сезонов, замерзаний и оттаиваний, выдержит образец. Выделяют водостойкие марки бетона, которые прошли проверку на высыхание и увлажнение.

Классификация марок и их состав

Таблица, где указаны рекомендуемые виды:

ФормулаРасшифровка
М100 (В7,5) бсгЭто легкий вид, который не используется в серьезных конструкциях, а применяется для создания временных сооружений (стяжки, бордюры)
Самая популярная марка для имитации природного камня
М150 (В12,5)Это некрепкий тип, который может применяться как фундамент для небольших построек
М200 (В15)Пропорции бетона м200 и рецептура: вода, бетон 400—500 марки, песок, гравий, необходимое количество щебенки и прочие ископаемые
Это более прочный и качественный вид, который применяется для создания подпорных стен, лестниц, бетонных подушек
М250 (В20)Схож с М200, соотношение песка и цемента похожи, но может использоваться для плит с небольшой нагрузкой
М300 (В22,5)Более прочный материал, из которого делают монолитные блоки
М350 (В25)Обладает высокой прочностью, применяется в строительстве перекрывающих конструкций, плит для бассейнов, монолитных колон
М400 (В30)Используется при создании торговых комплексов, аквапарков
Известен надежностью, но не применяется часто из-за высокой стоимости и быстрого застывания раствора
Цемент М500 (В40)Отличается значительной прочностью
Используется в постройках банковских хранилищ, больших сооружений и гидротехнических сооружений

Рецепты марок

В приготовлении бетона используются различные заполнители, которые предотвращают появление трещин в блоках.

Выделяют несколько типов заполнителей, которые используются в приготовление бетона. Компоненты для изготовления бетона нужны для того, чтобы блоки не покрывались трещинами в повседневном использовании. Ручную марку можно сделать с разными компонентами. Крупные инертные материалы включают гравий, горный щебень и прочие ископаемые. Кроме этого, он включает большое количество воды. Последний наполнитель лучше выбирать гранитный: состав в 5—20 миллиметров в одном кг для дорог, 40 мм для промышленных сооружений и 40—70 мм — для крупных объектов. Щебень разделяется на мелкий (5—10 мм), средний (10—40) и крупный (40—70).

В качестве мелкого заполнителя используется песок. Важно обращать внимание на количество примесей глины — не рекомендуется допускать более 10%. Высокими марками считают те, которые имеют большое количество песка в растворе, так как такие пропорции для бетона делают смесь вязкой. Это крайне полезное свойство для разных образцов. Но стоит следить за балансом — значительный объем мелкого заполнителя сделает плиту хрупкой. Поэтому перед началом строительства стоит проверить качество смеси.

Классы бетона и применение

Схема, как можно определить класс и описание:

МаркировкаХарактеристика растворов
В30Соотносится с маркой бетона м500
Это образцы, которые обладают высокой прочностью, устойчивостью и надежностью, потому применяются в создании хранилищ, мостов и гидротехнических сооружений
В25Крепкий материал, который применяют при изготовлении колон, плит для бассейна или свай
В27,5Средняя прочность, выдерживает большие нагрузки, потому из него делают железобетонные кольца для канализаций и колодцев
В22,5Менее прочный класс бетона, применимый для создания забора или бетонной площадки
В12,5 и В15 бстИспользуются при строительстве стяжек, фундамента, частных домов и столбов
В7,5Легкий вид, которым отделывают территорию возле домов

 

Расчет бетонной смеси — М20, М25, М30

🕑 Время прочтения: 1 минута

Расчет бетонной смеси — это процесс подбора правильных пропорций цемента, песка и заполнителей для бетона для достижения заданной прочности конструкций. Таким образом, состав бетонной смеси можно определить как Бетонная смесь = Цемент:Песок:Заполнители. Состав бетонной смеси включает в себя различные этапы, расчеты и лабораторные испытания для определения правильных пропорций смеси. Этот процесс обычно используется для конструкций, требующих более высоких марок бетона, таких как M25 и выше, а также для крупных строительных проектов, где количество расхода бетона огромно.. Преимущество расчета бетонной смеси заключается в том, что он обеспечивает правильные пропорции материалов, что делает бетонную конструкцию экономичной в достижении требуемой прочности элементов конструкции. Поскольку количество бетона, необходимого для крупных сооружений, огромно, экономия количества материалов, таких как цемент, делает строительство проекта экономичным. Состав бетонной смеси из бетона марки М20, М25, М30 и выше можно рассчитать по приведенному ниже примеру.

Расчет бетонной смеси

Данные, необходимые для расчета бетонной смеси

(i) Условия проектирования бетонной смеси (a) Характеристическая прочность на сжатие, требуемая в полевых условиях при обозначении класса через 28 дней — М 25 (б) Номинальный максимальный размер заполнителя — 20 мм (c) Форма CA — угловая (г) Степень удобоукладываемости, требуемая на месте — 50-75 мм (осадка) (e) Степень контроля качества, доступная на объекте — согласно IS:456. (f) Тип воздействия, которому будет подвергаться конструкция (как определено в IS: 456) — умеренное (g) Тип цемента: PSC в соответствии с IS:455 (h) Способ укладки бетона: бетон, способный к перекачиванию
(ii) Данные испытаний материала (определяются в лаборатории) а) Удельный вес цемента — 3.15 (б) Удельный вес ТВС — 2,64. (в) Удельный вес СА — 2,84. (d) Предполагается, что заполнитель находится в насыщенном сухом состоянии. (e) Мелкие заполнители соответствуют зоне II IS-383.

Методика расчета бетонной смеси для бетона М25
Этап 1 — Определение силы цели Константа Химсворта для 5% фактора риска равна 1,65. В данном случае принято стандартное отклонение от IS:456 по отношению к М 20 равное 4,0.

f цель = f ск + 1.65 х S

= 25 + 1,65 x 4,0 = 31,6 Н/мм 2

Где, S = стандартное отклонение в Н/мм 2 = 4 (по таблице -1 ИС 10262-2009)
Этап 2 — Выбор соотношения вода/цемент:- Из таблицы 5 ИС 456, (стр. 20) Максимальное водоцементное отношение для условий мягкого воздействия = 0,55. Исходя из опыта, примите водоцементное отношение равным 0,5. 0,5
Этап 3 — Выбор содержания воды Из таблицы 2 ИС 10262-2009, Максимальное содержание воды = 186 кг (для номинального максимального размера заполнителя — 20 мм)
Таблица для коррекции содержания воды
Параметры Значения согласно стандартным эталонным условиям Значения согласно текущей проблеме Отправление Поправка на содержание воды
Спад 25-50 мм 50-75 25 (+3/25) х 25 = +3
Форма заполнителя Угловой Угловой нет
Всего +3
Расчетное содержание воды = 186+ (3/100) x 186 = 191. 6 кг/м 3
Этап 4 — Выбор содержания цемента Водоцементное отношение = 0,5 Скорректированное содержание воды = 191,6 кг/м 3 Содержание цемента = Из таблицы 5 ИС 456, Минимальное количество цемента для условий мягкого воздействия = 300 кг/м 3 383,2 кг/м 3 > 300 кг/м 3 , следовательно, ОК. Это значение должно быть проверено на соответствие требованиям долговечности из IS: 456. В данном примере при умеренном воздействии и в случае железобетона минимальное содержание цемента составляет 300 кг/м 3 , что меньше 383.2 кг/м 3 . Отсюда принято содержание цемента = 383,2 кг/м 3 . Согласно п. 8.2.4.2 ПС: 456 Максимальное содержание цемента = 450 кг/м 3 .
Этап 5: Оценка грубой совокупной доли:- Из таблицы 3 ИС 10262-2009, Для номинального максимального размера заполнителя = 20 мм, Зона мелкого заполнителя = Зона II А для в/ц = 0,5 Объем крупного заполнителя на единицу объема общего заполнителя = 0,62.
Таблица для коррекции доли крупного заполнителя
Параметр Значения согласно стандартным эталонным условиям Значения по текущей проблеме Отправление Корректировка в пропорции грубого заполнителя Примечания
В/с 0.5 0,5 нет См. примечание 1
Работоспособность перекачиваемый бетон -10% См. Примечание 2
Итого -10%
Примечание 1: При каждом изменении в/ц на ±0,05 доля крупного заполнителя должна изменяться на 0,01. Если В/Ц меньше 0.5 (стандартное значение), необходимо увеличить объем крупного заполнителя, чтобы уменьшить содержание мелкого заполнителя. Если В/Ц более 0,5, объем крупного заполнителя необходимо уменьшить, чтобы увеличить содержание мелкого заполнителя. Если крупный заполнитель не угловатый, может потребоваться соответствующее увеличение объема крупного заполнителя, исходя из опыта. Примечание 2: Для перекачиваемого бетона или перегруженной арматуры доля крупного заполнителя может быть снижена до 10%. Следовательно, Объем крупного заполнителя на единицу объема общего заполнителя = 0.62 х 90% = 0,558 Объем мелкого заполнителя = 1 – 0,558 = 0,442
Этап 6: Оценка ингредиентов смеси
а) Объем бетона = 1 м 3 б) Объем цемента = (масса цемента / удельный вес цемента) x (1/100) = (383,2/3,15) x (1/1000) = 0,122 м 3 c) Объем воды = (масса воды / удельный вес воды) x (1/1000) = (191,6/1) x (1/1000) = 0,1916 м 3 г) Объем всех заполнителей = а – (b + с) = 1 – (0,122 + 0,1916) = 0,6864 м 3 д) Масса крупных заполнителей = 0. 6864 х 0,558 х 2,84 х 1000 = 1087,75 кг/м 3 f) Масса мелкого заполнителя = 0,6864 x 0,442 x 2,64 x 1000 = 800,94 кг/м 3
Пропорции бетонной смеси для пробной смеси 1 Цемент = 383,2 кг/м 3 Вода = 191,6 кг/м 3 Мелкие заполнители = 800,94 кг/м 3 Крупный заполнитель = 1087,75 кг/м 3 В/ц = 0,5 На пробу -1 заливка бетона в лаборатории для проверки его свойств. Это удовлетворит долговечность и экономичность. Для пробного литья -1 масса требуемых ингредиентов будет рассчитана для 4 кубиков с учетом 25% потерь.Объем бетона, необходимый для 4 кубов = 4 х (0,15 3 х 1,25) = 0,016878 м 3 Цемент = (383,2 x 0,016878) кг/м 3 = 6,47 кг Вода = (191,6 x 0,016878) кг/м 3 = 3,23 кг Крупный заполнитель = (1087,75 x 0,016878) кг/м 3 = 18,36 кг Мелкие заполнители = (800,94 x 0,016878) кг/м 3 = 13,52 кг
Этап 7: Коррекция из-за впитывающего / влажного заполнителя:- Так как заполнитель находится в насыщенном сухом состоянии поверхности, следовательно, коррекция не требуется.
Этап 8: Пробные бетонные смеси :-

Бетонная пробная смесь 1: Пропорция смеси, рассчитанная на шаге 6, образует пробную смесь 1. С этой пропорцией бетон изготавливается и испытывается на соответствие требованиям к свойствам свежего бетона, т.е. удобоукладываемости, водоотделению и отделочным качествам. В этом случае, Значение осадки = 25 мм Коэффициент уплотнения = 0,844 Итак, из теста на резкое падение мы можем сказать, Смесь является связной, удобоукладываемой, имеет истинную осадку около 25 мм и не имеет расслоения и кровотечения.Желаемый осадок = 50-75 мм Таким образом, необходимы модификации пробной смеси 1, чтобы достичь желаемой удобоукладываемости.

Пробная бетонная смесь 2: Для увеличения удобоукладываемости с 25 мм до 50-75 мм производится увеличение обводненности на +3%. Скорректированное содержание воды = 191,6 х 1,03 = 197,4 кг. Как упоминалось ранее, для корректировки свойств свежего бетона водоцементное отношение не будет изменено. Следовательно Содержание цемента = (197,4/0,5) = 394,8 кг/м 3 Что также удовлетворяет требованиям долговечности.Объем всего в совокупности = 1 – [{394,8/(3,15×1000)} + {197,4/(1 x 1000)}] = 0,6773 м 3 Масса крупного заполнителя = 0,6773 x 0,558 x 2,84 x 1000 = 1073,33 кг/м 3 Масса мелкого заполнителя = 0,6773 x 0,442 x 2,64 x 1000 = 790,3 кг/м 3

Пропорции бетонной смеси для пробной смеси 2 Цемент = 384,8 кг/м 3 Вода = 197,4 кг/м 3 Мелкий заполнитель =790,3 кг/м 3 Крупный заполнитель = 1073,33 кг/м 3 Для пробного литья -2 масса требуемых ингредиентов будет рассчитана для 4 кубиков с учетом 25% потерь.Объем бетона, необходимый для 4 кубов = 4 х (0,15 3 х 1,25) = 0,016878 м 3 Цемент = (384,8 x 0,016878) кг/м 3 = 6,66 кг Вода = (197,4 x 0,016878) кг/м 3 = 3,33 кг Крупный заполнитель = (1073,33 x 0,016878) кг/м 3 = 18,11 кг Мелкие заполнители = (790,3 x 0,016878) кг/м 3 = 13,34 кг В этом случае, Значение осадки = 60 мм Коэффициент уплотнения = 0,852 Итак, из теста на резкое падение мы можем сказать, Смесь очень сплоченная, удобоукладываемая и имеет настоящую осадку около 60 мм. Он практически растекался во время вибрации, но не проявлял каких-либо сегрегаций и кровотечений. Желаемый осадок = 50-75 мм Таким образом, достигнута желаемая работоспособность за счет выполнения требования о величине осадки 50-75 мм. Теперь нам нужно перейти на пробный микс-3.

Пробная бетонная смесь 3: В случае пробной смеси 3 водоцементное соотношение варьируют на +10%, сохраняя содержание воды постоянным. В данном примере водоцементное отношение увеличено с 0,5 до 0,55. Увеличение 0.05 в в/ц приведет к уменьшению фракции крупного заполнителя на 0,01. Следовательно, крупный заполнитель в процентах от общего заполнителя = 0,558 – 0,01 = 0,548. В/ц = 0,55 Содержание воды будет поддерживаться постоянным. Содержание цемента = (197,4/0,55) = 358,9 кг/м 3 Следовательно, объем всего в совокупности

= 1 – [{(358,9/(3,15 x 1000)} + (197,4/1000)] =0,688 м 3

Масса крупного заполнителя = 0,688 x 0,548 x 2,84 x 1000 = 1070,75 кг/м 3 Масса мелкого заполнителя = 0. 688 x 0,452 x 2,64 x 1000 = 821 кг/м 3

Бетонная смесь Пропорции пробной смеси 3 Цемент = 358,9 кг/м 3 Вода = 197,4 кг/м 3 FA = 821 кг/м 3 CA = 1070,75 кг/м 3 Для пробного литья -3 масса требуемых ингредиентов будет рассчитана для 4 кубиков с учетом 25% потерь. Объем бетона, необходимый для 4 кубов = 4 х (0,15 3 х 1,25) = 0,016878 м 3 Цемент = (358,9 x 0,016878) кг/м 3 = 6.06 кг Вода = (197,4 x 0,016878) кг/м 3 = 3,33 кг Крупный заполнитель = (1070,75 x 0,016878) кг/м 3 = 18,07 кг Мелкие заполнители = (821 x 0,016878) кг/м 3 = 13,85 кг В этом случае, Значение осадки = 75 мм Коэффициент уплотнения = 0,89 Итак, из теста на резкое падение мы можем сказать, Смесь является стабильной, связной и пригодной для обработки, и имеет истинную осадку около 75 мм. Желаемый осадок = 50-75 мм Таким образом, достигнута желаемая работоспособность за счет выполнения требования о величине осадки 50-75 мм. Теперь нам нужно перейти на пробную смесь-4.

Пробная бетонная смесь 4: В этом случае водоцементное отношение уменьшается на 10% при неизменном содержании воды. В/ц = 0,45 Снижение в/ц на 0,05 повлечет за собой увеличение фракции крупного заполнителя на 0,01. Фракция крупного заполнителя = 0,558 + 0,01 = 0,568 В/ц = 0,45 и содержание воды = 197,4 кг/м 3 Содержание цемента = (197,4/0,45) = 438,7 кг/м 3 Объем всего в совокупности = 1 – [{438,7/(3,15 x 1000)} + (197,4/1000)] = 0,664 м 3 Масса крупного заполнителя = 0.664 х 0,568 х 2,84 х 1000 = 1071,11 кг/м 3 Масса мелкого заполнителя = 0,664 x 0,432 x 2,64 x 1000 = 757,28 кг/м 3

Бетонная смесь Пропорции пробной смеси 4 Цемент = 438,7 кг/м 3 Вода = 197,4 кг/м 3 FA = 757,28 кг/м 3 CA = 1071,11 кг/м 3 Для пробного литья -4 масса требуемых ингредиентов будет рассчитана для 4-х кубических порций с учетом 25% потерь. Объем бетона, необходимый для 4 кубов = 4 х (0,15 3 х 1.25) = 0,016878 м 3 Цемент = (438,7 x 0,016878) кг/м 3 = 7,4 кг Вода = (197,4 x 0,016878) кг/м 3 = 3,33 кг Крупный заполнитель = (1071,11 x 0,016878) кг/м 3 = 18,07 кг Мелкие заполнители = (757,28 x 0,016878) кг/м 3 = 12,78 кг К этим пропорциям снова применяется локальная коррекция из-за состояния влажности заполнителя. С исправленными пропорциями отлиты три бетонных куба и испытаны на прочность на сжатие в течение 28 дней. Сводка всех пробных смесей приведена в следующей таблице.

Рекомендуемая пропорция компонентов смеси для марки бетона M25: Из графика зависимости прочности на сжатие от c/w для расчетной прочности 31,6 МПа получаем, В/ц = 0,44 содержание воды = 197,4 кг/м 3 Содержание цемента = (197,4/0,44) = 448,6 кг/м 3 Объем всего в совокупности = 1 – [{448,6/(3,15 x 1000)} + (197,4/1000)] = 0,660 м 3 Снижение в/ц на 0,05 повлечет за собой увеличение фракции крупного заполнителя на 0,01. Фракция крупного заполнителя = 0.558 + 0,01 = 0,568 Объем мелкого заполнителя = 1 – 0,568 = 0,432 Масса крупного заполнителя = 0,660 x 0,568 x 2,84 x 1000 = 1064,65 кг/м 3 Масса мелкого заполнителя = 0,660 x 0,432 x 2,64 x 1000 = 752,71 кг/м 3

Расчет бетонной смеси стал проще

Бетонная смесь представляет собой комбинацию пяти основных элементов в различных пропорциях: цемента, воды, крупных заполнителей, мелких заполнителей (например, песка) и воздуха. Дополнительные элементы, такие как пуццолановые материалы и химические добавки, также могут быть включены в смесь для придания ей определенных желаемых свойств.В то время как разработка бетонной смеси — это процесс выбора ингредиентов для бетонной смеси и определения их пропорций. При разработке смеси вы всегда должны учитывать желаемую прочность, долговечность и удобоукладываемость бетона для рассматриваемого проекта.

Излишне говорить, что все производители готовых смесей стремятся найти идеальные пропорции этих ингредиентов, чтобы оптимизировать свои бетонные смеси и придать им прочность, долговечность, удобоукладываемость и другие желаемые свойства. Важно оптимизировать бетон, чтобы обеспечить минимальную стоимость при сохранении максимальной прочности вашей смеси. Это далеко не просто, так как каждое добавление или вычитание бетонной смеси влечет за собой корректировку компонентов, что делает процесс очень сложным и неэффективным. Решение — приложение Concrete Hub от Giatec.

Расчет бетонной смеси

Состав бетонной смеси часто ошибочно называют «конструкцией цементной смеси». Однако цемент — это всего лишь один из компонентов бетона.Это связующее вещество, которое позволяет бетону схватываться, затвердевать и прилипать к другим материалам. Поэтому его нельзя и не следует использовать взаимозаменяемо с расчетом бетонной смеси.

Расчет бетонных смесей

Бесплатное приложение Concrete Hub от Giatec теперь содержит новый инструмент для смешивания, который позволяет быстро и легко создавать бетонную смесь. Нет необходимости иметь под рукой стандарт ACI — приложение предоставляет все рекомендации и выполняет все расчеты за вас.

Как составить бетонную смесь

В целом, бетонные смеси должны соответствовать руководящим принципам (ACI Committee, 2009).Бетонная смесь может быть рассчитана с использованием таблиц и расчетов, приведенных в стандарте.

Все бетонные смеси обладают уникальными свойствами, процесс проектирования может быть трудоемким и сложным. Однако приложение Concrete Hub решает эти проблемы, связанные с созданием уникальной бетонной смеси.

Инструмент для проектирования бетонной смеси Concrete Hub

Приложение Concrete Hub теперь предоставляет простой, быстрый и бесплатный способ выполнить предварительный расчет смеси. Приложение также имеет надстройку, позволяющую создавать пропорции для вашего микса, используя метод абсолютного объема или веса.

Приложение выполняет все расчеты в единицах СИ или имперских единицах в соответствии со стандартом ACI 211.1-91 и предоставляет рекомендации из стандарта на каждом этапе с помощью значка справки. После того, как ваш проект бетонной смеси будет завершен, приложение создаст итоговый файл, которым можно легко поделиться.

Узнайте о датчиках зрелости бетона

Бетонная смесь Design Made Easy

Легко контролируйте прочность бетона с помощью SmartRock! Узнайте больше здесь!

Этап 1: Постоянный поток

Первый шаг приложения требует от вас определения максимальной и минимальной осадки для свойств свежей смеси.

  • Если размеры потока неизвестны, можно использовать значок справки, чтобы определить тип элемента, который выводит соответствующие требования осадки.
  • Осадка бетона отражает текучесть/удобоукладываемость бетонной смеси. Например, более высокий спад позволяет лучше размещать в перегруженных армированных элементах.

*Руководство по справке основано на Таблице 6.3.1 (Таблица A1.5.3.1) стандарта ACI.

Источник: Стандартная практика выбора пропорций для обычного, тяжелого и массивного бетона (ACI 211.1-91)

Шаг 2: Суммарный размер

Вам также потребуется определить размер агрегата, необходимый для дизайна смеси.

  • Как правило, максимальный размер крупного заполнителя определяется ограничениями поперечного сечения конструкции и конструкции арматуры.
  • Увеличение размера заполнителя обычно более экономично, так как при этом уменьшается количество цемента на единицу объема; однако это может повлиять на удобоукладываемость смеси. Напротив, уменьшение максимального размера крупного заполнителя позволяет вашей бетонной смеси достичь более высокой прочности при эквивалентном соотношении воды и цемента.

*Значок справки, доступный на этой странице, предлагает различные совокупные размеры на основе ограничений, указанных в таблицах 6.3.3 (A1.5.3.3)

Источник: Стандартная практика выбора пропорций для обычного, тяжелого и массивного бетона (ACI 211.1-91)

. Шаг 3: Смешивание воды и воздуха

.

Теперь вы получаете первую оценку количества воды, необходимого для получения подходящей удобоукладываемости для вашей смеси, на основе оползня и размера заполнителя.

  • Приложение Concrete Hub также предлагает количество захваченного воздуха, необходимого для бетона без или с воздухововлекающими элементами.
  • Вовлеченный воздух является важным параметром, когда бетонная конструкция подвергается воздействию замораживающих или противообледенительных солей. В таких условиях повышенное содержание воздуха повысит долговечность бетона, потому что это позволяет воде расширяться в захваченном воздухе при замерзании. Это снижает внутреннее давление, вызванное образованием льда.
  • Меню «Справка» на этом этапе автоматически вычисляет вес воды и необходимое количество захваченного воздуха на основе рекомендуемых значений таблицы 6 комитета ACI.3.3/А1.5.3.3.
Бетон с воздухововлекающими добавками. Фото: Portland Cement Association (PCA)

Шаг 4: Прочность бетона и водоцементное отношение

Водоцементное отношение – важнейший параметр состава бетонной смеси; он определяет прочность, долговечность и удобоукладываемость бетонной смеси. Здесь вам нужно будет ввести требуемую прочность на сжатие и соответствующее водоцементное отношение.

  • Например, уменьшение водоцементного отношения повысит прочность бетона и обеспечит его долговечность.Однако снижение водоцементного отношения также может значительно снизить удобоукладываемость бетона. В этих случаях одним из возможных решений является добавление в смесь разбавителя воды (см. Шаг 7).
  • С помощью опции «Справка» можно выбрать требуемую прочность на сжатие и получить соответствующее водоцементное отношение, рассчитанное на основе таблицы 6.3.4(a) A1.5.3.4(a)). Кроме того, вы получите рекомендации по максимально допустимому водоцементному отношению на основе экспозиции конструкции (таблица 6.3.4(б)/А1.5.3.4(б)).
  • Используя введенные вами данные, приложение рассчитает необходимое количество цемента. Обратите внимание, что количество цемента можно уменьшить, введя в смесь пуццолановые материалы.
Источник: Стандартная практика выбора пропорций для обычного, тяжелого и массивного бетона (ACI 211. 1-91) Источник: Стандартная практика выбора пропорций для обычного, тяжелого и массивного бетона (ACI 211.1-91)
Шаг 4.1: Пуццолановые материалы
Летающий пепел. Фото: IndiaMart
  • Этот шаг также дает вам возможность включить в смесь пуццолановые материалы, такие как летучая зола, пары кремнезема или шлак.
  • Использование пуццоланового материала для замены части цемента более экологично и экономично. Как правило, он замедляет процесс отверждения и придает бетону улучшенные свойства.
  • Вы можете выбрать предпочтительный метод расчета. На основе удельного веса пуццоланового материала будет рассчитано новое скорректированное соотношение вода/цементный материал, количество пуццоланового материала и скорректированный вес цемента.

Этап 5: Крупный заполнитель

Теперь вам необходимо определить удельный вес крупного заполнителя, модуль крупности и объем крупного заполнителя на объем бетона.

  • После этого приложение выдаст необходимое количество крупного заполнителя.
  • Параметр «Справка» позволяет выбрать размер крупного заполнителя и модуль крупности мелких заполнителей; затем он выводит объем крупного заполнителя, просушенного в печи.
  • Расчет основан на значениях из таблицы 6.3.6/A1.5.3.6. Эта таблица основана на удобоукладываемости бетона.
Источник: Стандартная практика выбора пропорций для обычного, тяжелого и массивного бетона (ACI 211.1-91)

Шаг 6: Мелкий заполнитель

Количество мелкого заполнителя рассчитывается по-разному в зависимости от выбранного вами метода расчета (по весу или по объему).

  • Объемный метод рассчитывает количество мелкого заполнителя на основе 1 ярда3 (1 м3) бетона, тогда как весовой метод выполняет расчет на основе оценки веса бетона.
  • В зависимости от типа бетона (без воздухововлекающих или воздухововлекающих) первую оценку веса бетона можно рассчитать с помощью таблицы 6 ACI.3.7.1/ A1.5.3.7.1, которая представлена ​​в разделе справки шага 6.

Теперь вы получили; расчетное количество мелкого заполнителя, необходимое для предлагаемой бетонной смеси, необходимое для окончательных расчетов.

Источник: Стандартная практика выбора пропорций для обычного, тяжелого и массивного бетона (ACI 211.1-91)

. Шаг 7. Корректировка влажности заполнителей

.

Последний шаг в расчетах регулирует количество воды в расчете смеси на основе ввода содержания влаги и степени влагопоглощения крупных и мелких заполнителей.

  • Важно учитывать количество воды, которое заполнители отдают в смесь и извлекают из нее, поскольку это приводит к изменению соотношения вода/цемент.
  • Приложение Concrete Hub вычисляет новое количество воды, крупного и мелкого заполнителя на основе входных значений.
  • Количество воды можно дополнительно уменьшить с помощью химических добавок, таких как разбавитель воды.
Этап 7.1: Химические добавки

На этом шаге вы можете включить в состав смеси водоразбавитель, воздухововлекающие добавки или другие химические добавки.

  • Добавление разбавителя воды позволяет поддерживать постоянное соотношение вода/цемент при меньшем соотношении цемента, снижая прочность и повышая удобоукладываемость.
  • Добавки с воздухововлекающими добавками могут быть очень полезны при попытке повысить прочность и удобоукладываемость бетонной смеси.

Шаг 8. Общий проект

Наконец, последняя часть процесса — получение сводного отчета о ваших находках.

  • Вам будет предложено ввести необходимый объем партии бетона.
  • Затем приложение отобразит подробную информацию о вашей бетонной смеси и количестве каждого материала, необходимого для указанного объема бетона.
  • Затем вы можете отправить сводный отчет о расчете смеси своей команде по электронной почте.

Приложение «Концентратор бетона» обеспечивает бесплатный, быстрый и простой процесс создания дизайна бетонной смеси. Простое и эффективное приложение выполняет все расчеты, а затем готовит сводный отчет о вашей смеси

Готовы начать? Загрузите приложение Concrete Hub по номеру:

.

Источники:
https://www.бетон.орг/
*Примечание редактора: этот пост был первоначально опубликован в мае 2018 года и был обновлен для обеспечения точности и полноты.

Использование летучей золы в бетоне

На что обратить внимание при использовании летучей золы в сборных железобетонных изделиях.

ПРИМЕЧАНИЕ . Доступна обновленная версия этой статьи. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы получить к нему доступ.

Арни Розенберг
Доктор Арни Розенберг — бывший директор по исследованиям в компании Grace Construction Products, а ныне — приглашенный исследователь в Национальном институте стандартов и испытаний, работающий над определением характеристик летучей золы.

Теперь все производители сборного железобетона могут использовать группу материалов под названием «зольная пыль» для повышения качества и долговечности своей продукции. Летучая зола улучшает удобоукладываемость бетона, прокачиваемость, когезионную способность, отделку, предельную прочность и долговечность, а также решает многие проблемы, с которыми сталкивается бетон сегодня, и все это при меньших затратах. Однако летучая зола должна использоваться с осторожностью. Без надлежащих знаний о его использовании и принятия надлежащих мер предосторожности могут возникнуть проблемы со смешиванием, временем схватывания, развитием прочности и долговечностью.

Что такое летучая зола?
Летучая зола представляет собой группу материалов, состав которых может значительно различаться. Это остаток от сжигания угля, который собирается в электростатическом пылеуловителе или в рукавном фильтре. Он смешивается с дымовыми газами, образующимися при использовании угольной пыли для производства электроэнергии. После нефтяного кризиса 1970-х годов использование угля увеличилось. В 1992 году во всем мире было произведено 460 миллионов метрических тонн угольной золы. Около 10 процентов этого количества было произведено в виде летучей золы в Соединенных Штатах.В 1996 году в США было использовано более 7 миллионов метрических тонн бетона. С экономической точки зрения имеет смысл использовать как можно больше этой недорогой золы, особенно если ее можно использовать в бетоне вместо цемента.

Уголь является продуктом миллионов лет разложения растительного вещества под давлением, и его химический состав непостоянен. Кроме того, электрические компании оптимизируют производство электроэнергии из угля, используя такие добавки, как кондиционеры дымовых газов, сульфат натрия, масло и другие добавки для контроля коррозии, выбросов и загрязнения.Образующаяся зола-уноса может иметь переменный состав и содержать несколько добавок, а также продукты неполного сгорания.

Большая часть летучей золы является пуццолановой, что означает, что это кремнийсодержащий или кремнеземисто-глиноземистый материал, который вступает в реакцию с гидроксидом кальция с образованием цемента. Когда портландцемент реагирует с водой, образуется гидратированный силикат кальция (CSH) и известь. Гидратированный силикат набирает прочность, а известь заполняет пустоты. Правильно подобранная летучая зола вступает в реакцию с известью с образованием CSH – такого же вяжущего продукта, что и портландцемент. Эта реакция летучей золы с известью в бетоне повышает прочность. Как правило, летучая зола добавляется в конструкционный бетон в количестве 15-35 процентов от веса цемента, но до 70 процентов добавляется в массовый бетон, используемый в плотинах, бетонных покрытиях, уплотняемых катками, и на парковках. Особое внимание следует уделить выбору летучей золы, чтобы улучшить свойства бетона.

Стандарты
Существует два класса летучей золы: «F» производится при сжигании антрацита и/или битуминозного угля, а «C» производится из лигнита или полубитуминозного угля.В Канаде есть еще одно различие. При содержании извести 8-20 процентов она относится к классу Cl, а при более высоком — к классу С.

В Соединенных Штатах и ​​других частях мира, где были приняты стандарты США, химическая часть спецификации требует только общего количества кремнезема, глинозема и оксида железа. В нем не указывается количество кремнезема, которое вступает в реакцию с известью для придания дополнительной прочности. Содержание оксида алюминия в летучей золе может быть высоким, что может быть вредным, поскольку может потребоваться больше сульфата для контроля его реакционной способности.Сульфат добавляют в цемент только для того, чтобы контролировать реакции схватывания алюминатов и ферритов в цементе. Однако количество ограничено, поскольку после затвердевания бетона возможны реакции расширения. Это количество сульфата не учитывает дополнительные алюминаты, которые могут быть добавлены при использовании летучей золы. Слишком большое количество оксида железа замедляет время схватывания.

Хотя в ASTM C618 потери при прокаливании, указанные в таблице требований, составляют менее 6 процентов, сноска фактически допускает до 12 процентов.Продукты неполного сгорания, такие как углерод, который влияет на воздухововлечение, водоцементное отношение, схватывание и цвет бетона, могут вызвать потерю воспламенения. Считается, что летучая зола соответствует требованиям C618, если 7- или 28-дневная прочность образца с 20 процентами летучей золы достигает 75 процентов контрольной прочности в тесте ASTM C109.

И летучая зола, и шлак класса С содержат около 35 процентов кремнезема и намного меньше оксида кальция, чем портландцемент. В большинстве случаев более низкий уровень оксида кальция означает лучшую долговечность.В некоторых летучих золах содержание глинозема и оксида железа может быть довольно высоким, что приводит к снижению прочности и необычным проблемам со временем схватывания. Сообщалось, что в некоторых случаях содержание углерода было настолько высоким, что оно не входило в специальное исключение, отмеченное в сноске в ASTM C618.

Преимущества
Преимущества использования летучей золы намного перевешивают недостатки. Наиболее важным преимуществом является пониженная проницаемость для воды и агрессивных химикатов. Правильно затвердевший бетон, изготовленный из летучей золы, создает более плотный продукт, поскольку размер пор уменьшается.Это увеличивает прочность и снижает проходимость.

В настоящее время существует как минимум два способа сделать летучую золу более полезной: сухой процесс, включающий трибоэлектрическую статическую сепарацию, и мокрый процесс, основанный на пенной флотации. Эти процедуры обычно снижают содержание углерода и LOI летучей золы. Стоимость дополнительного бункера для хранения должна быть легко покрыта за счет снижения стоимости бетона и дополнительных преимуществ бетона. Летучая зола с низким содержанием углерода или использование лучшего воздухововлекающего агента с более высокой, чем обычно, нормой добавления может решить проблему долговечности при замораживании-оттаивании.

Преимущества свежего бетона
Поскольку частицы летучей золы имеют сферическую форму и находятся в том же диапазоне размеров, что и портландцемент, можно добиться уменьшения количества воды, необходимой для смешивания и укладки бетона. В сборном железобетоне это может быть переведено в лучшую обрабатываемость, что приводит к острым и характерным углам и краям с лучшим внешним видом поверхности. Это также облегчает заполнение сложных форм и узоров. Летучая зола также приносит пользу сборному железобетону, уменьшая проницаемость, которая является основной причиной преждевременного выхода из строя. Использование летучей золы может улучшить обрабатываемость, прокачиваемость, когезивность, отделку, предельную прочность и долговечность. Мелкие частицы летучей золы помогают уменьшить просачивание и сегрегацию, а также улучшить прокачиваемость и финишную обработку, особенно в бедных смесях.

Преимущества затвердевшего бетона
Прочность бетона зависит от многих факторов, наиболее важным из которых является соотношение воды и цемента. Летучая зола хорошего качества обычно улучшает удобоукладываемость или, по крайней мере, обеспечивает такую ​​же удобоукладываемость при меньшем количестве воды.Уменьшение количества воды приводит к повышению прочности. Поскольку некоторая летучая зола содержит более крупные или менее реактивные частицы, чем портландцемент, значительная гидратация может продолжаться в течение шести месяцев или дольше, что приводит к гораздо более высокому пределу прочности, чем бетон без летучей золы.

Было несколько случаев, когда начальная прочность бетона была низкой, особенно когда значительная часть портландцемента — 30 и более процентов — была заменена летучей золой. Сегодня это не должно быть серьезной проблемой, поскольку время схватывания также зависит от многих других факторов, которые при необходимости можно изменить, чтобы компенсировать добавленную летучую золу.

Наблюдаемое медленное схватывание и низкая начальная прочность, полученные с золой-уносом, привели к уменьшению количества этой минеральной добавки, используемой в бетоне. Хотя некоторые материалы из летучей золы снижают начальную прочность и замедляют время схватывания, сегодня это не обязательно. Некоторая летучая зола фактически ускоряет схватывание. Добавление ускорителей, пластификаторов и/или небольшого количества дополнительного CSF, а также надлежащей обогащенной золы-уноса может смягчить эту проблему.

Правильно подобранный бетон, содержащий летучую золу, должен обеспечивать меньшую стоимость.Из-за пониженной проницаемости и пониженного содержания оксида кальция в правильно подобранной летучей золе она должна быть менее восприимчива к щелочно-агрегатной реакции. Сульфат и другие химические воздействия уменьшаются при добавлении летучей золы. Предполагается, что летучая зола, мало влияющая на ползучесть, способствует коррозии, поскольку реагирует с гидроксидом кальция. Летучая зола, по сути, существенно не снижает щелочность, а пониженная проницаемость помогает защитить бетон от проникновения хлоридов, вызывающих коррозию арматуры (см. статью Розенберга о коррозии в осеннем выпуске журнала MC Magazine за 1999 г.).Суперпластификатор в сочетании с летучей золой можно использовать для изготовления высокопрочного бетона с высокими эксплуатационными характеристиками. Бетон, содержащий летучую золу, обычно показывает лучшие результаты, чем обычный бетон, в тестах на усадку при высыхании.

Недостатки
Качество летучей золы важно, но оно может варьироваться. Некачественная летучая зола может негативно сказаться на бетоне. Основным преимуществом летучей золы является снижение проницаемости при низких затратах, но летучая зола низкого качества может фактически увеличить проницаемость. Некоторая летучая зола, например, образующаяся на электростанции, совместима с бетоном. Другие типы летучей золы необходимо обогащать, а некоторые типы не могут быть улучшены в достаточной степени для использования в бетоне.

Некоторые виды бетона будут медленно схватываться при использовании летучей золы. Хотя это может восприниматься как недостаток, на самом деле это может быть преимуществом за счет снижения теплового напряжения. Когда цемент схватывается, он производит 100 калорий на грамм, так что температура конструкции может подняться на 135 градусов. Определенную летучую золу можно использовать, чтобы температура не поднималась слишком высоко (менее 45 градусов).Однако бетон с летучей золой может схватываться нормально или даже быстро, поскольку многие другие факторы контролируют схватывание и развитие прочности.

Устойчивость к замораживанию и оттаиванию может оказаться неприемлемой при использовании летучей золы в бетоне. Количество воздуха, вовлеченного в бетон, определяет устойчивость к замораживанию и оттаиванию, а высокое содержание углерода в некоторых продуктах с летучей золой поглощает некоторые воздухововлекающие вещества, уменьшая количество воздуха, образующегося в бетоне, делая бетон восприимчивым к морозу. Высокоуглеродистые зольные материалы, как правило, потребляют больше воды и также затемняют бетон. Не рекомендуется использовать летучую золу с высоким содержанием углерода (более 5 процентов), но если она должна использоваться, надлежащее содержание воздуха может быть достигнуто за счет увеличения дозировки воздухововлекающего агента.

Медленное схватывание и низкая ранняя прочность не обязательно являются следствием использования летучей золы. В большинстве случаев высокая степень измельчения и низкоуглеродистая летучая зола обеспечивают высокую начальную прочность. Иногда потребуется дополнительная известь, ускоритель или суперпластификатор.Летучая зола также может быть смешана с небольшим количеством конденсированного микрокремнезема (CSF) для улучшения свойств схватывания или ранней прочности. Конечно, особое внимание к составу смеси и содержанию воды всегда необходимо для получения надлежащего набора прочности и раннего набора прочности.

Производители сборных железобетонных изделий должны стараться получать летучую золу с как можно более высоким содержанием кремнезема. Кремнезем вступает в реакцию с известью из цемента для повышения прочности и снижения проницаемости (летучая зола класса F должна иметь 50-процентное содержание кремнезема; класс С должно иметь 35-процентное содержание кремнезема).

Попросите, чтобы потребность в воде была меньше, чем в контроле, чтобы цвет, плотность и крупность имели минимальные отклонения (<5 процентов) и чтобы индекс силовой активности на 3, 7 и 28 день составлял 90 процентов от контроля. Если требуется защита от реакции щелочного заполнителя, то летучая зола должна быть испытана в соответствии с ASTM C 441 с заменой 25 процентов цемента на летучую золу. Некоторая летучая зола класса С не защищает от щелочно-агрегатной реакции. Наконец, для производителя сборного железобетона важно постоянно тестировать состав смеси, потому что летучая зола представляет собой группу материалов, образующихся при сжигании угля.

Составляющие материалы бетона — InterNACHI®

Ник Громико, CMI® и Кентон Шепард

 

Бетон представляет собой композитный материал, состоящий из вяжущего вещества, которое обычно представляет собой цемент, грубые и мелкие заполнители, которые обычно представляют собой камень и песок, и воду. К ним относятся составляющие материалы бетона. Но из-за множества переменных свойств сырья и способов его обработки и комбинирования существует много возможностей для возникновения проблем с бетоном.Фундаментальное понимание различных материалов и производственных процессов может помочь тем, кто проверяет бетон, узнать, какие проблемы следует искать, где их искать и как их распознать.

Проще говоря:

  • цемент + вода = цементная паста;
  • цементная паста + песок = раствор; и
  • раствор + камень = бетон.

Добавки могут быть включены в смесь для контроля свойств схватывания.

Химические реакции, происходящие при комбинировании различных составляющих материалов, могут различаться в зависимости от свойств отдельных материалов.Материалы могут различаться по своему химическому составу и рабочим характеристикам в зависимости от того, где они были добыты или добыты, а также в зависимости от используемых методов производства и условий на заводе-изготовителе.

Связующие

Связующие представляют собой мелкие гранулированные материалы, образующие пасту при добавлении к ним воды. Эта паста затвердевает и герметизирует заполнители и арматурную сталь. Сразу после добавления воды цементное тесто начинает затвердевать в результате химического процесса, называемого гидратацией.Гидратация происходит с различной скоростью в зависимости от различных свойств используемых вяжущих и добавок, водоцементного отношения и условий окружающей среды, в которых находится бетон. Способы воздействия вяжущих на бетон, строительные растворы и аналогичные продукты могут варьироваться в зависимости от химических и физических свойств исходных материалов, составляющих материалов, состава смеси и, в меньшей степени, от изменений в процессе производства цемента.

Портландцемент

Портландцемент

Существуют различные типы цемента, но наиболее широко используется портландцемент. Хотя портландцемент назван в честь области в Англии, где его начали использовать, сегодня он производится во всем мире.

ASTM International определяет портландцемент как «гидравлический цемент (цемент, который образует водостойкий продукт), полученный путем измельчения клинкеров, состоящих в основном из гидравлических силикатов кальция, обычно содержащих одну или несколько форм сульфата кальция в качестве межмолотой добавки. ”

Портландцемент получают путем сплавления материалов, содержащих кальций, с материалами, содержащими алюминий.Кальций может поступать из известняка, ракушек, мела или мергеля, который представляет собой мягкий камень, или из твердого ила, иногда называемого аргиллитом, который богат известью.

Процесс производства цемента

Основные операции цементных заводов примерно одинаковы, но могут различаться в зависимости от местоположения. Нижеследующий производственный процесс описывает то, что происходит в карьере и на цементном заводе в Колорадо.

Карьерные работы

Слой известняка толщиной около 18 футов отрывается от поверхности и уходит под землю.Карьерные операции следуют за ним до уровня около 200 футов, прежде чем продолжать его становится невыгодно.

Горная порода темного цвета, изображенная выше, содержит известняк и два вида сланца, каждый из которых используется для производства цемента. Светлый материал называется вскрышной породой, которая не используется в производстве, а откладывается для замены позже во время рекультивации после того, как карьер достиг конца своего разрешенного периода и был закрыт.

Плоский участок в стене карьера, называемый подъемником или уступом, представляет собой глубину, на которую бурятся скважины перед установкой зарядов для взрывных работ.Здесь она составляет около 80 футов. Из-за требований национальной безопасности большинство карьеров заключают контракты на проведение взрывных работ.

После взрывных работ каменная крошка доставляется в конец карьера, где началась добыча. Это будет первый материал, который будет засыпан обратно в рамках процесса рекультивации. Пригодный для использования камень перевозится грузовиком и либо сбрасывается в первичную дробилку, либо складывается рядом.

Дороги и сваи необходимо увлажнять для снижения содержания пыли в воздухе.

Грузовики возвращаются в это здание, чтобы сбросить грузы в первичную дробилку.

Первичная дробилка

После того, как камень сбрасывается в загрузочный желоб сверху, сила тяжести перемещает его вниз через дробилку, что уменьшает его диаметр примерно до 3 дюймов. Рукавный фильтр помогает снизить содержание пыли в воздухе.

Из дробилки камень поступает на конвейерную ленту, которая доставляет его на производственный завод, расположенный примерно в 2 милях.

Длинные конвейерные ленты должны иметь правильное натяжение. Это делается с помощью стальных тросов для подвешивания бетонных грузов внутри башен.

В каждой точке, где конвейер меняет высоту или направление, другой рукавный фильтр помогает удалять пыль из щебня и из воздуха.

Наконец, известняк и сланец складируются в дальнем конце производственной линии.

Камень загружается фронтальным погрузчиком по одному ковшу за раз на конвейер, который подает его в буферный бункер (вверху слева).Из буферного бункера камень можно подавать в систему с одинаковой скоростью. Из буферного бункера камень транспортируется в сушилку, которая удаляет большую часть влаги, прежде чем возвращать его во вторичную дробилку (центральный бункер), где его диаметр уменьшается примерно до 3/8 дюйма. С этого момента камень транспортируется высокоскоростным воздухом, а не роликовыми ремнями.

Высушенный щебень затем перемещается в шаровую мельницу, в которой стальные шары измельчают его до порошкообразного состояния. Шаровая мельница представляет собой вращающийся цилиндр с расходуемой футеровкой, удерживаемой на месте сотнями болтов, головки которых можно увидеть на фотографии выше.

Различные материалы смешиваются в шаровой мельнице, поэтому здесь также происходит начальное смешивание. Обычными материалами являются известняк, сланец, песчаник и железо.

Из шаровой мельницы материал перемещается в градирню предварительного нагрева (слева), где он нагревается примерно до 1800°F перед подачей в горизонтальную цилиндрическую вращающуюся печь.

Печь (темно-серая) слегка наклонена, чтобы материал проходил через нее при вращении. Более круто наклоненная труба над печью (светло-серая) подает воздух для горения, как и U-образный канал в верхней части колонны предварительного нагрева. Внутри печи материал нагревается примерно до 3300°F. Этот процесс называется спеканием. Происходят химические изменения, в результате которых образуется вещество размером с мрамор, называемое клинкером. Создание клинкера означает использование тепла для удаления всего углекислого газа из материала.Углекислый газ является основным парниковым газом.

 

На фотографии выше показаны открытые двери в нижней части печи, которая закрыта для осмотра и обслуживания. Гибкая труба диаметром 6 дюймов, наклоненная вниз влево, служит источником газа для горелки, воспламеняющей пылеугольное топливо. Конец 8-дюймовой трубы подачи угля виден справа от ног рабочего.

Запасы пылевидного угля, используемого в качестве топлива для печи

Клинкер перемещается в складское помещение особой формы для контроля его влажности.

Клинкер тонко измельчается для получения конечного цементного продукта. На фотографии выше показан как клинкер размером с мрамор до измельчения, так и конечный продукт: цемент.

Вся операция контролируется и контролируется с центральной консоли управления, которая содержит многочисленные мониторы с цифровыми показаниями в реальном времени.

Вариации

Хотя существуют стандарты ASTM, которым может соответствовать портландцемент, существует ряд факторов, которые могут привести к изменению его эксплуатационных характеристик.

Размер частиц 

Размер частиц важен, потому что частицы более тонкого помола имеют большую площадь поверхности, на которой происходят химические реакции, и это сильно влияет на свойства цемента. Цемент с мелкими частицами будет более реактивным и быстрее наберет прочность после начала процесса гидратации. Суммарная площадь поверхности частиц в данном объеме материала называется его удельной поверхностью.

Портландцементы имеют удельную поверхность от 1 500 до 2 000 квадратных футов на фунт материала (ft 2 /фунт), что составляет примерно от 300 до 400 квадратных метров на килограмм (m 2 /кг), в зависимости от типа.

Гипс и сульфаты

Гипс, также в виде молотых частиц, смешивается с молотым клинкером для замедления процесса гидратации настолько, чтобы было время для укладки бетона, его стяжки и отделки перед этим наборы. Если гипсовые или сульфатные материалы добавляются к клинкерному материалу и измельчаются вместе с ним, они могут уменьшаться в размере быстрее, чем клинкер. Это предпочтительное измельчение может привести к более мелким частицам, что увеличивает их коэффициент реакционной способности по сравнению с клинкерным материалом.

Для любого конкретного цемента существует оптимальное содержание как гипса, так и сульфата. Детали того, как именно сульфаты влияют на развитие прочности бетона, изучены недостаточно.

Оптимальное содержание как гипса, так и сульфатов зависит не только от типа цементной смеси, но и от:

  • химических свойств исходных материалов кальция и алюминия, используемых для клинкера;
  • физические свойства алюминатов, такие как размер кристаллов;
  • разная растворимость различных источников сульфатов;
  • размер частиц;
  • температура измельчения; и
  • использование добавок.

Как будто это не было достаточно сложно, оптимальное содержание сульфата для одного свойства цемента, такого как прочность, может отличаться от оптимального содержания для другого свойства, такого как усадка при высыхании. Бетон и раствор могут иметь различное оптимальное содержание, поэтому изготавливаются разные виды цемента.

Материалы тестируются четыре раза в процессе производства, чтобы предотвратить такие проблемы. Сырье тестируется перед поступлением в производственный процесс, перед поступлением в печь, после выхода из печи и перед окончательным хранением в основных хранилищах.

Цементные вафли, используемые в порции процесса тестирования

9 Оборудование, используемое для испытания прочности на сжатие

Типы цемента

ASTM Спецификация C-150 обеспечивает стандарты для восьми различных типов портландцемента :

  1. Тип I — это цемент общего назначения, используемый в самых разных проектах, включая здания, мосты, полы, тротуары и сборные железобетонные конструкции.
  2. Тип IA аналогичен типу I, но используется для проектов, требующих воздухововлечения.
  3. Тип II выделяет меньше тепла, выделяет тепло медленнее и имеет умеренную устойчивость к сульфатному воздействию.
  4. Тип IIA идентичен типу II, но используется для проектов, требующих воздухововлечения.
  5. Тип III – это цемент с высокой начальной прочностью, благодаря которому бетон быстро схватывается и набирает прочность. Цемент типа III химически и физически подобен цементу типа I, за исключением того, что частицы более мелкого помола.
  6. Тип IIIA – цемент с высокой начальной прочностью, используемый для проектов, требующих воздухововлечения.
  7. Тип IV набирает прочность медленнее, чем другие типы цемента, и выделяет меньше тепла во время гидратации. Он используется для крупногабаритных бетонных конструкций, из которых мало шансов на утечку тепла, таких как плотины.
  8. Тип V используется только в бетонных конструкциях, которые будут подвергаться сильному воздействию сульфатов, как правило, в местах, где бетон подвергается воздействию почвы и грунтовых вод с высоким содержанием сульфатов.

ASTM C-1157 включает следующее:

  1. Гидравлический цемент типа GU используется для общего строительства.
  2. Тип HE – цемент с высокой начальной прочностью.
  3. Тип MS умеренно устойчив к воздействию сульфатов.
  4. Тип HS обладает высокой устойчивостью к воздействию сульфатов.
  5. Тип MH выделяет умеренное количество тепла во время гидратации.
  6. Тип LH выделяет небольшое количество тепла во время гидратации. Этот тип цемента также может быть рассчитан на низкую реакционную способность (вариант R) с заполнителями, реагирующими со щелочами.

ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ЦЕМЕНТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Пуццоланы

Другие материалы могут быть смешаны с портландцементом для удовлетворения особых требований и экологических соображений.Некоторые из этих материалов, называемые пуццоланом, не обладают цементирующими свойствами, пока не будут смешаны с портландцементом. При смешивании бетона для улучшения его удобоукладываемости и текучести добавляется больше воды, чем необходимо для гидратации. Эта избыточная вода затем присутствует в крошечных капиллярных каналах в гидратированном (затвердевшем) бетоне. Когда пуццолан заменяет часть цемента, после гидратации происходит вторичная химическая реакция. Химические вещества, высвобождаемые из цементного теста во время гидратации, реагируют с химическими веществами в материале пуццолана с образованием материала, который частично или полностью заполняет эти капиллярные каналы.Это делает бетон более плотным и повышает его устойчивость к химическим веществам (например, к тем, которые используются для противообледенительных операций), которые могут проникать в пористый бетон и вызывать коррозию арматурной стали и вызывать повреждение поверхности или отслаивание.

Отслаивание поверхности, вызванное противообледенительными химикатами

Когда часть цемента заменяется пуццоланом, при гидратации выделяется меньше тепла. Эта вторичная реакция производит некоторое количество тепла, но пиковые температуры ниже и распространяются на более длительный период времени. Поскольку бетон сжимается (усаживается) при охлаждении, меньшее количество тепла означает меньшую общую усадку. Поскольку усадка создает напряжения, которые снимаются растрескиванием, меньшая усадка означает меньшее количество трещин. Это особенно важно для конструкций большой массы, которые не могут легко выделять тепло, таких как плотины.

Зола-унос

Зола-унос под микроскопом

Зола-уноса является промышленным побочным продуктом, который иногда используется в качестве частичной замены портландцемента.Летучая зола состоит из негорючих частиц, которые удаляются из дымовых газов угольных электростанций. Он может составлять до 65% массы вяжущих материалов, в зависимости от требований к характеристикам бетона и типа сжигаемого угля.

Утилизация летучей золы для промышленного использования является экологически безопасной практикой, поскольку летучая зола удаляется из дымовых газов для улучшения качества воздуха, а ее использование в цементе означает, что то, что когда-то было отходами, теперь перерабатывается в качестве полезного материала. По состоянию на 2005 год угольные электростанции США произвели 71 миллион тонн летучей золы, 29 миллионов тонн из которых использовались в различных целях. Остальные 42 миллиона тонн могут покрыть акр земли на глубину 27 500 футов. Эта неиспользованная летучая зола занимает место на свалках и содержит токсины, которые могут загрязнять водоносные горизонты. В декабре 2008 года насыпь хранилища летучей золы Управления долины Теннесси в Кингстоне, штат Теннесси, обрушилась, и 5,4 миллиона кубических ярдов летучей золы попали в реку Эмори.Затраты на очистку приближаются к 1,2 миллиарда долларов.

Выход из строя установки по сдерживанию летучей золы в Кингстоне, штат Теннесси

Вот некоторые важные факты о летучей золе, используемой в бетоне:

  • Летучая зола бывает типов F и C. Летучая зола типа F производится сжигание старого, более твердого угля. Это пуццолан, который при смешивании с водой не образует цементных соединений, если в смесь не входит портландцемент. Тип C производится путем сжигания более молодого и мягкого угля и содержит некоторые цементирующие соединения при смешивании с водой.
  • Очень мелкие частицы летучей золы улучшают характеристики текучести бетона, снижают затраты за счет замены цемента, требуют меньше воды в смеси и делают бетон более плотным. Крупные частицы не дают таких же преимуществ, а крупные и мелкие частицы не всегда могут быть эффективно разделены.
  • Это может увеличить время настройки.
  • Летучая зола не впитывает пигменты или кислотные пятна, а также цемент, поэтому подбор существующего бетона, изготовленного без летучей золы, может быть проблемой.
  • Эксплуатационные характеристики летучей золы зависят от размера частиц, а также от химического состава угля, степени измельчения угля перед сжиганием, условий сжигания в топке, методов сбора и обращения с летучей золой. Поскольку эти факторы никогда не бывают одинаковыми на разных электростанциях и могут даже меняться в пределах одной электростанции с течением времени, свойства летучей золы могут сильно различаться, и это может стать препятствием для получения неизменно хороших результатов.
  • Летучая зола имеет удельную поверхность от 1400 до 3400 футов 2 /фунт (от 280 до 700 м 2 /кг), в зависимости от типа.

Молотый гранулированный доменный шлак Портландцемент. GGBFS представляет собой стекловидный гранулированный материал, производимый в доменных печах как побочный продукт процесса производства чугуна и стали.Это еще один пример того, как материал, который раньше считался отходами, нашел хорошее применение.

По сравнению с бетоном, изготовленным только из портландцемента, бетон, содержащий ГГБФС:

  • твердеет медленнее;
  • выделяет меньше тепла при гидратации;
  • продолжает набирать силу в течение более длительного периода времени; и
  • производят более прочный бетон.

Более низкие температуры, создаваемые GGBFS во время гидратации, позволяют размещать контрольные соединения дальше друг от друга.ГГБФС заменяется портландцементом 1 к 1 и может составлять до 70% массы вяжущих материалов. GGBFS имеет удельную поверхность от 1700 до 2900 футов 2 /фунт (от 350 до 600 м 2 /кг).

Кремнеземная пыль

Кремнеземная пыль, увеличенная в 10 000 раз

Кремнеземная пыль иногда используется для улучшения определенных свойств бетона. Это очень мелкий стекловидный порошок, собираемый из дымовых газов электродуговых печей в процессе производства кремниевых металлов.До введения в действие более жестких законов об охране окружающей среды в середине 1970-х микрокремнезем не собирали. В настоящее время он стал одной из самых ценных и универсальных добавок в бетон в мире. В отличие от песка — его химически похожего аналога — частицы микрокремнезема растворимы в воде, что означает, что они могут вступать в химические реакции в рамках процесса гидратации.

Когда количества двух гранулированных материалов равны, материалы с более мелкими частицами обнажают большую площадь поверхности, на которой могут происходить реакции. Микрокремнезем примерно в 100 раз меньше, чем частицы портландцемента, и поэтому его небольшой размер, наряду с относительно высоким содержанием кремнезема, делает его очень реакционноспособным пуццоланом. Их небольшой размер частиц также позволяет микрокремнезему заполнять промежутки между зернами цемента, что называется упаковкой частиц, делая бетон более плотным и менее пористым или проницаемым для влаги. Он также улучшает прочность на сжатие, прочность сцепления между частицами, заполнителями и закладной сталью, а также повышает устойчивость к истиранию.

Микрокремнезем может составлять до 12% массы вяжущих материалов. Дым кремнезема имеет удельную поверхность от 63 000 до 150 000 футов 2 / фунт (от 13 000 до 30 000 м 2 / кг).

Однородность микрокремнезема может варьироваться в зависимости от химических характеристик производимых металлических сплавов. Дым кремнезема из четырех разных печей иногда смешивают вместе, чтобы получить более однородный продукт. Влияние на бетон вариаций химических свойств паров кремнезема из разных печей изучено недостаточно.Свойства бетона на основе микрокремнезема также различаются в зависимости от различных свойств и количества различных водоредуцирующих агентов (пластификаторов), которые обычно используются при добавлении микрокремнезема в бетон. Поскольку огромная площадь поверхности микрокремнезема требует больше воды и снижает удобоукладываемость, добавляются пластификаторы и суперпластификаторы, чтобы сделать бетон более жидким, чтобы его можно было легче укладывать и обрабатывать.

Бетон обычно смешивают на местных бетонных заводах, прежде чем доставить его на место работы.Периодические заводы обычно имеют силосы, содержащие летучую золу, и часто имеют под рукой GGBFS. Постоянные хранилища кремнеземной пыли встречаются реже.

Бетонный завод с двумя бункерами летучей золы

ЗАПОЛНИТЕЛИ

Заполнители представляют собой гранулированные материалы, которые включают песок, гравий, щебень, речной камень и легкие промышленные заполнители, и могут занимать до 75% от общего объема бетона. Поскольку заполнители дешевле цементного теста, их добавляют в бетон, чтобы снизить затраты.Свойства заполнителей могут оказывать существенное влияние на удобоукладываемость бетона в его пластическом состоянии, а также на долговечность, прочность, плотность и термические свойства затвердевшего бетона.

Откуда берутся агрегаты?

Заполнители тяжелые. Добыча их в центральном регионе и транспортировка их на большие расстояния непомерно дороги, поэтому заполнители обычно добываются на месте. Это означает, что минеральные, химические и физические свойства, вероятно, будут различаться в разных районах в зависимости от местной геологии.Минералы с разными свойствами могут по-разному реагировать на химические процессы или условия в бетоне, поэтому заполнители являются еще одним составляющим материалом бетона, свойства которого могут различаться.

Добыча заполнителя

Добыча заполнителя в карьере аналогична добыче камня для производства цемента. Карьер, изображенный ниже, также расположенный в Колорадо, производит в основном гранитный заполнитель для асфальтобетонного покрытия и производства бетона.

На фото выше показан работающий относительно новый карьер.Показана буровая установка, бурящая шурфы, в которые будут устанавливаться заряды взрывчатого вещества, в то время как грузовик загружается камнем, разрыхленным предыдущими взрывными работами. Грузовик доставит камень к дробилке №1.

Старые карьеры разрабатывались дольше, поэтому они глубже. Эта операция включает взрывы в скважинах, пробуренных глубиной 35 футов, в отличие от 80 футов в известняковом карьере. Здесь также взрывные работы выполняет субподрядчик. Эта операция включает в себя несколько карьеров в дополнение к области обработки, поэтому это большая операция.

Вверху грузовик загружает Дробилку №1, первую из серии дробилок, через которые проходит камень. Этот карьер производит 18 различных заполнителей, которые различаются по размеру от валунов до песка.

Глядя прямо в дробилку №1, можно увидеть размер камня до того, как он попадет в дробилку. Камень движется слева направо.

Операции по дроблению и сортировке контролируются с центральной диспетчерской вышки, откуда открывается вид на операционную зону.Ближайший к камере конвейер перемещает камень после обработки Дробилкой №1.

На фотографии выше показан вид с видом на рабочую зону, органы управления и мониторы.

На этом обзорном фото показаны две дополнительные дробилки рядом с центром. Несмотря на то, что огромное количество камня дробилось, транспортировалось, толкалось и сбрасывалось на склады, переносимая по воздуху пыль была минимальной.

Размер заполнителя

Заполнители для бетона обычно делятся на две категории: мелкие и крупные.Мелкие заполнители, как правило, представляют собой природный песок или щебень, причем большинство частиц проходят через сито 3/8 дюйма (9,5 мм). Крупные заполнители обычно имеют диаметр от 3/8 до 1-1/2 дюймов (от 9,5 до 37,5 мм). Наиболее крупным заполнителем, используемым в бетоне, является щебень, хотя также используется гладкая речная порода.

Недостаточное количество мелкого заполнителя может вызвать чрезмерное просачивание, трудности с заливкой бетона и трудности с получением гладких затертых поверхностей. Прочность сцепления мелких заполнителей не сильно зависит от формы или текстуры заполнителя, поскольку более мелкие частицы имеют большую площадь поверхности, на которой может происходить сцепление с цементным тестом.Поверхностные свойства мелкого заполнителя могут влиять на количество воды, необходимой для поддержания работоспособности бетона. Имейте в виду, что чрезмерное количество воды может ослабить бетон за счет увеличения процента оставшейся капиллярной структуры, поскольку избыточная вода попадает на поверхность в виде просачивающейся воды, а затем испаряется. На фотографиях ниже показаны заполнители, обычно хранящиеся на бетонных заводах.

1 ½ дюйма гравия

¾ дюйма гравия

Ракель

Легкий

Обычный песок

Дважды промывают песок

Максимальный размер заполнителя должен составлять менее одной пятой самого узкого размера между сторонами опалубки, одной трети глубины плит или трех четвертей минимального расстояния в свету между арматурными стержнями.

Иногда рекомендуется использовать максимально возможный размер заполнителя, чтобы свести к минимуму количество требуемого цемента, а также свести к минимуму усадку бетона при высыхании. Недостаток использования крупного крупного заполнителя заключается в том, что он увеличивает вероятность нарушения связи между поверхностью заполнителя и окружающим цементным тестом, поскольку напряжения на границе раздела двух материалов выше, чем при использовании более мелкого заполнителя. Это также уменьшает общую доступную площадь поверхностного склеивания.

Характеристики жесткости/деформации заполнителя также важны. Крайние различия в свойствах заполнителя и цементного теста приводят к высоким напряжениям, которые создают микротрещины, которые могут ослабить бетон.

Сортировочный заполнитель

Хорошо отсортированный заполнитель является результатом использования в смеси заполнителя разных размеров. Это помогает уменьшить количество цементного теста, необходимого для заполнения промежутков или пустот между отдельными частями заполнителя. Уменьшение процентного содержания цементного теста в смеси помогает уменьшить усадку и снизить теплоту гидратации, которые могут привести к растрескиванию бетона.Это также повышает его износостойкость. Количество заполнителя, используемого в смеси, называется плотностью ее упаковки. Хорошо отсортированный заполнитель имеет лучшую плотность упаковки, чем заполнитель с зазорами. Щелевой заполнитель не имеет кусков промежуточных размеров, что затрудняет укладку бетона и увеличивает его стоимость, а оба эти фактора могут повлиять на конечный продукт.

Содержание влаги

Различные типы заполнителя имеют разный уровень пористости; то есть они могут поглощать разное количество воды.Высокопористый камень влияет на бетон по-разному, в зависимости от того, был ли он водонасыщенным или сухим перед добавлением в смесь. Сухой камень будет поглощать больше воды из смеси, и это может сделать бетон более жестким и трудным для обработки, что может проявиться в виде видимых проблем в готовом бетоне. Вода в насыщенном камне должна учитываться при расчете количества воды, добавляемой в смесь, иначе соотношение воды может быть слишком высоким, что приведет к ослаблению бетона.

Существует четыре уровня влажности:

  1. Сухой (OD) означает, что вся влага удалена.
  2. Воздушно-сухой (AD) означает, что поверхностная влага была удалена, а внутренние поры частично заполнены.
  3. Насыщенная сухая поверхность (SSD) означает, что поверхностная влага была удалена, а все внутренние поры заполнены.
  4. Влажный означает, что поры заполнены и имеется поверхностная пленка.

Из этих четырех состояний насыщенное сухое на поверхности считается наилучшим состоянием влажности. При SSD заполнитель находится в состоянии равновесия, поэтому заполнитель не будет поглощать или отдавать воду цементному тесту.Однако такое состояние влажности может быть трудно получить.

Легкие заполнители

Предприятие по производству легких заполнителей

Легкие заполнители обычно изготавливаются искусственным путем и имеют высокую пористость. Глина, сланец и сланец будут расширяться при нагревании, как попкорн. Поскольку большинство из них пористые, они также поглощают влагу, что может повлиять на количество воды, используемой в смеси. У некоторых типов в процессе плавления образуется покрытие, которое снижает их поглощающие свойства; однако, если это покрытие будет повреждено во время обращения, заполнитель в целом восстановит часть своей способности поглощать воду. В зависимости от процента заполнителя с поврежденным покрытием это состояние может повлиять на качество бетона, если такое изменение не допускается при расчете смеси.

Тяжелые заполнители

Тяжелые заполнители обычно используются в зданиях, требующих радиационной защиты, и не вызывают беспокойства у большинства инспекторов.

Отходы как совокупность

Было рассмотрено множество идей по переработке отходов, а некоторые были опробованы.Инспекторы могут столкнуться с проблемами бетона, вызванными неправильной заменой заполнителя материалами.

Некоторые из этих отходов включают:

  • строительный мусор;
  • промышленные отходы; и
  • хвостохранилища.

Щелочная реакция заполнителя (AAR)

Бетон, поврежденный ASR

Некоторые типы заполнителей плохо реагируют со щелочами из источников в бетоне или из других источников, таких как противогололедные соли подземные или морские воды.Если агрегаты содержат большой процент кремнезема, реакция называется щелочно-кремнеземной реакцией (ASR). Если агрегат состоит из доломитизированных карбонатных пород, то его называют щелочно-карбонатной реакцией (СКР).

Во время ASR, который является более распространенным из двух проблем, растворимый кремнезем в совокупности реагирует с растворимой щелочью с образованием щелочно-кремнеземного геля. Когда этот гель поглощает влагу, он расширяется, вызывая растрескивание бетона. Может пройти некоторое время после укладки бетона, прежде чем появится ASR.Трещины в контрольных швах, усадочные трещины или микротрещины на поверхности, которые увеличиваются при замерзании, могут способствовать проникновению влаги в бетон и поглощению гелем. Некоторые агрегаты нереакционноспособны, а другие в той или иной степени реакционноспособны.

Не существует экономически эффективного метода смягчения последствий повреждения бетона в результате AAR. Исправление требует снятия и замены.

Другие проблемы, связанные с заполнителями

  • Некоторые типы камня, используемые для заполнителей, могут вызывать проблемы, расширяясь и сжимаясь во время циклов замораживания-оттаивания из-за содержания влаги.
  • Заполнители могут различаться по своей износостойкости.
  • Примеси заполнителя, состоящие из мелких твердых частиц, могут мешать поверхностному соединению между цементом и крупным заполнителем.
  • Растворимые примеси-заполнители могут химически влиять на щелочные цементные пасты и влиять на время схватывания.
  • Заполнитель из карьеров в прибрежных районах следует очищать, чтобы избежать загрязнения солями, которые могут химически воздействовать на бетон или разрушать закладную сталь.

Инспекторы не всегда могут отнести проблемы, которые они видят, к конкретным составляющим материалам. Если вы потратите время на изучение типов сырья, используемого в их районе, и типичных проблем, возникающих в связи с этими материалами, это может помочь инспекторам лучше понять серьезность различных дефектов, которые они обнаруживают, чтобы они могли дать соответствующие рекомендации.

 

*************************

 

Эта статья является частью серии статей, призванных помочь инспекторам InterNACHI понять характеристики и провести визуальный осмотр конкретный.

 

 

 

 

 

 

Соотношение бетонной смеси | Бетонное соотношение | бетонные пропорции | Таблица соотношения бетонных смесей | Соотношение марок бетона | Расчетный коэффициент бетонной смеси

Что такое соотношение бетонной смеси?

Соотношение бетонной смеси представляет собой соотношение компонентов бетона , таких как цемент , мелкий заполнитель (песок), крупный заполнитель (гравий) , и вода. Эти коэффициенты смешивания определяются на основе типа конструкции и смешанных конструкций материалов.

Однако строительные нормы и правила предусматривают номинальные и стандартные соотношения бетонных смесей для различных строительных задач на основе опыта и испытаний. Для приготовления качественной и прочной бетонной смеси марки .

Соотношение бетонной смеси

Для изготовления бетона вам понадобятся четыре основных ингредиента : цемент, песок, заполнитель, вода и дополнительная смесь.Состав бетонной смеси — это метод определения правильных пропорций цемента , мелкого заполнителя (песка) и заполнителей для бетона для достижения заданной прочности приготовленной бетонной смеси .

Преимущество из Расчет бетонной смеси Расчет PDF заключается в том, что он дает правильное соотношение материалов, что делает использование бетона экономичным при достижении требуемой прочности элементов конструкции.

Поскольку количество бетона , необходимого для строительства, огромно, экономия в количестве материалов, таких как цемент , делает проект c строительство экономичным.


Различные пропорции бетонной смеси

Номинальная смесь и расчетная смесь Типы соотношения бетонной смеси

перечислены ниже,

  1. Номинальная бетонная смесь соотношения
  2. Стандартные смеси или соотношение
  3. Разработанное соотношение смеси бетона
  4. Высокопрочный бетонный соотношение смеси

Подробнее: Конструкция бетона | Лист Excel для проектирования бетонной смеси | Смешайте дизайн бетона | Расчет бетонной смеси M25


1.Номинальный состав бетонной смеси

В номинальной смеси бетона, пропорции смешивания составляют ингредиенты бетона фиксированы и рекомендованы стандартными кодами .

Для бетонной смеси марки M 15 соотношение составляет 1:2:4 , что означает 1 часть цемента, 2 части песка и 4 части заполнителя , используемые для приготовления бетона смешивают с водой .

Если вы используете M 20 марки бетона, то вы должны использовать бетон смесь соотношение к 1:1.5:3 . В котором 1 входит в состав цемента , 1,5 входит в состав песка, а 3 входит в состав цемента .

2
Соотношение прочность на компрессию
(N за мм 2 ) ( PSI )
Нормальный сорт бетон
M-5 (1) 🙁 5) 🙁 10) 5 725
м-7.5 (1) 🙁 4) 🙁 8) 7.5 1087
M-10 (1) 🙁 3) 🙁 6) 10 1450
м-15 (1) 🙁 2) 🙁 4) 15 2175 2175
м-20 (1) 🙁 1.5) 🙁 3) 20 2900
Таблица номинального соотношения компонентов смеси

Эти смеси стабильного цемента , мелкого заполнителя (песка) и заполнителя в пропорциях, обеспечивающих достаточную прочность, называются номинальными смесями .

Номинальное соотношение смеси Бетон обеспечивает хорошую прочность и качество бетона. Иногда его качество ухудшается из-за плохого качества смешивания и неправильного количества материала , добавляемого в бетон.

Это стандартное соотношение смеси , обычно используемое для проекта небольшого строительства , где марка бетона ниже M20 и стандарты качества являются достойными.


2.Стандартная бетонная смесь

Номинальные добавки с фиксированным соотношением цемент-заполнитель (по объему) сильно различаются по прочности и могут привести к более или менее богатым добавкам. По этой причине минимальная прочность на сжатие включена во многие спецификации. Эти смеси называются стандартными смесями .

ИС 456-2000 обозначает бетонные смеси нескольких марок М10, М15, М20, М25, М30, М35, и М40 ​​.Буква М в данном описании относится к смеси и номеру указанной 28-дневной кубической прочности смеси в Н/мм2.

бетонные класс соотношение смеси прочность на компрессию прочность на компрессию
MPA (N / MM2) PSI
стандартный стандарт
M25 1: 1: 2 25 МПа 3625 фунтов на квадратный дюйм
M30 Design Mix 30 МПа 4350 фунтов на квадратный дюйм
M35 Design Mix 35 МПа 5075 фунтов на квадратный дюйм
M40 Design Mix 40 МПа 5800 фунтов на квадратный дюйм
M45 Design Mix 45 МПа 6525 фунтов на квадратный дюйм
бетона Пропорции Таблица для стандартной бетонной смеси

Смеси марок М10, М15, М20 и М25 примерно эквивалентны в соотношениях смешивания (1:3:6), (1:2:4), (1:1.5:3) и (1:1:2) соответственно. Спецификации соотношения дубильных смесей для бетона предусматривают эти соотношения цемента , песка, заполнителя и воды .

Стандартные смеси из стабильного цемента, мелкого заполнителя (песка) и пропорций заполнителя , которые обеспечивают достаточную прочность , называются номинальными смесями . Стандартные смеси обеспечивают легкость и, при нормальных условиях , имеют предел прочности больше, чем указано.

В этом типе смеси , номинальное соотношение твердого вещества смеси и соотношение твердого компонента имеют префикс , а указывается как .

Стандартный состав бетонной смеси M30 до M45 Соотношение бетонной смеси марки рассчитывается вручную. Например, М45, цемент объемный, песок (мелкий заполнитель), и крупный заполнитель дозируются в количествах согласно расчетной смеси .Из приведенной выше таблицы для марки М45, эти коэффициенты бетона называются номинальным смешанным бетоном .

Подробнее: Дизайн бетонной смеси | Дизайн бетонной смеси | M 25 Микс Дизайн | M 25 Соотношение бетона | M 25 Расчет бетонной смеси


3. Расчетное соотношение компонентов смеси для бетона

Производительность бетона в этих смесях определяется проектировщиком, но соотношение смешивания определяется изготовителем бетона , за исключением случаев, когда минимальное содержание цемента может быть .

. Этот подход приводит к производству бетона с наиболее экономически подходящими свойствами .

Однако смесь, разработанная , не служит руководством , поскольку она не гарантирует правильное соотношение смешивания для предписанной производительности. Номинальная или стандартная смеси ( определенная в коде количество сухого материала на куб.м и осадка ).

Бетон с нетребовательными характеристиками может использоваться только для очень мелких работ когда 28-дневная прочность бетона 30 не превышает н/с. мм2 . В зависимости от массы материала контрольное испытание не требуется.


4. Соотношение компонентов высокопрочного бетона

Спецификации соотношения высокопрочной смеси для бетона предусматривают эти соотношения цемента , песка, заполнителя, и воды . Высокопрочные смеси стабильного цемента, мелкого заполнителя (песок) и коэффициенты заполнителя , обеспечивающие достаточную прочность , называются номинальными смесями.

Высокопрочные смеси обеспечивают легкость и при нормальных условиях имеют запас прочности выше указанной. Однако , из-за изменчивости смешанного материала , номинальный бетон для данного удобоукладываемости сильно варьируется в прочности .

Бетон Оценка Соотношение компонентов смеси Прочность на сжатие Прочность на сжатие
МПа (Н / мм 2 ) фунтов на квадратный дюйм
Высокое Прочность бетона классы
M50 Design Mix 50 МПа 7250 фунтов на квадратный дюйм
M55 Design Mix 55 МПа 7975 фунтов на квадратный дюйм
M60 Design Mix 60 МПа 8700 фунтов на квадратный дюйм
M65 Design Mix 65 МПа 9425 фунтов на квадратный дюйм
M70 Design Mix 70 МПа 10150 psi
Таблица соотношения бетонных смесей для высокопрочного Co бетон марки

Это высокопрочное смешивание соотношение обычно принято для мелкого масштабного производства .В этом типе смеси номинальное соотношение твердых компонентов смеси и соотношение твердых компонентов имеют префикс, а указывается как .

Высокопрочный бетон Соотношение смеси Соотношение бетонной смеси марки M50 к M70 составляет , разработанное вручную. Например , М70, цемент, песок (мелкий заполнитель), и крупный заполнитель дозируются в объемах по расчетной смеси .

Подробнее: Расчет бетонной смеси


Бетонный расчет Соотношение смешивания

Расчетное соотношение бетонной смеси с участием различных компонентов определяет требуемую прочность, удобоукладываемость, и долговечность бетона, что также сохранение смеси как экономичной насколько это возможно.

Тот факт, что цемент в несколько раз дороже , чем заполнитель , способствует атрибуту контроля затрат смеси, что фокусирует на производстве тощей бетонной смеси .

Технически богатые смеси подвержены растрескиванию и высокой усадке из-за выделения тепла гидратации в больших количествах , что в дальнейшем вызывает растрескивание .

Стоимость бетона зависит от стоимости материалов , необходимых для производства смеси , имеющей характеристическую прочность , как указано проектировщиком конструкции .

Соотношение конструкции бетонной смеси зависит от QC, т.е. мер контроля качества , однако для получения стоимость смеси качества увеличивается. QC часто зависит от типа и размера задания .


Часто задаваемые вопросы

Соотношение бетонной смеси

Соотношение бетонной смеси — это соотношение компонентов бетона, таких как цемент, песок, заполнители и вода, для получения полной смеси с желаемыми свойствами.Эти соотношения смешивания определяются на основе типа конструкции и смешанных конструкций материалов.

Бетонная смесь

Бетонная смесь  состоит из комбинации пяти основных элементов, таких как цемент, вода, крупные заполнители, мелкие заполнители (например, песок) и воздух в определенной пропорции для получения бетона требуемой марки. Другие элементы включают пуццолановые материалы и химические добавки, введенные в смесь для получения определенных желаемых свойств.

Бетонная смесь Формула

Точно подобранная смесь обладает необходимой удобоукладываемостью для свежего бетона и желаемой долговечностью, а также прочностью для затвердевшего бетона. Хорошая смесь содержит от 10 до 15 процентов цемента, от 60 до 75 процентов заполнителя и от 15 до 20 процентов воды.

Что такое код IS для расчета бетонной смеси?

Бюро индийских стандартов рекомендовало установленную процедуру для расчета бетонной смеси, основанную главным образом на работе, проделанной в национальных лабораториях.Процедура расчета бетонной смеси описана в стандарте IS 10262: 2019 .

Что такое смесь 1:2:3 для бетона?

Соотношение 1:2:3: может быть разработано, так как смесь содержит 1 часть цемента, 2 части песка и 3 части заполнителя для образования полной бетонной смеси.

Какое соотношение лучше для бетонной смеси?

Одним из лучших соотношений для бетонной смеси является смесь с 1 частью цемента, 3 частями песка и 3 частями заполнителя, это дает в среднем бетонную смесь с давлением 3000 фунтов на квадратный дюйм.Прочность подходит для большинства бетонных плит , фундаментов, ступеней, фундаментных стен и .

Соотношения цементной смеси

Соотношение бетонной смеси — это соотношение компонентов бетона, таких как цемент, песок, заполнители и вода, для получения полной смеси с желаемыми свойствами. Эти соотношения смешивания определяются на основе типа конструкции и смешанных конструкций материалов.

Соотношения цементных смесей

Правильно разработанная бетонная смесь обладает необходимой удобоукладываемостью для свежего бетона и требуемой долговечностью и прочностью для затвердевшего бетона.Как правило, смесь содержит от 10 до 15 % цемента, от 60 до 75 % заполнителя и от 15 до 20 % воды.

Соотношение компонентов бетона

Соотношение бетонной смеси — это соотношение компонентов бетона, таких как цемент, песок, заполнители и вода, для получения полной смеси с желаемыми свойствами. Эти соотношения смешивания определяются на основе типа конструкции и смешанных конструкций материалов.


Вам также может понравиться :


Что такое бетон? — Состав и использование в строительстве

Вы бы предпочли построить свой дом из дерева? Сталь? Конкретный? Как вы можете заметить, у вас есть много вариантов материалов и комбинаций этих материалов и других материалов, которые можно использовать для строительства вашего дома или любого другого здания.Что вы наверняка заметили, так это то, что тонна зданий построена с большой зависимостью от строительного материала, известного как бетон . Давайте узнаем больше об этом и его использовании в этом уроке.

Бетон

Основные компоненты

Бетон состоит из цементного теста, заполнителей (мелких и крупных) и, в некоторых случаях, других материалов.

Цементная паста относится к смеси воды и цемента , последний из которых является связующим веществом, действующим как клей, что-то вроде клея для смеси.Сам цемент сделан из ингредиентов, которые полны кальция или кремнезема (диоксида кремния). Эти ингредиенты могут включать глину, известняк или даже классные ракушки! Каждая бетонная смесь может содержать до 21% воды и до 15% цемента.

Заполнители в бетонных смесях выступают в качестве наполнителей и представляют собой комбинацию тонкодисперсного материала, такого как мелкий щебень или песок, и крупных заполнителей, таких как более крупный щебень и гравий. Чаще всего в бетоне используются природные источники заполнителей, но иногда используются и искусственные, такие как обожженная глина.Несмотря на это, эта заполнительная смесь составляет до 75% процентов от объема бетонной смеси.

Щебень заполнитель

В бетонную смесь можно добавлять другие материалы для изменения ее свойств. Например, жидкость, полученная из животных жиров, может быть использована в качестве воздухововлекающей добавки для повышения устойчивости бетона к холодным средам. Воздухововлекающие агенты создают множество микроскопических воздушных камер, которые позволяют воде расширяться при замерзании.Это помогает уменьшить внутреннее давление бетона, возникающее из-за расширяющейся воды, и, таким образом, свести к минимуму вероятность его растрескивания под этим давлением.

Качество

Различные характеристики и общее качество бетона определяются точным соотношением и смешиванием используемых в нем ингредиентов. Например, когда в смеси недостаточно цементного теста, пустые пространства между заполнителями создают довольно пористый бетон, который трудно укладывать и имеет шероховатую поверхность.С другой стороны, если вы используете слишком много цементной пасты, бетон будет красивым и гладким, но будет легче трескаться.

Вообще говоря, высококачественный бетон изготавливается из водоцементного отношения с как можно более низким значением , при условии, что со смесью можно правильно работать, укладывать и затвердевать. Какое водоцементное отношение? Это вес используемой воды, разделенный на вес цемента.

Оставить комментарий