Агентство по образованию Российской Федерации
Санкт-Петербургский государственный горный институт им. Г.В. Плеханова
(технический университет)
Кафедра строительства горных предприятий
и подземных сооружений
Вариант №7
По дисциплине: Материаловедение
(наименование учебной дисциплины согласно учебному плану)
Тема: Подбор состава тяжелого бетона
ВЫПОЛНИЛ: студент гр. ВД-03 _____________ /Кононец Е. А./ (подпись) (Ф.И.О.)
ПРОВЕРИЛ: доцент ___________ / Трейнис В. В. /
(должность) (подпись) (Ф.И.О.)
Санкт-Петербург
2007
Цель работы: приобретение навыка подбора состава тяжелого бетона с наиболее рациональным соотношением между составляющими бетон материалами (цементом, водой, песком, щебнем или гравием), обеспечивающем требуемую удобоукладываемость бетонной смеси, приобретение бетоном заданной прочности в назначенный срок при наименьшем расходе цемента.
Исходные данные:
Класс бетона |
ОК, см |
Wп, % |
Wщ, % |
||||||
В-30 |
5-6 |
1,60 |
3,2 |
1,80 |
2,7 |
1,80 |
2,80 |
3 |
4 |
Ближайшая марка бетона по прочности – М 450
1. Расчет расхода составляющих бетонную смесь материалов методом абсолютных объемов:
Метод абсолютных объемов основан на допущении, что 1м3 уплотненной свежеприготовленной бетонной смеси состоит из абсолютно плотных объемов цемента, воды, песка и крупного заполнителя.
Для определения расхода материалов на 1 м3 бетонной смеси (или пробный замес) необходимо знать заданный класс прочности на сжатие (марку прочности) бетона; требуемую удобоукладываемость бетонной смеси; характеристики исходных материалов: вид и активность (марку) цемента – Rц, объемные насыпные массы зерен песка , щебня , цемента и их плотности соответственно , и, ; наибольшую крупность зерен крупного заполнителя и пустотность щебня Vпуст. щ, влажность песка Vп, и щебня Vщ.
, (1)
, (2)
Rц – марка цемента,
Rб – марка бетона,
А и А1 – коэффициенты, учитывающие качество материалов, для высококачественных заполнителей и цемента А=0,65, А1=0,43, для рядовых А=0,60, А1=0,40, заполнителей и цемента пониженного качества А=0,55, А1=0,37.
Для расчетов выбираем коэффициенты для высококачественных заполнителей и цемента А=0,65, А1=0,43
(3)
(4)
Ближайшая марка бетона по прочности М 450 марка цемента M600.
(3`)
(4`)
Водопотребность бетонной смеси, л/м3
Удобоукладываемость бетонной смеси |
Наибольшая крупность заполнителя, мм |
||||||
осадка конуса, см |
жесткость, с |
гравия |
щебня |
||||
10 |
20 |
40 |
10 |
20 |
40 |
||
0 |
150-200 |
145 |
130 |
120 |
155 |
140 |
130 |
0 |
90-120 |
150 |
135 |
125 |
160 |
145 |
135 |
0 |
60-80 |
160 |
145 |
130 |
170 |
155 |
145 |
0 |
30-50 |
165 |
150 |
135 |
175 |
160 |
150 |
0 |
15-30 |
175 |
160 |
145 |
185 |
170 |
155 |
1-2 |
- |
185 |
170 |
155 |
195 |
180 |
165 |
3-4 |
- |
195 |
180 |
165 |
205 |
190 |
175 |
5-6 |
- |
200 |
185 |
170 |
210 |
195 |
180 |
7-8 |
- |
205 |
190 |
175 |
215 |
200 |
185 |
9-10 |
- |
215 |
200 |
185 |
225 |
210 |
195 |
Примечания:
1. При использовании пуццолановых портландцементов расход воды увеличивают на 10 л/м3;
2. При использовании мелкого песка вместо среднезернистого расход воды увеличивают на 10 л/м3, а при использовании крупного песка расход воды уменьшают на 10 л/м3.
Для расчетов в качестве заполнителя мы выбираем щебень крупностью 40 мм. Осадка конуса по условию равна 5-6 см, исходя из таблицы водопотребность бетонной смеси равна 180 л/м3.
Расход цемента:
кг/м3
1) Сумма абсолютных объемов всех компонентов уплотненной смеси равна
1 м3 (1000л), т.е.:
,
где Ц, В, П, Щ – расход цемента, воды, песка, щебня;
2) Водоцементно-песчаный раствор заполняет пустоты в крупном заполнителе с некоторой раздвижкой его зерен, т.е.:
,
где Vпуст.г. – пустотность щебня в рыхлом состоянии:
,
где - средняя плотность гравия; - коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя.
.
Значения коэффициента a
Таблица №3
Расход цемента, кг/м3 бетона |
Осадка конуса, см |
|
1-4 |
5-10 |
|
200 |
1,18 |
1,22 |
250 |
1,22 |
1,28 |
300 |
1,28 |
1,34 |
350 |
1,34 |
1,40 |
400 |
1,40 |
1,48 |
500 |
1,48 |
1,60 |
Для жестких смесей при любых расходах цемента |
1,05-1,10 |
Т.к. осадка конуса 5-6 см, а расход цемента 300 кг/м3, то a=1,34.
Расход щебня:
кг/м3
Расход песка:
кг/м3
кг/м3
Коэффициент выхода бетона:
где Vц ,Vп,Vщ – расход сухих материалов на 1м3 бетонной смеси по объему, л
Производственный состав бетона вычисляют, принимая во внимание влажность заполнителя Wп (щ), %, в связи с чем количество воды несколько уменьшают:
;
для большего количества воды:
Вывод: В ходе выполнения данной расчетно-графической работы был подобран состав тяжелого бетона класса В30. В качестве составляющих бетонную смесь материалов были использованы вода (87,5 л/м3), щебень (1664 кг/м3), песок (430,5 кг/м3), цемент (300 кг/м3). Подобранный состав тяжелого бетона имеет вполне рациональное соотношение между составляющими бетонными материалами, которые способны обеспечить требуемую удобоукладываемость, приобретение бетоном заданной прочности в назначенный срок при наименьшем расходе цемента.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.