Свойства бетонов

Свойства бетонов

Министерство науки и образования Украины

Донбасский Государственный Технический Университет

Кафедра СГ и ГС

Курсовая работа

По дисциплине ”Строительные материалы и материалы подземных

сооружений”

Выполнил:ст.гр.ГИ-10-1

Войченко Г.О.

Проверил: Диденко М.А.

Алчевск2014

Исходные данные

1. Марка бетона R_б, МПа - 25(250 кГс/см²)

2. Подвижность бетонной смеси ОК, см - 5

3. Активность ПЦ, R_ц, МПа - 52 (520 кГс/см²)

4. Плотность ПЦ, р_ц.кг/ - 2950 (2,95 кг/дм )

5. Насыпная масса ПЦкг/м³ - 1670 (1,67 кг/дм³)

6. Насыпная масса песка , кг/м³ - 1520 (1,52 кг/дм³)

7. Плотность песка , кг/м³ - 2510 (2,51 кг/дм³)

8. Влажность песка W_п, % - 1

9. Модуль крупности песка М_к - 1,6

10.    Плотность щебня (гравия) , кг/ - 2570 (2,57 кг/дм )

11.Насыпная масса щебня (гравия) ,кг/ - 1510 (щебень) (1,51 кг/дм )

12.Наибольшая крупность щебня НКщ, мм - 40

13.Пустотность щебня V_ощ, % - 32

14.Влажность щебня V_о.щ, % - 2

15.Коэффициент качества заполнителей,  - 0,55

Содержание

Введение

Общие положения

Расчет и подбор состава обычного бетона

Переход от лабораторного состава бетона к производственному

Список использованной литературы

Введение

В настоящее время бетон широко применяется как в промышленном гражданском так и в шахтном строительстве. В шахтном строительстве бетон применяют при строительстве башенных копров, крепления стволов, капитальных и подготовительных горных выработок, как правило, в зоне установившегося горного давления. От качественно подобранного состава зависят механические свойства бетона. Отклонение от заданного состава может вызвать разрушение бетонных конструкций, что очень опасно и недопустимо, поэтому умение рассчитывать и подбирать состав бетона является важным при подготовке специалистов - шахтостроителей.

Общие положения

Состав бетонной смеси выражают в виде соотношения масс цемента, песка и щебня (гравия) с обязательным указанием водоцементного отношения В/Ц, т.е. отношения массы воды к массе цемента в свежеизготовленном бетоне.

При обозначении состава бетона количество цемента принимают за 1, поэтому в общем виде состав бетона можно выразить соотношением:

: х : у при В/Ц = z

где х, у - соответственно количества массовочастей песка и щебня (гравия), приходящихся на одну часть цемента;

z - цифровой показатель водоцементного отношения

Состав бетона можно обозначать другим способом - по расходу материалов на 1 м готовой бетонной смеси (например, цемента 250 кг, песка 850, щебня 1200, воды 160, итого 2660 кг).

Различают два состава бетона - номинальный (лабораторный), устанавливаемый для сухих материалов, и производственный (полевой) - для материалов в естественно влажном состоянии.

Рациональное соотношение составляющих бетон материалов должно обеспечивать: приобретение бетоном в установленный срок прочности, равной проектной; необходимую подвижность бетонной смеси с учетом характера конструкции, способа транспортировки смеси и метода ее уплотнения; возможно меньший расход цемента на 1 м³ бетона.

Нормами установлен следующий наименьший допускаемый расход цемента на 1 м³ бетона: для сооружений, находящихся на открытом воздухе или в воде -250 кг, для конструкций. находящихся внутри зданий - 220 кг, для бетона, уплотненного вибрированием - 200 кг.

Расчет и подбор состава обычного бетона

Определяем водоцементное соотношение для обеспечения заданной марки бетона

, откуда

Вычисляем весовое соотношение песка и щебня по формуле:

где  - насыпная масса мелкого заполнителя

 - насыпная масса крупного заполнителя

 - пустотность крупного заполнителя

а - коэффициент раздвижки зерен

бетон смесь состав конструкция

Рисунок 1. - Зависимость коэффициента раздвижки зерен щебня растворной смесью от расхода цементного теста на 1

Устанавливаем водопотребность (л) бетонной смеси по графику [2] при осадке конуса ОК = 5 см и крупности щебня 30 мм.

Рисунок 2 - График водопотребности пластичной бетонной смеси, изготовленной с расходом портландцемента 200-400 кг/м песка средней крупности и гравия наибольшей крупности 10, 20, 40, 70 мм.

В = 175 + 10 = 185 л

-увеличенный расход воды при применении щебня.

Вычисляем расход цемента, кг:

 кг

 кг

Определяем абсолютный объем цемента (л) в 1  бетонной смеси и заполнителей по формулам:

Определяем массу заполнителей (кг) в 1  бетонной смеси по формуле:

Количество песка будет равно:

Количество щебня:

Щ = 1859-481 = 1378

Масса бетонной смеси составит:

Ц + В + П + Щ = 253+185+481+1378=2297

Лабораторный состав материалов на 1  бетонной смеси:

цемент - 253 кг

вода - 185 кг

песок - 481 кг

щебень - 1378 кг

Переход от лабораторного состава бетона к производственному

Для определения производственного состава бетона необходимо учитывать влажность заполнителей. Для этого подсчитываем количество воды, находящейся в заполнителях, умножив массу заполнителя на процент его влажности.

 = 481=4,8 л

 = 13780,02=27,7л

Величину расхода воды в замесе надо уменьшить на количество воды, содержащейся в заполнителях, т. е.

Впроизв = 185-4,8-27,7=152,5л

Уменьшенную вследствие этого полную массу состава бетона возмещаем соответствующим количеством песка и щебня:

П = 481+481 кг

Щ=1378+1378 кг

Производственный состав бетона:

цемент - 253 кг

вода - 152кг

песок -485,8кг

щебень - 14141,7 кг

Проверка:  произв. =лабор

кг = 2297 кг

Коэффициент выхода бетонной смеси

Материалы, предназначенные для изготовления бетона, до перемешивания занимают объем, равный сумме их объемов в отдельности. Обозначим эту сумму (только сухих компонентов без воды) через 1+х0+у0, а объем полученной бетонной смеси через Vб.

В процессе перемешивания бетонная смесь уплотняется, так как пустоты в щебне заполняются песком, а пустоты в песке - цементным тестом. Полученный объем бетонной смеси будет всегда меньше суммы объемов первоначально загруженных материалов, что можно выразить неравенством:

б < 1 + х0 + у 0

Это выражение можно заменить равенством:

б = β *(1 + х0 + у0 )

где β - коэффициент выхода бетона

Зная расход материалов на 1м3 бетона, можно определить величину коэффициента выхода бетона:

где Ц, П, Щ - соответственно расход цемента, песка, щебня на 1 м3 бетона, л

Список использованной литературы

1.            Горчаков Г.И., Баженов Ю.М.. Строительные материалы. - М.: Стройиздат, 1986. - 687 с.

2.  Воробьев В.А. Строительные материалы. - М.: Выс. шк., 1979. - 382 с.

3.  Воробьев В. А. Лабораторный практикум по общему курсу строительных материалов. - М.: Высш. шк., 1978. - 246 с.

4.            Методичні вказівки до виконання курсової роботи з дисципліни «Будівельні матеріали і матеріали конструкцій підземних споруд» (для студ. спец.6.090300 денної і заочної форм навчання) / Укл. СМ. Фрумкша - Алчевськ: ДонДТУ, 2005. - 17 с.