Характеристика
заполнителей бетона
|
А
|
Высококачественные
Рядовые Пониженного качества
|
0.65
0.60 0.55
|
Примечание:
Высококачественные материалы: щебень из плотных
горных
пород высокой прочности, песок оптимальной крупности и
портландцемент
высокой активности; заполнитель чистый, промытый, фракционированные,
с оптимальным зерновым составом смеси фракций.
Рядовые материалы: заполнители среднего
качества, в том числе гравий, отвечающие
требованиям стандарта, портландцемент средней активности и
высокомарочный
шлакопортландцемент.
Материалы пониженного качества: крупный
заполнитель низкой активности и мелкие
пески, цементы низкой активности.
Из начальных условий нам известно, что дается
высококачественный бетон, для которого коэффициенты А равен 0.65 (см.таб.№1.2);
Т.кВ/Ц>0.4 (рис.№1), имеем Rб = ARц
(Ц/В −
0,5);
Рассчитая, Ц/В с помощью уравнения
Боломея-Скрамтаева, получаем:400=0,65*500(Ц/В-0,5)
Ц/В=1,73
4. Расчет расхода воды
Расход воды определяют в зависимости от
требуемой удобоукладываемости смеси и крупности заполнителя.
Подвижность - способность бетона перемещаться
под действием собственного веса.
Согласно таблицам СНИП(см.таб.№1.3) и исходным
данным (ОК=1-2 см.,Dнаиб=13-20
сек.), в зависимости от вида конструкции, определим расход воды (Вп)
1 м3 бетона , при наибольшей крупности.
Вп=150
кг.
Таблица №1.3. Расход воды на 1 м3.
. Корректировка расхода воды по
водопотребности песка
Если Вп>7% ,то на каждый процент
+5 л., а если Вп<7% , - 5 л.
Исходя из исходных данных Вп=8%,
следовательно, Вп(отк.)=155 кг.
. Расчет расхода цемента
Ц=(Ц/Вп)Вп(отк.)
Ц=268.15 кг/м3
Таблица №1.4. Значение минимально допустимого
расхода цемента
Исходя из приведенных данных в таблице, за
расход цемента берется значение приближенное к полученному, т.е Ц=240 кг/дм3.
. Расчет расхода заполнителя
Расчёт расхода заполнителей определяют, опираясь
на следующие предположения:
а) объём плотно уложенного бетона, принимаемый в
расчёте равным 1 м3 или 1000 дм3, без учёта воздушных пустот слагается из
объёма зёрен мелкого и крупного заполнителей и объёма цементного теста,
заполняющего пустоты между зёрнами
заполнителей. Это положение выражается уравнением абсолютных объёмов
Ц/ρц
+ В/ ρв
+ П/ ρп
+ К/ ρк
= 1000;
б) пустоты между зёрнами крупного заполнителя
должны быть заполнены цементно-песчаным раствором с некоторой раздвижкой зёрен.
Ц/ρц
+ В/ ρв
+ П/ ρп=
ККр.з.Ппуст.к/ ρнас.к
ρц
, ρв
, ρп
, ρк
- плотность этих материалов (кг/м3); ρнас.к
- насыпная плотность крупного заполнителя, (кг/м3); Ппуст.к
- пустотность крупного заполнителя в насыпном состоянии в долях единицы объёма,
вычисляемая по формуле:
Ппуст.к =1-ρнас.к/ρк,
Кр.з.- безразмерный коэффициент
раздвижки зёрен крупного заполнителя цементно-песчаным раствором
Расход крупного заполнителя вычисляется по
формуле:
К=
Vц.теста=
Ц/ρц
+ В/ρв
Vц.теста=227.72
кг/ м3
Ппуст=1-ρнас/ρ
Ппуст=0.44
Кр.з. найдем из графика (см.рис.№2)
Кр.з.=1.25
Щ=1000/((Крз*Ппуст/ρнас.щ)+1/ρщ)
Щ=1487 кг
П=[1000-((Ц/ρц)+(Щ/ρщ)+Вв)]*ρп=915
П=855 кг
Рис.№2. Значения Крз′
для пластичных бетонных смесей.
8. Номинальный (лабораторный) состав
бетона по массе и по объёму
Состав бетона удобно представить в относительных
единицах по массе или объёму. За единицу при этом принимают
массу
(объём) цемента, выражая количество других компонентов по отношению к цементу.
Расходные материалы:
Ц=240 кг.
П=855
кг
Щ=1487кг.
Вп(отк.)=155
кг
∑М=2737 кг
Состав бетона по массе:
где Ц, В, П, К - расходы цемента, воды, песка и
крупного заполнителя в кг на 1 м3 бетона.
В/Ц=0.64
Состав бетона по объему:
где -
расходы цемента, воды, песка и крупного заполнителя в кг/м3 бетона.
, ,
м3
м3
м3
В/Vц=0.64
9. Рабочий состав бетона по массе и по
объёму
Расчёт состава бетона производят исходя из
условия, что заполнители находятся в сухом состоянии. Полученный состав бетона
называют лабораторным. В действительности песок и крупный заполнитель всегда
содержат некоторое количество воды, что необходимо учитывать при назначении
рабочего состава бетона. В этом случае определяют влажность заполнителей и
учитывают содержащуюся в них воду при дозировке компонентов (масса заполнителей
будет несколько больше, чем в лабораторном составе, а воды настолько же
меньше).
Ц=Цр
Пр=
Щр=
Вр= Вп(отк.) - -
где Wп - влажность песка;
Wщ - влажность щебня,
- количество воды
содерж. в песке,
- количество воды
содерж. в щебне.
Цр=240 кг
Пр=880.65 кг
Щр=1501.87 кг
Вр=114.48 кг
∑М=2737 кг
Состав бетона по массе:
Вр/Цр=0.47
Состав бетона по объему:
Vр.п.=
Vр.щ.=
Vр.ц.=
ρнас.п.р=
ρнас.п+
ρнас.щ.р=
ρнас.щ+
ρнас.п.р=1.59
кг/ м3
ρнас.щ.р=1.54
кг/ м3
Vр.п=553.86
м3
Vр.щ=975.24
м3
Vр.ц=240
м3
Вр/Vр.ц.=0.47
. Расчет коэффициента выхода бетона
β=0.6…0.7
β=0.601
11. Рассчитать расход материала на объем
бетономешалки (один замес)
Vб=2500
л.
ЦVб.м=
кг
ПVб.м=
кг
ЩVб.м=
ВVб.м=
кг
б -
объем бетономешалки, ЦVб.м,
ПVб.м,
ЩVб.м
- расход цемента, воды, песка и крупного заполнителя на замес бетономешалки
вместимостью Vб
(кг).
. Рассчитать ожидаемую прочность в
возрасте 12-65 суток
Rn=R28lg(n)/lg(28)
В 12 суток ожидаемая прочность будет составлять:
12=R28lg(12)/lg(28)=299.77МПа;
В 65 суток ожидаемая прочность будет составлять:
65=R28lg(65)/lg(28)=503.58МПа
. Дорожный портландцемент
Наиболее подходящим цементом для наших условий
является дорожный портландцемент.
Дорожный портландцемент предназначается для
бетонных покрытий автомобильных дорог и аэродромов. Требования, предъявляемые к
этому цементу, вытекают из требований к бетонным дорогам и условий производства
дорожных работ. Дорожный цемент должен обладать высокой прочностью и
морозостойкостью, истираемостью и ударной вязкостью. Удовлетворение этих
требований достигается применением для бетонных дорог портландцемента
повышенной прочности (марки не ниже 400) с относительно невысоким содержанием
трехкальциевого алюмината (3CaO·Al2O3(C3A)) (не более 10%) наименее
морозостойкого минерала клинкера. Повышение предела прочности при изгибе
цемента наблюдается с увеличением содержания C3S
и С4AF.Сопротивление
истиранию заметно повышается с увеличением трехкальциевого силиката и
уменьшением двухкальциевого силиката. Последнее способствует также снижению
усадочным деформациям. Понижают
морозостойкость цемента активные минеральные добавки, поэтому применение
последних в дорожном портландцементе не допускается, за исключением доменных,
гранулированных шлаков в количестве не более 15% от массы цемента. При
строительстве дорог возникает необходимость транспортировать бетонные смеси на
значительное расстояние. При этом причинам начало схватывания дорожного
портландцемента должно наступать не ранее 2 ч (обыкновенного портландцемента не
ранее 45 мин.). В остальном свойства дорожного портландцемента аналогичны
свойствам обыкновенного цемента.
. Расчет плотности и пористость бетона
ρсух.=Ц+П+Щ+Вх.р.сух.(16-20%)
ρсух.=2582.16
кг/м3
Ппор=*100
Ппор=15.48%
15. Задача по теме "Бетоны"
Поднимет ли кран грузоподъемностью 10 т. бадью,
полностью наполненную бетонной смесью, если масса пустой бадьи 1 т. и
внутренние габариты 2.5x2.5x1
м. , а бетонная смесь имеет состав по массе 1:2:4 при В/Ц=0.55.
бетон замес песок пропаривание
Дано:
mбад=1000 кг
a=2.5 м b=2.5 м h=1 м P(m)=1:2:4 В/Ц=0.55 ρнас.п=1.55 кг/м3
ρнас.ц=1 кг/м3
ρнас.щ=1.5 кг/м3
ρнас.в=1 кг/м3
|
Решение:
(m)=
Ц/Ц=1б=6.25 м3
П/Ц=2 =Vρ
Щ/Ц=4
Ц=Ц
П=2Ц
Щ=4Ц
В=0.55Ц
Vп.=,
Vщ.=,
Vц.=,
Vв.=
Vп=1.29Ц,
Vц=Ц,
Vщ=2.6Ц
Vбет=
Vп+
Vщ+
Vц+
Vв
Vбет=5.44Ц
mбет=7.55Ц
mбет.=
Vбет.
ρбет
ρбет=
mбет./
Vбет.
ρбет=1.38
кг/м3 *103
mбет=
ρбет
Vбет.
mбет=8.625*103
кг
Исходя из расчетов mбет=8.625*103
кг и начальных условий mбад=1
т., грузоподъемность крана 10 т, делаем вывод, что масса груза, которого нужно
поднять крану, составляет 9625 кг, что меньше 10000 кг. Следовательно, кран
поднимет бадью с бетонной смесью.