3. Расчет состава бетонной смеси

Исходные данные:

Укладка бетонной смеси – кран-бадья.

t_н.в.з =-15^оС

t_н.в.л = +15÷20^оС

V_в = 1м/с

Начало схватывания бетонной смеси = 90мин

Расстояние транспортируемой бетонной смеси = 20 км

Цемент: P_ц = 3,1 г/см³, P_ц^н = 1,15 г/см³

Песок: P_п = 2,57г/см³, P_п^н =1470кг/м³

М_кр = 2,2, W_п = 2%

Щебень: P_щ = 2,71 г/см³, P_щ^н = 1370кг/м³ , D_max = 40мм, W_щ =1%

Подбор состава бетона будем вести по методу абсолютных объемов следующий:

1. Определяем ( или) в зависимости от требуемой прочности, срока и усло­вий твердения бетона ориентировочно по формуле:

, (3.1)

—активность цемента (МПа),— заданная средняя прочность бетона (МПа).

2. Определяем расход цемента:

(3.2)

Расход воды на 1 м3бетонной смеси - 165

3. Устанавливаем коэффициент раздвижки для пластичных бетонных смесей в зависимости от количества цементного теста и крупности песка, =1,37.

4. Определяем расход щебня или гравия по формуле:

, (3.3)

5. Определяют расход песка по формуле:

, (3.4)

где — соответственно расходы цемента, воды, песка и щебня, кг/м³;

—истинные плотности цемента, воды, песка и щебня, кг/л;

— пустотность щебня (относительная величина);

— коэффициент раздвижки зёрен щебня раствором;

— плотность щебня, кг/л.

6. Вначале определяем содержание воды в заполнителях по формулам:

и , (3.5)

где и — влажность песка и щебня (гравия).

и .

Затем устанавливаем действительный расход воды:

, (3.6)

Поскольку часть массы влажных заполнителей составляет вода, необходимо увеличить их массу, чтобы обеспечить поступление в бетон полученной расчётом массы твердого материала. Расход песка и щебня увеличивают на массу воды, которая в них содержится, т.е. расход в производственном составе будет соответственно равен:

и , (3.7)

и .[4]

Полученные расчетные данные занесем в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 - Состав бетонной смеси.

Изделие	Расход материалов на 1м^3 бетона
	Ц, кг	П, кг	Щ, кг	В, кг
Фундамент с подколонником	343,75	1362,1	2041,19	117,35

4. Расчет бетонных, арматурных и опалубочных работ

4.1 Определение объема бетонных работ

Бетонирование столбчатых фундаментов под колонны осуществляется в два или три этапа (рис. 5.1). В два этапа бетонируются небольшие (10…15 м³) фундаменты. Первоначально заполняют опалубку ступенчатой части. Уплотняют бетонную смесь вибратором. Затем продолжают укладку бетонной смеси в подколонник до низа стакана под колонну или низа анкерных болтов. При третьем этапе трехэтапного бетонирования укладывают бетонную смесь в подколонник на участке от низа стакана или анкерных болтов до верхнего обреза фундамента.

При бетонировании фундамента сразу на всю высоту в зоне перехода ступенчатой части в подколонник возможно образование усадочных трещин, что может снизить несущую способность фундамента. Чтобы предотвратить образование усадочных трещин по окончании бетонирования ступеней делают технологический перерыв для набора прочности бетоном и его усадки.

Стакан фундаментов бетонируют ниже проектной отметки, чтобы в последующем при установке колонны можно было выполнить подливку под проектную отметку колонны.

Анкерные болты устанавливают перед бетонированием с использованием кондукторов, закрепленных на опалубке или каркасе, остающемся в массиве бетона.

Рис. 4.1.1 - Схемы бетонирования (а…в) столбчатых ступенчатых фундаментов с подачей бетонной смеси краном в бадьях:

1 – опалубка фундаментов; 2 – бадья; 3 – рабочая площадка; 4 – вибратор; 5 – бетон; 6 – звеньевой хобот

Бетонная смесь в опалубку может подаваться кранами в бадьях (рис. 5.1), бетоноукладчиками, виброконвейерным транспортом а также бетононасосами и ленточными конвейерами.

При бетонировании столбчатых фундаментов со стороной сечения подколонника 0,4…0,8 м и при отсутствии пересекающихся хомутов высота свободного падения бетонной смеси допускается до 3 м. При большей высоте фундамента применяют звеньевые хоботы (рис. 5.1,в) или концевой шланг бетоновода. При высоте спуска более 10 м используются виброхоботы.

Фундаменты с подколонниками, армированными перекрещивающимися хомутами, бетонируют непрерывно участками 1,5…2 м с подачей смеси через окна, устраиваемые в боковых стенках опалубки. [5]

Таблица 4.1.1- Общий объём бетона.

Марка элемента	Размер элемента, м			Расчётная формула	Кол-во, шт	Объём бетона, м^3 элемты
	Длина, L	Ширина, B	Высота, H			Одного	Всех
С1	3,0	3,0	0,4	V=H*B*V	24	3,6	86,4
С2	1,8	1,8	0,4	V=H*B*V	24	0,13	3,12
П	0,4	0,4	2,6	V=H*B*V	24	0,4	9,6

Примечание: С1, С2 – ступени фундамента 1, 2, П – подколонник.