Материал: 1129

лий из камеры). Для управления производством и качеством бетона используют вычислительную технику и автоматизированные системы управления. Для их работы требуется соответствующее математическое обеспечение, в частности использование математических моделей, которые связывают свойства бетона с качеством используемых материалов, составом бетона и условиями производства.

Управление качеством бетона осуществляется на основе пооперационного контроля производства. Для его проведения используют экспресс-методы, позволяющие быстро оценить свойства материала или параметры процесса, разрабатываются специальные полуавтоматические и автоматические средства, а также используется выборочная проверка объектов контроля. Для оценки свойств цемента предложены рентгенографические и другие методы экспресс-анализа его минералогического состава и способы быстрого определения удельной поверхности цемента. По их результатам прогнозируется возможное влияние качества цемента на свойства приготовляемой бетонной смеси и бетона и при необходимости производятся изменения состава бетона и режима технологических операций.

При производстве железобетонных конструкций контролируются: 1) отпускная прочность бетона – для сборных конструкций без предварительного напряжения и сборных конструкций с предварительным напряжением, если отпускная прочность выше передаточ-

ной; 2) передаточная прочность бетона – для предварительно-

напряженных конструкций; 3) прочность бетона в установленном проектной документацией промежуточном возрасте – для монолитных конструкций (при снятии несущей опалубки и т. д.); 4) проч-

ность бетона в проектном возрасте – для сборных и монолитных конструкций. Если отпускная или передаточная прочность боле 90% от установленной для данного класса, то контроль прочности в проектном возрасте не производят. Контроль прочности ведут с использованием данных контроля предыдущих партий. На основе этого контроля определяют характеристики однородности прочности бетона и требуемую прочность бетона для последующего контролируемого периода. Прочность бетона в контролируемой партии Rк.п сравнивают с требуемой Rт. Если Rк.п ≥ Rт, то партия конструкций принимается.

В настоящее время широко используют неразрушающие методы контроля прочности бетона, которые позволяют ориентировочно определить прочность в любой конструкции или на отдельном участке конструкции или изделия без их разрушения. Неразрушающие мето-

88

ды контроля прочности бетона условно можно разделить на две группы: механические, или поверхностные, и физические. В механических методах поверхность изделия или образца подвергают определенному виду механического воздействия, а о прочности бетона судят по сопротивлению, которое он оказывает этому воздействию. Для проведения подобных испытаний обычно применяют сравнительно несложные приборы и приспособления. Физические методы основываются на оценке прочности бетона по скорости прохождения через него ультразвука или по регистрации колебаний и других физических факторов. Эти методы позволяют определит прочность не только поверхностных, но и глубинных слоев бетона, выявлять внутренние дефекты в изделии, возникшие в процессе производства, при эксплуатации или в ходе испытания. Используемые при испытании приборы обладают быстродействием и легко могут быть соеденены с ЭВМ в единый испытательный комплекс.

Контрольные вопросы

1.Какие факторы необходимо учитывать при проектировании склада цемента?

2.Укажите существующие типы складов заполнителей.

3.Для чего предназначен бетоносмесительный узел?

4.Каковы особенности расчётов при проектировании арматурного цеха?

5.Чем следует руководствоваться при расчёте склада готовой продукции?

6.В чём суть входного, операционного и приёмочного контроля при производстве сборных железобетонных изделий?

89

4.РАСЧЕТ СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА

СИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРОГРАММ ПЭВМ

4.1. Постановка задач

Для получения бетона заданной марочной прочности при минимальном расходе вяжущего вещества большое значение имеет правильный выбор материалов для бетона, учитывающий как требования к бетону, так и свойства компонентов бетонной смеси. Для прогнозируемого класса бетона выбираются марки цемента, вид и физикомеханические характеристики крупного и мелкого заполнителей, вид добавки. Расчет количества компонентов, составляющих бетонную смесь, ведется по методу «абсолютных объемов».

Цементно-водное отношение Ц/В как основной фактор прочности бетона определяется по формуле

Rb = A∙Rц∙(Ц/В – 0,5); Rb = A1∙Rц∙ (Ц/В + 0,5),

если Ц/В<2,5, то знак принимается «–»; если Ц/В>2,5, то знак принимается «+»;

Rb – требуемая прочность (марка) бетона; Rц – марка цемента;

А и А1 – коэффициенты, зависящие от качества заполнителей

(табл. 15).

На прочность бетона влияет и структура самого бетона, в которой значительное место отводится пористости. Пористость бетона складывается из пористости цементного камня, заполнителей и вовлеченного в процессе приготовления смеси, а иногда и специально, воздуха.

Предварительными расчетами определяются следующие типы

90

пор в цементном камне:

– капиллярные поры:

Р=(Ц/В – 0,5∙ )∙Ц;

– гелевые поры и поры контракции:

Рg=0,29∙ ∙Ц;

– поры воздухововлечения:

Рw=0,03.

Общая пористость подсчитывается по формуле

Ро=[((Ц/В – 0,5∙ )+0,29∙ )∙Ц+0,03]∙0,1,

где =0,7 при твердении бетона в нормальных условиях 28 суток. Спрогнозированная с помощью математического аппарата вели-

чина пористости (колеблется в пределах 11…30 %) хорошо коррелируется с результатами экспериментальных исследований.

Предлагаемая программа осуществляет расчет компонентов бетонной смеси на 1 м3 замеса по методу «абсолютных объемов» и работает в диалогичном режиме. Для работы на ЭВМ следует заготовить задание, в котором должны быть указаны следующие характеристики вяжущего и заполнителей:

1.Вид цемента – портландцемент или шлакопортландцемент; марка и активность цемента – в кгс/см2; насыпная и истинная плотности цемента – в г/см3.

2.Характеристики песка:

насыпная и истинная плотности песка – в г/см3; группа песка согласно зерновому составу – модуль крупности.

3.Характеристики крупного заполнителя: вид заполнителя – щебень или гравий;

крупность зерен заполнителя; насыпная и истинная плотности крупного заполнителя – в г/см3.

4.Качество заполнителей – высокое, среднее или низкое. Задается осадка конуса:

91

-если смесь пластичная, то в см;

-если смесь жесткая, то в секундах.

5. Влажность заполнителей крупного Wгр и мелкого Wп – в долях.

6. Коэффициент – степень гидратации бетона (при твердении в нормальных условиях 28 суток =0,7).

Для программы не создан банк исходных данных, чтобы пользователю вводить индивидуальные данные без внесения изменений в ее рабочую часть. При работе с программой подготовленные данные вносятся с клавиатуры на дисплей, а результаты расчетов компонуются отдельным файлом bt.dat. Результаты каждого последующего расчета уничтожают предыдущие данные, поэтому требуемые значения рекомендуется распечатывать по мере их расчета или сохранять отдельно.

4.2. Алгоритм решения задач

Вычисляется величина цементно-водного отношения в зависимости от вида и заданной мирки цемента и требуемой марки бетона:

Количество воды затворения определяется по формуле

В=К1∙К2∙К3∙К4∙В0,

где В0=185 – 0,8∙Yа;

Yа – удобоукладываемость бетонной смеси, с.

Величины коэффициентов К1, К2, К3 выбираются в зависимости от кучности песка, величины и вида (гравий или щебень) крупного заполнителя, величина К4 принимается: если Ц/В=2, то К4= =(Ц/В∙2)∙10,15; если Ц/В≠2, то К4=1.

Расход цемента рассчитывается:

Ц ВВ/Ц .

Расход крупного заполнителя (гравия или щебня) находят:

92