Приняты следующие нормируемые характеристики из КР: П3, W8.

Исходные данные:

Подвижность h _q = 10…15 см; наибольшая крупность заполнителя D _max = 40 мм; модуль крупности песка M _f = 2,686; нормальная густота цементного теста ω _nc = 27%; расчетная прочность бетона, выраженная средним уровнем прочности R _mu = 30,5 МПа; ограничение по водоцементному отношению (M _w / M _c) _max = 0,45; нормируемые минимальный и максимальный расходы цемента M _{c min} = 250 кг/м³ и M _{c max} = 455 кг/м³; активность цемента R _c = 49 МПа; плотности цемента, песка =3100 кг/м³ ,ρ _s = 2570 кг/м³, ρ _s,s = 1480 кг/м³ и ρ _w = 1000 кг/м³; средняя плотность щебня ρ _m,g = 2680 кг/м³; насыпные плотности цемента, песка и щебня ρ _s,c = 1300 кг/м³, ρ _s,s = 1500 кг/м³ и ρ _s,g = 1400 кг/м³; заполнители рядового качества; содержание добавки CaCl₂ – 1% от массы цемента.

1) Определяем водоцементное отношение M _w / M _c;

а) из условия обеспечения прочности бетона и при M _w / M _c ≥ 0,4;

=

где k ₁ – коэффициент, определяемый по табл. 3.1, k ₁ = 0,6;

(M _w / M _c) = 0,6 * 49 / (30,5 + 0,5 * 0,6 * 49) = 0,65

б) проверяем выполнение условия обеспечения плотности бетона

(M _w / M _c = 0,65) ≤ ((M _w / M _c) _max = 0,45). Так как условие не выполняется, то назначаем (M _w / M _c) _max = 0,45.

2) Определяем расход воды M _w исходя из подвижности h _q = 15см:

M _w = а₀ + а₁ h_q,

где а₀ и а₁ – коэффициенты, определяемые по табл. 3.2, а₀ = 171; а₁ = 2,32;

M _w = 171 + 2,32 * 15 = 205,8 кг/м³;

3) Находим расход цемента и добавки:

M _c = 205,8 / 0,45 = 457 кг/м³;

Сравниваем с нормируемыми минимальным M _{c min} и максимальным M _{c max} расходами цемента, проверяя выполнение неравенства

M c min < M c < M c max;

250 кг/м³ <457 кг/м³> 455 кг/м³;

Неравенство не выполняется, поэтому следует выполнить мероприятия по снижению расчетного расхода цемента. Применим пластифицирующую добавку ЛСТМ-2 для снижения расхода воды в составе бетона. Рекомендуемая дозировка добавки составляет =0,2% от расхода цемента по массе в рассчёте на сухое вещество. В соответствии с таблицей 4 «Пособие по применению химдобавок…» расход воды можно уменьшить на 10-15 %. Для рассчетов принимаем 12% .Теперь новый расход воды при обеспечении требуемой подвижности будет равен:

= =181,1кг/м³

Определяем новый расход цемента:

M _c = 181,1 / 0,45 = 402 кг/м³

Теперь неравенство выполняется:

M c min < M c < M c max;

250 кг/м³ < 402 кг/м³ < 455 кг/м³;

Определяем расход добавки ускорителя ЛСТМ-2:

=

= =0,8 кг/м³

Определяем расход добавки-укорителя CaCl₂:

M _z1 = φ _z2 * M _c /100;

M _z1 = 1 * 402/ 100 = 4 кг/м³;

4) Определяем расход крупного заполнителя: =

где а – коэффициент раздвижки, определяемый по табл. 3.3 (по линейной интерполяции а = 1,54);

n _s,g – пустотность крупного заполнителя, определяемая по формуле n _s,g = 1- ρ _s,g / ρ _m,g:

n _s,g = 1 – 1,400 / 2,680 = 0,47;

М _g = 1 / (1,54 * 0,47 / 1400 + 1 / 2680) = 1123 кг/м³.

5) Определяем расход мелкого заполнителя:

 =(1-(        

M _s = (1 – (402/3100 + 181,1/1000 + 1123/2680)) * 2570 = 694,4 кг/м³;

6) Определяем расчетную среднюю плотность свежеуложенного бетона:

ρ _{m, d} = M _c + M _w + M _g + M _z1;

ρ _{m, d} = 402 + 181,1 + 694,4 + 1123 + 0,8+4 = 2405кг/м³.

7) Начальный состав бетона в частях выражаем соотношениями:

По массе:  :  : =1:X:Y

1 : 694,4 / 402 : 1123 / 402 = 1 : 1,73 : 2,8;

По объему :  :  : =1:X:Y

или 1 : х’ : y’ = 1 : :

1 : 1,73 *1,3 / 1,5 : 2,8 * 1,3 / 1,4 = 1 : 1,5 : 2,6.

8) Определяем расчетный коэффициент выхода бетона:

или   

β = 1 / (402 / 1300 + 694,4 / 1500 + 1123 / 1400) = 0,64