Расчет бетона

                          расчет  начального состава бетона

                                                        Вариант 1

Рассчитать состав бетона марки М300 для изготовления железобетонной балки. Марка бетонной смеси по удобоукладываемости П3, уплотнение бетона – вибрированием. Коэффициент вариации прочности бетона Vn=13 %.

Исходные данные:

• цемент – пуццолановый портландцемент  марки 400, активность цемента при сжатии RЦ=400 кгс/см2 , истинная плотность сИЦ=2,72 кг/л;
• песок – кварцевый, очень мелкий, истинная плотность сИП=2,64 кг/л;
• крупный заполнитель – щебень из плотных и прочных горных пород с наибольшей крупностью 40 мм, насыпная плотность сНК=1,45 кг/л; плотность зерен сЗК=2,67 кг/л, пустотность VK=0,46.

     Решение

  1. Определяем требуемую прочность бетона. Значение коэффициента требуемой прочности бетона К'Т принимаем в зависимости от величины коэффициента Vn , К'Т=100 (по табл.3):

 кгс/см2.

2. Определяем средний уровень прочности бетона. При этом значение коэффициента КМ.П. принимаем по табл.2 в зависимости от величины коэффициента Vn. КМ.П=1,10:

 кгс/см2.

3. Определяем ориентировочный расход воды на 1 м3 уплотненной бетонной смеси из графика на рис. 3. Марка бетонной смеси по удобоукладываемости П3, следовательно, она характеризуется Жесткостью =10÷15с (см. табл. 5). Принимаем жесткость=11 с, тогда расход воды составляет ВО=188л. Из примечаний к графику принимаем поправки, обусловленные свойствами применяемых материалов: на вид крупного заполнителя – (+10 л); на вид песка – (+20 л); на вид цемента – (+20 л). Таким образом, ориентировочный расход воды на 1м3 уплотненной бетонной смеси составляет:

л.

Рис. 3. Водопотребность (В) бетонной смеси, приготовленной с применением портландцемента, песка средней крупности и гравия наибольшей крупности: 1–80мм; 2–40мм; 3–20мм; 4–10мм; а – подвижные смеси; б – жесткие смеси

4. Определяем значение цементно-водного отношения по формуле. Для этого по табл. 7, в зависимости от качества применяемых материалов, определяем значение коэффициента А=0,55:

.

5. Определяем расход цемента на 1м3 бетона по формуле:

кг.

при расходе цемента свыше 450 кг/м3 расход воды увеличивают на 10–15 л, следовательно, воды – 248 л.

6. Определяем абсолютный объем цементного теста по формуле:

л.

7. Определяем коэффициент раздвижки зерен заполнителя по графику на рис. 4. В нашем случае (подвижная бетонная смесь на оч. мелком песке; VЦТ=413,0 л), коэффициент раздвижки зерен принимаем α=1,36.

 

Рис. 4. Зависимость коэффициента раздвижки зерен заполнителя (б) от объема цементного теста(VЦТ):

1 – для  жестких смесей; 2 – для пластичных  смесей на мелком песке; 3 –  то же на среднем песке; 4–то  же на крупном песке

 

    8. Определяем расход крупного заполнителя на 1м3 бетона по формуле:

кг.

    9. Определяем расход песка на 1м3 бетона по формуле:

кг.

   10. Определяем расчетную плотность бетонной смеси по формуле:

кг/м3.

Таким образом, расход материалов на приготовление 1м3 бетона составит: цемента – 476,0 кг, воды – 248 л, щебня – 1240,6 кг, песка – 296,5 кг; расчетная плотность бетонной смеси – 2261,1 кг/м3.