Решение задач 3 страница

Для выполнения задания № 4 каждому студенту необходимо рассчитать состав легкого бетона в соответствии с его вариантом (таблица 4.1). Первая цифра – номер варианта, ОК – осадка конуса (см) или Ж – жесткость бетонной смеси (с), П – плотность зерен керамзитового гравия в цементном тесте (г/см³).

Исходные данные для расчета состава легкого бетона приведены в таблице 4.2. Данные для расчета переписываются в табличной форме в тетрадь, в которой выполняется контрольная работа.

Таблица 4.1 – Варианты контрольных заданий №4

Последняя цифра зачетной книжки	Предпоследняя цифра зачетной книжки
	Ж-54 П-1,4	ОК-2 П-1,8	Ж-33 П-1,0	ОК-10 П-1,0	Ж-53 П-1,2	ОК-3 П-1,8	Ж-57 П-0,8	ОК-8 П-1,4	Ж-54 П-1,2	ОК-11 П-1,8
	Ж-52 П-1,4	ОК-5 П-1,6	Ж-55 П-1,6	ОК-9 П-1,2	Ж-50 П-1,0	ОК-4 П-1,6	Ж-43 П-1,6	ОК-1 П-1,0	Ж-52 П-1,2	ОК-6 П-1,6
	Ж-42 П-1,2	ОК-9 П-1,4	Ж-51 П-1,4	ОК-3 П-1,4	Ж-35 П-1,2	ОК-8 П-1,2	Ж-40 П-1,4	ОК-1 П-0,8	Ж-15 П-1,4	ОК-4 П-1,4
	Ж-38 П-1,0	ОК-7 П-1,2	Ж-35 П-1,2	ОК-7 П-1,0	Ж-33 П-1,6	ОК-7 П-1,4	Ж-31 П-1,2	ОК-6 П-1,6	Ж-36 П-0,8	ОК-8 П-1,6
	Ж-31 П-0,8	ОК-2 П-1,0	Ж-32 П-1,0	ОК-6 П-1,2	Ж-30 П-1,6	ОК-6 П-0,8	Ж-35 П-1,0	ОК-4 П-1,4	Ж-32 П-1,0	ОК-2 П-1,2
	Ж-25 П-1,6	ОК-5 П-1,8	Ж-30 П-0,8	ОК-5 П-1,0	Ж-28 П-1,4	ОК-5 П-1,0	Ж-24 П-1,4	ОК-12 П-1,2	Ж-30 П-1,2	ОК-9 П-1,4
	Ж-20 П-1,4	ОК-3 П-1,2	Ж-26 П-1,4	ОК-4 П-0,8	Ж-24 П-1,2	ОК-9 П-1,2	Ж-38 П-1,2	ОК-3 П-1,0	Ж-23 П-1,0	ОК-4 П-1,2
	Ж-18 П-1,2	ОК-8 П-1,6	Ж-22 П-1,2	ОК-3 П-1,6	Ж-21 П-1,0	ОК-10 П-1,4	Ж-20 П-1,0	ОК-7 П-1,6	Ж-20 П-1,4	ОК-11 П-1,0
	Ж-14 П-1,0	ОК-2 П-1,4	Ж-16 П-1,0	ОК-2 П-1,6	Ж-20 П-0,8	ОК-2 П-1,2	Ж-17 П-1,6	ОК-2 П-1,8	Ж-15 П-0,8	ОК-10 П-0,8
	Ж-10 П-0,8	ОК-1 П-1,2	Ж-12 П-0,8	ОК-1 П-1,4	Ж-10 П-1,2	ОК-1 П-1,0	Ж-10 П-1,8	ОК-5 П-1,4	Ж-12 П-1,2	ОК-7 П-1,6

Таблица 4.2 – Варианты заданий для расчета состава легкого бетона

Показатель	Номер варианта
Класс бетона		12,5				27,5					12,5	27,5
Марка цемента, кгс/см^2
Удобоукладываемость бетонной смеси: осадка конуса (см) жесткость (с)	В соответствии с вариантом (по таблице 4.1)
Марка керамзитового гравия по прочности
Средняя плотность сухого бетона, г/см^3	1,50	1,50	1,50	1,50	1,60	1,70	1,70	1,70	1,70	1,60	1,60	1,60	1,60	1,60	1,70
Плотность зерен керамзитового гравия в цементном тесте, г/см^3	В соответствии с вариантом (по таблице 4.1)
Влажность, %: песка керамзитового гравия				1,5	2,5	2,5		2,5	1,5					2,5	1,5
Наибольшая крупность керамзитового гравия, мм
Водопотребность песка, %
Насыпная плотность песка, г/см^3	1,0	1,0	0,8	0,9	0,9	1,1	1,35	1,1	1,3	1,25	1,0	0,9	0,8	1,0	1,1
Модуль крупности песка, Мкр	1,8	2,0	2,2	2,7	2,2	2,0	2,4	2,6	1,9	2,0	2,4	2,0	2,6	2,6	2,5

Продолжение таблицы 4.2

Показатель	Номер варианта
Класс бетона			12,5						27,5			12,5
Марка цемента, кгс/см^2
Удобоукладываемость бетонной смеси: осадка конуса (см) жесткость (с)	В соответствии с вариантом (по таблице 4.1)
Марка керамзитового гравия по прочности
Средняя плотность сухого бетона, г/см^3	1,70	1,70	1,70	1,70	1,70	1,60	1,60	1,60	1,60	1,60	1,50	1,50	1,50	1,50	1,60
Плотность зерен керамзитового гравия в цементном тесте, г/см^3	В соответствии с вариантом (по таблице 4.1)
Влажность, %: песка керамзитового гравия	1,5	3,5		2,5			1,5				1,5	3,5	1,5
Наибольшая крупность керамзитового гравия, мм
Водопотребность песка, %
Насыпная плотность песка, г/см^3	1,1	1,1	0,8	0,9	0,9	1,35	1,05	0,9	1,3	1,25	1,05	1,3	0,8	1,0	1,1
Модуль крупности песка, Мкр	2,6	1,8	1,9	2,0	2,4	2,5	2,2	2,1	1,9	2,0	2,4	1,8	2,0	2,2	2,0

Подбор состава керамзитобетона заключается в установлении соотношения между цементом, водой, песком и керамзитовым гравием в виде расхода материалов на 1 м³ уплотненной бетонной смеси. Это соотношение должно обеспечить требуемую удобоукладываемость бетонной смеси и прочность затвердевшего бетона.

Подбор состава керамзитобетона включает в себя следующие основные этапы:

· выбор и оценка пригодности имеющихся материалов;

· расчет ориентировочного состава бетона;

· экспериментальная проверка и корректирование состава бетона на опытных замесах;

· назначение рабочего состава керамзитобетона и расчет расхода материалов на замес бетономешалки.

Алгоритм расчета состава легкого бетона

1. Определяем ориентировочный расход цемента (Ц, кг/м³) в зависимости от класса бетона, марки цемента, наибольшей крупности и прочности керамзитового гравия и удобоукладываемости бетонной смеси на основании данных таблицы 4.3 с учетом поправочных коэффициентов, приведенных в таблице 4.4.

Таблица 4.3 – Ориентировочный расход цемента

Класс бетона	Расход цемента, кг/м^3, при марке керамзитового гравия по прочности
В10
В12,5
В15	–
В20	–	–
В25	–	–	–
В27,5	–	–	–	–
В30	–	–	–	–	–
В35	–	–	–	–	–
В40	–	–	–	–	–

Расход цемента по данной таблице принимается для легкобетонной смеси жесткостью 20–30 с, в состав которой входит керамзитовый гравий предельной крупности 20 мм и плотный песок.

При изменении марки цемента, крупности керамзитового гравия, удобоукладываемости бетонной смеси или в случае применения пористого песка (смеси пористого и плотного песков) следует вводить поправочные коэффициенты (коэффициенты изменения расхода цемента) согласно таблице 4.4.

Таблица 4.4 – Коэффициенты изменения расхода цемента

Условия	Коэффициенты изменения расхода цемента для бетона классов
В10 В12,5	В15	В20	В25	В27,5	В30 В35	В40
Цемент марки:	1,15 1,00 0,90 – –	1,20 1,00 0,88 – –	1,20 1,00 0,85 0,82 0,80	– 1,15 1,00 0,95 0,90	– 1,20 1,00 0,96 0,88	– 1,25 1,00 0,92 0,85	– – 1,10 1,05 1,00
Песок: плотный пористый (или смесь плотного и пористого)	1,00 1,10	1,00 1,10	1,00 1,10	1,00 1,10	1,00 1,10	1,00 1,10	1,00 1,10
Гравий с наибольшей крупностью, мм:	0,90 1,00 1,10	0,90 1,00 1,10	0,93 1,00 1,07	0,93 1,00 1,07	0,95 1,00 1,05	0,95 1,00 1,05	0,95 1,00 1,05
Бетонная смесь жесткостью, с: 20–30 31–50 51–80	1,00 0,90 0,85	1,00 0,90 0,85	1,00 0,90 0,85	1,00 0,90 0,85	1,00 0,90 0,85	1,00 0,90 0,85	1,00 0,90 0,85
Бетонная смесь подвижностью, см: 1–2 3–7 8–12	1,07 1,15 1,25	1,07 1,15 1,25	1,07 1,15 1,25	1,07 1,15 1,25	1,07 1,15 1,25	1,07 1,15 –	1,07 1,15 –

Примечания

1. При определении расхода цемента необходимо учитывать все поправочные коэффициенты, общее количество которых четыре.

2. Принятый по таблице 4.3 ориентировочный расход цемента умножается на поправочные коэффициенты.

3. Значения всех поправочных коэффициентов должны быть приведены в контрольной работе.

2. Определяем ориентировочный расход воды (В_о, кг/м³) в зависимости от удобоукладываемости (осадка конуса или жесткость) бетонной смеси и наибольшей крупности гравия на основании данных таблицы 4.5.

Таблица 4.5 – Водопотребность бетонной смеси

Удобоукладываемость бетонной смеси	Расход воды, кг/м^3, при наибольшей крупности гравия, мм
осадка конуса, см	жесткость, с
	51–80
	31–50
	21–30
1–2	10–20
3–7	–
8–12	–

3. Определяем расход керамзитового гравия (К, кг/м³) по формуле:

,

где – плотность зерен керамзитового гравия в цементном тесте, кг/л;

j – объемная концентрация керамзитового гравия (абсолютный объем гравия в литрах на 1 м³ бетона, деленный на 1000); принимается по таблице 4.6 в зависимости от расхода цемента, воды, плотности бетона, плотности зерен керамзитового гравия, водопотребности песка.

4. Определяем расход плотного песка (П, кг/м³) по формуле:

,

где ρ_б.сух. – средняя плотность сухого бетона, кг/м³;

Ц – расход цемента, кг/м³;

К – расход керамзитового гравия, кг/м³.

5. Определяем общий расход воды (В, кг/м³) с учетом поправок на расходы керамзитового гравия, цемента и водопотребность песка по формуле:

,

где В₀ – ориентировочный расход воды, принятый по таблице 4.4, кг/м³;

В_к – поправка на объемную концентрацию керамзитового гравия, кг/м³,

В_ц – поправка на расход цемента, кг/м³;

В_п – поправка на водопотребность плотного песка, кг/м³.

Таблица 4.6 – Объемная концентрация j крупного заполнителя для легких бетонов на плотном песке

rб.сух. кг/м^3	, кг/л	Водопотребность песка, %
при расходе воды, л
	0,8 1,2 1,4	0,44 0,47 0,50 –	0,39 0,43 0,46 0,50	0,33 0,38 0,42 0,46	0,42 0,46 0,50 –	0,37 0,41 0,45 0,49	0,30 0,35 0,40 0,45	0,41 0,45 0,48 –	0,35 0,40 0,44 0,48	0,24 0,32 0,38 0,43
	0,8 1,2 1,4 1,6	0,4 0,43 0,47 0,50 0,54	0,34 0,38 0,42 0,46 0,50	0,22 0,32 0,35 0,41 0,45	0,37 0,42 0,46 0,50 0,53	0,30 0,35 0,40 0,45 0,49	– 0,25 0,30 0,39 0,44	0,35 0,39 0,44 0,48 0,53	0,24 0,32 0,38 0,43 0,48	– – 0,27 0,36 0,43
	1,2 1,4 1,6 1,8	0,39 0,43 0,47 0,50 0,54	0,31 0,38 0,41 0,46 0,50	– 0,25 0,26 0,38 0,44	0,36 0,41 0,45 0,49 0,53	0,26 0,33 0,39 0,44 0,49	– – 0,30 0,37 0,43	0,32 0,38 0,43 0,48 0,53	– 0,28 0,39 0,42 0,48	– – 0,29 0,31 0,41

Примечания

1. При других значениях расхода воды объемную концентрацию j находят интерполяцией (Приложение Д).

2. Значения j действительны при расходе цемента 300 кг/м³.

3. При большем расходе цемента значения j возрастают приблизительно на 0,01 на каждые 100 кг/м³ цемента, при уменьшении расхода цемента – соответственно сокращаются.

Поправки на водопотребность основных компонентов бетона определяются по формулам, приведенным ниже. При этом следует учитывать, что поправка на расход цемента учитывается, только если эта величина (расход) превышает 450 кг/м³:

а) поправка на объемную концентрацию керамзитового гравия, кг/м³:

,

где j – объемная концентрация керамзитового гравия.

б) поправка на расход цемента при расходе его более 450 кг/м³:

,

где Ц – расход цемента, кг/м³.

в) поправка на водопотребность плотного песка, кг/м³:

,

где – водопотребность песка, %;

П – расход песка, кг/м³;

r_п – плотность плотного песка, кг/л.

6. Определяем расчетную плотность полученной бетонной смеси, кг/м³:

,

где Ц, П, К, В – расход материалов в подобранном составе, кг/м³.

7. Рассчитываем расхода материалов рабочего состава бетонной смеси с учетом влажности заполнителей:

а) определяем расход воды в компонентах бетонной смеси по формулам:

,

,

где W_к и W_п – влажность керамзитового гравия и песка соответственно, %;

б) пересчитаем расход воды на бетонную смесь с учетом влажности материалов:

;

где В – общий расход воды, принятый в п. 5, кг/м³.

в) пересчитаем расход заполнителей:

,

,

,

где Ц, П, К – расход цемента, песка и керамзитового гравия в подобранном составе бетона, кг/м³;

W_к и W_п – влажность керамзитового гравия и песка соответственно, %.

8. Рассчитанный состав бетонной смеси выражаем в виде соотношения по массе между количествами цемента, песка, керамзитового гравия и воды с обязательным указанием активности цемента (или марки) и марки керамзитового гравия по прочности. При этом массу цемента принимают за единицу, поэтому соотношение между составными частями бетона имеет вид

(по массе)

при определенной марке цемента и керамзитового гравия по прочности.

Например. Рассчитанный состав керамзитобетонной смеси 1: 1,1: 1,4 по массе при водоцементном отношении В/Ц= 0,41, активности цемента R_ц = 40 МПа и марке керамзитового гравия по прочности М_к.гр200.

контрольное задание № 5

Дата добавления: 2015-05-06