Удобоукладываемость бетонной смеси
Министерство образования и науки Российской Федерации
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ»
Волгодонский инженерно-технический институт – филиал НИЯУ МИФИ
Проектирование состава бетона методом абсолютных объемов Б.Г. Скрамтаева
Методические указания
к выполнению индивидуального домашнего задания
по курсу «Строительные материалы»
для студентов строительных специальностей
Волгодонск 2011
Содержание
1. Основы проектирования состава тяжелого бетона 4
2. Удобоукладываемость бетонной смеси 8
2.1. Требования к удобоукладываемости бетонной смеси 8
2.2. Определение подвижности бетонной смеси 9
2.3. Определение жесткости бетонной смеси 11
2.4. Определение марки бетонной смеси по удобоукладываемости 12
3. Техническое задание на проектирование 12
3.1. Данные, необходимые для расчета состава тяжелого бетона 12
3.2. Ограничения, связанные с маркой применяемого портландцемента 13
3.3. Ограничения, связанные с наибольшей крупностью заполнителя 14
|
|
3.4. Рекомендации по использованию химических добавок 14
4. Определение начального состава бетона 15
4.1. Определение расхода воды на 1м3 уплотненной бетонной смеси 15
4.2. Определение значения цементно-водного отношения 16
4.3. Определение расхода цемента на 1м3 бетона 18
4.4. Определение коэффициента раздвижки зерен заполнителя 18
4.5. Определение расхода крупного заполнителя на 1м3 бетона 19
4.6. Определение расхода песка на 1м3 бетона 19
4.7. Определение расчетной плотности бетонной смеси 20
5. Расчет состава бетона дорожных и аэродромных покрытий 20
5.1. Определение расхода воды на 1м3 уплотненной бетонной смеси 20
5.2. Определение значения цементно-водного отношения 20
5.3. Определение коэффициента раздвижки зерен заполнителя 21
5.4. Определение расхода цемента и крупного заполнителя на 1м3 бетона .22
5.5. Определение расхода песка на 1м3 бетона 22
6. Индивидуальные задания 22
7.Примеры расчета начального состава бетона 22
|
|
Рекомендуемый библиографический список 32.
Приложение 1 32
Приложение 2 33
Бетон – это искусственный каменный строительный материал, который получают в результате затвердевания тщательно перемешанной смеси из вяжущего вещества, воды, мелкого и крупного заполнителей и различных добавок. До затвердевания эта смесь называется бетонной смесью.
Бетон – один из основных строительных материалов. В настоящее время не существует такой области строительства, где бы он не применялся.
Цель индивидуального домашнего задания: закрепить и расширить у студентов знания о бетоне, как о конструкционном материале, овладеть навыками расчета его состава.
Основы проектирования состава тяжелого бетона
Состав бетона – это рациональное соотношение между его компонентами, обеспечивающее получение бетона с требуемыми показателями качества при минимуме материальных и энергетических затрат.
Правильное определение состава — одна из важнейших операций в технологии бетона, осуществляемая в соответствии с ГОСТ 27006-86. «Бетоны. Правила подбора состава». Этот стандарт разрешает использование любых методик, пособий и рекомендаций научно-исследовательских институтов, обеспечивающих достижение необходимого результата.
|
|
Исходные данные для определения состава бетона обычно содержатся в техническом проекте строительства и включают, по меньшей мере, два требования: получить бетон требуемой прочности, а бетонную смесь – заданной удобоукладываемости. В ряде случаев, обусловленных специфическими условиями эксплуатации конструкций, главными могут стать требования по морозостойкости, водонепроницаемости или стойкости бетона против коррозии.
В технической документации, как правило, указывается класс или марка бетона по прочности, т.е. значение нормируемой прочности бетона (R норм , Внорм) соответственно в кгс/см2 или в МПа. Эту прочность бетон должен иметь в проектном возрасте (обычно в возрасте 28 суток). Классы и марки тяжелого бетона, установленные ГОСТ 26633-91, приводятся в табл. 1.
Таблица 1 – Соотношение между классами и марками бетона по прочности
Прочность при сжатии | Прочность при осевом растяжении | Прочность при растяжении при изгибе
| ||||||
Класс бетона | Ближайшая марка бетона | Класс бетона | Ближайшая марка бетона | Класс бетона | Ближайшая марка бетона | |||
В3,5 | М50 | В t 0,4 | Р t 5 | В tb 0,4 | P tb 5 | |||
В5 | М75 | В tb 0,8 | P tb 10 | |||||
В7,5 | М100 | В t 0,8 | Р t 10 | В tb 1,2 | P tb 15 | |||
В10; В12,5 | М150 | В tb 1,6 | P tb 20 | |||||
В15 | М200 | В t 1,2 | Р t 15 | В tb 2,0 | P tb 25 | |||
В20 | М250 | В tb 2,4 | P tb 30 | |||||
В22,5 | М300 | В t 1,6 | Р t 20 | В tb 2,8 | P tb 35 | |||
В25; В26,5 | М350 | В tb 3,2 | P tb 40 | |||||
В30 | М400 | В t 2,0 | Р t 25 | В tb 3,6 | P tb 45 | |||
В35 | М450 | В tb 4,0 | P tb 50 | |||||
В40 | М550 | В t 2,4 | Р t 30 | В tb 4,4 | P tb 60 | |||
В45 | М600 | В tb 4,8 | P tb 65 | |||||
В50; В55 | М700 | В t 2,8 | Р t 35 | В tb 5,2 | P tb 70 | |||
В60 | М800 | В tb 5,6 | P tb 75 | |||||
В65; В70 | М900 | В t 3,2 | Р t 40 | В tb 6,0 | P tb 80 | |||
В75; В80 | М1000 | В tb 6,4 | P tb 85 | |||||
В t 3,6 | Р t 45 | |||||||
В tb 6,8; В tb 7,2 | P tb 90 | |||||||
В t 4,0 | Р t 50 | |||||||
В tb 7,6 | P tb 100 |
В соответствии с ГОСТ 27006-86, при определении состава бетона следует проектировать достижение им в проектном возрасте не нормируемой прочности, а так называемого среднего уровня прочности бетона.
Средний уровень прочности бетона Ry, МПа – это среднее значение прочности бетона, устанавливаемое лабораториями предприятий и строек на определенный контролируемый период в соответствии с достигнутой однородностью бетона по прочности. Обычно средний уровень прочности бетона, определяемый по формуле (1), по величине превосходит нормируемую прочность и зависит от стабильности работы предприятия.
(1)
где RT – требуемая прочность бетона, МПа (см. формулы (2) или (3));
Км.п – коэффициент, принимаемый по табл. 2 в зависимости от среднего за анализируемый период партийного коэффициента вариации прочности бетона Vп ,
Таблица 2 – Коэффициент К м.п
Vп ,% | 6 и менее | От 6 до 7 | От 7до 8 | От 8 до 10 | От 10 до 12 | 12 и более |
Км.п | 1,03 | 1,04 | 1,05 | 1,07 | 1,09 | 1,10 |
Требуемая прочность бетона (RT) – это минимально допустимое значение фактической прочности бетона в партии, устанавливаемое лабораториями предприятий и строек в соответствии с достигнутой ее однородностью.
Если имеется необходимое для ведения статистического контроля число результатов испытаний, требуемую прочность бетона при нормировании прочности по классам определяют по следующим формулам:
; (2)
; (3)
где В норм – нормируемое значение прочности бетона, МПа, для бетона данного класса по прочности на сжатие, осевое растяжение или растяжение при изгибе;
Rнорм – нормируемое значение прочности бетона, МПа, для бетона данной марки по прочности на сжатие, осевое растяжение или растяжение при изгибе;
КТ, К’ T— коэффициенты требуемой прочности, принимаемые для тяжелого бетона в соответствии с табл. 3 в зависимости от среднего партийного коэффициента вариации прочности бетона Vn за анализируемый период.
Таблица 3 – Коэффициенты КТ и К'Т
V n ,% | 6 и менее | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 |
КТ | 1,07 | 1,08 | 1,09 | 1,11 | 1,14 | 1,18 | 1,23 | 1,28 | 1,33 | 1,38 | 1,43 |
К'Т, % | 83 | 84 | 85 | 87 | 89 | 92 | 96 | 100 | 104 | 108 | 112 |
В тех случаях, когда отсутствуют данные о фактической однородности тяжелого бетона, средний уровень прочности при подборе его состава принимают равным требуемой прочности (RY = RT) при коэффициенте вариации V n, равном 13,5 %. При этом требуемую прочность определяют по формулам:
; (4)
; (5)
где К б—коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона равным 0,78.
Существуют несколько расчетно-экспериментальных методов определения состава тяжелого бетона, однако наибольшее распространение получил метод абсолютных объемов, предложенный известным русским ученым в области строительных материалов Б.Г. Скрамтаевым (1905–1966 гг.). В основе этого метода лежат два основных положения:
1. Объем плотноуложенной бетонной смеси, принимаемый в расчете равным 1м3 или 1000 л, слагается из объемов зерен мелкого и крупного заполнителей и цементного теста, заполняющего пустоты между зернами заполнителей (небольшой объем воздушных пор, содержащийся в уплотненной бетонной смеси (~2 %), условно во внимание не принимается). Это условие выражается уравнением абсолютных объемов:
, (6)
где Ц, II , К, В – расходы соответственно цемента, песка, крупного заполнителя (щебня или гравия) и воды на 1м3 уплотненной бетонной смеси, кг;
сИЦ, сИП – истинные плотности цемента и песка, кг/м3 (кг/л);
сЗК – плотность зерен крупного заполнителя, кг/м3 (кг/л).
2. Межзерновые пустоты в крупном заполнителе должны быть заполнены цементно-песчаным раствором с учетом некоторой раздвижки зерен. Это положение выражается уравнением
, (7)
где сНК – плотность зерен крупного заполнителя, кг/м3 (кг/л).
VK – пустотность крупного заполнителя (в долях еденицы);
б – коэффициент раздвижки зерен заполнителя (коэффициент избытка раствора).
По методу абсолютных объемов подбор состава бетона состоит из трех этапов:
1. Предварительный расчет расхода материалов на пробные замесы.
2. Корректирование составов пробных замесов.
3. Определение расхода материалов на 1 м3 бетонной смеси.
Удобоукладываемость бетонной смеси
Дата добавления: 2021-01-21; просмотров: 75; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!