Подбор состава тяжелого и ячеистого бетона

Размещено на http://www.allbest.ru

Министерство образования Республики Беларусь

УО «Гродненский государственный университет им. Я. Купалы»

Кафедра строительного материаловедения

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

По дисциплине: «Общее бетоноведение»

На тему: «Подбор состава тяжелого и ячеистого бетона»

Выполнила:

Студентка заочной полной

формы обучения, группа ПСИиК-3

курс 4, задание №13

Плаксина Н.И.

Проверила:

Максимович С.В.

Гродно, 2013г.

Реферат

Расчет теплотехнического оборудования. Контрольная работа/ Плаксина Н.И., гр. ПСИиК-3. - Гродно, ГрГУ им. Я.Купалы, 2013. - 21 с.: 1 ил., 6 источн.

Ключевые слова: состав, класс бетона С40/50

Содержит: общие положения теории, описание метода расчета, расчет состава бетона.



Содержание

Введение

Задание 1. Основные показатели строения порового пространства бетона. Способы их определения

Задание 2. Контроль качества бетона на предприятиях ЖБИ

Задание 3. Рассчитать состав бетонной смеси для тяжелого бетона по методу Ахвердова

Литература



Введение

Бетон - один из древнейших строительных материалов. Из него построены галереи египетского лабиринта (3600 лет до н.э.), часть Великой Китайской стены (III в. до н.э.), ряд сооружений на территории Индии, Древнего Рима и в других местах [1].

Однако использование бетона и железобетона для массового строительства началось только во второй половине XIX в., после получения и организации промышленного выпуска портландцемента, ставшего основным вяжущим веществом для бетонных и железобетонных конструкций. Вначале бетон использовался для возведения монолитных конструкций и сооружений. Применялись жесткие и малоподвижные бетонные смеси, уплотнявшиеся трамбованием. С появлением железобетона, армированного каркасами, связанными из стальных стержней, начинают применять более подвижные и даже литые бетонные смеси, чтобы обеспечить их надлежащее распределение и уплотнение в бетонируемой конструкции. Однако применение подобных смесей затрудняло получение бетона высокой прочности, требовало повышенного расхода цемента. Поэтому большим достижением явилось появление в 30-х годах XX века способа уплотнения бетонной смеси вибрированием, что позволило обеспечить хорошее уплотнение малоподвижных и жестких бетонных смесей, снизить расход цемента в бетоне, повысить его прочность и долговечность.

Современное строительство немыслимо без бетона. 2 млрд. м3 в год - таков сегодня мировой объем его применения. Это один из самых массовых строительных материалов во многом определяющий уровень развития цивилизации. Вместе с тем, бетон - самый сложный искусственный композиционный материал, который может обладать совершенно уникальными свойствами. Он применяется в самых разных эксплуатационных условиях, гармонично сочетается с окружающей средой, имеет ограниченную сырьевую базу и сравнительно низкую стоимость. К этому следует добавить высокую архитектурно-строительную выразительность, сравнительную простоту и доступность технологии, возможность широкого использования местного сырья и утилизации техногенных отходов при его изготовлении, малую энергоемкость, экологическую безопасность и эксплуатационную надежность. Именно поэтому бетон, без сомнения, останется основным конструкционным материалом и в обозримом будущем.

Последние десятилетия двадцатого века ознаменовались значительными достижениями в технологии бетона. В эти годы появились и получили широкое распространение новые эффективные вяжущие, модификаторы для вяжущих и бетонов, дополнительные минеральные добавки и наполнители, армирующие волокна, новые технологические приемы и методы получения строительных композитов.

Все это позволило не только создать и освоить производство новых видов бетона, но и значительно расширить номенклатуру применяемых в строительстве материалов: от суперлегких теплоизоляционных (с плотностью менее 100 кг/м3) до высокопрочных конструкционных (с прочностью на сжатие около 200 МПа). Сегодня в строительстве применяется более тысячи различных видов бетона, и процесс создания новых бетонов интенсивно продолжается. Бетон широко используется в жилищном, промышленном, транспортном, гидротехническом, энергетическом и других видах строительства.

Общие положения.

Бетонами называют искусственные каменные материалы, получаемые в результате затвердевания тщательно перемешанной и уплотненной смеси из минерального или органического вяжущего вещества с водой, мелкого или крупного заполнителей, взятых в определенных пропорциях. До затвердевания эту смесь называют бетонной смесью [1].

В строительстве широко используют бетоны, приготовленные на цементах или других неорганических вяжущих веществах. Эти бетоны обычно затворяют водой. Цемент и вода являются активными составляющими бетона; в результате реакции между ними образуется цементный камень, скрепляющий зерна заполнителей в единый монолит.

Между цементом и заполнителем обычно не происходит химического взаимодействия (за исключением силикатных бетонов, получаемых автоклавной обработкой), поэтому заполнители часто называют инертными материалами. Однако они существенно влияют на структуру и свойства бетона, изменяя его пористость, сроки затвердевания, поведение при воздействии нагрузки и внешней среды. Заполнители значительно уменьшают деформации бетона при твердении и тем самым обеспечивают получение большеразмерных изделий и конструкций. В качестве заполнителей используют преимущественно местные горные породы и отходы производства (шлаки и др.). Применение этих дешевых заполнителей снижает стоимость бетона, так как заполнители и вода составляют 85...90%, а цемент 10...15% от массы бетона. Для снижения плотности бетона и улучшения его теплотехнических свойств используют искусственные и природные пористые заполнители.

Для регулирования свойств бетона и бетонной смеси в их состав вводят различные химические добавки и активные минеральные компоненты, которые ускоряют или замедляют схватывание бетонной смеси, делают ее более пластичной и удобоукладываемой, ускоряют твердение бетона, повышают его прочность и морозостойкость, регулируют собственные деформации бетона, возникающие при его твердении, а также при необходимости изменяют и другие свойства бетона.

С увеличением возраста бетона повышаются его прочность, плотность, стойкость к воздействию окружающей среды. Свойства бетона определяются не только его составом и качеством исходных материалов, но и технологией приготовления и укладки бетонной смеси в конструкцию, условиями твердения бетона. Все эти факторы учитывают при проектировании состава бетона и производстве конструкций на его основе.

На органических вяжущих веществах (битум, синтетические смолы и т.д.) бетонную смесь получают без введения воды, что обеспечивает высокую плотность и непроницаемость бетонов. Многообразие вяжущих веществ, заполнителей, добавок активных минеральных компонентов и технологических приемов позволяет получать бетоны с самыми разнообразными свойствами.

Бетон является хрупким материалом: его прочность при сжатии в несколько раз выше прочности при растяжении. Для восприятия растягивающих напряжений бетон армируют стальными стержнями, получая железобетон. В железобетоне арматуру располагают так, чтобы она воспринимала растягивающие напряжения, а сжимающие напряжения передавались на бетон. Совместная работа арматуры и бетона обусловливается хорошим сцеплением между ними и приблизительно одинаковыми температурными коэффициентами линейного расширения.

Бетон предохраняет арматуру от коррозии.

Тяжелый бетон классифицируется по плотности на тяжелый, плотностью от 2000 до 2600 кг/м3 и особенно тяжелый, плотностью больше 2600 кг/м3. Марка тяжелого бетона по прочности на сжатие может достигать от М 50 до М 800, а класс бетона от В 3,5 до В 60.

Бетонные и железобетонные конструкции изготовляют либо непосредственно на месте строительства - монолитный бетон и железобетон, либо на заводах и полигонах с последующим монтажом на строительной площадке - сборный бетон и железобетон.

В зависимости от вида, назначения и особенностей эксплуатации бетонов, а также бетонных изделий применяются различные вяжущие вещества.

Применяются следующие виды цемента:

- портландцемент ПЦ;

- портландцемент быстродействующий БПЦ;

- портландцемент с минеральными и пластифицирующими добавками [2];

- шлакопортландцемент с добавками доменного граншлака в количестве 21...60% ШПЦ [2];

- шлакопортландцемент быстродействующий.

Заполнители [3] занимают в бетоне до 80 % объема и оказывают влияние на свойства бетона, его долговечность и стоимость. Введение в бетон заполнителей позволяет резко сократить расход цемента, являющегося наиболее дорогим компонентом. Кроме того, заполнители улучшают технические свойства бетона. Заполнители создают в бетоне жесткий скелет и примерно в 10 раз, по сравнению с цементным тестом уменьшает усадку бетона. Жесткий скелет из высокопрочного заполнителя несколько увеличивает прочность и модуль деформации бетона, уменьшает деформации конструкций под нагрузкой, а также ползучесть бетона - необратимые деформации, возникающие при длительном действии нагрузки. Заполнители создают в бетоне жесткий скелет и, примерно, в 10 раз по сравнению с цементным тестом уменьшает усадку бетона, способствуя получению более долговечного материала.

Пористые естественные и искусственные заполнители, обладая малой плотностью, уменьшают плотность легкого бетона, улучшают его теплотехнические свойства. В специальных бетонах (жаростойких, для защиты от радиации и др.) роль заполнителя очень высока, так как его свойства во многом определяют специальные свойства этих бетонов.

В бетоне применяют крупный [4] и мелкий заполнитель [5, 6]. Крупный заполнитель (более 5 мм) подразделяют на гравий и щебень. Мелким заполнителем в бетоне является естественный или искусственный песок.

Заполнители для бетонов бывают различных видов, природные или искусственные: песок, щебень, гравий. Их свойства регламентируются соответствующими ГОСТами, техническими условиями, другими нормативными документами.

Щебень гранитный должен соответствовать требованиям ГОСТ 8267-93 "Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия".

В качестве мелкого заполнителя применяется кварцевый песок, удовлетворяющий требованиям ГОСТ 8736-93 "Песок для строительных работ. Технические условия".

Различают рядовой заполнитель, содержащий зерна различных размеров, и фракционированный, когда зерна заполнителя разделены на отдельные фракции, включающие зерна близких между собой размеров, например 5...10 мм или 20...40 мм. Заполнитель характеризуется наименьшей и наибольшей крупностью, под которыми понимают размеры наименьших или наиболее крупных зерен заполнителя.

Вода. Источником для приготовления бетонной смеси является обычная питьевая вода. Качество воды удовлетворяет требованиям ГОСТ 23732-80 "Вода для бетонов и растворов. Технические условия".

Добавки. Для улучшения физико-механических свойств бетонов и растворов, а также по технико-экономическим соображениям широко применяют различные добавки к вяжущим. Вводят их в бетономешалку в виде сухих порошков или водных суспензий и растворов.

В зависимости от назначения добавки делят на активные, минеральные, добавки-наполнители, поверхностно-активные, пено- и газообразователи, ускорители твердения и замедлители схватывания, противоморозные.

Одним из важнейших направлений, совершенствования технологии бетона и железобетона являются применение химических добавок, обеспечивающих сокращение расхода цемента, энерго- и трудоемкости технологических процессов.

вяжущее бетон смесь



Задание 1.

Основные показатели строения порового пространства бетона. Способы их определения

Прежде всего, остановимся на классификации пор по их происхождению.

Образование основного объема пор в бетоне связано с избыточным количеством воды, которое вводится в бетонную смесь для придания ей необходимой подвижности. Объем такой воды зависит от водоцементного отношения, содержания воды и цемента, степени гидратации и других факторов. В пределах колебаний расхода воды от 160 до 240 л/м и цемента от 300 до 600 кг/м3 , объем свободной воды в затвердевшем бетоне в среднем составляет от 5 до 20% от его объема. Эти поры образуют в цементном камне и бетоне систему сообщающихся капилляров, поэтому их часто называют капиллярными. Размер капиллярных пор колеблется от 0,1-1 до 20-50 мкм и более. В отличие от пор цементного геля (подробно рассмотренных в гл. 2), которые характеризуются непрерывностью, капиллярные поры могут иметь прерывистую структуру, что положительно влияет на снижение проницаемости бетона и повышение его долговечности.

В зависимости от условий твердения бетона и капиллярные поры могут быть заполнены либо водой, либо воздухом.

Образование в бетоне воздушных пор (кроме обезвоживания указанных выше групп пор) может быть вызвано несколькими причинами. В бетонной смеси всегда содержится некоторое количество воздуха, который был вначале адсорбирован на поверхности зерен цемента и заполнителей и при перемешивании не был удален вследствие неполного смачивания поверхности зерен либо введения специальных (воздухововлекающих) добавок. Эти воздушные поры обычно имеют сферическую форму и размеры в среднем от 25 до 500 мкм и более. Объем воздушных пор редко превышает 5% от объема бетона. Кроме того, в бетонных смесях (особенно жестких) при их уплотнении возможно защемление дополнительного количества воздуха, распределенного в бетоне весьма случайно, поэтому эти пустоты снижают однородность материала и ухудшают его свойства.

В результате различных деструктивных процессов возможно разрыхление структуры бетона и образование дополнительного порового пространства, которое обычно заполняется воздухом (если нет прямого контакта с водой).

Методы определения структуры порового пространства цементного камня и бетона.

Из дифференциальных параметров наиболее часто применяют функцию распределения объема пор по размерам (r) = и различные условные размеры, такие, как средний, эффективный, гидравлический, максимальный и тому подобные радиусы пор. Кроме того, к дифференциальным могут быть отнесены параметры, характеризующие геометрические характеристики пор: форму и взаимное расположение пор и капилляров, их прямолинейность, извилистость, замкнутость, направленность и т. д.

Характеристики удельной поверхности в зависимости от применяемого метода не получили определенных названий, так как при использовании даже одного метода, например БЭТ, в зависимости от вида получают совершенно различные результаты.

Из всех перечисленных параметров поровой структуры цементного камня и бетона наиболее важны и информативны характеристики истинной и кажущейся интегральной и дифференциальной пористости, так как именно они, с одной стороны, оказывают наибольшее влияние на важнейшие физико-механические свойства бетона и, с чувствительны к изменениям технологических факторов. Направленно изменяя эти параметры, можно получать материал с заданными свойствами.

Изложенное выше позволяет констатировать, что бетон по своей структуре является сложным композиционным капиллярно-пористым материалом. Структура бетона активно влияет на все его свойства, поэтому все вопросы технологии бетона необходимо рассматривать с учетом структуры материала.

Методы этой группы наиболее многочисленны и широко используются как при проведении научно-исследовательских работ, так и в производственных целях. Представлены они в основном методами физического и физико-химического анализа. Эти методы можно подразделить на две группы: методы, позволяющие дифференцировать поры по радиусам в зависимости от занимаемого ими объема, и методы, позволяющие определять значения общего объема пор.

Методы определения пористости цементного камня и бетона

Под истинной (полной) пористостью понимают суммарный объем порового пространства материала, высушенного при температуре 25 °С в вакууме при остаточном давлении 66,6 Па (0,5 мм рт. ст.). Наиболее простым методом определения истинной пористости является расчетно-экспериментальный метод Ле Шателье, основанный на определении объемной массы высушенного материала и его плотности.

Под открытой (или кажущейся) пористостью понимается суммарный объем всех пор материала, соединяющихся между собой и с поверхностью материала и доступных определению данным методом испытания. Для этого параметра характерна его зависимость от принятой методики определения объема порового пространства и соответственно условий подготовки образцов, что является большим недостатком, приводящим к несопоставимости результатов исследований поровой структуры материалов, проводимых различными методами. Поэтому необходимо всегда сопровождать экспериментальные данные о структуре порового пространства указаниями о методике, по которой они получены. С другой стороны, большинство из широко применяемых методов, которые описаны ниже, дают возможность получить хотя и относительные, но достаточно информативные данные о структуре порового пространства цементного камня и бетона.

Под условно замкнутой пористостью понимается разность между истинной и открытой пористостью, т. е. объем пор, недоступных данному методу определения.

Переходя параметрам структуры, к которым относятся параметры, характеризующие размеры пор и распределение всего объема пор по размерам, необходимо отметить относительную условность этих параметров. Эта условность связана с тем, что во всех методах определения распределения объема пор по размерам принимаются упрощенные модели структуры. Наиболее моделью пор цементного камня и бетона является прямой цилиндрический капилляр. А так как реальные поры никогда такой формы не имеют, то, естественно, что и параметры пористости, рассчитанные по этой модели, условны.

Задание 2.

Контроль качества бетона на предприятиях ЖБИ

Контроль качества бетона на производстве ведется по трем основным направлениям, предусматривающим проведение:

1) предварительных испытаний строительных материалов и подбор состава бетона;

2) контрольных проверок качества строительных материалов и бетона;

3) повседневного контроля технологии, соблюдения правил и норм по приготовлению бетонной смеси.

В соответствии с этими требованиями работа по контролю качества бетона распадается на две части: контроль периодический и контроль повседневный.

Периодический контроль в производственных условиях предусматривает проведение:

- контроля приемки, правильного размещения на складах, транспортирования и выдачи составляющих материалов и надзора за соблюдением технических правил их хранения (особенно цемента);

- проверки качества составляющих материалов для приготовления бетонной смеси, отбора проб немедленно по прибытии на склад новой партии материалов и их испытания в соответствии с требованиями действующих стандартов;

- подбора состава бетона до начала работ, а также при каждом изменении задания состава бетона и применении новой партии материалов, отличной от предыдущей, на которую уже был сделан подбор состава и которую надо изменить;

- проверки всех мерных приспособлений для дозировки материалов, правильности показания шкал, счетчиков и иных приспособлений местных устройств;

- проверки правильности работы механизмов и приспособлений для приготовления бетонной смеси, а при необходимости и установления правил их использования;

- выбора, а в дальнейшем и периодической проверки рационального режима бетоносмесительных машин в соответствии с указанием каталога или технических условий на производство бетонных работ;

- проверки степени загрузки бетономешалок, продолжительности перемешивания бетонной смеси, скорости вращения барабана;

- контроля качества бетонной смеси в соответствии с требованиями действующих стандартов и технических условий;

- инструктажа всего состава рабочих, обслуживающих дозировку материалов и работу бетономешалок.

Повседневный контроль производится по следующим направлениям:

- проверка влажности заполнителей не реже 1 раза в смену и корректировка дозировки воды в бетонной массе при изменении влажности заполнителей;

- контроль подготовки заполнителей - их промывка и правильность рассева (если он должен производиться) ;

- проверка дозировки составляющих бетонной смеси - не реже 2 раз в смену. В целях контроля дозировки материалов ежедневно записывается на специальной доске, повешенной у бетономешалки, дозировка составных частей бетонной смеси и водоцементное отношение на данную смену;

- проверка исправности, чистоты и степени загрузки бетономешалок, времени перемешивания и подвижности бетонной смеси при выходе ее из бетономешалок не реже 2 раз в смену, а в зимнее время - проверка температуры бетонной смеси при выходе из бетономешалок и температуры наружного воздуха.

Контроль качества бетонной смеси не исключает необходимости проверки качества применяемого цемента и заполнителей, подбора состава бетона, а также контроля за приготовлением бетонной смеси.

Необходимо отметить, что приготовление бетонной смеси без предварительного подбора его состава не разрешается. При подборе состава бетона допускается руководствоваться активностью цемента, установленной ускоренным методом испытаний, при условии, что марка цемента гарантируется заводом-изготовителем. Отбор проб бетонной смеси на установках и заводах для изготовления контрольных образцов производится из замеса бетономешалки при отпуске бетонной смеси. Причем, пробы отбираются от бетонной смеси каждой марки, изготовленной на одних и тех же материалах. Количество серий образцов бетонной смеси каждой марки назначается из расчета одной серии (не менее 3 образцов-близнецов, т. е. образцов, взятых из одной и той же бетонной смеси) на установленный соответствующими инструкциями объем работ от 20 до 250 м3 приготовленной смеси. Взятые образцы испытываются для определения марки бетона, как правило, через 28 суток, а образцы бетонной смеси, приготовленной на глиноземистом цементе, через 3 суток.

Образцы представляют собой кубики с длиной ребра, обычно равной 200 мм, но в зависимости от крупности заполнителя образцы могут иметь длину ребра 100, 150 и 300 мм. Испытание образцов производится на специальном прессе. Подсчет прочности ведется в соответствии с указаниями ГОСТ и Технических условий. Текущий повседневный контроль прочности бетона по результатам испытаний контрольных образцов преследует цель немедленного устранения дефектов приготовления бетонной смеси.

Заводы-изготовители бетонной смеси гарантируют соответствие ее с требованиями ГОСТ, составляя паспорт на каждый вид бетонной смеси и при каждом изменении марки бетона. В паспорте указывается: наименование и адрес завода-изготовителя; номер и дата выдачи паспорта; количество бетонной смеси в кубических метрах; вид, марка и расход цемента на 1 м3 бетонной смеси; крупность щебня или гравия; подвижность и удобоукладываемость бетонной смеси; марка бетона и номера контрольных образцов. Каждая машина или одновременно прибывающая группа автомашин с бетонной смесью сопровождается накладной в двух экземплярах с указанием номера паспорта и марки бетонной смеси. В число операций по контролю за качеством бетона входит и проверка наличия паспорта для бетона заводского изготовления.

Задание 3.

Рассчитать состав бетонной смеси для тяжелого бетона по методу Ахвердова Км.r.=0,25 для стеновой панели с содержанием арматуры не более 1%, работающих при относительной влажности ? 60%. Уплотнение вибрацией ОК=2-5 см, допускаемый расход цемента 225 кг/м3.

Исходные данные:

- Бетон класса С40/50;

- Мелкий заполнитель - речной песок:

Насыпная плотность - сп=1550 кг/м3;

Плотность в виброуплотненном состоянии - сп.в.=1830 кг/м3;

Частные осадки на ситах с размером отверстий:

2,5мм = 25%;

1,25мм = 20%;

0,63мм = 35%;

0,315мм = 5%;

0,16мм = 10%;

Ост. = 5%.

- Крупный заполнитель - гранитный щебень:

Насыпная плотность - ск=1448 кг/м3;

Плотность в виброуплотненном состоянии - ск.в.=1648 кг/м3;

Частные осадки на ситах с размером отверстий:

40мм = 8%;

20мм = 20%;

10мм = 50%;

5мм = 20%;

Ост. = 2%.

- Насыпная плотность цемента - сц=1450 кг/м3;

- Истинная плотность цемента - си=3108 кг/м3;

- Кн.г =0,25

- Содержание арматуры ? 1%

- Относительная влажность W ? 60%

- ОК=2-5 см

- Допустимый расход цемента - 225 кг/м3

Методика расчета состава бетона:

1. Определение минимальной пустотности смеси заполнителей.

Исходя из заданных значений насыпной плотности песка и щебня в виброуплотненном состоянии, их плотности зерен и пустотности в виброуплотненном состоянии найдем:

а) максимальную насыпную плотность смеси (ссм.в., кг/м3) заполнителей в виброуплотненном состоянии:

где Пк.в. - пустотность крупного заполнителя,

сп.в. и ск.в. - насыпная плотность песка и крупного заполнителя, соответственно

б) максимальную плотность смеси зерен заполнителей (ссм, кг/м3):

в) минимальный объем пустот (м3) смеси заполнителей:

г) построение графика изменения пустотности смеси заполнителей в зависимости от объемов песка и щебня в смеси на 1м3 смеси заполнителей:

По оси ординат откладываем значения объемов пустот, а по оси абсцисс - объемы песка в пределах до 1,0м3 и крупного заполнителя, имея в виду, что в интервале от Vп=0 до Vп=Vп.к., Vк=1,0м3. Остальной отрезок оси объемов щебня (1,0м3…0) делим на 10 равных частей. Отложив по оси ординат Vп.к., Vп.см. и Vп.п. соответственно при Vп=0, Vп=Vп.к. и Vп=1 и соединив ординаты прямолинейными отрезками, получим ломаную кривую, которая покажет закон изменения Vп.см. (пустотности смеси) в зависимости от объемов смеси сухих заполнителей.

Имея график пустотности смеси заполнителей, можем приступить к проектированию оптимального состава бетона по заданным характеристикам - удобоукладываемости бетонной смеси и прочности бетона.

2. Определим оптимальный объем пустот смеси заполнителей.

По графику принимаем Vп.см. на участке вправо от минимального значения Vп.см. и соответствующие ей Vк и Vп. Величину принятой оптимальной пустотности смеси вибрированного бетона получим при соблюдении условия

Для виброштампованного и прессованного бетона объем крупного заполнителя должен быть равным 0,6м3 на 1м3 бетона.

3. Вычислим суммарную площадь поверхности зерен крупного заполнителя Sк и песка Sп (м2) определим расчетным путем с учетом процентного содержания каждой фракции заполнителей и величины ее удельной поверхности:

где П1 и К1 - соответственно масса песка и щебня в смеси (кг);

4. Определим объем цементного теста (м3) для приготовления 1м3 бетонной смеси и выход бетона:

где (м3), что соответствует выходу бетона при увеличении его объема на объем смазки.

5. В связи с тем, что объем бетона вследствие раздвижки зерен заполнителей цементным тестом получается больше 1м3, необходима корректировка расхода песка и щебня:

6. Определим общую водопотребность заполнителей (кг):

где Bпi и Вщi - водопотребность отдельных фракций песка и щебня.

7. Определим количество воды, адсорбирующейся на поверхности заполнителей (кг):

где Bп.адi и Вк.адi - количество адсорбированной воды отдельных фракций песка и крупного заполнителя.

8. Вычислим расход цемента (кг) для приготовления 1м3 бетонной смеси:

где си - приведенная плотность цемента, кг/м3: ;

Х - относительное водосодержание цементного теста: ;

- водоцементное отношение цементного теста в бетонной смеси.

9. Определим водоцементное отношение бетонной смеси:

10. Определим прочность бетона (МПа) при приготовлении бетонной смеси обычными способами и уплотнением кратковременной вибрацией, вибрацией с пригрузом, виброштампованием, т.е. когда не вызывается активация цементного теста:

где Кпер - переходный коэффициент для счета результатов определения марки цемента от жестких растворов к пластичным по ГОСТ 310.4-81, принимаемый в зависимости от водопотребности цемента;

Кз - коэффициент, учитывающий вид крупного заполнителя (для щебня Кз=1,13);

Rц - активность цемента, МПа.

11. Уточняем объем цементного теста:



12. Вычислим величину осадки стандартного конуса (см):

где сб.см. - средняя плотность бетонной смеси, принимаемая равной 2,4 т/м3.

Если осадка конуса получается больше требуемой, необходимо уменьшить величину Х, если же меньше требуемой, то следует вводить добавку цемента Дц.

Путем подбора получаем величины Дц и проверяем объем бетона в плотном теле.

13. Уточняем выход бетонной смеси:

14. Определим расход материалов на 1м3 бетона (кг):

Поскольку Vб больше 1м3, то расход материалов на 1м3бетона составит:

- цемента

- песка ;

- крупного заполнителя ;

- воды .

Расчет состава бетона:

1. Минимальная пустотность смеси заполнителей:

Рис.1. Изменение пустотности смеси заполнителей.

2. Найдем оптимальную пустотность смеси заполнителей (Рис.1.)

Принимаем Vп.см=0,291 и, соответственно:

Vп = 0,42м3; Vк = 0,922 м3;

П1 = 1830·0,42 = 769 кг; К1 = 1648·0,922 = 1519 кг.

3. Суммарная площадь поверхности зерен заполнителей:

4. Объем цементного теста для приготовления 1м3 бетонной смеси и выход бетона:

5. Корректировка расхода песка и щебня по выходу бетона:

6. Общая водопотребность заполнителей:

7. Количество воды, адсорбированной на поверхности зерен заполнителей:

8. Расход цемента для приготовления 1м3 бетонной смеси при Х=1,2:

9. Водоцементное отношение бетонной смеси:

10. Определим проектную прочность бетона:

11. Уточняем объем цементного теста при Дц=2,7:

12. Вычислим величину осадки стандартного конуса:



13. Уточняем выход бетонной смеси:

14. Расход материалов на 1м3 бетона:

- цемента:

- песка:

- крупного заполнителя:

- воды:



Литература

Баженов О.М. Технология бетона. Учебник для Вузов строительной специальности. - М.: АСВ, 2003. - 500 с.

ГОСТ 10178-85. Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия.

Технология заполнителей бетона: Учеб. для строит. вузов / С.М. Ицкович, Л.Д. Чумаков, Ю.М. Баженов. - М.: Высш. шк., 1991. - 272 с.

ГОСТ 8267-93 "Щебень и гравий из плотных горных пород для строительных работ. Технические условия".

ГОСТ 8735-88. Песок для строительных работ. Методы испытаний.

ГОСТ 8736-93. Песок для строительных работ. Технические условия.

Размещено на http://www.allbest.ru