Замінюємо 50 % маси кварцевого піску гранульованим шлаком вуглецевого феромарганцю.

Новий склад бетону: Ц = 302 х 0,95 = 287 кг;    

П = 616 х 0,5 = 308 кг; Vn= 199 л; Ш = 616 х 0,5 = 308 кг; Уш= 225 л; Щ = 1313 кг;

Ущ= 919 л; В = 287 х 0,55 = 158 л.

Розрахункова середня густина бетонної суміші складе:

рсм= 287+308+308+1313+158 = 2374 = 2370 кг/м3.

Після розрахунку кількості матеріалів на заміс і приготування дослідного замісу визначається легкоукладальність бетонної суміші і за необхідності виконується коригування складу, після чого визначається середня густина суміші і, якщо вона відрізняється від розрахункової, підраховується фактична витрата матеріалів на 1 м3 бетону.

Міцність бетону визначається за ГОСТ 10180-90.

Якщо фактична легкоукладальність бетонної суміші нижче заданої, а також для поліпшення її транспортабельності до складу суміші необхідно вводити пластифікатори і суперпласти-фікатори (наприклад, ПДК, ЛСТ, УПБ та ін.). Указані добавки застосовуються у відповідності з ДБН В.2.7-64-97.

Якщо легкоукладальність бетонної суміші без пластифікуючої добавки відповідає необхідній, то при її уведенні може бути досягнута додаткова економія цементу.

Приклад 2

Підібрати склад важкого бетону з пластифікуючою добавкою.

Вихідні матеріали за складом бетону на збагаченому піску ті самі, що і в прикладі 1. Кількість ЛСТ - 0,2 % від маси цементу.

Очікуване зниження витрат цементу - на 4 %. Розрахунок виконується у відповідності з "Руко­водством по применению химических добавок в бетоне" (М.: НИИЖБ Госстроя СССР, 1981. - 54 с.).

Витрата матеріалів на 1 м3 бетону:

Ц = 287-(287х0,04) = 276 кг; В = 276x0,55 = 152 л; дрібний заповнювач М3= 616+(287-276)+(158--152)х0,32 = 621 кг, в тому числі П = 621x0,5 = 310,5 кг; Vn= 200 л; Ш = 621x0,5 = 310,5 кг; Vm= 227 л; Щ = 1313+(287-276)+(158-152)х0,68 = 1325 кг; Vщ= 993 л; маса ЛСТ (сухої речовини) = 276x0,002 = = 0,55 кг.

В 1 л 10 %-го розчину ЛСТ з густиною 1,043 міститься 0,104 кг сухої речовини, кількість 10 %-го розчину ЛСТ 0,55:0,104 = 5,3 л. Кількість води замішування з урахуванням води, яка міститься в 10 %-му розчині ЛСТ,

Взамiш= 152-(5,3 -1,043-0,55) = 147 л.

Підбирання складів конструкційного легкого бетону

Для конструкційних легких бетонів як дрібний заповнювач можуть застосовуватися грану­льовані шлаки вуглецевого феромарганцю і силікомарганцю. При нестачі в них дрібних фракцій до 0,63 мм доцільне уведення 30-50 % природного піску.

Застосування шлаку силікомарганцю припустимо тільки при насипній густиш не менше 900 кг/м3 і за умови заміни 30-50 % його маси щільним піском.

Для виготовлення 1 м3 конструкційного легкого бетону різних класів (марок) цемент витра­чається у відповідності з даними таблиці 1.

Таблиця 1 - Витрата цементу на виготовлення 1 м3 конструкційного бетону різних класів.

Укг

 

Клас (марка) бетону

Керамзитобетон

Шлакопемзобетон

 

Марка цементу

 

400

500

400

500

В10(150)

275

245

275

245

B15(200)

340     

300

375

320

В20 (250)

400

350

400

350

Середня густина конструкційного керамзитобетону в сухому стані в залежності від насипної густини заповнювачів і витрати цементу в бетоні 1400-1700 кг/м3. Витрата води 220-250 л на 1 м3 бетону. Коефіцієнт заповнення міжзернових пустот дрібним заповнювачем в крупному К3 складає 1,1-1,6 (нижня межа стосується бетону з великою витратою цементу, а також із значним вмістом дрібнозернистого щільного піску або дрібних фракцій в шлаку, верхній - бетону з низькою витратою цементу і меншим вмістом дрібних фракцій в заповнювачі).

Середня густина конструкційного шлакопемзобетону в сухому стані 1700-2000 кг/м3. Витрата води 220-250 л на 1 м3 бетону,  К3 =1,2-1,7.

При підбиранні складу бетону на маловідомих заповнювачах порівнюються середні показники його середньої густини і міцності при трьох значеннях К3.

Приклад 3

width="670" height="122" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5271.jpg"/>

Витрата матеріалів: Ц - 350 кг; В - 240 л; К3 - 1,4; у випадку нестачі або надлишку дрібного заповнювача К3 змінюється в межах 1,2-1,7.

Розрахунок складу бетону виконується у відповідності з "Инструкцией по технологии произ­водства стеновых панелей и крупных блоков из поризованного аглопоритобетона" (Киев: НИИСП Госстроя УССР, 1986. - 25 с.).

Визначаємо витрату матеріалів на 1 м3 керамзитобетону для перевірки складу дослідним за­місом:

width="431" height="293" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5272.jpg"/>

width="674" height="110" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5273.jpg"/>

width="359" height="260" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5274.jpg"/>

Середня густина керамзитобетону в сухому стані, яка відповідає фактичній витраті матеріалів,

ρб = 1,15Ц+Ш+П+Гр = 1,15x344+486+208+436 ≈ 1530 кг/м3.

Після тверднення зразків керамзитобетону за прийнятим на виробництві режимом визначення їх міцності і середньої густини виконується у відповідності з ГОСТ 10180-90 і ГОСТ 12730.1-78. Для остаточної перевірки складу випробовуються зразки з керамзитобетонної суміші, одержаної у ви­робничому змішувачі, які тверднули в ідентичних умовах з конструкціями або виробами.

Приклад 4

Підібрати склад шлакопемзобетону класу В15 (марки 200) з середньою густиною 1800 кг/м3, марка за легкоукладальністю-П1.

width="666" height="108" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5275.jpg"/>

Прийнято: за умови уведення ЛСТ Ц = 320-320x0,05 = 304 кг; В = 260 л; кількість ЛСТ = 0,25 % від маси цементу в розрахунку на суху речовину; К3 = 1,5.

Розрахунок складу бетонної суміші виконується у відповідності з "Инструкцией по технологии производства стеновых панелей и крупных блоков из поризованного аглопоритобетона".

Витрата матеріалів на 1 м3 шлакопемзобетону для перевірки складу дослідним замісом:

width="663" height="195" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5276.jpg"/>

Всі подальші визначення виконуються так само, як в прикладі 3.

Підбирання складів конструкційно-теплоізоляційного легкого бетону щільної структури

В конструкційно-теплоізоляційному бетоні як дрібний заповнювач може бути застосований гранульований шлак силікомарганцю без збагачуваних домішок.

Орієнтовна витрата цементу марки 400 на 1 м3 конструкційно-теплоізоляційного щільного бетону наведена в таблиці 2.

Таблиця 2 - Витрата цементу на виготовлення 1 м3 конструкційно-теплоізоляційного бетону різних класів.                                                                                                            Укг


 

Клас (марка) бетону

Керамзитобетон

Шлакопемзобетон

 

 

за складами ДДОП НДІБВ*

за СНІП 5.01 .23-83

В3.5 (50)

200

210

220

В5 (75)

215

220

240

В7,5(100)

240

245

265

* Зменшення витрат цементу за цими складами досягається за рахунок раціональної гранулометрії дрібного заповнювача.

Середня густина керамзитобетону класів за міцністю ВЗ,5-В5 в сухому стані становить 1100 кг/м3, бетону класу за міцністю В7,5 - 1200-1300 кг/м3, витрата води на 1 м3 бетону - 210-230 л, К3 = 1,4-1,5.

Середня густина шлакопемзобетону - 1400-1600 кг/м3, витрата води на 1 м3 бетону - 230-250 л, К3= 1,5-1,6.

Приклад 5

Підібрати склад керамзитобетону класу В5 (марки 75), з середньою густиною 1100 кг/м3, марка за легкоукладальністю - П1.

Вихідні матеріали: шлакопортландцемент марки 400; гранульований шлак силікомарганцю з

width="649" height="162" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5277.jpg"/>


Подальша послідовність дій така сама, як і в прикладі 3.


Підбирання складів конструкційно-теплоізоляційного легкого поризованого бетону

Для зниження середньої густини бетону при застосуванні відносно важких пористих запов­нювачів, а також для поліпшення технологічних властивостей бетонної суміші, до неї уводиться повітровтягувальна добавка, наприклад, СДО або піноутворювач СЛ, який складається з СДО і ЛСТ у співвідношенні 3:1 за масою.

Кількість поризуючої добавки береться 0,2-0,3 % від маси цементу з розрахунком на суху речовину і залежить від зернового складу дрібного заповнювача та потрібного ступеня поризації бетонної суміші; при цьому кількість дрібного заповнювача зменшується приблизно на 30 %.

Орієнтовна витрата цементу марки 400 на 1 м3 конструкційне- теплоізоляційного поризованого бетону наведена в таблиці 3.

Таблиця 3 - Витрата цементу на виготовлення 1 м3 конструкційне- теплоізоляційного

поризованого бетону різних класів.                                                                           Укг

 

Клас (марка) бетону

Керамзитобетон

Шлакопемзобетон

 

 

за складами ДДОП НДІБВ

за СНІП 5.01 .23-83

В3,5 (50)

220

220

230

В5 (75)

240

245

260

B7,5(100)

280

290

305

Середня густина поризованого керамзитобетону класу за міцністю В3,5 в сухому стані становить 900 кг/м3, бетону класу за міцністю В5-В7,5 - 1000-1100 кг/м3. Витрата води на 1 м3 бетону - 200-240 л, К3 - 0,6-0,8.

Середня густина поризованого шлакопемзобетону в сухому стані 1200-1500 кг/м3. Витрата води на 1 м3 бетону 220-250 л, К3 = 0,7-0,9.

Приклад 6

Підібрати склад поризованого шлакопемзобетону класу В7,5 (марки 100) з середньою густиною 1400 кг/м3, марка за легкоукладальністю - П1.

Складові матеріали: портландцемент активністю 40,5 МПа; гранульований шлак силікомар-

width="668" height="321" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5278.jpg"/>

Регулюванням часу перемішування компонентів і зміною кількості поризуючої добавки бетонна суміш доводиться до середньої густини, близької до розрахункової. Фактична витрата матеріалів визначається в послідовності, наведеній в прикладі 1.

Подальша перевірка складу виробляється в послідовності, наведеній в прикладі 3.

Розрахунок складу газобетону з домішуванням шлаку

Розрахунок складу газобетону з домішуванням гранульованого силіко - або феромарганцевого шлаку виконуємо за СН 277-80 з урахуванням заміни частини тонкодисперсного кварцевого піску за масою в складі бетону такою самою кількістю шлаку. Рекомендована кількість шлаку - від 10 до 40 % від маси кремнеземистого компонента.

Об'єм шлакової домішки

width="651" height="150" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5279.jpg"/>

Приклад 7

Підібрати склад газобетону класу В3,5 (марки 50) з середньою густиною 700 кг/м3 з вико­ристанням гранульованого силіко- або феромарганцевого шлаку в кількості 40 % від маси кремне­земистого компонента.

Вихідні матеріали: в'яжуче - портландцемент марки 400, кварцевий пісок, домішка - грану­льований шлак силіко - або вуглецевого феромарганцю густиною у шматку ρш = 1215 кг/м3, газо-утворювач - алюмінієва пудра ПАП-1.

Відношення кремнеземистого компонента до в'яжучого С приймаємо рівним 1,5, а водотверді відношення В/Т = 0,5.

Визначаємо витрату матеріалів на 1 м3 бетону, кг,

width="668" height="495" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5280.jpg"/>

де а - коефіцієнт використання газоутворювача; для алюмінієвої пудри  а = 0,85; к- вихід пор(відношення об'єму газу до маси газоутворювача); для алюмінієвої пудри к= 1390 л/кг. Підставляємо числові значення:

width="255" height="37" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5281.jpg"/>

Після виготовлення дослідних замісів і випробувань зразків виконується відповідне коригування складу бетону.

 

ДОДАТОК 2 (обов'язковий)


РОЗРАХУНОК СКЛАДІВ ШИХТИ ДЛЯ ВИРОБНИЦТВА

МІНЕРАЛЬНОЇ ВАТИ З ВИКОРИСТАННЯМ ГРАНУЛЬОВАНОГО

ШЛАКУ СИЛІКОМАРГАНЦЮ

Для розрахунку складу мінеральної вати з використанням гранульованих шлаків силікомар­ганцю як підкислюючого компонента шихти (див. таблицю) необхідно визначити модуль в'язкості Мв і модуль кислотності Мк.

В залежності від технологічного устаткування, що є, установлюється критичне значення Мв.

Модуль кислотності силікатного розплаву

width="664" height="429" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5282.jpg"/>

Значення Мк і рН мінеральної вати повинні відповідати вимогам ГОСТ 4640-84.

Співвідношення компонентів шихты визначають таким чином, щоб значення модуля в'язкості було найменшим (але не перебільшувало критичного) при необхідному значенні водостійкості (рН).

Верхня межа Мв (критична) при виготовленні мінеральної вати з застосуванням ванних печей дорівнює 1,4; показник водостійкості рН повинен бути не більше 7.

Хімічний склад вихідних компонентів

width="659" height="122" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5283.jpg"/>

Приклад 1

Визначити склад двокомпонентної шихты, що складається з доменного шлаку і гранульованого шлаку силікомарганцю.

Розраховуємо за формулою (1) Мк при змісті в шихті доменного шлаку (х = 0,75) і грану­льованого шлаку силікомарганцю (у = 0,25):

width="308" height="37" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5284.jpg"/>

Модуль кислотності шихти більше 1,2, що відповідає вимогам ГОСТ4640-84. Підставлюючи значення в формули (2) - (6), визначаємо хімічний склад шихти з вибраної кількості компонентів:

width="677" height="125" alt="" hspace="1" vspace="1" src="html3/img5285.jpg"/>

За формулою (8) розраховуємо значення показника водостойкости:

рН = -0,121 х 39,25 + 0,581 х 10,7 + 0,171 х 0,38 + 0,24 х 35,04 + 0,932 х 3,47 - 0,00405 х 39,25 х 10,7 -- 0,00266 х 39,25 х 0,38 + 0,002098 х 39,25 х 35,04 - 0,00833 х 39,25 х 3,47 + 0,00697 х 10,7 х 0,38 - 0,0146 х х 10,7 х 35,04 - 0,0327 х 10,7 х 3,47 - 0,00457 х 0,38 х 35,04 - 0,000852 х 0,38 х 3,47 - 0,00411 х 35,04 х х 3,47 = 6,22.

Розрахункові значення Мк, Мв і рН вибраної шихти задовольняють заданим вимогам, тому шихта придатна для приготування мінеральної вати.

Фактичні значення Мк і рН визначаємо експериментальним шляхом після одержання міне­рального волокна і, за необхідності, коригуємо склад.

Приклад 2

Визначити склад трикомпонентної шихты, яка складається з доменного шлаку, гранульованого шлаку силікомарганцю і базальтового щебеню.