строительные материалы твгту 5 семестр. Контр. раб. по СМСН для заочников. Методические указания и задания к контрольным работам для студентов направления 270800 Строительство
 Скачать 0.68 Mb.
|
|
Решение. По заданным остаткам на ситах определяем общую массу просеиваемой навески как сумму остатков на всех ситах, включая поддон:  = 0,9 + 10,1 + 6,5 + 1,8 + 0,7 = 20 кг.После этого находим частные и полные остатки на каждом сите в процентах. Результаты расчета частных и полных остатков песка на контрольных ситах
По найденным полным остаткам определяем наибольшую  и наименьшую  крупности щебня. За наибольшую крупность принимается размер отверстий сита, на котором полный остаток не превышает 5 %. За наименьшую крупность принимают размер отверстий первого из сит, на котором полный остаток не менее 95 % (сквозь которое проходит не более 5 % просеиваемой навески).В данном случае  = 40 мм;  = 5 мм. Полусумма и равна (40 + 5) / 2 = 22,5 мм; принимаем ближайший размер ячейки стандартного сита, т.е. 20 мм.1,25 = 1,25 · 40 = 50 мм.Характеристики зернового состава щебня
По данным рассева щебня и расчета полных остатков на указанных ситах строим график зернового состава щебня (пунктирная линия), нанося его на область плотных смесей (заштрихованная область).  График зернового состава щебня График зернового состава данного щебня расположен в заштрихованной области (область плотных смесей). Вывод: Данный щебень соответствует по зерновому составу требованиям, предъявляемым к крупному заполнителю тяжелого бетона. Пример 3. Расход цемента равен 300 кг на 1 м3 бетона, водоцементное отношение В/Ц = 0,6. Химически связанная цементом вода составляет 15 % от его массы. Определить пористость затвердевшего бетона. Решение. Количество воды в 1 м3 бетонной смеси: В = 300 . 0,6 = 180 кг или 180 дм3. Количество воды, химически связанной цементом: В1 = 300 . 0,15 = 45 кг или 45 дм3. Количество свободной воды, не вступившей в химические реакции с цементом: В2 = 300 – 45 = 135 дм3. Следовательно, объем пор, образованных избыточной водой затворения, в 1 м3 бетона будет равен Vп = 135 дм3. Пористость затвердевшего бетона без учета гелевых пор в цементном камне и пор, образованных воздухом, который вовлекается в бетонную смесь при ее перемешивании:  Ответ: пористость затвердевшего бетона 13,5 %. Пример 4. Номинальный состав цементного бетона (по объему) 1:2,2:3,1 при водоцементном отношении В/Ц = 0,45. Сколько необходимо материалов для приготовления 150 м3 бетона при расходе на 1 м3 бетона 390 кг цемента? Влажность песка 6 %, щебня – 2 %. Насыпные плотности компонентов бетона: цемента – 1,3 т/м3; песка – 1,6 т/м3; щебня – 1,5 т/м3. Решение. Находим насыпной объем цемента, расходуемого на 1 м3 бетона:  м3.Насыпной объем сухого песка, расходуемого на 1 м3 бетона:  м3.Насыпной объем сухого щебня, расходуемого на 1 м3 бетона:  м3.Расход воды на 1 м3 бетона:  т или 0,176 м3.Расход цемента на 150 м3 бетона:  т.Расход песка влажностью 6 % на 150 м3 бетона:  т.Воды в песке содержится:  т или 9,5 м3.Расход щебня с влажностью 2 % на 150 м3 бетона:  т.Воды в щебне содержится:  т.Всего вносится воды вместе с заполнителями:  т или 13,7 м3.Расход воды на 150 м3 бетона:  м3.Пример 5. При испытании в возрасте 8 суток средний предел прочности тяжелого цементного бетона в кубиках размером 100100100 мм оказался равным 8,4 МПа. К какой приблизительно марке по прочности относится испытанный бетон? Решение. Находим ориентировочную прочность бетона в 28-суточном (марочном) возрасте по формуле  МПа.Для перехода к образцам стандартного размера 150150150 мм полученное значение прочности бетона умножаем на коэффициент 0,95 , т.е.  МПа.Ответ: бетон ориентировочно относится к марке по прочности М100. Пример 6. Рассчитать состав тяжелого бетона с классом , маркой (нужное подчеркнуть) по прочности на сжатие В _20_ (М ____). Удобоукладываемость бетонной смеси по показателю подвижности ОК , жесткости Ж (нужное подчеркнуть) составляет _4_ см (______ с). Исходные материалы: портландцемент: марка, активность  (нужное подчеркнуть) М _400_ (_39,2_ МПа), истинная плотность ц = _3,1_ кг/дм3, насыпная плотность нц = _1,2_ кг/дм3; песок средней крупности: истинная плотность п = _2,65_кг/дм3, насыпная плотность нп = _1,6_ кг/дм3, водопотребность _5_%; щебень, гравий (нужное подчеркнуть): истинная плотность щ = _2,7_ кг/дм3, насыпная плотность нщ = _1,45_ кг/дм3, наибольшая крупность НК = _40_ мм, пустотность Vщ = _46,5 %_.Для получения заданной подвижности, жесткости (нужное подчеркнуть) в пробном замесе объемом 50 л увеличили расход воды и цемента, заполнителей (нужное подчеркнуть) на 10 %. Фактическая плотность бетонной смеси составила бсф = 2460 кг/м3. Влажность песка и крупного заполнителя в производственных условиях равна соответственно Wп = 5_% и Wщ = 3_%. Емкость бетоносмесителя по загрузке 500 дм3. 1. Расчет предварительного состава бетона Требуемую среднюю прочность бетона определяют, если в задании указан класс бетона по прочности на сжатие, по формуле  28,3 МПа,где В – класс бетона по прочности на сжатие; Кб – коэффициент, зависящий от вида бетона (для тяжелого бетона Кб равен 0,778). Если в задании указана марка бетона по прочности на сжатие, то требуемую прочность бетона в МПа рассчитывают по формуле Rб = 0,11 . М, где М – заданная марка бетона. Определение среднего уровня прочности – округляем в большую сторону до ближайшей марки, в данном случае М 300, т.е. Rб = 30 МПа. Водоцементное отношение определяют по формулам: а) для обычного бетона (при В/Ц 0,4)  ; (3.11) б) для высокопрочного бетона (при В/Ц 0,4)  , (3.12)где Rб – прочность бетона в возрасте 28 суток после твердения при нормальных условиях, МПа; А и А1 – коэффициенты, зависящие от качества заполнителей; Rц – активность цемента, МПа. Первую формулу следует применять, если  , в других случаях надо пользоваться второй формулой.Значения коэффициентов А и А1 берут из табл.3.23. Таблица 3.23 Значения коэффициентов А и А1
В данном случае следует воспользоваться формулой для обычных бетонов (  = 30 МПа = 47,04 МПа) – коэффициент А для рядовых заполнителей равен 0,6 (см. таблицу 3.23): 0,562. Определение расхода воды – по таблице 3.24 в зависимости от требуемой удобоукладываемости бетонной смеси, вида и крупности заполнителя, т.е. для подвижности (жесткости) ОК = 4 см (Ж = ______ с) и наибольшей крупности щебня (гравия) НК = _40_ мм расход воды В = _175_ дм3. Таблица 3.24 Ориентировочные расходы воды на 1 м3 бетона
Примечание: 1.Таблица составлена для средних песков с водопотребностью 7 %. При применении крупного песка с водопотребностью менее 7 % расход воды уменьшается на 5 дм3 на каждый процент снижения водопотребности; при применении мелкого песка с водопотребностью более 7 % расход воды увеличивается на 5 дм3 на каждый процент увеличения водопотребности. 2. При применении пуццолановых цементов расход воды увеличивается на 15...20 дм3. 3. При расходе цемента свыше 400 кг/м3 расход воды увеличивается на 10 дм3 на каждые 100 кг цемента. Коррекция расхода воды, исходя из водопотребности песка 5 % (см. примечание к таблице 3.24), – уменьшение на 5 х 2 = 10 дм3 , т.е. В = _165_ дм3. Расход цемента на 1 м3 бетона определяют по формуле  294 кг.Если расход цемента на 1 м3 бетона окажется меньше допускаемого по СНиПу (см. таблицу 3.25), то следует увеличить его до требуемой величины Цmin. В данном случае Цmin = _180_ кг, следовательно увеличение расхода цемента не требуется; окончательно Ц = _294_ кг. Таблица 3.25 Минимальный расход цемента Цmin для получения нерасслаиваемой плотной бетонной смеси
Расход заполнителей на 1 м3 бетона определяют по следующим формулам:  ; (3.13) , (3.14)где Щ, П, Ц и В – расходы соответственно щебня, песка, цемента и воды в килограммах на 1 м3 бетона; - коэффициент раздвижки зерен щебня растворной частью; Vп – пустотность щебня в долях единицы; щ, п и ц – истинные плотности соответственно щебня, песка и цемента, кг/дм3; ощ – насыпная плотность щебня, кг/дм3. Коэффициент раздвижки для жестких бетонных смесей следует принимать в пределах 1,05-1,15, в среднем – 1,1; для пластичных смесей принимают в соответствии с таблицей 3.26. Таблица 3.26 Оптимальные значения коэффициента для подвижных бетонных смесей
Примечания: 1. При других Ц и В/Ц коэффициент находят интерполяцией. 2. Если водопотребность песка более 7 %, коэффициент уменьшают на 0,03 на каждый процент увеличения водопотребности; если водопотребность песка менее 7 %, коэффициент увеличивают на 0,03 на каждый процент снижения водопотребности. Определение расхода щебня  1265 кг,где коэффициент раздвижки в данном случае как для пластичных смесей (ОК = 4 см) составил по интерполяции 1,31 (по таблице 4 – для расхода цемента 294 кг/м3 и В/Ц = 0,562). Определение расхода песка  720 кг.В результате расчета получен предварительный состав бетонной смеси в виде расхода материалов Ц, В, П и Щ (кг) на 1 м3 или 1000 дм3:
Расчетная плотность бетонной смеси (кг/м3) составляет бс = Ц + В + П + Щ = 289 + 165 + 724 + 1265 = 2444 кг/м3. 2. Корректирование состава бетона по пробному замесу Состав бетона, полученный расчетом, уточняется на пробных замесах и по результатам испытаний контрольных образцов. Объем пробного замеса составляет ___50____ л. После корректирования удобоукладываемости бетонной смеси на пробном замесе определяют фактические расходы сырьевых материалов на пробный замес (с учетом увеличения расхода воды и цемента или заполнителей согласно заданию).
Фактический объем пробного замесаVзф определяют по формуле  дм3,где бсф – фактическая плотность бетонной смеси, кг/дм3 (не должна отличаться от расчетной плотности более чем на 2 %). В данном случае фактическая плотность бетонной смеси отличается от расчетной плотности на  0,65 %, что является допустимым расхождением (менее 2 %).Состав бетонной смеси с учетом корректирующих добавок и фактической средней плотности:  319 кг. 179 дм3. 711 кг. 1251 кг,где Цзф, Взф, Пзф и Щзф – фактические расходы сырьевых материалов на пробный замес, кг. Номинальный состав бетонной смеси (в кг по массе):
После заданного срока твердения контрольные образцы бетона испытывают на сжатие. Если фактическая прочность бетона отличается от заданной более чем на 15 % в ту и другую сторону, то следует внести коррективы в состав бетона. Для повышения прочности увеличивают расход цемента, т.е. Ц/В; в противном случае – уменьшают расход цемента и соответственно Ц/В. 3. Определение производственного (полевого) состава бетонной смеси Полевой состав бетона рассчитывают с учетом влажности заполнителей по формулам: Цп = Цф = 319 кг.  106 дм3. 747 кг. 1289 кг,где Wп иWщ – влажности песка и щебня, в данном случае 5 % и 3 % соответственно. Полевой состав бетона в относительном выражении по массе:  1 : 2,34 : 4,04 при В/Ц = 0,57.Полевой состав бетона в относительном выражении по объему:  1 : 1,75 : 3,34 при В/Ц = 0,57.4. Определение расходов материалов на замес бетоносмесителя Коэффициент выхода бетона, который представляет собой степень уменьшения объема бетонной смеси по сравнению с суммарным объемом исходных материалов и обычно равен 0,6...0,7, вычисляют по формуле  0,617.Расчет объема бетонной смеси, получаемой из одного замеса бетоносмесителя,  308 дм3,где  – емкость бетоносмесителя по загрузке, дм3 (из задания); – коэффициент выхода бетона.Расчет количества материалов на один замес бетоносмесителя:  98 кг. 33 дм3. 230 кг. 397 кг.ФОРМА ТИТУЛЬНОГО ЛИСТА МИНОБРНАУКИ РОССИИ Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Тверской государственный технический университет» (ТвГТУ) Кафедра производства строительных изделий и конструкций КОНТРОЛЬНЫЕ РАБОТЫпо курсу «Строительные материалы специального назначения» Выполнил студент направления СТ ИДПО группы _____ _______ __________ (подпись) (фамилия, И.,О.) № зачетной книжки _______________________ вариант № _________________ Проверил Тверь 2021 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
= 5 мм
+ 
) = 22,5 мм