Лабораторная работа по Строительным материалам Проектирование состава тяжелого бетона. Лабораторная № 2 Борисов 31СТР. Проектирование состава тяжелого бетона

• Название: Проектирование состава тяжелого бетона
• Анкор: Лабораторная работа по Строительным материалам Проектирование состава тяжелого бетона
• Дата: 11.02.2021
• Размер: 27.28 Kb.
• Имя файла: Лабораторная № 2 Борисов 31СТР.docx
• Тип: Документы; #175681

Лабораторная (практическая) работа № 2

Выполнил студент группы 31СТР Борисов Андрей Эдуардович

Вариант № 6

Проектирование состава тяжелого бетона

Цель работы

Освоить методику проектирования состава тяжелого бетона.

Ход работы

Вариант	Класс Б	Мб (Rб)	ОК, см	ПЖ, с	V, дм3
6	В15	200	12…16	—	750

Вариант	Истинная плотность кг/дм3		Насыпная плотность, кг/дм3				Влажность по массе, %
	Песок	Щебень	Псух	Щсух	Пвл	Щвл		Песок	Щебень
6	2,62	2,65	1,56	1,42	1,51	1,45		4	1

Марка бетона – М200;

Марка цемента – 300;

Цементно-водное отношение (R_б=200).
Расчёт расхода материалов на 1 м3 бетона

Формулы прочности бетона:

Уравнение Боломея-Скрамтаева:
R_б = АR_ц (Ц/В – 0,5)=0,65*300(1,53-0,5)=150 при Ц/В ≤ 2,5, В/Ц ≥ 0,4
где Rб – заданная марка бетона в возрасте 28 сут; Rц – активность (марка) цемента или смешанного вяжущего; А и А1 – коэффициенты, учитывающие качество заполнителей.

Прочность бетона определяют цементно-водное отношение, необходимое для получения заданной марки бетона.
Для Ц/В ≤ 2, и5 В/Ц ≥ 0,4 имеем Ц/В= +0,5= =1,53

для Ц/В > 2,5 имеем Ц/В= -0,5= =0,5

далее рассчитываем водоцементное отношение



Расход воды определяют в зависимости от требуемой удобоукладываемости смеси и крупности заполнителя. Модуль крупности следует взять из работы №1 М_к=2,23.

Подвижность – способность бетона перемещаться под действием собственного веса.

Формула учитывает изменение расхода воды при использовании песков с водопотребностью, отличающейся от 7% (поправка на расход воды в бетонной смеси составляет 5 кг на каждый процент изменения водопотребности песка).

Окончательный расход воды рассчитывают, вводя поправку на водопотребность песка (Вп)

В = Втабл + (Вп – 7) 5=207+(7-7)*5=207кг,

где Втабл – расход воды; Вп – водопотребность песка (из работы №1).
Определение расхода цемента

Определив расход воды и взяв из формул значения Ц/В, или В/Ц, вычисляют расход цемента по формулам

Ц = В ⋅ Ц/В=207*1,53=316,71кг

Если расход цемента на 1 м3 бетона окажется меньше допустимого по нормам, то следует увеличить его до требуемой нормы, сохранив прежнее Ц/В. Расход воды при этом пересчитывают, исходя из увеличенного расхода цемента.

Определение расхода заполнителей

Расчёт расхода заполнителей определяют, опираясь на следующие предположения:

Это положение записывается уравнением

Цρц⁄+Пρп⁄+Вρв⁄=Кρн.к.𝛼кКр.з.,

где Ц, В, П, К – расходы цемента, воды, песка и крупного заполнителя, кг;

ρц, ρп, ρв, ρк – плотность этих материалов, кг/дм³;

ρ н.к. – насыпная плотность крупного заполнителя, кг/дм3; αк – пустотность крупного заполнителя в насыпном состоянии в долях единицы объёма, вычисляемая по формуле:
αк = 1 – ρн.к. / ρк=1-1,42/2,65=0,464
Кр.з. – безразмерный коэффициент раздвижки зёрен крупного заполнителя цементно-песчаным раствором – отношение объёма растворной части бетонной смеси к объёму пустот в крупном заполнителе.

Пустотность бетона – отношение объёма пустот к объёму заполнителя в стандартном рыхлом состоянии.

Решая совместно уравнения, получим формулы для определения расхода крупного заполнителя:
К= = 1110кг

и песка

П=[1000-(Ц/ρ_ц+В/ρ_в+К/ρ_к)]ρ_п=[1000-(263,93+207+418,86)]2,62=288,75кг

Для жёстких бетонных смесей, характеризуемых показателем жёсткости, значения kр.з. в формуле определения расхода крупного заполнителя принимают равными 1,05 ... 1,15, в среднем 1,1.

Для пластичных бетонных смесей, характеризуемых осадкой конуса, значения kр.з. следует назначать с учетом водопотребности песка. Вначале определяют исходное значение коэффициента раздвижки зёрен kр.з. (рис. 2.1), причём абсолютный объём цементного теста вычисляют по формуле:

Vц.т. = Ц/ρц + В/ρв=316,71/1,2+207/1=470,93
Затем находят kр.з = 1,57 из выражения с учётом поправки на водопотребность песка:

k р.з = k′р.з + (7 – Вп )0,03=1,57+(7-7)0,03=1,6

где Вп – водопотребность песка.

На этом заканчивается расчёт состава бетона.
Расходы цемента, воды, крупного и мелкого заполнителей выписывают отдельно. При сложении их получают среднюю плотность бетонной смеси в кг/м3.

Допустимое отклонение по плотности бетона (составляет ± 2%) – это отношение физической средней плотности уложенного в опалубку бетона к расчётной.

Номинальный (лабораторный) состав бетона по массе и по объёму

Состав бетона удобно представить в относительных единицах по массе или объёму. За единицу при этом принимают массу (объём) цемента, выражая количество других компонентов по отношению к цементу.

Состав бетона по массе



где Ц, В, П, К – расходы цемента, воды, песка и крупного заполнителя в кг на 1 м3 бетона.

Состав бетона по объёму



где Vц, Vв, Vц, Vк – расходы цемента, воды, песка и крупного заполнителя в кг/м3 бетона.

Vц = Ц/ρн.ц=316,71/1,2=263,93 кг/м³

Vп = П/ρн.п. =288,75/1,56=185,1 кг/м³

Vк = К/ρн.к. =1110/1,42=781,69 кг/м³
Здесь все обозначения прежние. При выражении состава бетона по объёму В/Ц указывают отдельно по массе.
Рабочий состав бетона по массе и по объёму

Расчёт состава бетона производят исходя из условия, что заполнители находятся в сухом состоянии. Полученный состав бетона называют лабораторным. В действительности песок и крупный заполнитель всегда содержат некоторое количество воды, что необходимо учитывать при назначении рабочего состава бетона. В этом случае определяют влажность заполнителей и учитывают содержащуюся в них воду при дозировке компонентов (масса заполнителей будет несколько больше, чем в лабораторном составе, а воды настолько же меньше).

Расход влажности песка

П' = П + ПWп=288,75+288,75*0,04=300,3

Расход влажного заполнителя

К' = К + К Wк=1110+1110*0,01=1121,1

Расход воды

В' = В – П Wп – К Wк=207-288,75*0,04-1110*0,01=184,35

где Wп – влажность песка; Wк – влажность крупного заполнителя (в долях от 1).

Коэффициент выхода бетона и дозировка материалов (в рабочем состоянии) на замес бетономешалки

При назначении дозировки материалов на замес бетономешалки следует учитывать, что объём готовой бетонной смеси будет меньше суммарного объёма исходных компонентов вследствие уплотнения смеси при перемешивании (с учётом влажности песка и крупного заполнителя).



Коэффициент выхода бетона всегда меньше единицы и находится в пределах 0,6 ... 0,75 в зависимости от пустотных заполнителей и состава бетона.

Зная коэффициент выхода бетона, можно рассчитать дозировку материалов в рабочем состоянии) на замес бетономешалки:

кг

кг

кг

кг

где Ц_V, В_V, П_V, К_V – расход цемента, воды, песка и крупного заполнителя на замес бетономешалки вместимостью V, кг; Ц, В,

К – расход цемента, воды и крупного заполнителя на 1 м3 бетона, кг.
Вывод: В лабораторной работе № 2 рассчитывали и осваивали методику проектирования состава тяжелого бетона.