Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Смесь из указанных выше материалов до начала ее затвердения называют бетонной смесью.
Лабораторная работа № 12 РАСЧЕТ СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА Цель работы: ознакомиться с методикой расчета состава тяжелого бетона с определенными характеристиками сырьевых материалов. Научится оценивать правильность полученных результатов.
Теоретическая часть БЕТОНЫ Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения правильно подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной смеси минерального вяжущего вещества, воды, заполнителей и, в необходимых случаях, специальных добавок. Смесь из указанных выше материалов до начала ее затвердения называют бетонной смесью. Наибольшее применение среди минеральных вяжущих веществ имеют цементы различных видов. Цемент и вода являются активными составляющими бетонной смеси. Цементное тесто, образующееся при затворении цемента водой, обволакивает зерна песка, щебня или гравия, заполняет промежутки между зернами заполнителя и играет роль своеобразной смазки, придающей бетонной смеси необходимую подвижность. Цементное тесто, затвердевая, переходит в камневидное состояние и надежно связывает зерна заполнителя; последний образует жесткий скелет бетона и уменьшает его усадку, возникающую в результате усадки цементного камня при твердении. Структура затвердевшего бетона представлена на рис. 1. Применяя различные заполнители, получают бетоны с разнообразными физико-механическими свойствами: тяжелые, легкие, жаростойкие и др. При проведении данной лабораторной работы подгруппу студентов разделяют на бригады по три-четыре человека и каждой бригаде поручают запроектировать бетон определенной марки, но одинаковой подвижности. Студенты каждой бригады выполняют самостоятельно расчет состава бетона, приготовляя пробные замесы, корректируют состав бетонной смеси по подвижности, изготовляют контрольные образцы и испытывают их в заданные сроки. Для лучшей организации учебного процесса при проведении лабораторных занятий, контрольные образцы-кубы рекомендуется испытывать не через 28 сут, а на следующем занятии, т. е. через 7 или 14 сут, пользуясь при этом коэффициентами 1, 5 (для 7 суток) и 1, 25 (для 14 суток). Затем студенты совместно с преподавателем на основании полученных каждой бригадой данных строят график зависимости прочности бетона от В/Ц, по которому определяют действительное водоцементное отношение бетона заданной марки. В сводную таблицу журнала, для лабораторных и практических работ, студенты заносят результаты всех определений и устанавливают действительный состав бетонной смеси, обеспечивающий получение бетона заданной марки.
ПОДБОР СОСТАВА ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА
Порядок выполнения работы: Подбор состава тяжелого (обычного) бетона заключается в установлении наиболее рационального соотношения между составляющими бетон материалами (цементом, водой, песком, щебнем и гравием). Такое соотношение должно обеспечивать требуемое удобоукладываемость бетонной смеси, для принятого способа уплотнения, а также приобретение бетоном заданной прочности в назначенный срок, при наименьшем расходе цемента. В отдельных случаях вводят также требования о получении бетона необходимой плотности, морозостойкости, водонепроницаемости. Состав бетона выражают расходом всех составляющих материалов по массе на 1 м3 уложенной и уплотненной бетонной смеси или отношением массы составляющих материалов смеси к маcce цемента, принимаемой за единицу, т. е. 1: х: у (цемент: песок: щебень или гравий), при В/Ц = Z. Например, в первом случаe состав бетона: цемента - 280, песка - 670, щебня - 1300, воды - 170 кг/м3, а во втором случае: 1: 2, 4: 4, 7 при В/Ц = 0, 6. Различают два состава бетона: - номинальный (лабораторный), рассчитанный для материалов в сухом состоянии, - производственный (полевой) - для материалов в естественно-влажном состоянии. Для расчета состава тяжелого бетона имеется несколько методов, среди которых наиболее простым и удобным является метод расчета по «абсолютным объемам». При этом методе предполагается, что свежеприготовленная бетонная смесь после укладки в форму или в опалубку и уплотненная в ней не будет иметь пустот. Состав бетона по методу «абсолютных объемов» подбирают в два этапа. Вначале рассчитывают ориентировочный состав бетона, затем расчет проверяют и уточняют по результатам пробных замесов и испытаний, контрольных образцов.
Рис. 1. Схема структуры затвердевшего тяжелого бетона 1 - цементный камень; 2- песок; 3 - щебень Расчет ориентировочного состава бетона:
Для расчета состава тяжелого бетона необходимо иметь следующие данные: - заданную марку бетона Rb, - требуемую удобоукладываемость бетонной смеси, определяемую осадкой конуса ОК, см, - характеристику исходных материалов: - вид и активность цемента Rц, - насыпную плотность составляющих рн.ц, рн.п, рщ(г), - истинную плотность рн.ц, рн.п, рщ(г), - пустотелость щебня или гравия Vп.щ(г), - наибольшую крупность их зерен и влажность заполнителей Wn, Wщ(г). Состав бетона для пробных замесов рассчитывают в следующей последовательности: - вычисляют водоцементное отношение, - расход воды, - расход цемента, после чего определяют расход крупного и мелкого заполнителей на 1 м3 бетонной смеси. Водоцементное отношение В/Ц, вычисляют исходя из требуемой марки бетона, активности цемента и с учетом вида и качества составляющих по следующим формулам: - для бетонов с водоцементным отношением В/Ц ≥ 0, 4 Rб = ARц(Ц/В - 0, 5)
- для бетонов с водоцементным отношением В/Ц < 0, 4 Rб = AiRц(Ц/В + 0, 5) Где, - Rб – марка бетона, МПа; - Rц –активность цемента, МПа; - А и Аi – коэффициенты учитывающие качество материалов (табл. 1).
Таблица 1 Значения коэффициентов А и Аi
Примечания: 1. К высококачественным материалам относят щебень из плотных горных пород высокой прочности, песок оптимальной крупности и портландцемент высокой активности без добавок или с минимальным количеством гидравлической добавки в его составе; заполнители должны быть чистые и фракционированные. 2. К рядовым материалам относят заполнители среднего качества, в том числе гравий, портландцемент средней активности или высокомарочный шлакопортландцемент. 3. К материалам пониженного качества относят крупные заполнители низкой прочности, мелкие пески, цементы низкой активности.
После преобразования относительно В/Ц приведенные выше формулы имеют следующий вид:
Расход воды:
Расход воды (водопотребность), л/м3, ориентировочно определяют исходя из заданной удобоукладываемости бетонной смеси по табл. 2, которая составлена с учетом вида и крупности зерен заполнителя.
Таблица 2. Водопотребность бетонной смеси
|