Главная
Новости
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017


13.07.2017





Яндекс.Метрика
         » » Методы проектирования состава ВЦБ

Методы проектирования состава ВЦБ

11.07.2017

Высокопрочные цементные бетоны имеют класс прочности С50 и выше, обладают высокой подвижностью и долговечностью. По сравнению с обычным бетоном, проектирование ВЦБ, состоящих из большого числа компонентов, является более сложным процессом. В Китае и за рубежом на основе много численных исследований свойств ВЦБ получены результаты, позволяющие проектировать составы ВЦБ, в том числе с помощью компьютерных программ, учитывающих характеристики вводимых материалов. Однако большинство работ основывается на проектировании первоначального состава бетона на основе технических требований, существующих методов и практического опыта, с последующей корректировкой для определения рабочего состава бетона.
В настоящее время зарубежные ученые используют следующие методы проектирования составов ВЦБ, базирующиеся, как правило, на классических способах:
Метод, предложенный центральной лабораторией Франции по обследованию мостов и дорог (LCPC)

С помощью этого метода разрабатывают составы ВЦБ с прочностью до 60-100 МПа; метод основан на результатах многочисленных исследований реологических характеристик вяжущих веществ и механических испытаний растворов. В основе данного метода лежит широко проверенная формула R. Feret, устанавливающая связь между пределом прочности при сжатии и отношением содержания твердых компонентов к объему пор.
Японский метод расчета состава бетона

Японский ученый A. Michihiko и другие, участвующие в научной программе исследований «Новый план RC», заключающейся в разработке составов бетонов с проектной прочностью при сжатии более 36 МПа, предложили методику расчета состава бетона, основанную на учете характеристик выбранных смесей и условий изготовления бетона. При использовании данного метода оценивают прочность при сжатии, пористость и OK бетонов. Данный метод основан на формуле D. Abrams, учитывающей, что прочность бетона, приготовленного из одних и тех же исходных материалов, не зависит от состава бетонной смеси и определяется только водоцементным отношением
Метод определения состава ВЦБ, предложенный P. Mehta и P. Aitcin

Этот метод основан на использовании результатов практических исследований и заключается в проведении испытаний первой партии ВЦБ. содержащей предварительно рассчитанные компоненты, с последующей реализацией следующих шагов:
(1) задается требуемая прочность бетона;
(2) оценивается количество вводимой воды согласно табл. II.1;
(3) рассчитывается объем растворной части бетона;

P. Mehta и другие ученые считали, что при использовании соответствующих заполнителей, при отношении объемов раствора и заполнителям 35:65, можно изготовлять идеальный ВЦБ, имеющий высолю прочность и хорошую подвижность. Расчет количества воды (2) для получения 0.35 м3 раствора в соответствии с дозировкой минеральных добавок предлагается вести с учетом табл. 11.2.

Дозировка добавок рассчитывается в зависимости от трех различных факторов:
1 - используется цемент без добавок;
2 - замена части цемента (до 25%) на высококачественную золу или ДГШ;
3 - замена части цемента на высококачественную золу (около 15%) и MK (около 10%).
(4) выбирается рекомендуемое количество заполнителя;
Общий объем заполнителя на 1 м3 составляет 0.65 м3, отношение объемов крупного и мелкого заполнителей приведено в табл. 11.3.

(5) рассчитывается количество компонентов бетонных смесей;
Плотность наиболее часто используемых материалов: портландцемент - 3.14 г/см3; зола и ДГШ - 2.5 г/см3; природный песок - 2.65 г/см3; обычный гравий или щебень - 2.70 г/см3. Результаты расчета, полученные исходя из заданных объемов, приведены в табл. 11.4.
(6) Испытание и регулирование состава бетона;
Для отработки составов бетона, отвечающих всем предъявляемым требованиям, регулировка может производиться несколько раз. Основные меры регулирования: OK регулируют дозировкой СП; увеличение дозировки СП, как правило, приводит к повышению водоотделения и более медленному схватыванию смеси, что требует увеличения отношения «песок/заполнитель» и уменьшения Мкр. Корректировку медленного схватывания при введении СП проводят с помощью ускорителей твердения. Если увеличение дозировки СП не позволяет повысить подвижность смеси, значит цемент имеет слишком высокое содержание С3А и требуется его замена. При получении бетонов с прочностью в возрасте 28 суток меньшей, чем рассчитанное значение, требуется сократить количество воды.
Анализ метода, предложенного P. Mehta и P. Aitcin, проведенный в китайской научной академии строительных материалов и университете Цинхуа на примере ВЦБ с комплексом минеральных добавок «ДГШ-МК» и ВЦБ с золой, позволили сделать следующие выводы:
(1) рассчитанная прочность ВЦБ соответствует формуле fcup = fcu + 1.645b, где значение b должно соответствовать данным, полученным на основе статистического анализа. Рассчитанная прочность бетона без учета статистической изменчивости ВЦБ с классами прочности при сжатии С50 и С60 должна быть выше в 1,15 раза; для классов С70 и С80 - в 1,12 раза.
(2) Водоцементное отношение для ВЦБ (вода / (цемент + минеральные добавки)) следует контролировать в пределах 0,38~0,25; чем выше класс прочности бетона, тем ниже водоцементное отношение.
(3) Отношение песок/заполнитель в бетонной смеси должно составлять 28-34%; при перекачивании смесей - 34-44%.
(4) Количество цемента не должно быть выше 500 кг/м3; общее количество вяжущих веществ - не более 600 кг/м3.

(5) Максимальное количество минеральных добавок, которое вводится взамен цемента: ДГШ < 50%; зола < 30%; MK < 10%; тонкомолотый природный цеолит < 10%, комплексные минеральные добавки < 50%.
(6) Величина дозировки химических добавок должна соответствовать требуемому водоцементному отношению и подвижности бетона, а также не должна отрицательно влиять на характеристики бетона.
В соответствии с этими принципами, на основе проведенных испытаний и регулирования составов, были изготовлены ДГШ-МК-ВЦБ и золо-ВЦБ. результаты исследования которых приведены ниже.