Содержание
Введение
Материалы для производства жаростойких бетонов
Требования к материалам для изготовления жаростойких бетонов
Расчет состава жаростойкого бетона
Список использованной литературы
Введение
Жаростойкий бетон — это специальный бетон, способный не изменять требуемые физико-механические свойства при длительном воздействии высокой температуры (свыше 200°С). В зависимости от вяжущего вещества различают жаростойкие бетоны на портландцементе и шлакопортландцементе, на высокоглиноземистом и глиноземистом цементе и на жидком стекле.
Жаростойкий бетон предназначается для промышленных агрегатов (облицовки котлов, футеровки печей и т.п.) и строительных конструкций, подверженных нагреванию (например, для дымовых труб). При действии высокой температуры на цементный камень происходит обезвоживание кристаллогидратов и разложение гидроксида кальция с образованием СаО. Оксид кальция при воздействии влаги гидратируется с увеличением объема и вызывает растрескивание бетона. Поэтому в жаростойкий бетон на портландцементе вводят тонко измельченные материалы, содержащие активный кремнезем.
Виды жаростойких бетонов
По предельно допустимой температуре применения жаростойкие бетоны подразделяются на 14 классов:
|   Класс  | 
  Предельно допустимая температура применения, °С:  | 
|   3  | 
  300  | 
|   6  | 
  600  | 
|   7  | 
  700  | 
|   8  | 
  800  | 
|   9  | 
  900  | 
|   10  | 
  1000  | 
|   11  | 
  1100  | 
|   12  | 
  1200  | 
|   13  | 
  1300  | 
|   14  | 
  1400  | 
|   15  | 
  1500  | 
|   16  | 
  1600  | 
|   17  | 
  1700  | 
|   18  | 
  свыше 1800  | 
По прочности на сжатие жаростойких бетонов в соответствии с СТ СЭВ 1406-78 установлены следующие классы: В1; В1,5; В2; В2,5; В3,5; В5; В7,5; В10; В12,5; В15; В20; В25; В30; В35; В40.
Различают жаростойкие бетоны следующих марок:
по средней плотности: D300; D400; D500; D600; D700; D800; D900; D1000; D1100; D1200; D1300; D1400; D1500; D1600; D1700; D1800;
по термической стойкости в водных теплосменах (бетоны плотной структуры со средней плотностью 1200-2900 кг/м3
): Твд5, Твд10, Твд15, Твд25, Твд35, Твд40 
по термической стойкости в воздушных теплосменах: Твз5, Твз10, Твз15, Твз20, Твз25 (бетоны плотной структуры 500-1100 кг/м3
) Твз5, Твз10 (бетоны ячеистой структуры 600-1000 кг/м3
) 
по морозостойкости (бетоны плотной структуры со средней плотностью 1200-2900 кг/м3
): F15, F25, F35, F50, F75 
по водонепроницаемости (бетоны со средней плотностью 1200-2900 кг/м3
): В2, В4, В6, В8 
Для жаростойких бетонов марок средней плотности D300-D1100 термическая стойкость в водных теплосменах, морозостойкость и водонепроницаемость не нормируется. Для жаростойких бетонов марок по средней плотности D300 и D400 не нормируется термическая стойкость в воздушных теплосменах.
В зависимости от способа укладки и уплотнения бетонной смеси, различают жаростойкие бетоны: вибрированные, трамбованные, прессованные, торкретированные (нанесение пневмо- или механическим способом).
Материалы для производства жаростойких бетонов
Жаростойкий бетон изготовляют на портландцементе с активной минеральной добавкой (пемзы, золы, доменного гранулированного шлака, шамота).
Шлакопортландцемент уже содержит добавку доменного гранулированного шлака и может успешно применяться при температурах до 700°С. Портландцемент и шлакопортландцемент нельзя применять для жаростойкого бетона, подвергающегося кислой коррозии (например, действию сернистого ангидрида в дымовых трубах). В этом случае следует применить бетон на жидком стекле. Он хорошо противостоит кислотной коррозии и сохраняет свою прочность при нагреве до 1000°С.
Еще большей огнеупорностью (не ниже 1580°С) обладает высокоглиноземистый цемент с содержанием глинозема 65-80%; в сочетании с высокоогнеупорным заполнителем его применяют при температурах до 1700°С.
Столь же высокой огнеупорности позволяют достигнуть фосфатные и алюмофосфатные связующие: фосфорная кислота алюмофосфаты и магнийфосфаты.
Жаростойкие бетоны на фосфатных связующих можно применять при температурах до 1700°С, они имеют небольшую огневую усадку, термически стойки, хорошо сопротивляются истиранию.
Заполнитель для жаростойкого бетона должен быть не только стойким при высоких температурах, но и обладать равномерным температурным расширением.
Бескварцевые изверженные горные породы как плотные (сиенит, диорит, диабаз, габбро), так и пористые (пемза, вулканические туфы, пеплы) можно использовать для жаростойкого бетона, применяемого при температурах до 700°С.
Для бетона, работающего при температурах 700-900°С, целесообразно применять бой обычного глиняного кирпича и доменные отвальные шлаки с модулем основности не более 1, не подверженные распаду.
При более высоких температурах заполнителем служат огнеупорные материалы: кусковой шамот, хромитовая руда, бой шамотных, хроммагнезитовых и других огнеупорных изделий.
Требования к материалам для изготовления жаростойких бетонов
1. Вяжущее
В табл. 1 приведены виды вяжущих для жаростойкого бетона, нормативные документы, требованиям которых они должны отвечать, а также дополнительные требования, учитывающие специфику их применения в жаростойком бетоне.
Таблица 1
|   № п.п.  | 
  Вяжущее  | 
  Нормативный документ  | 
  Дополнительные требования  | 
|   1  | 
  2  | 
  3  | 
  4  | 
|   1  | 
  Портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, быстротвердеющий портландцемент  | 
  ГОСТ 10178  | 
  Марка цемента не ниже 400. Для бетонов с предельно допустимой температурой применения выше 300 °С употребляют только с тонкомолотой добавкой  | 
|   2  | 
  Шлакопортландцемент  | 
  ГОСТ 10178  | 
  Марка не ниже 400. Необходимость введения тонко молотой добавки определяется величиной остаточной прочности бетона, которая должна быть не ниже требований табл. 9  | 
|   3  | 
  Глиноземистый цемент  | 
  ГОСТ 969-77  | 
  Марка цемента не ниже 400  | 
|   4  | 
  Высокоглиноземистый цемент  | 
  ТУ 21-20-60-84 и ТУ 6-03-339-78  | 
  Марка не ниже 400. Для бетонов, предназначенных для работы в условиях агрессивной водородной среды, содержание оксида железа не должно превышать 0,05 % и оксида кремнезема 0,1 %  | 
|   5  | 
  Жидкое стекло силикат натрия растворимый  | 
  http://www.complexdoc.ru/ntd/483158 ГОСТ 13078  | 
  Модуль жидкого стекла 2,4-3. Модуль определяется по ГОСТ 13078-81*или по прил. 1. Плотность жидкого стекла 1,34-1,38г/см3
  | 
|   6  | 
  Ортофосфорная кислота  | 
  ГОСТ 10678  | 
  Концентрация ортофосфорной кислоты 50 или 70 % в зависимости от состава бетона. Методика разведения кислоты дана в прил.2  | 
2. Отвердители
Для обеспечения процессов твердения жаростойких бетонов на жидком стекле необходимо введение отвердителей, требования к которым приведены в табл. 2. Нефелиновый шлам является вторичным продуктом производства алюминия из нефелиновой породы и для употребления должен быть размолот до удельной поверхности, значения которой приведены в табл. 2. Шлаки, саморассыпающиеся в результате силикатного распада, так же являются вторичными продуктами ферросплавных и металлургических заводов и могут использоваться без дополнительного помола.
Таблица 2
|   №пп  | 
  Отвердители  | 
  Нормативный документ  | 
  Дополнительные требования  | 
|   1  | 
  Кремнефтористый натрий технический  | 
  ТУ 6-08-01-1-81  | 
  Содержание Na2
  | 
|   2  | 
  Нефелиновый шлам  | 
  -  | 
  Химический состав: СаО -50...... 55 %; SiO2
  | 
|   3  | 
  Шлаки саморассыпающиеся в результате силикатного распада  | 
  ТУ 14-11-181-79  | 
  Химический состав: SiO2
  | 
3. Тонкомолотые добавки
Тонкомолотые добавки вводят в жаростойкий бетон на портландцементе для связывания свободного гидроксида кальция и обеспечения стойкости бетона в условиях воздействия высоких температур; в жаростойкий бетон на жидком стекле - для повышения температуры применения, улучшения удобоукладываемости бетонной смеси и обеспечения плотной структуры бетона; в жаростойкий бетон на ортофосфорной кислоте - для обеспечения твердения, улучшения удобоукладываемости бетонной смеси и обеспечения плотной структуры бетона. Тонкомолотые добавки могут быть промышленного изготовления или приготовлены размолом соответствующих материалов до удельной поверхности не менее 2500 см2
/г, в которых содержание свободных оксида кальция СаО и оксида магния MgО в сумме не должно превышать 3 %, а карбонатов - не более 2 %.
Виды тонкомолотых добавок и основные требования к ним приведены в табл. 3.
Таблица 3
|   № п.п.  | 
  Тонкомолотая добавка  | 
  Нормативные документы, которым должны отвечать добавки  | 
  Содержание основных компонентов, %0  | 
  Рекомендуется применять для бетонов  | 
|
|   с предельно допустимой температурой, °С, не более  | 
  с вяжущим  | 
||||
|   1  | 
  2  | 
  3  | 
  4  | 
  5  | 
  6  | 
|   1  | 
  Шамотная  | 
  ГОСТ 23037-78*  | 
  Аl2
 Fе2
  | 
  1200  | 
  Портландцемент  | 
|   1200  | 
  Быстротвердеющий портландцемент  | 
||||
|   1200  | 
  Жидкое стекло  | 
||||
|   1300  | 
  Ортофосфорная кислота концентрации 50 %  | 
||||
|   1400  | 
  То же, 70 %  | 
||||
|   2  | 
  Муллитокорундовая  | 
  То же  | 
  Аl2
  | 
  1800  | 
  Ортофосфорная кислота 70 %-й концентрации  | 
|   3  | 
  Корундовая  | 
  То же  | 
  Аl2
  | 
  1800  | 
  То же  | 
|   4  | 
  Магнезитовая (периклазовая)  | 
  То же  | 
  MgO - не менее 80  | 
  1600  | 
  Жидкое стекло  | 
|   5  | 
  Глиноземистый цемент (при снижении активности молоть до удельной поверхности 2500 см2
  | 
  ГОСТ 969-77  | 
  -  | 
  1000  | 
  Портландцемент  | 
|   6  | 
  Силикат-глыба с удельной поверхностью 2500 см2
  | 
  ГОСТ 13079-81*  | 
  -  | 
  1000  | 
  То же  | 
|   7  | 
  Бетонная из лома жаростойкого бетона на жидком стекле с шамотным заполнителем  | 
  ТУ 21 ЛитССР15-76  | 
  Na2
  | 
  1100  | 
  “  | 
|   8  | 
  Бетонная из лома жаростойкого бетона на портландцементе с шамотным заполнителем  | 
  ТУ 21 ЛитССР 49-80  | 
  СаО - не более 41, Аl2
  | 
  1100  | 
  “  | 
|   9  | 
  Бетонная из лома жаростойкого бетона на глиноземистом цементе с шамотным заполнителем  | 
  ТУ 21 ЛитССР 49-80  | 
  СаО -не более 25, Al2
  | 
  1100  | 
  “  | 
|   10  | 
  Кордиеритовая  | 
  ГОСТ 20419-83*  | 
  Содержание минерала кордиерит не менее 80, MgO-12-14, Fe2
  | 
  1100  | 
  “  | 
|   11  | 
  Хромитовая  | 
  -  | 
  MgO - менее 40, Сr2
  | 
  600  | 
  “  | 
|   12  | 
  Керамзитовая  | 
  ГОСТ 9759-83  | 
  SiO2
  | 
  1000  | 
  “  | 
|   13  | 
  Из катализатора ИМ 2201 отработанного  | 
  ТУ 383021-78  | 
  Аl2
  | 
  1200 1100  | 
  Жидкое стекло  | 
|   14  | 
  Из золы-унос  | 
  ГОСТ 25592-83  | 
  Аl2
 сульфатов в пересчете на SO3
  | 
  1100  | 
  Портландцемент  | 
|   15  | 
  Из шлаков ферромарганца и силикомарганца  | 
  -  | 
  SiO2
  | 
  800  | 
  Жидкое стекло  | 
|   16  | 
  Из боя глиняного кирпича  | 
  -  | 
  SiO2
  | 
  1000  | 
  Портландцемент  | 
|   17  | 
  Из доменного, отвального, гранулированного и литого шлака  | 
  ГОСТ 5578-76  | 
  СаО и MgO - в сумме не более 48, в том числе MgO - не более 10, сульфатов в пересчете на SO3 
  | 
  800  | 
  То же  | 
|   18  | 
  Из обожженных отходов обогащения асбеста  | 
  ТУ 21-РСФСР-1-297-84  | 
  SiO2
 23 - 37, СаО - 1 - 9  | 
  1200  | 
  Жидкое стекло  | 
|   19  | 
  Из шлака гранулированного силикомарганца  | 
  -  | 
  SiO2
  | 
  1100  | 
  То же  | 
4. Заполнители
Заполнители, применяемые в жаростойких бетонах, могут быть промышленного изготовления или приготовлены на месте производства работ дроблением соответствующих материалов.
Виды заполнителей для жаростойких бетонов, нормативные документы и рекомендуемая область применения заполнителей приведены в табл. 4.
Кусковой шамот и шамот из вторичных огнеупоров должны иметь водопоглощение не более 12 % массы материала. Для боя шамотных изделий и других заполнителей водопоглощение не нормируется.
Таблица 4
|   № п.п.  | 
  Заполнитель  | 
  Нормативные документы и требования дополнительные  | 
  Содержание основных компонентов, %  | 
  Рекомендуется применять для бетона  | 
|
|   с предельно допустимой температурой применения, 0
  | 
  с вяжущим  | 
||||
|   1  | 
  Из доменных отвальных шлаков  | 
  ГОСТ 5578  | 
  СаО и MgO -в сумме не более 48, в том числе MgO - не более 10, сульфатов в пере-счете на SO3
  | 
  700  | 
  Портландцемент, шлакопортландцемент  | 
|   2  | 
  Аглопоритовые  | 
  ГОСТ 11991  | 
  Свободных СаО и MgO -в сумме не более 2, карбонатов - не более 2  | 
  900  | 
  То же  | 
|   3  | 
  Из боя глиняного кирпича  | 
  -  | 
  То же  | 
  800  | 
  “  | 
|   4  | 
  Шлаковая пемза (средняя плотность не более 750кг/м3
  | 
  ГОСТ 9760  | 
  Свободных СаО и MgO - в сумме не более 1, Fe2
  | 
  800  | 
  “  | 
|   5  | 
  Из топливных шлаков и золошлаковая смесь  | 
  ГОСТ 25592  | 
  SiO2
  | 
  800  | 
  Портландцемент, шлакопортландцемент  | 
|   6  | 
  Из литого шлака (устойчивый против любого вида распада)  | 
  ГОСТ 5578  | 
  СаО и MgO - в сумме не более 48, в том числе MgO -не более 10, сульфатов в пересчете на SO3
  | 
  800  | 
  То же  | 
|   7  | 
  Гранулированный шлак  | 
  ГОСТ 5578  | 
  То же  | 
  600  | 
  “  | 
|   8  | 
  Бетонный из лома жаростойких бетонов с шамотным заполнителем на портландцементе  | 
  ТУ 49-80  | 
  СаО - не более 41, Аl2
  | 
  1100  | 
  Портландцемент  | 
|   
 
		
		>9
  | 
  Бетонный из лома жаростойких бетонов с шамотным заполнителем на жидком стекле  | 
  ТУ 15-76  | 
  Na2
  | 
  1000 1200  | 
  Жидкое стекло с кремнефтористым натрием Жидкое стекло с нефелиновым шламом или саморассыпающимися шлаками  | 
|   10  | 
  Шамотные кусковые или из боя изделий или из вторичных шамотных огнеупоров (лом амотный)  | 
  ГОСТ 23037, ТУ 14-8-173 - 75  | 
  Аl2
  | 
  1000 1200 1300 1400  | 
  Жидкое стекло с кремнефтористым натрием Жидкое стекло с нефелиновым шламом или саморассыпающимися шлаками, портландцемент Глиноземистый цемент Высокоглиноземистый цемент, ортофосфорная кислота 70 %-й концентрации  | 
|   11  | 
  Из шлаков ферромарганца, силикомарганца  | 
  -  | 
  SiO2
  | 
  800  | 
  Жидкое стекло с саморассыпающимися шлаками  | 
|   12  | 
  Карборундовые  | 
  ТУ 14-261-73, ТУ 63-156-1-83  | 
  -  | 
  1100  | 
  Жидкое стекло с нефелиновым шламом или саморассыпающимися шлаками  | 
|   13  | 
  Из предельного феррохрома  | 
  -  | 
  SiO2
  | 
  1200  | 
  Глиноземистый цемент  | 
|   14  | 
  Кордиеритовый  | 
  ГОСТ 20419-83*  | 
  Содержание минерала кордиерит не менее 80, MgO - в пределах 12-14, Fe2
  | 
  1100  | 
  Портландцемент, жидкое стекло с нефелиновым шламом или саморассыпающимися шлаками  | 
|   15  | 
  Титаноглиноземистый  | 
  -  | 
  Al2
  | 
  1400  | 
  Высокоглиноземистый цемент  | 
|   16  | 
  Хромо глиноземистый шлак  | 
  -  | 
  А12
  | 
  1600  | 
  То же  | 
|   17  | 
  Периклазошпинельные  | 
  -  | 
  MgO - cв. 40 до 80, Al2
  | 
  1600  | 
  Жидкое стекло с отвердителями  | 
|   18  | 
  Муллитокордиеритовые  | 
  ГОСТ 20419-83**  | 
  Кордиерита не менее 15, MgO -в пределах 3 -4, Fe2O3 - не более 2,5  | 
  1300  | 
  Глиноземистый цемент  | 
|   19  | 
  Муллитокорундовые  | 
  ГОСТ 23037 -78*  | 
  А12
 Fe2
  | 
  1500 1800  | 
  То же Ортофосфорная кислота 70 %-й концентрации  | 
|   20  | 
  Корундовые  | 
  ГОСТ 23037 -78*, ТУ 14-8-384-81  | 
  А12
 Fe2
  | 
  1700 1800  | 
  Высокоглиноземистый цемент Ортофосфорная кислота 70 %-й концентрации  | 
|   21  | 
  Магнезитовые  | 
  ГОСТ 23037 -78*  | 
  MgO - не менее 80, СаО -не более 4  | 
  1400  | 
  Жидкое стекло с отвердителями  | 
|   22  | 
  Из боя шамотных легковесных изделий  | 
  ГОСТ 23037 - 78*  | 
  -  | 
  1300  | 
  Ортофосфорная кислота 50 %-й концентрации  | 
|   23  | 
  Вспученный перлит (средняя плотность не менее 350 кг/м3
  | 
  ГОСТ 10832-83*  | 
  -  | 
  600 800 1100  | 
  Портландцемент Жидкое стекло с отвердителями Глиноземистый цемент, Высокоглиноземистый цемент  | 
|   24  | 
  Вспученный вер- микулит (содержание недовспученных зерен вермикулита определяют по прил. 6)  | 
  http://www.complexdoc.ru/ntd/487211ГОСТ 12865-67  | 
  -  | 
  800 1000 1100  | 
  Жидкое стекло с кремнефтористым натрием Портландцемент Глиноземистый цемент  | 
|   25  | 
  Керамзит (качество заполнителя для жаростойкого бетона определяют прил. 7)  | 
  ГОСТ 9759-83  | 
  Свободных СаО и MgO -в сумме не более 2, карбонатов - не более 2  | 
  800 1000 1100  | 
  Жидкое стекло с кремнефтористым натрием Жидкое стекло с нефелиновым шламом или саморассыпающимися шлаками Портландцемент Глиноземистый цемент  | 
|   26  | 
  Асбестовые  | 
  -  | 
  SiO2
  | 
  1000 1100  | 
  Портландцемент  | 
|   27  | 
  Из отходов обогащения асбеста  | 
  ТУ 21 РСФСР-1.297-84  | 
  SiO2
  | 
  1200  | 
  Портландцемент, жидкое стекло с саморассыпающимися шлаками  | 
|   28  | 
  Диабазовый, базальтовый  | 
  -  | 
  SiO2
  | 
  700  | 
  Портландцемент, шлакопортландцемент, жидкое стекло с отвердителями  | 
|   29  | 
  Диоритовый, андезитовый  | 
  -  | 
  SiO2
  | 
  700  | 
  То же  | 
Для заполнителей, используемых в бетоне с предельно допустимой температурой применения выше 1200 °С, огнеупорность должна быть не менее величин, указанных в табл. 5.
Таблица 5
|   Заполнитель  | 
  Огнеупорность, °С, не менее  | 
|   Шамотный и из боя шамотных легковесных изделий  | 
  1580  | 
|   Титаноглиноземистый  | 
  1650  | 
|   Хромоглиноземистый  | 
  1700  | 
|   Периклазошпинельный  | 
  1800  | 
|   Муллитокорундовый  | 
  1850  | 
|   Корундовый  | 
  1900  | 
|   Магнезитовый  | 
  Более 1900  | 
Для заполнителей, применяемых в бетоне со средней плотностью после сушки менее 900 кг/м3
, средняя насыпная плотность заполнителя должна быть не более величин, указанных в табл. 6
Таблица 6
|   Заполнитель  | 
  Средняя насыпная плотность, кг/м3
  | 
|   Перлит Керамзит Вспученный вермикулит Из боя шамотных легковесных изделий  | 
  300-500 350-800 100-200 500-800  | 
Рекомендуемый зерновой состав заполнителей для жаростойкого бетона, кроме керамзита:
Таблица 7
|   Заполнитель  | 
  Максимальная крупность зерен, мм  | 
  Полный остаток, % массы, на сите с отверстиями размером, мм  | 
|||||||
|   20  | 
  10  | 
  5  | 
  2,5  | 
  1,2  | 
  0,6  | 
  0,3  | 
  0,14  | 
||
|   Мелкий  | 
  5  | 
  -  | 
  -  | 
  0,5  | 
  10-30  | 
  20-55  | 
  40-70  | 
  70-95  | 
  80-100  | 
|   Крупный  | 
  20  | 
  0-5  | 
  30-60  | 
  90-100  | 
  -  | 
  -  | 
  -  | 
  -  | 
  -  | 
|   “  | 
  10  | 
  -  | 
  0-5  | 
  90-100  | 
  -  | 
  -  | 
  -  | 
  -  | 
  -  | 
Рекомендуемый зерновой состав керамзитового заполнителя:
Таблица 8
|   Размер отверстий сита в свету, мм  | 
  20  | 
  10  | 
  5  | 
  1,25  | 
  0,14  | 
|   Полный остаток на ситах, % массы  | 
  0-5  | 
  25-40  | 
  45-65  | 
  70-75  | 
  80-100  | 
Особое внимание следует уделять чистоте заполнителя. Наличие в заполнителе включений известняка, доломита, гранита и др. не допускается.
Заполнители для жаростойкого бетона, получаемые кратковременным обжигом природных пород (перлит и вермикулит), не должны содержать недовспученных зерен.
Расчет состава жаростойкого бетона
Для расчета определяют: активность цемента; количество частиц менее 0,14 мм в мелком заполнителе; кажущуюся плотность заполнителя (плотность в куске); оптимальную насыпную плотность смеси мелкого и крупного заполнителей (без зерен мельче 0,14 мм) ; плотность материала.
Усредненные характеристики заполнителей, которые можно использовать только для расчета ориентировочного расхода материалов, приведены в таблице. Для получения более точных данных необходимо определять опытным путем насыпную плотность и водопоглощение.
Расход смеси мелкого и крупного заполнителей Р3
, кг на 1 м3
бетонной смеси, определяется по формуле
Р3
= 1000/( + ) (
1)
где Киз - коэффициент избытка вяжущего теста;
 - кажущаяся плотность заполнителей, г/см3
 - насыпная плотность заполнителей, г/см3
,
- пустотность заполнителя.
α = 1-ρЗ
/ ρЗ.К.
(2
)
Коэффициент избытка вяжущего теста Киз
является одной из важнейших величин, обеспечивающих заданную удобоукладываемость бетонной смеси и влияющих на прочностные характеристики жаростойких бетонов.
Для жаростойких бетонов на жидком стекле коэффициент избытка определен экспериментальным путем и составляет 1,5.
Для жаростойких бетонов на цементных вяжущих для определения коэффициента избытка устанавливают водовяжущее отношение В/Вв
, необходимое для обеспечения заданной прочности бетона, по формуле
В/ВВ
= nAB
/(R+ l,3nAB
) (3
)
где n коэффициент качества заполнителя (см. таблицу) ; R - контрольная прочность на сжатие, МПа; АB
- активность вяжущего (0,5-0,75 АЦ
).
АВ 
= АЦ
/(1+д) (4
)
где АЦ
- активность цемента, МПа; д - количество тонкомолотой добавки в частях массы цемента.
Коэффициент избытка вяжущего теста определяют по формуле
lgKИЗ
= 0,64 - B/BB
lgЗy (5
)
где у - удобоукладываемость бетонной смеси, с.
Расход смеси мелкого и крупного заполнителей (сумма объемов) на 1 м3
бетонной смеси находится в пределах 0,9 -1,4 м3
. 
Для тяжелых и облегченных бетонов расход заполнителя составляет 0,9 1,1 м3
, для легких - 1 - 1,4 м3
.
|   Заполнитель
  | 
  Насыпная плотность г/см3
  | 
  Кажущаяся плотность (плотность в куске), г/см3
  | 
  Плотность, г/см3
  | 
  Водопоглощение, %  | 
  Коэффициент качества заполнителя n  | 
|   Из боя обыкновенного глиняного кирпича  | 
  1,2  | 
  1,7  | 
  2,53  | 
  15-20  | 
  0,35  | 
|   Керамзитовый и аглопоритовый  | 
  0,3-0,8  | 
  0,6-1,7  | 
  2,55  | 
  -  | 
  0,3-0,4  | 
|   Шамотный  | 
  1,4  | 
  2-2,25  | 
  2,65  | 
  5-15  | 
  0,4  | 
|   Муллитовый  | 
  1,8  | 
  2,3-2,6  | 
  2,9-3,1  | 
  2-5  | 
  0,6  | 
|   Муллитокорундовый  | 
  2,2  | 
  2,45-3  | 
  3,1-3,6  | 
  2-5  | 
  0,6  | 
|   Корундовый  | 
  2,7  | 
  2,8-3,1  | 
  3,6-4  | 
  0,8-5  | 
  0,6  | 
|   Кордиеритовый  | 
  1,3  | 
  1,85  | 
  2,6  | 
  7  | 
  0,4  | 
|   Магнезитовый  | 
  2  | 
  2,7  | 
  3,4-3  | 
  4-9  | 
  -  | 
|   Периклазошпинельный  | 
  2,8  | 
  3,3  | 
  3,7  | 
  4-9  | 
  -  | 
|   Из доменных литых, отвальных и гранулированных шлаков  | 
  0,6-2,2  | 
  1,8-2,7  | 
  2,75  | 
  2-12  | 
  0,5  | 
|   Шлаковая пемза  | 
  1,2  | 
  1,7  | 
  -  | 
  -  | 
  -  | 
|   Из шлаков титаноглиноземистых (ферротитана)  | 
  1,7  | 
  2,3  | 
  2,9  | 
  0,1-1  | 
  0,6  | 
|   Базальтовые  | 
  1,8  | 
  3  | 
  3,1  | 
  0-1  | 
  0,6  | 
|   Диабазовые  | 
  1,8  | 
  3  | 
  3,1  | 
  0-1  | 
  0,6  | 
|   Андезитовые  | 
  1,7  | 
  2,9  | 
  3  | 
  0-1  | 
  0,6  | 
|   Диоритовые  | 
  1,7  | 
  2,9  | 
  3  | 
  0-1  | 
  0,6  | 
|   Бетонные из лома жаростойких бетонов с шамотным заполнителем  | 
  1,4  | 
  2  | 
  2,65  | 
  10-15  | 
  0,4  | 
Примечание. Коэффициент n является эмпирическим и учитывает влияние вида и прочности заполнителя на прочность бетона
Расход мелкого РЗ.М
и крупного - РЗ.К
заполнителей для бетона на цементных вяжущих определяют по формуле
РЗ.М 
= РЗ.К
= РЗ
/2 (6)
где РЗ
- см. формулу (1).
Расход мелкого и крупного заполнителей для бетона на жидком стекле определяют по формулам:
РЗ.К
= РЗ
/1,65 (7
)
РЗ.М 
= РЗ
- РЗ.К
(8)
Расход глиноземистого и высокоглиноземистого цементов и шлакопортландцемента вычисляют по формуле
РЦ
= (1000 - РЗ
/ρЗ.К
)/(0,33 + В/ВВ
) (9
)
где РЗ
, ρЗ.К
- см. формулу (1).
Количество глиноземистого и высокоглиноземистого цементов и шлакопортландцемента на 1 м3
тяжелых и облегченных бетонов составляет 400-600 кг, легких - 200-350 кг.
Расход портландцемента РЦ
, кг, и тонкомолотой добавки РД
, кг, для бетонов на портландцементе вычисляют по формулам:
РЦ
= (1000 - ρЗ
/ ρЗ.К
/ 0,33 + д/ρД
+ (1 + д)·В/ВВ
(10
)
PД 
= РЦ 
· д (11
)
где РЗ
; ρЗ.К
- см. формулу (1), д - см. формулу (4), ρД
- плотность тонкомолотой добавки, г/см3
.
Количество портландцемента на 1 м3
тяжелых и облегченных бетонов составляет 300-500 кг, легких 200-350 кг.
Количество тонкомолотой добавки всех видов (кроме силикат-глыбы) в жаростойком бетоне на портландцементе составляет 0,3 частей по массе, силикат-глыбы - 0,1 частей по массе цемента.
Расход воды РВ
, кг (л), на 1 м3
бетонной смеси на цементных вяжущих определяют по формуле
РВ
= PЗ
W/100 + (РЦ
+ РД
) В/ВВ
(12
)
где РЗ
- см. формулу (1); W - водопоглощение заполнителя, %; РЦ
- см. формулу (9); РД
- см. формулу (11).
Расход жидкого стекла вычисляют по формуле
РС.Ж
= РЗ 
α ρЗ.Ж 
(КИЗ 
- 0,3)/ ρЗ
(13)
где РЗ
, α, КИЗ
, ρЗ
- см. формулу (1); ρЗ.Ж
- плотность жидкого стекла, г/см3
. 
Расход тонкомолотой добавки определяют по формуле
РД 
= 0,6VС.Ж
·ρД
(14)
где VС.Ж
- объем жидкого стекла, который вычисляется по формуле (15)
VС.Ж 
= РС.Ж
/ρС.Ж
(15
)
где ρД
- плотность материала, из которого изготовлена тонкомолотая добавка, г/см3
Расход отвердителя РО 
зависит от расхода жидкого стекла по массе и составляет: для кремнефтористого натрия - 0,1-0,12 частей по массе для бетонов со всеми тонкомолотыми добавками (кроме магнезита) и бетона с тонкомолотым магнезитом - 0,08-0,1 частей по массе.
Для нефелинового шлама, саморассыпающегося шлака со всеми (кроме магнезита) тонкомолотыми добавками - 0,3 частей по массе с тонкомолотой добавкой из магнезита - 0,12 частей по массе.
Ориентировочно количество жидкого стекла на 1 м3
бетона составляет 250-400 кг.
Список использованной литературы
1. Пособие к СНИП 3.09.01 3.03.01
2. Технология бетонов. Учебник Ю. М. Бженов – М.: издательство АСВ, 2002.