Исмаилов ПГСб 18-3 строймат. Тюменский индустриальный университет

• Название: Тюменский индустриальный университет
• Дата: 29.01.2021
• Размер: 0.64 Mb.
• Имя файла: Исмаилов ПГСб 18-3 строймат.docx
• Тип: Реферат; #172479
• страница: 1 из 2

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования
ТЮМЕНСКИЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
Кафедра Строительные материалы

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО ЦЕМЕНТНОГО БЕТОНА НА ПЛОТНЫХ ЗАПОЛНИТЕЛЯХ

Вариант №8

Выполнил: студент группы ПГСб-18-3

Исмаилов Р.Ф.

Проверил: ст.п., Панченко Д.А.

Тюмень, 2020




СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

1 Задание на проектирование 4

2 Метод проектирования бетона 5

2.1 Основные положения метода 5

2.2 Основной закон прочности бетона 5

2.3 Этапы проектирования 6

3 Материалы для плотного цементного бетона на плотных заполнителях 7

3.1 Крупный заполнитель 7

3.2 Мелкий заполнитель 7

3.3 Цемент 8

3.4 Вода 8

4 Расчет ориентировочного состава бетона на 1 м³ 9

4.1 Расчет состава 1 м3 бетонной смеси по методу «абсолютных объемов» 9

4.2 Расчет расхода компонентов на лабораторный замес 13

5 Определение удобоукладываемости бетонной смеси и ее корректировка 14

5.1 Определение показателя подвижности бетонной смеси 14

5.2 Определение показателя жесткости бетонной смеси 15

5.3 Корректирование бетонной смеси по удобоукладываемости 17

6 Изготовление и испытание контрольных образцов, расчет прочности 19

7 Корректирование состава бетона по прочности 23

8 Расчет номинального состава бетонной смеси 26

9 Расчет полевого (производственного) состава бетонной смеси 27

10 Состав компонентов бетонной смеси на заданный объем бетоносмесителя 28

Список используемой литературы 29

ВВЕДЕНИЕ

Цель работы: овладеть навыками подбора состава плотных цементных бетонов на плотных заполнителях с заданными свойствами бетонной смеси и бетона.

Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения правильно подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной бетонной смеси, состоящей из минерального вяжущего, воды, заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок.

Смесь из указанных выше материалов до начала ее затвердевания называют бетонной смесью.

Состав бетона выражают расходом всех составляющих материалов по массе на 1 м³ уложенной и уплотненной бетонной смеси.

Общие технические требования к плотным цементным бетонам на плотных заполнителях выражаются следующими характеристиками:

• 
  классами по прочности на сжатие (В3,5…В80, МПа), осевое растяжение (В_t0,4…B_t4, МПа), растяжение при изгибе (В_tb0,4…B_tb8, МПа), определяющими гарантированное значение прочности бетона с обеспеченностью 95%;
  
• 
  марками по морозостойкости (F50…F1000), то есть количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания насыщенных водой образцов, при котором потеря прочности не превышает 5 %, для бетонов конструкций, подверженных попеременному замораживанию иоттаиванию;
  
• 
  марками по водонепроницаемости (W2…W20, кгс/см²), т.е. максимальной величиной давления воды, при котором не наблюдается ее просачивание через контрольные образцы, для бетонов конструкций в повышенными требованиями по водонепроницаемости, плотности, коррозионной стойкости.
  

1 Задание на проектирование

Класс бетона В15

Марка по удобоукладываемости Ж4 (жёсткость 31-50)

Качество составляющих бетона – среднее (С)

Объем бетоносмесителя V_б– 2,5 м³

Вяжущее – портландцемент

активность цемента R_Ц= 42 МПа
насыпная плотность цемента ρ_НЦ =1300 кг/м³

средняя плотность ρ_Ц=3100 кг/м³

Вид крупного заполнителя – Гравий (Г)

Д_НБ гравия 70 мм

влажность гравия W_г=0,5 %

насыпная плотность гравия ρ_Нг=1500 кг/м³

средняя плотность гравия ρ_г=2700 кг/м³

Мелкий заполнитель – песок, модуль крупности М_кр= 2.0

влажность песка W_П = 4 %

насыпная плотность песка ρ_НП =1400 кг/м³

средняя плотность песка ρ_П=2650 кг/м³

2 Метод проектирования бетона

Для расчета состава плотного бетона имеется несколько методов. Наиболее общепринятый из них – расчетно-экспериментальный метод «абсолютных объемов». В основу этого метода положено условие, что свежеприготовленная бетонная смесь после укладки в форму и уплотнения не будет иметь пустот и пор, т.е. сумма абсолютных объемов всех компонентов бетона равна 1 м³ уплотненной смеси.

2.1 Основные положения метода



или

(2.1)

где Ц, В, П, Щ(Г) – расход цемента, воды, песка и щебня (гравия), кг/м³;

ρ_Ц, ρ_В, ρ_П, ρ_Щ(Г) – средняя плотность зерен этих материалов, кг/м³;

V_Ц, V_В, V_П, V_Щ(Г)- абсолютные объемы материалов, м³

2.2 Основной закон прочности бетона

Прочность бетона зависит от качества составляющих, активности цемента и цементно-водного отношения при стандартном режиме уплотнения в возрасте 28 суток нормального твердения.

(2.2)

где R_Б - марка бетона , кгс/см² (МПа);

R_Ц – активность цемента, кгс/см² (МПа);

А – коэффициент, учитывающий качество материалов.

Знак «+» при Ц/В>2,5.

Знак «-» при Ц/В<2,5.

Цель проектирования состава бетона – получение бетона с заданными свойствами.
2.3 Этапы проектирования

1. 
   Выбор материалов для бетона и требования к ним.
   
2. 
   Испытание исходных материалов.
   
3. 
   Расчет ориентировочного состава бетона.
   
4. 
   Корректировка состава бетонной смеси по подвижности.
   
5. 
   Формование контрольных образцов и определение их прочности.
   
6. 
   Корректировка состава бетона по прочности.
   
7. 
   Расчет номинального состава бетона. Расчет производственного состава бетона.
   
8. 
   Расчет расхода материалов на заданный объем бетоносмесителя.
   

3 Материалы для плотного цементного бетона на плотных заполнителях

3.1Крупный заполнитель

Щебень – рыхлосыпучий материал, получаемый путем дробления крупных кусков различных твердых горных пород с размером частиц от 5 до 70 мм.

Гравий – рыхлый материал, образовавшийся в результате естественного разрушения (выветривания) твердых горных пород и состоящий из зерен округлой формы с размером частиц от 5 до 70 мм.

Крупный заполнитель выполняет в бетоне роль несущего каркаса.

Оценка качества крупного заполнителя производится по следующим основным показателям:

• 
  зерновому составу и наибольшей крупности зерен;
  
• 
  содержанию пылевидных, глинистых частиц и вредных примесей ;
  
• 
  форме зерен;
  
• 
  прочности;
  
• 
  радиационно-гигиенической характеристике.
  

Плотность крупного заполнителя должна быть в пределах 2000-2800 кг/м³, марка по морозостойкости – не ниже проектной марки бетона по морозостойкости. В расчетно-графической работе необходимо дать оценку качества крупного заполнителя требованиям ГОСТ 26633-91. Требования ГОСТ приведены в приложении 1.

3.2 Мелкий заполнитель

В качестве мелкого заполнителя в плотных бетонах чаще всего применяют природный песок.

Песок – рыхлая смесь зерен крупностью 0,16-5 мм, образовавшаяся в результате естественного разрушения твердых горных пород. Природные пески в зависимости от условий залегания могут быть речные, морские и горные (овражные).

К мелкому заполнителю из природных песков предъявляют требования по следующим показателям:

• 
  зерновому составу и модулю крупности;
  
• 
  содержанию пылевидных и глинистых частиц, вредных примесей;
  
• 
  петрографическому составу;
  
• 
  радиационно-гигиенической характеристике.
  

При подборе состава бетона учитывают истинную плотность, которая должна быть 2000-2800 кг/м³.

Зерновой состав песка имеет большое значение для получения плотного бетона заданной марки при минимальном расходе цемента.

В бетоне песок служит для заполнения пустот между зернами крупного заполнителя, в то же время все пустоты между зернами песка должны быть заполнены цементным тестом.

С целью уменьшения расхода цементного теста следует применять пески с малой пустотностью и наименьшей суммарной поверхностью частиц. Крупный песок имеет небольшую поверхность зерен, но значительную пустотность. Лучшими являются крупные пески, содержащие оптимальное количество средних и мелких частиц. Применение такого песка позволяет получить бетон плотной структуры. В расчетно-графической работе необходимо в соответствии с требованиями ГОСТ 26633-91 дать оценку качества песка в соответствии с проектным заданием.

3.3 Цемент

В качестве вяжущих материалов в плотном бетоне на плотных заполнителях следует применять портландцемент и шлакопортландцемент, сульфатостойкий цемент и цемент с активными минеральными добавками.

В расчетно-графической работе необходимо указать марку и активность цемента, к какой группе по срокам схватывания относится выбранный цемент.

3.4 Вода

В расчетно-графической работе необходимо указать какого качества вода применяется для приготовления бетонной смеси.


Материалы для плотного цементного бетона на плотных заполнителях


4 Расчет ориентировочного состава бетона на 1 м³

4.1 Расчет состава 1 м³ бетонной смеси по методу «абсолютных объемов»

1. Устанавливают требуемую прочность бетона по формуле:

R_тр=1,28 ∙ В, (4.1)

где В – класс бетона по прочности.

В соответствии с заданием

Rтр=1,28 ∙ 15 = 19,2 МПа

2. Вычисляют цементно-водное отношение Ц/В, исходя из требуемой прочности бетона, активности цемента и с учетом вида и качества составляющих по следующим формулам (выражено из основного закона прочности бетона):

, для бетонов с Ц/В≤2,5 (4.2)

, для бетонов с Ц/В≥2,5 (4.3)

Таблица 4.1 - Значение коэффициентов А и А₁

№ п/п	Качество компонентов бетонной Смеси	А	А1=2/3А
1.	Материалы пониженного качества	0,55	0,37
2.	Материалы среднего качества	0,60	0,40
3.	Высококачественные материалы	0,65	0,43

Согласно заданию, качество составляющих бетона – среднее, значит значение коэффициента А=0,60.

Следовательно, по формуле (2):



3. Расход воды (водопотребность, л/м³ ) ориентировочно определяют, исходя из заданной удобоукладываемости бетонной смеси по таблице, которая составлена с учетом крупности зерен заполнителя и его вида.

Таблица 4.2 - Водопотребность бетонной смеси

Удобоукладыва- емость		Водопотребность при Днб, мм
		Гравия				Щебня
Ж, Сек	ОК, См	10	20	40	70	10	20	40	70
>31 30-21 20-11 10-5 - - - -	- - - - 1-4 5-9 10-15 16-20	150 160 165 175 190 200 215 225	135 145 150 160 175 185 205 220	125 130 135 145 160 170 190 205	120 125 130 140 155 165 180 195	160 170 175 185 200 210 225 235	150 160 165 175 190 200 215 230	135 145 150 160 175 185 200 215	130 140 145 155 170 180 190 205

Определяем по таблице, на основании заданной удобоукладываемости бетонной смеси, а так же вида и крупности заполнителя.

В соответствии с заданием, марка по удобоукладываемости Ж4, которой соответствует жесткость Ж=31-50с, вид крупного заполнителя – гравий, наибольшая крупность заполнителя Д_НБ=70мм.

Следовательно, значение расхода воды 120л.

Примечание к таблице

1) Расход воды приведен для бетонной смеси на портландцементе с НГ=26-28 % и на песке с М_кр=2,0.

2) При изменении нормальной густоты цементного теста на каждый процент в меньшую сторону расход воды уменьшается на 3-5 л, в большую сторону – увеличивается на 3-5 л/м³ .

3) При изменении модуля крупности песка на каждые 0,5 в меньшую сторону расход воды увеличивается на 3-5 л, в большую сторону – уменьшается на то же значение.

4) В случае применения пуццоланового цемента расход воды увеличивается на 10 л.


Расчет ориентировочного состава бетона

на 1 м³


Таким образом, согласно п.3данного примечания, имея модуль крупности М_кр=1,5, произведем корректировку расхода воды и примем ориентировочный расход воды В₀=200л.

4. Расход цемента на 1 м³ бетона вычисляют по уже известному цементно-водному отношению (Ц/В) и определенной по таблице водопотребности бетонной смеси:

Ц = В ∙ Ц/В (4.4)

Отсюда,

Ц =120·1,3 = 156кг.

5. Расход щебня определяют по формуле:

(4.5)

где П_у – пустотность гравия, д.е.;

ρ_нг – насыпная плотность гравия, кг/м³;

ρ_г – средняя плотность гравия, кг/м³;

α – коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя, принимаемый по таблице.

Пустотность щебня определяется по формуле:

П_у = 1 − (4.6)

Согласно формуле (4.6):

П_у = 1 − = 1 −

Таблица 4.3 - Величина коэффициента раздвижки зерен щебня (гравия) в бетоне

№ п/п	Объем цементного теста, л	Значения α для бетона на		Примечание
		щебне	гравии
1 2 3 4 5 6	200 250 300 350 400 450	1,18 1,32 1,42 1,52 1,58 1,63	1,17 1,44 1,31 1,55 1,67 1,77	При промежу-точных значени-ях объема цементного тес-та значение α принимают по интерполяции.

Расчет ориентировочного состава бетона

на 1 м³


Для определения величины коэффициента раздвижки зерен щебня в бетоне α необходимо рассчитать объем цементного теста:

V_Ц.Т.= V_Ц +V_В= (4.7)

По формуле получаем:

V_Ц.Т.= V_Ц +V_В= ³=200л.

𝑉ц.т. = 200л → α=1,17

Таким образом расход гравия с учетом полученных значений Пу и α:



6. Расход песка определяют по формуле:

П = [1 − (𝑉_Ц + 𝑉_Г + 𝑉_В)] ∙ 𝜌_п(4.8)

Получаем,

П=

Вывод: расход материалов на 1м³бетонной смеси, кг:

Г₀=1401,4

П₀=744,6

Ц₀=156

В₀=120

Сумма всех компонентов равна плотности бетонной смеси,

𝜌_б.с. =Ц₀+В₀+Щ₀(Г)+П₀, кг/м³ (4.9)

𝜌_б.с=2422 кг/м³


Расчет ориентировочного состава бетона

на 1 м³


4.2 Расчет расхода компонентов на лабораторный замес

Состав бетона, полученный расчетом, является только ориентировочным и часто не отвечает полностью физико-механическим свойствам бетона и бетонной смеси. Для уточнения его готовят пробный замес объемом 6 литров (6*10^-3 м³), сохраняя массовое соотношение исходных материалов, получаемое расчетом.

4.4 - Расход лабораторного замеса

Материалы	Расход, кг
	На 1м3	На замес
Гравий	Г0=1401,4	ГЛ = 1401,4*0,006=8,4
Песок	П0=744,6	ПЛ = 744,6*0,006=4,4
Цемент	Ц0=156	ЦЛ = 156*0,006=0,9
Вода	В0=120	ВЛ = 120*0,006=0,7

Расчет ориентировочного состава бетона

на 1 м³




5 Определение удобоукладываемости бетонной смеси и ее корректировка

5.1 Определение показателя подвижности бетонной смеси

Теоретическая часть.

Удобоукладываемость характеризует способность бетонной смеси заполнять форму бетонируемого изделия и уплотняться в ней под действием силы тяжести или внешних механических воздействий. Это свойство оценивают подвижностью или жесткостью.

Подвижностью называется способность бетонной смеси растекаться под собственным весом. Определяется осадкой конуса (ОК),см.

Жесткостью (Ж), сек, называют показатель удобоукладываемости, характеризующийся временем вибрации в секундах, необходимым для уплотнения бетонной смеси.

Приборы и материалы.

1. 
   Стандартный конус.
   
2. 
   Металлическийпротивень.
   
3. 
   Резиновый коврик.
   
4. 
   Штыковка.
   
5. 
   Линейка.
   

Методика выполнения работы.

1. 
   Конус, предварительно очищенный, протирают изнутри влажной тканью и устанавливают на ровную горизонтальную поверхность, не впитывающуювлагу.
   
2. 
   Через воронку форму заполняют тремя равными по высоте слоями бетонной смеси с уплотнением каждого слоя 25-кратным штыкованием металлическим стержнем диаметром 16 мм и длиной 600 мм с округленными концами.
   

Во время штыкования бетонной смеси форма должна быть прижата к основанию.

3. 
   После укладки и штыкования последнего слоя воронку снимают и избыток бетонной смеси срезают кельмой вровень с краямиформы.
   

3. 
   Освобожденная от формы бетонная смесь под действием собственной массы начинает оседать. После окончания осадки снятую форму осторожно устанавливают рядом с осевшим конусом бетона. На верхнее основание формы конуса укладывают металлическую или деревянную линейку, от нижнего ребра которой другой линейкой измеряют осадку бетонной смеси с точностью до 0,5 см. В тех случаях, когда после снятия конуса бетонная смесь сильно деформируется (разваливается) и приобретает форму, затрудняющую определение ее осадки, измерение не выполняют и повторяют испытания на новой порции бетонной смеси.
   
4. 
   При проведении данного испытания время, затраченное на подъем конуса, должно составлять 5-7 сек. Общее время испытания с начала наполнения конуса и до момента измерения осадки бетонной смеси не должно превышать 10 мин.
   
5. 
   Осадку конуса бетонной смеси определяют дважды; за результат принимают среднее арифметическое двух определений, отличающихся одно от другого не более чем на 1 см при ОК<4 см, не более чем на 2 см при ОК=5-9 см и не более чем на 3 см при ОК>10 см. Значение осадки конуса (см) характеризует подвижность испытываемой бетонной смеси.
   
6. 
   Если при определении подвижности бетонной смеси осадка стандартного конуса равна 0, смесь признают не обладающей требуемой подвижностью.
   

5.2 Определение показателя жесткости бетоннойсмеси

Теоретическая часть.

Жесткость бетонной смеси характеризуется временем вибрации (в секундах), необходимым для выравнивания и уплотнения предварительно отформованного конуса бетонной смеси в приборе для определенияжесткости.

Приборы и материалы

1. Прибор для определения жесткости бетонной смеси.

2. Виброплощадка.

3. Секундомер.

4. Бетонная смесь.

Определение удобоукладываемости бетонной смеси и ее корректировка

Методика выполнения работы

1. Для подготовки конуса и приспособлений к испытаниям все соприкасающиеся с бетонной смесью поверхности следует очистить и протереть влажной тканью.

2. Прибор собирают и устанавливают на виброплощадке.

3. Конус заполняют бетонной смесью через воронку в три слоя одинаковой высоты. Каждый слой уплотняют штыкованием металлическим стержнем: в обычном конусе – 25 раз, в увеличенном конусе – 56 раз.

4. После уплотнения бетонной смеси в конусе, воронку снимают и избыток смеси срезают кельмой вровень с верхними краями конуса.

5. Конус плавно снимают с отформованной бетонной смеси: устанавливают диск и отпускают его на поверхность конуса смеси.

6. Одновременно включают виброплощадку и секундомер и наблюдают за выравниванием и уплотнением бетонной смеси. Вибрирование производят до тех пор, пока не начнется выделение цементного теста из любых двух отверстий диска. В этот момент выключается секундомер и вибратор. Полученное время (в секундах) характеризует жесткость бетонной смеси.


Определение удобоукладываемости бетонной смеси и ее корректировка
7. Жесткость бетонной смеси определяют дважды. Общее время испытания с начала заполнения конуса бетонной смесью в установленном приборе при первом определении не должно превышать 15 минут.

5.3 Корректирование бетонной смеси по удобоукладываемости

Согласно заданию, Ж_факт (50с); Ж_зад.(60с)

Отсюда, произведём корректировку состава, введением добавки (Д) дополнительного количества компонентов.

Корректировку производят введением добавки либо компонентов цементного теста (цемента и воды), либо введением добавки сухих компонентов (щебня и песка):

если осадка конуса (ОК) меньше, жесткость (Ж) больше – вводят в равных количествах (5-10%) цемент и воду;

если осадка конуса (ОК) больше, жесткость (Ж) меньше – вводят в равных количествах (5-10%) щебень и песок;
Таблица 5.1 - Расчет откорректированного по удобоукладываемости состава бетонной смеси

Состав бетонной смеси на замес V=6 л, г	ОК (Ж), сек	Добавка		ОК (Ж), сек		Состав лабораторного замеса с добавками, г		Объем замеса, Vз = ΣVi		Состав, откорректированный по удобоукладываемости, кг
		Д, %	Д, г
1	2	3	4		5		6		7		8
ГЛ=8400	60	-	-		50		8400		VГ=3111		Г’1=1433
ПЛ=4400		-	-				4400		VП=1660		П’1=751
ЦЛ=900		10	90				990		VЦ=319		Ц’1=169
ВЛ=700		10	70				770		VВ=770		В’1=131
									Vз=5860		ρб.с.=2484

В_Л + Д=700+70=770г

Ц_Л + Д=900+90=990г

V_Г=(Г_Л+Д)/ρ_Щ = 8400/2,7=3111 см³

V_П=(П_Л+Д)/ ρ_П = 4400/2,65=1660 см³

V_Ц=(Ц_Л+Д)/ ρ_Ц = 990/3,1=319 см³

V_В=(В_Л+Д)/ ρ_В = 770/1=770 см³

Vз= 3111+1660+319+770=5860 см³

Г’1=(Г_Л+Д)*10³ /Vз = 8400*10³/5860=1433 кг

П’1=(П_Л+Д)*10³ /Vз = 4400*10³/5860=751 кг


Определение удобоукладываемости бетонной смеси и ее корректировка


Ц’1=(Ц_Л+Д)*10³ /Vз = 990*10³/5860=169 кг

В’1=(В_Л+Д)*10³ /Vз = 770*10³/5860=131 кг

ρ_б.с.=Г’1+П’1+Ц’1+В’1 =2484 кг/м3

Вывод: состав бетонной смеси, откорректированный по удобоукладываемости:

Щ’1=1433кг

П’1=751кг

Ц’1=169кг

В’1=131кг


Определение удобоукладываемости бетонной смеси и ее корректировка


6 Изготовление и испытание контрольных образцов, расчет прочности

Теоретическаячасть

Прочность – это свойство материала, сопротивляться растягивающим напряжениям, возникающим под действием внешних механических нагрузок. Прочность характеризуется показателем, который называют пределом прочности R, и равен он максимальной величине напряжений в материале.

Для определения предела прочности при сжатии бетона изготавливают контрольные образцы – кубы, размеры которых определяются наибольшей крупностью зерен заполнителя (таблица 6.1).

Таблица 6.1 - Зависимость размера кубов от Д_Н заполнителя.

Размер грани образца куба, мм	100	150	200
Наибольшая крупность зерен, мм	20 и менее	40	70

За базовый образец принимают образец с размером грани 150 мм.

Образцы изготавливают в формах. Уплотняют бетонную смесь штыкованием и вибрированием.

После уплотнения образцы хранят в формах, покрытых влажной тканью при температуре 16-20^°С в течение 1 сут, затем их вынимают из форм и помещают в камеру нормального твердения при температуре 20+2°С с относительной влажностью не менее 95 %. Хранят при таких условиях до момента испытания.

Предел прочности при сжатии R_i, МПа (кгс/см²), контрольных образцов высчитывают по формуле:

(6.1)

где N – разрушающая сила, кН(кгс);

А – площадь поперечного сечения образца, м² (см²).

Образцы испытывают сериями. Минимальное количество образцов в серии- 3 штуки. За результат определения прочности серии образцов R, МПа (кгс/см²), принимают среднеарифметическое значение двух наибольших результатов (при трех образцах в серии):

(6.2)

где R₁, R₂– наибольшие значения пределов прочности при сжатии двух отдельных образцов, МПа(кгс/см²).

В случае, когда кубы по размерам отличаются от стандартных, а время к моменту испытания кубов на прочность менее 28 суток, прочность подсчитывается по следующей формуле:

(6.3)

где R_τ – предел прочности бетона в возрасте τ суток,МПа;

k – масштабный коэффициент, зависящий от размеров куба, принимают по таблице6.2;

t – возраст твердения образцов, сут.

– временной коэффициент, принимают по таблице 6.3

Таблица 6.2 - Значения масштабных коэффициентов при испытании образцов – кубов на прочность

N п/п	Длина ребра куба, мм	Масштабный коэффициент
1	70	0,85
2	100	0,95
3	150	1,00
4	200	1,05
5	300	1,10

Таблица 6.3 - Значения коэффициентов времени

τ	lg 28 / lg τ	τ	Lg 28 / lg τ	τ	lg 28 / lg τ	τ	lg 28 / lg τ
1	-	8	1,60	15	1,23	22	1,08
2	-	9	1,52	16	1,20	23	1,06
3	3,04	10	1,45	17	1,18	24	1,05
4	2,41	11	1,39	18	1,15	25	1,04
5	2,07	12	1,34	19	1,13	26	1,02
6	1,86	13	1,30	20	1,11	27	1,01
7	1,72	14	1,26	21	1,09	28	1,00

Изготовление и испытание контрольных образцов, расчет прочности

Приборы и материалы

1. 
   Гидравлическийпресс.
   
2. 
   Металлическаялинейка.
   
3. 
   Торговые весы(технические).
   
4. 
   Образцы-кубыбетона.
   

Методика выполненияработы

1. 
   Образцы после 28-суточного твердения в нормальных условиях должны быть выдержаны в течение 4-х часов в помещении с t=20+5^°С и относительной влажностью воздуха не менее55%.
   
2. 
   Опорные грани образцов-кубов выбирают так, чтобы сжимающая сила при испытании была направлена параллельно слоям укладки бетонной смеси в форму.
   
3. 
   Образцы с дефектами (трещины около ребер глубиной более 10 мм, раковины диаметром более 10 мм и глубиной более 5 мм, следы расслоения и недоуплотнения бетонной смеси) испытанию неподлежат.
   
4. 
   Наплывы бетона на опорных гранях удаляютсянапильником.
   

Изготовление и испытание контрольных образцов, расчет прочности
Образец устанавливают одной из граней на нижнюю плиту пресса центрально по оси последнего. Затем включают электродвигатель гидравлического привода пресса. Нагрузка на образец должнавозрастатьнепрерывно со скоростью 0,4-0,8 МПа в 1 секунду до разрушения образца. Результаты испытаний заносим в таблицу 6.4.



По заданию: класс бетона по прочности В15

Испытанию подвергали образцы-кубы с ребром 10см, в возрасте 21суток.

Таблица 6.4 – Результаты определения прочности контрольных образцов

№ п/п	Размеры поперечного сечения образца, см		Площадь поперечного сечения образца, F=a⋅b, см2		Разрушающая нагрузка, N, кгс		Предел прочности на сжатие, кгс/см2				Класс бетона
	a	b					Ri	Rсж= Ri⋅km⋅kτ	Rб
1	10	10		100		20800		208	215	210	В15
2	10	10		100		19800		198	205
3	10	10		100		19100		191	197
ср.	-	-		-		-		-	205,6	-	-

Расчетная часть:

Ri₁ = = =208 кгс/см²

Ri₂ = = =198 кгс/см²

Ri₃ = = =191 кгс/см²

𝑅_сж1 = 𝑅₁ ∙ 𝑘𝑚 ∙ 𝑘𝜏 = 208 ∙ 0,95 ∙ 1,09 = 215 кгс/см²

𝑅_сж2 = 𝑅₂ ∙ 𝑘𝑚 ∙ 𝑘𝜏 = 198 ∙ 0,95 ∙ 1,09 = 205 кгс/см²

𝑅_сж2 = 𝑅₂ ∙ 𝑘𝑚 ∙ 𝑘𝜏 = 191 ∙ 0,95 ∙ 1,09 = 197 кгс/см²

R_б = = = 210кгс/см²

R_б = 1,28⋅ В => В = = = 164,06 кгс/см² = 16 Мпа

Вывод: так как класс бетона по прочности не соответствует указанному в задании на проектирование необходимо произвести корректирование состава бетона по прочности.


Изготовление и испытание контрольных образцов, расчет прочности