Projektowanie betonów zwartych

Konieczne w dalszej kolejności ustalenie przybliżonej wartości A28 do wzoru Bolomey’a wymaga wykonania jednej lub lepiej kilku mieszanek próbnych z kruszywa żwirowego o ciągłym uziarnieniu (program uprawnienia budowlane na komputer). Ustalając doświadczalnie r\b przy znanym co = W/C wylicza się wartość A2e, którą następnie można uogólniać dla dowolnych co. W dalszej kolejności wykonuje się mieszankę wyjściową dla cp > 1,0, ale blisko cp ~ 1,0, waży beton i po ustaleniu ciężaru objętościowego betonu (ysw) oblicza się ze znanych proporcji wagowych skład w kg/m3 poszczególnych składników, doliczając do kruszywa zawartą w nim wilgoć (program uprawnienia budowlane na komputer).

Wykonując z mieszanki walce próbne 0 16 cm i badając ich wytrzymałość na ściskanie po 28 dniach (R\a) dla danego coj przy cp ~ 1,0, określa się wartość A28. Dalej postępujemy podobnie, z tą różnicą, że wykonujemy mieszankę o określonym cp ~ 0,5, przyjmując ilość cementu C2 = 0,5 C i dozując tyle wody zarobowej Wc/2, aby otrzymać beton o tej samej konsystencji co dla cp - 1. Znając wtedy wartość Wd\ i Wd2 obu mieszanek, znajdujemy zależność coj od cp zakładając zależność liniową cod = f (cp) W</j (uprawnienia budowlane).
W obecnej swej postaci opisywana metoda jest zbyt skomplikowana. Ma ona raczej znaczenie historyczne jako jedna z interesujących prób rozwiązania tego zagadnienia.
Metoda ta w pierwotnej swej wersji opracowana przez Popowa i Skramtajewa została następnie rozwinięta przez Popowa, Elinzona i Sztejna. Jej charakterystyczną cechą jest to, że największą wytrzymałość betonu dla danej ilości spoiwa uzyskuje się przy optymalnym doborze uziarnienia i takiej ilości wody, która zapewnia najmniejszą wydajność betonu (program egzamin ustny).
Z pewnym uproszczeniem posługiwać się można zamiast v0 ciężarem objętościowym betonu, przyjmując, że maksymalnemu ciężarowi objętościowemu odpowiada najmniejsza wydajność.

Kolejność przy ustalaniu składu betonu tą metodą jest następująca:
- dobór uziarnienia kruszywa,
- ustalenie zawartości spoiwa i ewentualnych dodatków wypełniających dla próbnych zarobów betonu,
- określenie optymalnej ilości wody dla przyjętych ilości spoiwa i sposobu zagęszczania,
- określenie zależności między ilością spoiwa a wytrzymałością betonu dla danych warunków zagęszczenia i twardnienia,
- obliczenie receptury roboczej (opinie o programie).

Dobór ilości wody

Po tych czynnościach wstępnych wykonuje się zaroby próbne z różną ilością cementu, np. 100, 200, 300 kg/m3 lub 80, 160, 240, 320 kg/m3 czy 75, 150, 225, 300, 375 kg/m3.
W przypadku projektowania betonów o założonej marce powyżej 150 próbne zaroby betonu należy wykonywać z większą ilością cementu, tj. 200, 300, 400 kg/m3 lub 160, 240, 320 i 400 kg/m3 czy 150, 225, 300, 375, i 450 kg/m3 (segregator aktów prawnych).
Podstawowym założeniem jest stwierdzenie, że optymalnej ilości wody, charakteryzującej największą wytrzymałość betonu, towarzyszy największy ciężar objętościowy betonu (dla danej ilości kruszywa i spoiwa).

Stosowanie w betonach lekkich współczynnika C/W czy posługiwanie się specjalnie opracowanymi tablicami jest niewłaściwe i prowadzi do błędnych wniosków. Jedynym rozwiązaniem może być wykonanie 3 do 5 próbnych zarobów z różną ilością wody. W pierwszym przybliżeniu ilość wody dobiera się za pomocą oceny optycznej, kierując się zaleceniem, aby ziarna kruszywa posiadały lekko błyszczącą powłoczkę. Następnie wykonuje się dalsze zaroby betonu, zmniejszając o 10% (lub o 10 i 20%) i zwiększając o 10% (lub o 10 i 20%) ilość wody. Z tak wykonanych 3 do 5 zarobów betonu formuje się próbki i po naparzaniu oznacza wytrzymałość na ściskanie
i ciężar objętościowy. W sposób analogiczny określa się ilość wody dla poprzednio przyjętych różnych ilości cementu.

Za pomocą wykresu wyznacza się dla każdej ilości cementu optymalną ilość wody odpowiadającą największej wytrzymałości betonu (dla przyjętego uziarnienia kruszywa i warunków zagęszczenia) (promocja 3 w 1).
W stosunkowo niewielkim przedziale ilości wody różnym od optymalnej ilości, wytrzymałość betonu nieznacznie się zmienia. Ponieważ zmiany wytrzymałości nie przekraczają dopuszczalnego rozrzutu ± 10% pozwala to na zastosowanie sposobów ograniczających liczbę wykonywanych próbek.
Jednym z nich jest określenie optymalnej ilości wody tylko dla skrajnych ilości cementu.