l>

Вода             155 кг/м³;

Песок           795 кг/м³;

Щебень         1098 кг/м³;

Итого           2400 кг/м³. 

1. Подбор  состава бетона с  учетом химической добавки  СДБ.

    В качестве замедлителя схватывания  используем СДБ с концентрацией 1,1%.

Определяем расход сухой добавки:

   ,

  где Х – количество добавки = 1,1% от массы  цемента

  Определяем  расход добавки в самом растворе.

1. кг,

где Y- концентрация добавки (10%).

Корректируем:

В_д = Д_ж – Д_сух= 38,75– 3,87 = 34,88 кг

В_к = В^затв. – В_д= 155 – 34,88 = 120,1 кг 

  Цемент         352,3кг/м³;

  Вода             120,1 кг/м³;

Песок           795 кг/м³;

Щебень        1098 кг/м³;

  СДБ   38,7 кг/м³; 

2. Подбор  состава бетона с  противоморозными добавками

     Требуется определить состав бетона класса С^20/25 с добавкой поташ. Влажность заполнителей 5%, температура наружного воздуха -22°С. Состав бетона при нормальных условиях в расчете на 1 м³:

     Цемент         352,3кг/м³;

     Вода             120,1 кг/м³;

     Песок           795 кг/м³;

     Щебень        1098 кг/м³;

     СДБ  38,7 кг/м³;

     1. Согласно данным таблицы 5.1 [2, с. 51] при указанных исходных данных и использовании не отогретых заполнителей количество добавки поташ должно составлять 13% от массы цемента или (352×0,13)=45,8 кг безводной добавки.

     2. Согласно таблице Л.1 [2, с. 85]  один  литр 32% концентрации раствора поташа  с плотностью r=1,321 г/см³ содержит 0,423 кг соли и замерзает при -22,03°С. Для обеспечения в бетоне требуемого количества добавки необходимо следующее количество концентрированного раствора добавки: 

     П=45,8/0,423=108,3 л. 

     3. В этом объеме раствора содержится  воды в количестве: 

     1,3213108,3-45,8=141,3-45,8=97,3 л 

     4. С учетом 5,0% влажности песка (79530,05=39,75 л) и с учетом 5% влажности щебня (109830,05=54,9 л) суммарное количество воды в заполнителях и концентрированном растворе добавки будет равно: 

     В=97,3+39,75+54,9=191,95 л. 

     Такое количество воды превышает рассчитанное при подборе состава бетона, значит необходимо предусмотреть мероприятия по предварительной сушке заполнителей до 1%

     С учетом 1% влажности песка (79530,01=7,95 л) и с учетом 1% влажности щебня (109830,01=10,98 л) суммарное количество воды в заполнителях и концентрированном растворе добавки будет равно: 

     В=97,3+7,95+10,98=116,23 л. 

     5. Оставшаяся часть воды затворения в количестве 120,1-116,2=3,9 л используется для разбавления концентрированного раствора добавки П.

     6.Количество добавки после разбавления концентрированных растворов составит в рабочей концентрации:

     

.

     7. Концентрация раствора в бетонной смеси составит: 

     

.

     8.Согласно таблице Л.1. [2, с. 85] плотность рабочего раствора должна составлять r=1,339 г/см³. Температура замерзания раствора добавки в 155 литрах воды -24,2°С. Это удовлетворяет условиям расчёта, поэтому окончательно необходимо принять раствор поташа с концентрацией 32%.

     9. Окончательный расход материалов  с учётом влажности заполнителей  на 1 м³ бетона составит:

  Цемент         352,3кг/м³;

  Вода              3,9 кг/м³;

  Песок          795*1,01=803 кг/м³;

Щебень       1098*1,01=1109 кг/м³;

  СДБ  38,7 кг/м³;

  Поташ          143,1 кг/м³;

Итого:          2450кг/м³; 

Раздел 3. Статистический контроль прочности бетона

1. Анализ  прочности изделий  в партии.

     Среднеарифметическое  значение. В результате экспериментальных данных измерений определяют различные значения изучаемого состава материала, каждое из которых в отдельности не является характерным, поэтому используется среднеарифметическое значения.

     Среднеарифметическое  значение чисел х₁, х₂, …, х_n, характеризующих количественно одно и тоже свойство материала, определяют по формуле:

      ,

     где х_i – вариационный ряд наблюдений;

            n – количество наблюдений.

     Среднеквадратичным  отклонением называется показатель, характеризующий среднюю изменчивость, изучаемого свойства материала и вычисляется по формуле:

     при n>25 ;

     при n≤25 ;

      ,

     где х₀ – сомнительное значение свойства материала.

     Путем сопоставления расчетного значения t с табличными критическими значениями t, устанавливают достоверность сомнительного  наблюдения.

     Из  таблицы 1.2[1] видно, что погрешность  истинного значения изучаемого свойства материала относительно к среднеарифметическому не превышает трехкратного значения среднеквадратического отклонения. Это обстоятельство именуется законом 3s. 

     Требуется определить количество изделий с  пределом прочности при сжатии 22±5 МПа в общем объеме партии железобетонных изделий, выпущенной в течении рабочей смены и равной 315 шт. Известно, что М = 22 МПа, s = ± 6 МПа.

     Находим z = 5/6 = 0,83. По таблице 1.2[1]  в пределах М ± 0,83 находится 59,5% общего числа  вариантов. Таким образом, становится известным, что 59,5% из общего числа (315 шт.), т.е.187изделий имеют предел прочности при сжатии 22 ± 5 МПа. Одновременно можно констатировать, что 100% изделий этой партии имеют предел прочности при сжатии в интервале (22 ± 3·6) МПа, т.е. от 4 до 40МПа. 

2. Оценка  достоверности повышения  прочности бетона при применении разного вида заполнителей

 

     Коэффициент вариации характеризует изменчивость изучаемого свойства материала. Этот коэффициент показывает, сколько процентов составляет среднеквадратичное отклонение от среднеквадратичного значения изучаемого свойства материала, и вычисляется по формуле:

      .

     Средняя ошибка среднеарифметического значения вычисляется по формуле:

     

     С помощью средней ошибки можно  оценить достоверность в различии двух сравнимых величин, которые  характеризуют свойства материала:

        при n³5 , (1) 

                   при n³25. (2) 
 

     Изготовлены две серии бетонных образцов по 24 и 22 шт. Серии отличаются между собой  видом крупного заполнителя. Для  первой серии образцов М = 20 МПа, m = ± 1,0 МПа; для второй серии образцов М = 24 МПа, m = ± 1,0МПа. Требуется оценить достоверность повышения прочности бетона в случае применения второго вида крупного заполнителя.

     С помощью средней ошибки оцениваем  достоверность сравниваемых величин, воспользовавшись формулой (1), так как количество образцов не превышает 25 штук:

      . 

     Так как условие не выполняется, то понижение  прочности бетона в случае применения второго вида заполнителя  нельзя считать достоверным.

     Это не означает, что эксперимент проведён грубо или неверно. В таком случае возникает необходимость определения степени достоверности различий прочностей указанных составов. Для этого используем данные таблицы 1.2 [1], где в левом столбце находим чило 2,8, равное величине правой стороны неравенства, а в правом столбце – число вариантов в % (99%). Это означает, что в 99 случаях из 100 с применением второго вида заполнителей наблюдается повышение прочности бетона в пределах, указанных выше, т.е. на 4 Мпа. 

3. Оценка  изменчивости прочности легкого и тяжелого бетона

 

     Среднюю ошибку среднеквадратичного отклонения вычисляют по формуле:

      .

     Достоверность в различии двух значений s₁ и s₂ среднеквадратического отклонения проверяют по формуле:

      .

     Среднюю ошибку коэффициента вариации вычисляют  по формуле:

      .

     Достоверность в различии двух значений коэффициента вариации (V₁ и V₂) проверяют по следующей формуле:

       при n³5. 

     По  результатам испытаний 22 образцов кубов:

• тяжелый бетон  М₁= 58 МПа, s₁ = ± 5,2 МПа;
• легкий бетон      М₂= 26 МПа, s₂ =62,9 МПа.

     При первом сравнении кажется, что изменчивость прочности тяжелого бетона выше, чем  у легкого бетона (по абсолютным значениям s). Однако вычисления для каждого случая коэффициента вариации показывают обратное:

      %

      %

     Значит  в данном случае изменчивость прочности  легкого бетона на 2,19% больше чем  тяжёлого. Для проверки достоверности  этого используем формулу:

      ;

      ;

      .

     Так как условие не выполнятся, то следует, что повышение изменчивости прочности  легкого бетона относительно изменчивости прочности тяжелого бетона не во всех случаях наблюдается, т.е. это различие не всегда справедливо. Для окончательной оценки ситуации на данном производстве должны быть приведены дополнительные опыты с повторной проверкой оценки изменчивости результатов. 

       

     

     Показатель  точности: 

       

     Допустимая  ошибка эксперимента 0,019.