Расчет начального состава тяжелого бетона по методу абсолютных объемов

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.