Зависимость между проектной маркой бетона, маркой цемента и водоцементным отношением
| Проектная марка бетона | Водоцементное отношение при марке цемента | ||
| М150 | 0,65 | - | - |
| М200 | 0,55 | 0,65 | - |
| М300 | 0,38 | 0,45 | 0,5 |
| М400 | - | 0,38 | 0,4 |
| М500 | - | - | 0,38 |
5.10.Для ускорения твердения бетона в начальные сроки при термосном его выдерживании расход воды в бетонной смеси должен быть минимальным. Для обеспечения требуемой удобоукладываемости смеси в нее при приготовлении следует вводить пластифицирующие добавки.
При введении пластификаторов и воздухововлекающих ПАВрасход воды и соответственно цемента в бетонной смеси уменьшается примерно на 10 %, а при использовании суперпластификаторов - до 20 %.
Таблица 17
Портландцемент марки 400, конечная прочность 40 % от R28
| Модуль поверхности, м-1 | Марка бетона | Расход цемента, кг/м3 | Начальная температура бетона, °С | |||||||||
| Температура среды, °С | ||||||||||||
| -10 | -20 | -30 | -40 | -10 | -20 | -30 | -40 | |||||
| М200 | 0,073 | 0,15 | 0,228 | 0,304 | 0,36 | 0,038 | 0,081 | 0,114 | 0,137 | 0,183 | ||
| 0,043 | 0,098 | 0,155 | 0,197 | 0,24 | 0,028 | 0,048 | 0,078 | 0,103 | 0,12 | |||
| 6,5 | ||||||||||||
| М300 | 0,052 | 0,115 | 0,181 | 0,242 | 0,302 | 0,029 | 0,069 | 0,095 | 0,121 | 0,146 | ||
| 0,04 | 0,087 | 0,129 | 0,183 | 0,206 | 0,026 | 0,051 | 0,0778 | 0,095 | 0,112 | |||
| М200 | 0,138 | 0,242 | 0,35 | 0,405 | 0,56 | 0,078 | 0,124 | 0,161 | 0,198 | 0,233 | ||
| 32,5 | ||||||||||||
| 0,09 | 0,172 | 0,241 | 0,309 | 0,366 | 0,06 | 0,102 | 0,121 | 0,149 | 0,176 | |||
| 50,5 | ||||||||||||
| М300 | 0,104 | 0,206 | 0,284 | 0,378 | 0,466 | 0,071 | 0,106 | 0,138 | 0,183 | 0,198 | ||
| 33,5 | ||||||||||||
| 0,081 | 0,206 | 0,204 | 0,258 | 0,318 | 0,43 | 0,083 | 0,112 | 0,129 | 0,155 | |||
| 31,5 | 30,5 | |||||||||||
| М200 | 0,346 | 0,62 | 0,815 | 1,01 | 1,24 | 0,191 | 0,287 | 0,344 | 0,405 | 0,474 | ||
| 47,5 | 46,5 | |||||||||||
| 0,249 | 0,413 | 0,557 | 0,705 | 0,86 | 0,155 | 0,221 | 0,273 | 0,305 | 0,344 | |||
| 26,5 | 25,5 | 24,5 | 23,5 | |||||||||
| М300 | 0,288 | 0,48 | 0,645 | 0,84 | 1,02 | 0,163 | 0,232 | 0,292 | 0,354 | 0,404 | ||
| 25,5 | ||||||||||||
| 0,215 | 0,358 | 0,495 | 0,67 | 0,8 | 0,132 | 0,21 | 0,253 | 0,266 | 0,31 | |||
| 24,5 |
Таблица 17а
Портландцемент марки 400, конечная прочность 70 % от R28
| Модуль поверхности, м-1 | Марка бетона | Расход цемента, кг/м3 | Начальная температура бетона, °С | |||||||||
| Температура среды, °С | ||||||||||||
| -10 | -20 | -30 | -40 | -10 | -20 | -30 | -40 | |||||
| М200 | 0,192 | 0,344 | 0,48 | 0,618 | 0,72 | 0,109 | 0,198 | 0,258 | 0,318 | 0,378 | ||
| 0,12 | 0,206 | 0,275 | 0,353 | 0,412 | 0,086 | 0,122 | 0,147 | 0,176 | 0,206 | |||
| М300 | 0,152 | 0,258 | ,344 | 0,455 | 0,55 | 0,088 | 0,146 | 0,198 | 0,215 | 0,249 | ||
| 0,103 | 0,184 | 0,223 | 0,318 | 0,397 | 0,07 | 0,103 | 0,129 | 0,155 | 0,181 | |||
| М200 | 0,37 | 0,617 | 0,81 | 1,18 | 0,197 | 0,27 | 0,336 | 0,404 | 0,482 | |||
| 0,252 | 0,353 | 0,452 | 0,55 | 0,653 | 0,138 | 0,184 | 0,232 | 0,293 | 0,31 | |||
| М300 | 0,294 | 0,438 | 0,575 | 0,73 | 0,86 | 0,181 | 0,206 | 0,282 | 0,344 | 0,37 | ||
| 0,198 | 0,284 | 0,361 | 0,446 | 0,525 | 0,119 | 0,161 | 0,189 | 0,232 | 0,262 | |||
| М200 | 0,875 | 1,48 | 1,91 | 2,49 | 2,72 | 0,432 | 0,6 | 0,755 | 0,87 | 1,04 | ||
| 0,603 | 0,86 | 1,11 | 1,14 | 1,53 | 0,31 | 0,43 | 0,517 | 0,593 | 0,69 | |||
| М300 | 0,735 | 1,09 | 1,4 | 1,7 | 2,02 | 0,388 | 0,5 | 0,62 | 0,73 | 0,81 | ||
| 0,507 | 0,69 | 0,86 | 1,03 | 1,2 | 0,284 | 0,37 | 0,42 | 0,49 | 0,557 | |||
Таблица 17б
Портландцемент марки 400, конечная прочность 100 % от R28
| Модуль поверхности, м-1 | Марка бетона | Расход цемента, кг/м3 | Начальная температура бетона, °С | |||||||||
| Температура среды, °С | ||||||||||||
| -10 | -20 | -30 | -40 | -10 | -20 | -30 | -40 | |||||
| М200 | 0,73 | 1,02 | 1,43 | 1,73 | 2,04 | 0,28 | 0,48 | 0,58 | 0,69 | 0,77 | ||
| 0,36 | 0,48 | 0,64 | 0,73 | 0,83 | 0,22 | 0,36 | 0,46 | 0,56 | 0,63 | |||
| М300 | 0,55 | 0,75 | 0,9 | 1,14 | 1,29 | 0,24 | 0,41 | 0,49 | 0,58 | 0,67 | ||
| 0,25 | 0,38 | 0,54 | 0,63 | 0,73 | 0,19 | 0,32 | 0,42 | 0,48 | 0,55 | |||
| М200 | 1,46 | 1,95 | 2,31 | 2,75 | 3,2 | 0,65 | 0,76 | 1,18 | 1,38 | |||
| 0,69 | 1,09 | 1,44 | 1,84 | 2,1 | 0,55 | 0,66 | 0,81 | 0,99 | 1,19 | |||
| М300 | 0,89 | 1,36 | 1,73 | 2,06 | 2,45 | 0,59 | 0,68 | 0,88 | 1,06 | 1,26 | ||
| 0,59 | 0,85 | 1,13 | 1,36 | 1,69 | 0,54 | 0,63 | 0,78 | 0,94 | 1,12 | |||
| М200 | - | - | - | - | - | 2,58 | 3,1 | 3,52 | 4,16 | 4,8 | ||
| - | - | - | - | - | ||||||||
| - | - | - | - | - | ||||||||
| - | - | - | - | - | 1,18 | 1,68 | 1,81 | 2,2 | 2,58 | |||
| - | - | - | - | - | ||||||||
| - | - | - | - | - | ||||||||
| М300 | - | - | - | - | - | 1,89 | 2,24 | 2,62 | 3,15 | 3,53 | ||
| - | - | - | - | - | ||||||||
| - | - | - | - | - | ||||||||
| - | - | - | - | - | 1,05 | 1,48 | 1,7 | 2,1 | 2,45 | |||
| - | - | - | - | - | ||||||||
| - | - | - | - | - |
Таблица 18
Портландцемент марки 500, конечная прочность 40 % от R28
| Модуль поверхности, м-1 | Марка бетона | Расход цемента, кг/м3 | Начальная температура бетона, °С | |||||||||
| Температура среды, °С | ||||||||||||
| -10 | -20 | -30 | -40 | -10 | -20 | -30 | -40 | |||||
| М400 | 0,04 | 0,076 | 0,112 | 0,146 | 0,163 | 0,023 | 0,046 | 0,065 | 0,082 | 0,097 | ||
| М400 | 0,09 | - | 0,168 | 0,213 | 0,232 | 0,043 | 0,061 | 0,085 | 0,115 | 0,124 | ||
| - | ||||||||||||
| - | ||||||||||||
| М400 | - | 0,169 | 0,228 | 0,281 | 0,302 | 0,066 | 0,095 | 0,119 | 0,137 | 0,171 | ||
| - | ||||||||||||
| - | ||||||||||||
| М400 | 0,179 | 0,292 | 0,344 | 0,43 | 0,507 | 0,106 | 0,158 | 0,185 | 0,222 | 0,253 | ||
Таблица 18а
Портландцемент марки 500, конечная прочность 70 % от R28
| Модуль поверхности, м-1 | Марка бетона | Расход цемента, кг/м3 | Начальная температура бетона, °С | |||||||||
| Температура среды, °С | ||||||||||||
| -10 | -20 | -30 | -40 | -10 | -20 | -30 | -40 | |||||
| М400 | 0,083 | 0,136 | 0,181 | 0,229 | 0,266 | 0,056 | 0,092 | 0,106 | 0,131 | 0,159 | ||
| М400 | 0,163 | 0,223 | 0,282 | 0,357 | 0,43 | 0,095 | 0,13 | 0,172 | 0,206 | 0,232 | ||
| М400 | 0,258 | 0,326 | 0,422 | 0,498 | 0,567 | 0,155 | 0,189 | 0,241 | 0,289 | 0,327 | ||
| М400 | 0,395 | 0,527 | 0,689 | 0,816 | 0,937 | 0,256 | 0,328 | 0,387 | 0,46 | 0,525 | ||
Таблица 18б
Портландцемент марки 500, конечная прочность 100 % от R28
| Модуль поверхности, м-1 | Марка бетона | Расход цемента, кг/м3 | Начальная температура бетона, °С | |||||||||
| Температура среды, °С | ||||||||||||
| -10 | -20 | -30 | -40 | -10 | -20 | -30 | -40 | |||||
| М400 | 0,238 | 0,361 | 0,49 | 0,535 | 0,62 | 0,17 | 0,218 | 0,24 | 0,304 | 0,844 | ||
| М400 | 0,5 | 0,635 | 0,765 | 0,86 | 0,939 | 0,304 | 0,42 | 0,448 | 0,52 | 0,605 | ||
| М400 | 0,7 | 0,925 | 1,12 | 1,32 | 1,52 | 0,555 | 0,645 | 0,765 | 0,85 | 0,95 | ||
| М400 | 0,895 | 1,4 | 1,8 | 2,2 | 2,58 | 0,689 | 0,9 | 1,14 | 1,35 | 1,54 | ||
Таблица 19
Шлакопортландцемент марки 400, конечная прочность 40 % от R28
| Модуль поверхности, м-1 | Марка бетона | Расход цемента, кг/м3 | Начальная температура бетона, °С | |||||||||
| Температура среды, °С | ||||||||||||
| -10 | -20 | -30 | -40 | -10 | -20 | -30 | -40 | |||||
| М300 | 0,0945 | 0,206 | 0,274 | 0,326 | 0,404 | 0,94 | 0,091 | 0,116 | 0,151 | 0,18 | ||
| М300 | 0,17 | 0,36 | 0,43 | 0,53 | 0,624 | - | 0,14 | 0,19 | 0,215 | 0,24 | ||
| - | ||||||||||||
| - | ||||||||||||
| М300 | 0,33 | - | 0,516 | 0,697 | 0,89 | 0,21 | 0,2 | 0,26 | 0,31 | 0,361 | ||
| - | ||||||||||||
| - | ||||||||||||
| М300 | - | - | - | - | - | 0,342 | 0,336 | 0,414 | 0,499 | 0,57 | ||
| - | - | - | - | - | ||||||||
| - | - | - | - | - |
Таблица 19а
Шлакопортландцемент марки 400, конечная прочность 70 % от R28
| Модуль поверхности, м-1 | Марка бетона | Расход цемента, кг/м3 | Начальная температура бетона, °С | |||||||||
| Температура среды, °С | ||||||||||||
| -10 | -20 | -30 | -40 | -10 | -20 | -30 | -40 | |||||
| М300 | 0,24 | 0,38 | 0,472 | 0,618 | 0,722 | 0,13 | 0,196 | 0,23 | 0,284 | 0,315 | ||
| М300 | 0,463 | - | 0,86 | 1,19 | 0,238 | - | 0,37 | 0,377 | 0,46 | |||
| - | - | |||||||||||
| - | - | |||||||||||
| М300 | 0,68 | 0,995 | 1,3 | 1,55 | 1,8 | 0,43 | - | 0,52 | 0,63 | 0,68 | ||
| - | ||||||||||||
| - | ||||||||||||
| М300 | - | - | - | - | - | 0,55 | - | 0,84 | 0,96 | 1,12 | ||
| - | - | - | - | - | - | |||||||
| - | - | - | - | - | - |
Таблица 19б
Шлакопортландцемент марки 400, конечная прочность 100 % от R28
| Модуль поверхности, м-1 | Марка бетона | Расход цемента, кг/м3 | Начальная температура бетона, °С | |||||||||
| Температура среды, °С | ||||||||||||
| -10 | -20 | -30 | -40 | -10 | -20 | -30 | -40 | |||||
| М300 | 0,679 | 0,85 | 1,29 | 1,55 | 0,236 | 0,284 | 0,449 | 0,516 | 0,62 | |||
| М300 | 1,21 | 1,62 | 2,04 | 2,37 | 2,53 | 0,567 | 0,79 | 1,03 | 1,2 | 1,44 | ||
| М300 | 1,84 | 2,4 | 2,99 | 3,48 | 3,99 | 0,84 | 1,28 | 1,56 | 1,95 | 2,15 | ||
| М300 | - | - | - | - | - | 1,45 | 2,16 | 2,66 | 3,08 | 3,5 | ||
| - | - | - | - | - | ||||||||
| - | - | - | - | - |
5.11. При расчете термосного выдерживания бетона необходимо решить одну из двух задач: определение продолжительности остывания бетона и величины набранной им за это время прочности при заданном термическом сопротивлении термоограждающих конструкций или определение величины термического сопротивления термоограждающей конструкции, требуемой для достижения бетоном заданной прочности в установленные сроки.
5.12. Расчет термосного выдерживания бетона следует производить по табл. 17 - 19, при составлении которых приняты оптимальные значения термического сопротивления опалубки и начальной температуры бетонной смеси*. Приведенные в таблицах параметры позволяют к моменту достижения заданной прочности бетона получить разность температур бетона и наружного воздуха, допускающую распалубливание конструкции.
______________
* В табл. 17 - 19 для каждого расхода цемента приведены значения трех параметров: верхняя строка - термическое сопротивление опалубки, м2 · °С/Вт; средняя строка - температура окончания выдерживания бетона, °С; нижняя строка - время выдерживания, ч.
В случаях когда исходные параметры бетонирования существенно отличаются от приведенных в табл. 17 - 19, допускается выполнять ориентировочный расчет продолжительности остывания бетона в конструкциях с Mп от 3** до 8 по формуле (12) (Б.Г. Скрамтаева), которая дает наилучшую сходимость с фактической продолжительностью остывания при Mп от 4 до 6:
(12)
где Cб - удельная теплоемкость бетона, принимается равной 1,05 кДж/(кг · °С);
γб - плотность бетона, кг/м3;
Э - тепловыделение цемента, кДж/кг, за время твердения бетона принимается по табл. 20;
tн.в - температура наружного воздуха; принимается средняя за время остывания бетона, град;
tб.к - температура бетона к концу остывания; для бетонов без противоморозных добавок рекомендуется принимать не ниже 5 °С;
Ц - расход цемента в бетоне, кг/м3;
K - коэффициент теплопередачи опалубки или укрытия неопалубленных поверхностей, Вт/(м2 · °С), определяется по формуле (13) или по табл. 21;
tб.н - начальная температура бетона после укладки, °С;
tб.ср - средняя температура за время остывания бетона, °С; определяется по формуле (7) или приближенно может быть принята равной: (tб.н + 5) : 2 для конструкций с Mп ≤ 4; tб.н : 2 при Mп от 5 до 8; tб.н : 3 при Mп от 9 до 12.
__________________
** Для конструкций с Mп до 3 режим термосного выдерживания рассчитывается по методу проф. В.С. Лукьянова (см. «Руководство по зимнему бетонированию с применением метода термоса». М., Стройиздат, 1975).
Таблица 20
Тепловыделение цементов (Э) различных видов и марок в зависимости от температуры твердения и времени твердения
| Вид и марка цемента | Температура, °С | Тепловыделение цементов, кДж/кг, при времени их твердения, сут | |||||||
| 0,25 | 0,5 | ||||||||
| Портландцемент 300 | - | - | |||||||
| - | |||||||||
| - | - | ||||||||
| Портландцемент 400 | - | - | |||||||
| - | |||||||||
| - | - | ||||||||
| Портландцемент 500, 600 | |||||||||
| - | |||||||||
| - | - | ||||||||
| Портландцемент быстротвердеющий 600 | |||||||||
| - | |||||||||
| - | - | ||||||||
| Шлакопортландцемент и пуццолановый портландцемент 300 | - | ||||||||
| - | |||||||||
| - | |||||||||
| - | |||||||||
| - | - |
Таблица 21