Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Расчет состава и корректировка обычного мелкозернистого бетона

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 14

ПРОЕКТИРОВАНИЕ СОСТАВА МЕЛКОЗЕРНИСТОГО БЕТОНА

Цель работы: освоить методику подбора составов обычного мелко­зернистого бетона, бетона для армоцементных конструкций, дорожного мелкозернистого бетона, изучить правила подбора, назначения и выдачи в производство составов бетона с целью рассмотрения свойств, характери­зующих мелкозернистый бетон, изучения показателей, характеризующих технологический процесс производства мелкозернистых бетонов.

Приборы, оборудование, материалы: лабораторный бетоносмеси­тель, лабораторная виброплощадка, формы размером 7,07x7,07x7,07 см, весы с разновесами, гидравлический пресс, мерная посуда, песок, цемент, вода.

 

Общие теоретические сведения

Мелкозернистым называют бетон, не содержащий щебня (песчаный бетон). Армируя этот бетон стальными ткаными сетками, получают армо- цемент - высокопрочный материал для тонкостенных конструкций.

Свойства мелкозернистого бетона определяются теми же факторами, что и обычного бетона. Однако мелкозернистый цементно-песчаный бетон имеет некоторые особенности, обусловленные его структурой, для кото­рой характерны большая однородность и мелкозернистость, высокое со­держание цементного камня, отсутствие жесткого скелета из крупного заполнителя, повышенные пористость и удельная поверхность твердой фазы.

Прочность на сжатие мелкозернистого цементно-песчаного бетона, как и обычного, определяется главным образом активностью цемента и водоцементным отношением, однако изменение В/Ц оказывает несколько большее влияние на прочность мелкозернистого бетона, чем обычного (крупнозернистого), так как возможности регулирования свойств заполни­теля и соответственно его влияния на бетон в мелкозернистом бетоне ог­раничены. Более значительно, чем в обычном, на прочность цементно­песчаного бетона при сжатии влияет качество песка и состав бетона, а также изменение влажности среды при твердении. Меньшая крупность и повышенная удельная поверхность заполнителя (песка) увеличивают во- допотребность бетонной смеси, способствуют вовлечению в нее воздуха при вибрировании.

Для получения равнопрочного бетона и равноподвижной бетонной смеси в мелкозернистом бетоне на 20...40% возрастает расход цемента по сравнению с обычным бетоном. Для снижения расхода цемента следует применять химические добавки, эффективное уплотнение песчаных бе­тонных смесей и крупные пески с оптимальным зерновым составом.

Для изготовления тонкостенных железобетонных конструкций обыч­но применяют цементно-песчаную смесь малоподвижной консистенции составов 1:3- 1:4, а для изготовления армоцемента - более жирные соста­вы 1:2.

Мелкозернистый бетон обладает повышенной прочностью при изги­бе, водонепроницаемостью и морозостойкостью, что позволяет использо­вать его для дорожных покрытий, для груб, для гидротехнических соору­жений.

 

Порядок выполнения работы

Наиболее просто и точно состав цементно-песчаного бетона опреде­ляют расчетно-экспериментальным путем. По этому способу вначале на основе определенных зависимостей рассчитывают предварительный со­став бетона, обеспечивающий получение цементно-песчаной смеси задан­ной подвижности и бетона заданной прочности. Затем этот состав прове­ряют путем пробных замесов и, если необходимо, уточняют.

Лабораторная работа предусматривает расчет и корректировку соста­вов трех видов мелкозернистого бетона: обычного мелкозернистого, мел­козернистого бетона для армоцементных конструкций и дорожного мел­козернистого бетона. Лабораторная работа выполняется тремя звеньями студентов, каждое из которых производит расчет состава и корректировку одного из видов мелкозернистого бетона.

Расчет состава и корректировка обычного мелкозернистого бетона

Состав цементно-песчаного бетона рассчитывают в следующем по­рядке:

1. Определяют водоцементное отношение, необходимое для полу­чения заданного класса бетона:

 

где - прочность образцов половинок балочек размером 4x4x16 см из цементно-песчаного бетона в возрасте 28 дней, выдержанных в нормаль­ных условиях, МПа;

- активность цемента, МПа;

- коэффициент, равный 0,8 для высококачественных материалов,

0,75 - для материалов среднего качества и 0,65 - для цемента низких ма­рок и мелкого песка.

Формула действительна при коэффициенте уплотнения бетонной смеси более 0,97. Если такое уплотнение не может быть обеспечено, то необходимо учитывать возможное снижение прочности бетона примерно на 5% на каждый процент недоуплотнения.

2. По графикам (рис. 2.8) определяют соотношение между цементом и песком, обеспечивающее заданную подвижность или удобоукладывае- мость цементно-песчаной смеси при определенном В/Ц, установленном из формулы (2.138). На графиках показаны подвижность и удобоукладываемость цементно-песчаной смеси, приготовленной на песке с модулем крупности 2,5 и водопотребностью 7%. При применении другого песка влияние его крупности на подвижность (удобоукладываемость) цементно­песчаной смеси учитывают в соответствии с примечаниями к рис. 2.8 или, если не известна водопотребность песка, по графику на рис. 2.9.

  1. Рассчитывают расход цемента:

 

 

где - плотность соответственно цемента и песка;

- соотношение между цементом и песком, определяемое в соответ­ствии с указаниями п. 2.

Формула (2.139) выведена из уравнения

 

полученного из условия, что сумма абсолютных объемов составных час­тей плотного цементно-песчаного бетона (и) равна 1 м3, или 1000 л гото­вого плотного бетона, если в нем нет вовлеченного воздуха или объем воздушных пор очень мал - менее 7,5% (при уплотнении бетона прокатом, прессованием, трамбованием, центрифугированием).

При уплотнении песчаного бетона вибрированием в него обычно во­влекается воздух (от 2 до 8% по объему). В этом случае расход цемента определяют по формуле

 

 

где ВВ - объем вовлеченного воздуха, л.

Для ориентировочных расчетов можно принять следующие объемы ВВ (л):

подвижная бетонная смесь на среднем и крупном песке 20

то же, на мелком песке 30

жесткая смесь на среднем и крупном песке 50

то же, на мелком песке 70

 

Действительное количество вовлеченного воздуха уточняют в опыт­ных замесах.

4. Определяют расход воды:

В = Ц - В / Ц (2.142)

  1. Рассчитывают расход песка:

П = п * Ц (2.143)

6. На пробных замесах проверяют подвижность или удобоукладывае- мость цементно-песчаной смеси и при необходимости вносят поправки в состав бетона. Определяют среднюю плотность свежеуложенного бетона и на контрольных образцах проверяют прочность цементно-песчаного бетона.

По средней плотности свежеуложенной цементно-песчаной смеси ус­танавливают окончательный расход материалов на 3 м3 бетона. Эта опера­ция имеет важное значение при расчете состава цементно-песчаного бето­на, так как возможно (в тощих смесях, при применении мелкого песка и т.д.), что цементного теста не хватит для заполнения пустот между зерна­ми песка и уложенный бетон будет иметь определенное дополнительное количество пор, которое необходимо учитывать при подсчете материалов на 1 м3 бетона, или, наоборот, окажется, что в расчете учтено большее ко­личество вовлеченного воздуха, чем его будет в действительности.

2. Определение состава бетона для армоцементных конструкций

При определении состава бетона для армоцементных конструкций необходимо учитывать формуемость армоцемента. На формуемость армо- цемента оказывает большое влияние схема армирования (число сеток, рас­стояние между ними и размер ячейки сетки). Чем гуще арматура, тем бо­лее интенсивным и продолжительным должно быть вибрирование для уплотнения цементно-песчаной смеси определенной подвижности.

Формуемость армоцемента выбирается в зависимости от принятого способа уплотнения.

При расчете состава цементно-песчаной смеси для армоцементных конст­рукций подвижность смеси определяют в зависимости от требуемой формуемости и заданной схемы армирования по графику (рис. 2.10). График составлен для стальной тканой сетки с ячейкой 7x7 мм. Если применяют сетку с ячейкой 5x5 мм, то подвижность (определяемая по графику) смеси увеличивается на 40%, а при сетке с ячейкой 10x10 мм - уменьшается на 30%.

Наибольшую крупность песка , допустимую по условиям армиро­вания, определяют по формуле

 

 

где - размер ячейки стальной тканой сетки, мм;

- расстояние меузду сетками, мм.

Формула (2.144) действительна при . В остальном состав сме­си определяется по изложенной выше методике:

1. Рассчитывают

 

2. Определяют требуемую подвижность цементно-песчаной смеси по рис. 2.10.

3. Проверяют по формуле (2.144).

4. По рис. 2.8 определяют соотношение Ц:П, обеспечивающее тре­буемую подвижность цементно-песчаной смеси, а с учетом водопотребно- сти песка увеличивают его содержание и производят перерасчет соотно­шения Ц:П (см. пример расчета состава). Далее расчет выполняют анало­гично обычному мелкозернистому бетону, но с учетом вовлечения воздуха при вибрировании.

5. Расход цемента определяют по формуле

6. Определяют расход воды:

7. Рассчитывают расход песка:

8. Определяют среднюю плотность бетонной смеси.

9. По средней плотности бетонной смеси производят окончательную корректировку состава.

 




Поиск по сайту:

©2015-2020 studopedya.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.