Расчет начального состава тяжелого бетона по методу абсолютных объемов 2

1





ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СПЕЦИАЛЬНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

ВОЕННО-ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ



Кафедра №23  «Строительные конструкции»









Дисциплина «Технология конструкционных материалов»

Контрольная работа по теме: «Расчет начального состава тяжелого бетона по методу абсолютных объемов».













Составил: С.В. Грамович

студент гр.Дз-16

Проверил: п/п-к В.А. Борченко











г. Балашиха, 2009 г.



Вариант №9

ЗАДАНИЕ:

Определить начальный состав бетона (расходы материалов на 1 куб.м бетона) и выразить его в частях по массе и объему.

Определить расчетную среднюю плотность свежеуложенного бетона и расчетный коэффициент выхода бетона.

Исходные данные принять по таблице 4.



Расчет начального состава тяжелого бетона по методу абсолютных объемов.



Исходные данные:

hq=12 см – подвижность;

D=70мм – крупность заполнителя;

Mf=2.2 – модуль крупности песка;

ωnc=25% - нормальная густота цементного теста;

Rmu=17.9 МПа – расчетная прочность бетона, выраженная средним уровнем прочности;

Rc=45,9 МПа – активность цемента;

(Mw/Mc)max=0,58 – ограничение по водоцементному отношению;

Mc,min=260 кг/м3 – нормируемый минимальный расход цемента;

Mc,max=390 кг/м3 – нормируемый максимальный расход цемента;

ρS,S=1510 кг/м3 – насыпная плотность песка;

ρS=2640 кг/м3 – плотность песка;

ρS,g=1430 кг/м3 - насыпная плотность щебня;

ρm,g=2580 кг/м3 – средняя плотность щебня;

ρc=3110 кг/м3 – плотность цемента;

ρS,c=1290 кг/м3 – насыпная плотность цемента;

ρw=1000 кг/м3 – плотность воды;

φz=0,2% - рекомендуемая дозировка добавки;

содержание добавки CaCl2 - 2% от массы цемента.



Решение:

1) Определить водоцементное отношение Mw/Mc:

а) из условия обеспечения прочности бетона и при Mw/Mc ≥ 0,4

     k1Rc

Mw/Mc =                               ,

        Rmu + 0.5 k1Rc

 где k1 – коэффициент, определяемый по табл. 1, k1=0,6.

(Mw/Mc) = 0,6∙45,9/(17,9+0,5∙0,6∙45,9)= 0,869;

б) проверить выполнение условия обеспечения плотности бетона

(Mw/Mc=0,869) ≥ ((Mw/Mc)max=0,58).

Так как не выполняется, то назначаем (Mw/Mc)= 0,58.



2) Определить расход воды Mw , исходя из подвижности hq=10 см,

Mw = a0 + a1hq ,

где a0 и a1 – коэффициенты, определяемые по табл. 2,

 a0=167; a1=1,97.

Mw =167+1,97∙12=191 кг/м3.



3) Определить расход цемента и добавки:

    Mw

Mc =                   ,

    Mw/Mc

Mc = 191/0,58=329 кг/м3.



Сравнить с нормируемыми минимальным Mc,min и максимальным Mc,max расходами цемента, проверяя выполнение неравенства



Mc,min < Mc < Mc,max.



                 250 кг/м3 < 329 кг/м3 < 390 кг/м3



Неравенство выполняется.



Определить расход добавки ЛСТМ-2:



Мz1 = φz1 ∙ Mc/100



                Мz1 = 0.2∙329/100 = 0.66 кг/м3     

  

Определить расход добавки - ускорителя CaCl2:

Мz2 = φz2 ∙ Mc/100

                Мz2 = 2∙329/100 = 6,6 кг/м3    



4) Определить расход крупного заполнителя:

1

Mg =                                  ,

                                                    αnS,g    +     1

                                                     ρS,g             ρm,g

где α – коэффициент раздвижки, определяемый по табл. 3

(по линейной интерполяции α = 1,4)

       ρS,g

nS,g = 1-                  ,

       ρm,g

nS,g = 1-1430/2580 = 0,45;



Mg = 1/(1,4∙0,45/1430+1/2580) = 1220 кг/м3.



5) Определить расход мелкого заполнителя:

                                                Mс       Mw       Mg

                             MS = 1 -            +          +                 ρS ,

                                                 ρc         ρw       ρm,g



MS = (1- (329/3110+191/1000+1220/2580))∙2640 = 607 кг/м3.



6) Определить расчетную среднюю плотность свежеуложенного бетона:

ρm,d = Mc + Mw + MS + Mg + Мz1 + Мz2;



 ρm,d = 329+191+607+1220+0,66+6,6 = 1227 кг/м3.



7) Начальный состав бетона в частях выражаем соотношениями:

                                               Mс     MS        Mg

по массе                     :         :         = 1 : x : y  и  Mw/Mc;

                                              Mс      Mс        Mс



       1 : 607/329 : 1220/329 = 1 : 1,84 : 3,7;



                                              Vс        VS        Vg

по объему                  :         :         = 1 : x : y  и  Mw/Mc

                                              Vс        Vс        Vс



                                                         xρS,c         yρS,c

или 1 : x / : y / = 1 :            :            = 1 : x : y  ;

                                                          ρS,S          ρS,g



         1 : 1,84∙1290/1510 : 3,7∙1290/1430 = 1 : 1,57 : 3,33



8) Определяем расчетный коэффициент выхода бетона

1

β =                              ,

VS,c + VS,S + VS,g



              1

                или                         β =                                            ,

                                                        Mс     +   MS    +    Mg

                                                        ρS,с           ρS,S             ρS,g



β = 1/(329/1290+607/1510+1220/1430) = 0,66.





Результаты расчета начального состава бетона



Компонент

Расход компонента, кг/м3

Цемент

329

Песок

607

Щебень

1220

Вода

191

Добавка ЛСТМ-2

0,66

Добавка CaCl2

6,6









Список используемой литературы:

ГОСТ 27006-86 (2006) «Бетоны. Правила подбора состава».

Руководство по подбору составов тяжелого бетона, НИИЖБ, 1979 г.

Учебник «Строительные материалы» под редакцией Микульского В.Г., АСВ, М., 2000 и последующие издания.

Рыбьев И.А. «Строительное материаловедение», ВШ, М., 2002.

М.П. Колесниченко, В.Б. Тихонов, В.А. Борченко «Методические указания для студентов заочной формы обучения по специальности «Промышленное и гражданское строительство» по дисциплине «Технология конструкционных материалов»», Балашиха-2009.