Свойства бетонов
Министерство
науки и образования Украины
Донбасский
Государственный Технический Университет
Кафедра СГ и
ГС
Курсовая
работа
По
дисциплине ”Строительные материалы и материалы подземных
сооружений”
Выполнил:ст.гр.ГИ-10-1
Войченко
Г.О.
Проверил:
Диденко М.А.
Алчевск2014
Исходные данные
1. Марка
бетона Rб,
МПа - 25(250 кГс/см2)
2. Подвижность
бетонной смеси ОК, см - 5
3. Активность
ПЦ, Rц,
МПа - 52 (520 кГс/см2)
4. Плотность
ПЦ, рц.кг/ - 2950 (2,95 кг/дм
)
5. Насыпная
масса ПЦкг/м3
- 1670 (1,67 кг/дм3)
6. Насыпная
масса песка , кг/м3
- 1520 (1,52 кг/дм3)
7. Плотность
песка ,
кг/м3 - 2510 (2,51 кг/дм3)
8. Влажность
песка Wп,
% - 1
9. Модуль
крупности песка Мк - 1,6
10. Плотность щебня (гравия) ,
кг/
- 2570 (2,57 кг/дм )
11.Насыпная
масса щебня (гравия) ,кг/
- 1510 (щебень) (1,51 кг/дм )
12.Наибольшая
крупность щебня НКщ, мм - 40
13.Пустотность
щебня Vощ,
% - 32
14.Влажность
щебня Vо.щ,
% - 2
15.Коэффициент
качества заполнителей, - 0,55
Содержание
Введение
Общие положения
Расчет и подбор состава обычного
бетона
Переход от лабораторного состава
бетона к производственному
Список использованной литературы
Введение
В настоящее время бетон широко применяется как в
промышленном гражданском так и в шахтном строительстве. В шахтном строительстве
бетон применяют при строительстве башенных копров, крепления стволов,
капитальных и подготовительных горных выработок, как правило, в зоне
установившегося горного давления. От качественно подобранного состава зависят
механические свойства бетона. Отклонение от заданного состава может вызвать
разрушение бетонных конструкций, что очень опасно и недопустимо, поэтому умение
рассчитывать и подбирать состав бетона является важным при подготовке
специалистов - шахтостроителей.
Общие положения
Состав бетонной смеси выражают в виде
соотношения масс цемента, песка и щебня (гравия) с обязательным указанием
водоцементного отношения В/Ц, т.е. отношения массы воды к массе цемента в
свежеизготовленном бетоне.
При обозначении состава бетона количество
цемента принимают за 1, поэтому в общем виде состав бетона можно выразить
соотношением:
: х : у при В/Ц = z
где х, у - соответственно количества
массовочастей песка и щебня (гравия), приходящихся на одну часть цемента;
z - цифровой
показатель водоцементного отношения
Состав бетона можно обозначать другим способом -
по расходу материалов на 1 м готовой бетонной смеси (например, цемента 250 кг,
песка 850, щебня 1200, воды 160, итого 2660 кг).
Различают два состава бетона - номинальный
(лабораторный), устанавливаемый для сухих материалов, и производственный
(полевой) - для материалов в естественно влажном состоянии.
Рациональное соотношение составляющих бетон
материалов должно обеспечивать: приобретение бетоном в установленный срок
прочности, равной проектной; необходимую подвижность бетонной смеси с учетом
характера конструкции, способа транспортировки смеси и метода ее уплотнения;
возможно меньший расход цемента на 1 м3 бетона.
Нормами установлен следующий наименьший
допускаемый расход цемента на 1 м3 бетона: для сооружений,
находящихся на открытом воздухе или в воде -250 кг, для конструкций.
находящихся внутри зданий - 220 кг, для бетона, уплотненного вибрированием -
200 кг.
Расчет и подбор состава обычного бетона
Определяем водоцементное соотношение для
обеспечения заданной марки бетона
, откуда
Вычисляем весовое соотношение песка и щебня по
формуле:
где - насыпная масса мелкого заполнителя
-
насыпная масса крупного заполнителя
- пустотность
крупного заполнителя
а -
коэффициент раздвижки зерен
бетон смесь состав конструкция
Рисунок 1. - Зависимость коэффициента раздвижки
зерен щебня растворной смесью от расхода цементного теста на 1
Устанавливаем водопотребность (л) бетонной смеси
по графику [2] при осадке конуса ОК = 5 см и крупности щебня 30 мм.
Рисунок 2 - График водопотребности пластичной
бетонной смеси, изготовленной с расходом портландцемента 200-400 кг/м песка
средней крупности и гравия наибольшей крупности 10, 20, 40, 70 мм.
В = 175 + 10 = 185 л
-увеличенный расход воды при применении щебня.
Вычисляем расход цемента, кг:
кг
кг
Определяем абсолютный объем цемента (л) в 1 бетонной
смеси и заполнителей по формулам:
Определяем массу заполнителей (кг) в 1 бетонной
смеси по формуле:
Количество песка будет равно:
Количество щебня:
Щ = 1859-481 = 1378
Масса бетонной смеси составит:
Ц + В + П + Щ = 253+185+481+1378=2297
Лабораторный состав материалов на 1 бетонной
смеси:
цемент - 253 кг
вода - 185 кг
песок - 481 кг
щебень - 1378 кг
Переход от лабораторного состава бетона к
производственному
Для определения производственного состава бетона
необходимо учитывать влажность заполнителей. Для этого подсчитываем количество
воды, находящейся в заполнителях, умножив массу заполнителя на процент его
влажности.
= 481=4,8
л
= 13780,02=27,7л
Величину расхода воды в замесе надо уменьшить на
количество воды, содержащейся в заполнителях, т. е.
Впроизв = 185-4,8-27,7=152,5л
Уменьшенную вследствие этого полную массу
состава бетона возмещаем соответствующим количеством песка и щебня:
П = 481+481
кг
Щ=1378+1378
кг
Производственный состав бетона:
цемент - 253 кг
вода - 152кг
песок -485,8кг
щебень - 14141,7 кг
Проверка: произв.
=лабор
кг = 2297 кг
Коэффициент выхода бетонной смеси
Материалы, предназначенные для изготовления
бетона, до перемешивания занимают объем, равный сумме их объемов в отдельности.
Обозначим эту сумму (только сухих компонентов без воды) через 1+х0+у0, а объем
полученной бетонной смеси через Vб.
В процессе перемешивания бетонная смесь
уплотняется, так как пустоты в щебне заполняются песком, а пустоты в песке -
цементным тестом. Полученный объем бетонной смеси будет всегда меньше суммы
объемов первоначально загруженных материалов, что можно выразить неравенством:
б < 1 + х0 + у 0
Это выражение можно заменить равенством:
б = β
*(1 + х0 + у0 )
где β
- коэффициент выхода бетона
Зная расход материалов на 1м3 бетона, можно
определить величину коэффициента выхода бетона:
где Ц, П, Щ - соответственно расход цемента,
песка, щебня на 1 м3 бетона, л
Список использованной литературы
1. Горчаков
Г.И., Баженов Ю.М.. Строительные материалы. - М.: Стройиздат, 1986. - 687 с.
2. Воробьев
В.А. Строительные материалы. - М.: Выс. шк., 1979. - 382 с.
3. Воробьев
В. А. Лабораторный практикум по общему курсу строительных материалов. - М.:
Высш. шк., 1978. - 246 с.
4. Методичні
вказівки до виконання
курсової роботи з дисципліни
«Будівельні
матеріали і
матеріали конструкцій
підземних
споруд» (для студ. спец.6.090300 денної
і
заочної форм навчання) /
Укл. СМ. Фрумкша - Алчевськ: ДонДТУ, 2005. - 17 с.