Проектирование состава бетона. Проектирование производства двухслойной наружной стеновой панели 1ПСД 6.24.25-ПП-К

1.3.1.3 Проектирование состава бетона

Исходные данные:

Бетон –  B15 с ОК=2 см, R_б=19,3 МПа;

Цемент – ПЦ500 активностью R_ц=32,65 МПа, ρ_и=3100 кг/м³;

Крупный заполнитель – щебень гранитный, фракция 5-20, ρ_н=1435 кг/м³, ρ_и=2670 кг/м³;

Мелкий заполнитель – песок природный речной, модуль крупности 1,47, ρ_н=1543 кг/м³, ρ_и=2600 кг/м³.

1) Определяем водоцементное отношение В/Ц – отношение массы воды к массе цемента из условий получения требуемого класса бетона в зависимости от активности цемента и качества материалов по формуле:

                                ,                        (1.1)

где А=0,6 – коэффициент, учитывающий качество материала; R_ц - активность цемента, МПа; R_b – предел прочности бетона на сжатие, МПа.

.

2) Определяем расход  воды В, кг/м³ в зависимости от удобоукладываемости  бетонной   смеси,   вида   и   крупности   заполнителя ориентировочно или на основании предварительных испытаний В=190 кг/м.

3) Определяем расход цемента Ц, кг/м, по   известному В/Ц и водопотребности бетонной смеси:

                              Ц=ВВ/Ц ,                                                  (1.2)

где В=190 кг/м³ — расход воды; В/Ц — отношение массы воды к массе цемента.

Нормы расхода цемента не должны превышать типовые по СНиП 5.01.23-83. Для неармированных сборных изделий минимальная норма расхода цемента должна быть не менее 200 кг/м, для железобетонных изделий — не менее 220 кг/м³.

                              Ц=1900,66=289 кг.

4) Определяем расход крупного заполнителя Щ, кг/м³, по формуле:

                      ,                               (1.3)

где V_ПУСТ — пустотность щебня в рыхлонасыпанном состоянии;  - насыпная плотность щебня , кг/м³; — истинная плотность щебня , кг/м³; — коэффициент раздвижки зерен щебня.

                                  (1.4)

                       кг.

5) Определяем расход песка П, кг/м³ по формуле:

                      ,                             (1.5)

где Ц, В, Щ – расход цемента, воды, щебня в килограммах на 1 м³ бетонной смеси;  , , ,  - истинные плотности материалов, кг/м³.

                       кг.

В результате проведенных расчетов получаем следующий ориентировочный номинальный состав бетона, кг/м³:

Цемент………………………………289 кг;

Вода………………………………….190 кг;

Песок………………………………...680 кг;

Щебень………………………………1216 кг.

Плотность бетона:

  кг/м³.

6) Корректировка состава с учётом влажности заполнителей производится исходя из влажности шебня W_Щ=1% и влажности песка W_П=5% по массе.

Содержание воды в щебне:

                       кг.                          (1.6)

Содержание воды в песке:

                       кг.

Необходимое количество воды затворения:

 кг                         (1.7)

Итого:

Цемент………………………………289 кг;

Вода………………………………….144 кг;

Песок………………………………...714 кг;

Щебень………………………………1228 кг.

Плотность бетона:

 кг/м³.

7) Корректировка состава с учётом добавки.

Применяемая добавка – П-2. Является ускорителем твердения, сильным пластификатором II группы и ингибитором. Обладает также воздухововлекающим свойством. Добавляется в воду затворения в размере 0,5% от массы цемента в пересчете на сухое вещество. Полученный раствор имеет 10% концентрацию.

Расход материалов номинального состава после корректировки:

Цемент………………………………289 кг;

Вода………………………………….190 кг;

Песок………………………………...680 кг;

Щебень………………………………1216 кг.

Необходимое количество добавки в сухом виде:

                       кг.              (1.8)

Определяем расход материалов при уменьшении расхода цемента:

Уменьшаем расход цемента на 10% - 29 кг

Уменьшаем расход воды на 10% - 19 кг

Увеличиваем расход песка и щебня до 697 и 1245 соответственно.

Расход материалов на 1 м³ бетона с добавкой:

Цемент………………………………260 кг;

Добавка……………………………...1,4 кг;

Вода………………………………….171 кг;

Песок………………………………...697 кг;

Щебень………………………………1245 кг.

Плотность бетона:

 кг/м³.

1.3.2  Проектирование производства двухслойной наружной стеновой панели 1ПСД 6.24.25-ПП-К

1.3.2.1  Выбор вида бетона, технологических параметров и способов изготовления и уплотнения бетонной смеси

Согласно серии 1.832.1-10 выпуск 1 для двухслойных стеновых легкобетонных панелей повышенной заводской готовности для сельскохозяйственных зданий принимаем: для конструкционно-теплоизоляционного слоя – легкий бетон М50, ρ_б=800-1200 кг/м³; внутренний изолирующий слой – легкий бетон М200 ρ_б=1800 кг/м³; наружный фактурный слой – цементно-песчаный раствор М100 ρ=1800 кг/м³. Способ интенсификации процесса твердения – тепловой в туннельной камере. Панель является изделием повышенной заводской готовности (отпускная прочность – 100%).

1.3.2.2 Проектирование состава бетона

Конструкционно-теплоизоляционный слой

Исходные данные:

Бетон –  М50 (В 3,5) с ОК=4 см, кг/м³;

Цемент – ПЦ500 активностью R_ц=32,7 МПа, ρ_и=3100 кг/м³;

Крупный заполнитель – гравий керамзитовый, фракция 10-20, ρ_н=350 кг/м³,  =1,41 кг/л;

Мелкий заполнитель – песок природный речной, модуль крупности 1,47, ρ_н=1543 кг/м³, ρ_и=2600 кг/м³.

1) Определяем расход цемента в зависимости от заданной марки бетона, активности цемента, наибольшей крупности керамзитового гравия и удобоукладываемости бетонной смеси.

Для гравия с R_з.г=4,2 МПа при сдавливании в цилиндре согласно таблице 1.3 [4] соответствует марка гравия по прочности П75. По таблице 1.4 [4] для бетона марки 50 и гравия П75 рекомендуется ориентировочный расход