Расчет начального состава тяжелого бетона по методу абсолютных объемов 2

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:

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

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

3. Исходные данные принять по таблице 4.

Расчет начального состава тяжелого бетона по методу абсолютных объемов.

Исходные данные:

h_q=12 см – подвижность;

D=70мм – крупность заполнителя;

M_f=2.2 – модуль крупности песка;

ω_nc=25% - нормальная густота цементного теста;

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

R_c=45,9 МПа – активность цемента;

(M_w/M_c)_max=0,58 – ограничение по водоцементному отношению;

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

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

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

ρ_S=2640 кг/м³ – плотность песка;

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

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

ρ_c=3110 кг/м³ – плотность цемента;

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

ρ_w=1000 кг/м³ – плотность воды;

φ_z=0,2% - рекомендуемая дозировка добавки;

содержание добавки CaCl₂ - 2% от массы цемента.

Решение:

1) Определить водоцементное отношение M_w/M_c:

а) из условия обеспечения прочности бетона и при M_w/M_c ≥ 0,4

k₁R_c

M_w/M_c = ,

R_mu + 0.5 k₁R_c

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

(M_w/M_c) = 0,6∙45,9/(17,9+0,5∙0,6∙45,9)= 0,869;

б) проверить выполнение условия обеспечения плотности бетона

(M_w/M_c=0,869) ≥ ((M_w/M_c)_max=0,58).

Так как не выполняется, то назначаем (M_w/M_c)= 0,58.

2) Определить расход воды M_w , исходя из подвижности h_q=10 см,

M_w = a₀ + a₁h_q ,

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

a₀=167; a₁=1,97.

M_w =167+1,97∙12=191 кг/м³.

3) Определить расход цемента и добавки:

M_w

M_c = ,

M_w/M_c

M_c = 191/0,58=329 кг/м³.

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

M_c,min < M_c < M_c,max.

250 кг/м³ < 329 кг/м³ < 390 кг/м³

Неравенство выполняется.

Определить расход добавки ЛСТМ-2:

М_z1 = φ_z1 ∙ M_c/100

М_z1 = 0.2∙329/100 = 0.66 кг/м³

Определить расход добавки - ускорителя CaCl₂:

М_z2 = φ_z2 ∙ M_c/100

М_z2 = 2∙329/100 = 6,6 кг/м³

4) Определить расход крупного заполнителя:

1

M_g = ,

αn_S,g + 1

ρ_S,g ρ_m,g

где α – коэффициент раздвижки, определяемый по табл. 3

(по линейной интерполяции α = 1,4)

ρ_S,g

n_S,g = 1- ,

ρ_m,g

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

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

5) Определить расход мелкого заполнителя:

M_с M_w M_g

M_S = 1 - + + ρ_S ,

ρ_c ρ_w ρ_m,g

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

6) Определить расчетную среднюю плотность свежеуложенного бетона:

ρ_m,d = M_c + M_w + M_S + M_g + М_z1 + М_z2;

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

7) Начальный состав бетона в частях выражаем соотношениями:

M_с M_S M_g

по массе : : = 1 : x : y и M_w/M_c;

M_с M_с M_с

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

V_с V_S V_g

по объему : : = 1 : x : y и M_w/M_c

V_с V_с V_с

xρ_S,c yρ_S,c

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

ρ_S,S ρ_S,g

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

8) Определяем расчетный коэффициент выхода бетона

1

β = ,

V_S,c + V_S,S + V_S,g

1

или β = ,

M_с + M_S + M_g

ρ_S,с ρ_S,S ρ_S,g

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

Результаты расчета начального состава бетона

Список используемой литературы:

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

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

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

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

5. 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.