Файл: Методические указания к выполнению практических работ по курсу Б. 3 1 Инновационные строительные материалы.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.01.2024
Просмотров: 110
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Пример расчет состава бетона
Требуется подобрать состав бетона класса В20 для железобетонных конструкций, особо насыщенных арматурой, на щебне максимальной крупностью 40 мм и песке средней крупности.
Материалы имеют следующие характеристики:
1. Портландцемент: Rц = 40,0 МПа; ρи.ц = 3,1 г/см3; ρн.ц.. = 1,3 г/см3.
1. Песок средней крупности: ρи.п. = 2,61 г/см3; ρн.п.. = 1,45 г/см3; Вл.п. = 4%.
2. Щебень максимальной крупностью 40 мм: ρи.щеб. = 2,6 г/см3; ρн.щеб. = 1,51 г/см3; Вл.щеб = 1%; Пщеб. = 42%.
Расчет произведем по методом абсолютных объемов:
1. Подвижность бетонной смеси (осадка конуса), в соответствии с табл. 6, равна 5-8 см.
2. Водопотребность бетонной смеси по табл. 7 В=175 л.
3. Водоцементное отношение по формуле
4. Расход цемента на 1м3 бетонной смеси по формуле
5. Расход щебня рассчитаем по формуле
6. Расход песка, согласно формуле
Номинальный (расчетный) состав бетона в кг/м3, таким образом, будет следующим:Цемент – 269
Вода – 175
Песок – 580
Щебень – 1342
______________
Всего: 2366
Затем рассчитаем требуемое количество материалов в кг на 10 л бетонной смеси для пробного замеса:
Ц = 269·0.01 = 2,69
В = 175·0.01 = 1,75
П = 580·0.01 = 5,8
Щ = 1342·0.01 = 13,42
Проверяем подвижность приготовленной из этих материалов бетонной смеси с помощью стандартного конуса. Если его осадка меньше требуемой, для увеличения подвижности бетонной смеси надо добавить по 10% цемента и воды, кг:
Ц = 2,69·0,1 = 0,269
В = 1,75·0,1 = 0,175.
Бетонную смесь дополнительно хорошо перемешиваем и проверяем ее подвижность. Она находится в заданных пределах, производим перерасчет для установления действительного расхода материалов с учетом добавления 10% цемента и воды. Расход материалов в абсолютно плотном состоянии в л в пробном замесе рассчитываем по формулам:
____________________________________
Всего: 10,27
Следовательно, фактическое содержание всех компонентов в 1000 л бетонной смеси будет отличаться от расчетного. Поэтому в состав бетона в кг/м3 вносим поправку, пользуясь формулами:
_________________________________________
Всего: 2348
7. Вычисляем коэффициент выхода бетона
8. С учетом влажности заполнителей требуемое количество материалов (рабочий состав) в кг будет:
9. При расчете материалов на один замес бетоносмесителя емкостью 1200 л исходим из того, что сумма объемов материалов (в насыпном состоянии) – цемента, песка и щебня – соответствует емкости бетоносмесителя.
Выход бетона при изготовлении бетонной смеси в бетоносмесителе емкостью 1200 л с учетом коэффициента выхода β = 0,68 составит
1200·0,68 = 820 л = 0,82 м3.
10. Таким образом, расход материалов в кг на один замес бетоносмесителя составит:
Ц = 288·0,82 = 236,16
П = 588·0,82 = 482,16
Щ = 1321·0,82 = 1083,22
В = 151·0,82 = 123,82.
Расчет состава тяжелого бетона
для строительных конструкций заводского изготовления
Цель работы – установить такое отношение между вяжущим материалом, водой и заполнителями, которое при наиболее экономичном расходе цемента обеспечивало бы получение бетонной смеси требуемой подвижности или жесткости и бетона заданной плотности.
Задание 1
Рассчитать состав бетона для настилов с вертикально-овальными пустотами, изготовляемых на формующей машине с вибровкладышами с амплитудой колебаний 0,4 – 0,6 мм пневмопригрузом до 0,02 МПа. Такому методу формования соответствует предельная жесткость смеси - 150 с.
Отпускная прочность бетона – 20 МПа, цемент активностью 50 МПа, песок с модулем крупности порядка 2,0 и плотностью 2,57 кг/л, щебень – двухфракционный: 5-10 мм – 30% и 10-20 мм – 70% от массы щебня. Истинная плотность зерен щебня для всех фракций одна и та же – 2,52 кг/л, насыпная плотность соответственно 1,44 кг/л и 1,4 кг/л. Режим твердения бетона – 2,5 ч пропаривания и затем трое суток нормального твердения. Доля отпускной прочности бетона от его класса принимается равной 0,7.
Задание 2
Рассчитать состав бетона с отпускной прочностью 20 МПа для подкрановых балок, изготовляемых на виброплощадке с амплитудой колебания 0,4-0,6 мм и вибропригрузом 0,003 кПа. Этому методу формования соответствует предельная жесткость смеси 100 с.
Активность цемента не менее 50 МПа, песок с модулем крупности порядка 2,2 и плотностью 2,55 кг/л. Щебень однофракционный 10-20 мм с истинной плотностью 2,6 кг/л, насыпной плотностью 1,45 кг/л, пустотность подлежит подсчету. Твердение бетона нормальное: одни сутки при температуре не ниже 20°С. Доля отпускной прочности бетона от его класса принимается равной 0,4.
Задание 3
Рассчитать состав бетона с отпускной прочностью 40 МПа для частей ферм, изготовляемых на виброплощадке с амплитудой 0,4-0,8 мм и пневмопригрузом до 0,02 МПа; предельная жесткость бетонной смеси 100с.
Активность цемента не менее 60 МПа. Песок с модулем крупности порядка 2,7. Щебень двух фракций: 3-10 и 10-20 мм, плотность щебня для всех фракций одна и та же – 2,6 кг/л, насыпная плотность соответственно 1,46 и 1,54 кг/л. Пустотность щебня подлежит подсчету. Твердение бетона нормальное – трое суток при температуре не ниже 20°С. Доля отпускной прочности от его класса принимается равной 0,5.
Задание 4
Рассчитать состав бетона для вибропроката с отпускной прочностью 20 МПа, предельная жесткость бетонной смеси 50 с. Активность цемента не менее 50 МПа. Песок с модулем крупности порядка 2,5 мм и истинной плотностью 2,55 кг/л. Щебень фракции 5-10 мм с истинной плотностью 2.6 кг/л и насыпной плотностью 1,45 кг/л. Пустотность щебня подлежит подсчету. Тепловая обработка производится в течение 2,5 часов. Доля отпускной прочности бетона от его класса принимается равной 0,45.
Задание 5
Рассчитать состав бетона для панелей толщиной 100 мм, изготовляемых по кассетно-стендовой технологии. Подвижность смеси равна осадке стандартного конуса 8 см. Отпускная прочность бетона 10 МПа. Активность цемента 40 МПа. Песок рядовой с истинной плотностью 2,6 кг/л. Щебень однофракционный 5-20 мм. Истинная плотность щебня 2,55 кг/м3, насыпная плотность 1.42 кг/л, пустотность щебня подлежит подсчету. Твердение бетона в кассете при t=80°C в течение 10 часов.
Задание 6
Рассчитать состав бетона для перегородочных панелей толщиной 60 мм, изготовляемых по кассетно-стендовой технологии. Подвижность смеси равна осадке стандартного конуса 12 см. Отпускная прочность бетона 12,5 МПа. Активность цемента 39,5 МПа. Песок рядовой с истинной плотностью 2,57 кг/л. Щебень однофракционный 5-20 мм, истинная плотность щебня 2,52 кг/л, насыпная плотность 1,44 кг/л, пустотность щебня подлежит подсчету. Твердение бетона в кассете при t=90 - 95°С – в течение 8 часов.
Задание 7
Рассчитать состав бетона для лестничных маршей. Изготовляемых по кассетно-стендовой технологии. подвижность смеси равна осадке стандартного конуса 10 см. отпускная прочность бетона 30 МПа. Активность цемента 49,5 МПа, песок рядовой истинной плотностью 2,62 кг/л. Щебень однофракционный 5-20 мм, истинная плотность щебня 2,52 кг/л, насыпная плотность 1,48 кг/л. Пустотность щебня подлежит подсчету. Твердение бетона в кассетах при t=95°С – 10 часов.
Контрольные вопросы.
1. Что такое бетон?
2. Какие сырьевые материалы применяют для производства цементного бетона?
3. На какие группы по эффекту действия делят добавки для бетона?
4. На какие группы по эффекту действия делят химические добавки для бетона?
5. Что включает в себя проектирование состава бетона?
6. Назовите технологические характеристики бетонной смеси.
7. Что положено в основу метода уравнение абсолютных объемов
8. Какие характеристики сырьевых материалов необходимо знать для расчета состава тяжелого цементного бетона.
ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ №3
Свойства современных видов легких бетонов
(пенобетоны, газобетоны и др.)
Цель работы: рассмотреть современные виды легких бетонов и технологию их производства, способы подбора состава ячеистых бетонов по исходным данным.
В современном строительстве наибольшее значение приобрело комплексное решение двух взаимосвязанных проблем: повышение теплозащитных свойств ограждающих конструкций и уменьшение материалоемкости строительства. Одним из путей решения этих проблем может быть применение легких и особо легких бетонов, для которых наряду с прочностью очень важна плотность, которая характеризуется соответствующими марками. К легким конструкционно-теплоизоляционным бетонам с плотностью 500... 1800 кг/м3 и особо легким теплоизоляционным бетонам с плотностью менее 500 кг/м3 относятся бетоны на пористых заполнителях, бетоны на легких органических заполнителях и ячеистые бетоны.
Идея получения ячеистых (поризованных) бетонов принадлежит пражскому инженеру Гофману, получившему в 1889 г. патент на изготовление бетонов, пористая структура которых образовывалась за счет выделения углекислого газа при реакции соляной кислоты и гидрокарбоната натрия (NaHCO3). В общем случае пористая структура ячеистым бетонам может придаваться двумя основными путями:
а) воздухововлечением, когда сырьевую смесь вяжущего, мелкого заполнителя и воды смешивают с отдельно приготовленной пеной или вводят добавку-пенообразователь непосредственно в специальный смеситель; после отвердевания получают такназываемый пенобетон;
б) газообразованием, когда в сырьевую смесь вводят добавку-газообразователь; в результате газовыделения смесь вспучивается, и после ее отвердевания получают так называемый газобетон.
Ячеистые бетоны – это особо легкие бетоны с большим количеством (до 85 % и более от общего объема бетона) мелких и средних пор (ячеек) размером до 1–1,5 мм. По условиям твердения ячеистые бетоны могут быть автоклавные (твердеющие в автоклавах в среде насыщенного водяного пара под давлением 0,8–1 МПа и температуре 170–190 °С) и неавтоклавные (твердеющие в результате тепло- влажностной обработки или в естественных условиях). Автоклавные ячеистые бетоны обычно изготовляют на известково-песчаном или другом смешанном известковом вяжущем (газосиликат и пеносиликат). Для ячеистых бетонов неавтоклавного твердения применяют цементное вяжущее (портландцемент марки не ниже М400).