Загальні властивостi будiвельних матеріалів (стр. 8 из 12)

Таблиця 4.1

Номера сит	2,5	1,25	0,63	0,315	0,14	Мк
Повні залишки, %, при х=36%	20,48	40,2	60,52	70,88	94,6	2,87
Повні залишки піску, які рекомендовані для бетону напірних труб	10–20	25–45	50–70	70–90	95–100	2,5–3,25

Водний розчин добавок робочої концентрації подають безпосередньо в бетонозмішувач у вигляді розчину замішування, в якому повністю врахована необхідна витрата води. Об’єм рідкого пластифікатора v_д, необхідний для приготування заданого об’єму робочої концентрації, знаходять за формулою

,

де Д – вміст сухої речовини добавки в 1 л, тобто концентрація розчину.

Концентрація розчину добавки знаходиться за довідковими даними за заданою густиною розчину. Стосовано до добавки ЛСТ(стара назва СДБ) концентрація, %, може бути знайдена за емпіричною формулою

.

Так як в нашій задачі r_д=1,266 г/см³, Д»50%, або 0,633 кг/л.

.

Необхідна кількість добавки за масою

m_д=v_д·r_д=8,8·1,266=11,15 кг.

Густина розчину замішування

.

Витрата розчину замішування на 1 м³ бетону

;

m_p=157,5·1,002=157,87 кг.

При застосуванні розчину добавки підвищеної концентрації його дозують паралельно із невистаючою кількістю води або розбавляють до отримання розчину робочої концентрації.

Густина 10%–го розчину ЛСТ

(Д₁=0,104 кг/л).

Витрата 50%–го розчину ЛСТ для отримання 1000 л10%–го розчину

або m_д=164,2·1,266=207,9 кг.

Витрата 10%–го розчину ЛСТ на 1 м³ бетону

,

де К – концентрація приготованого розчину, %.

,

Кількість води, якої не вистачає на замішування 1 м³ бетонної суміші

В_н=В–v_р·r_д·(1–К/100)=157–8,38·1,044·(1–10/100)=149 л.

69.Визначити номінальний склад гідротехнічного бетону для надводної зони річкової споруди марки М200 з рухливістю бетонної суміші за осадкою конуса 4–5 см. Матеріали: портландцемент з активністю R_ц=45 МПа, пісок дрібний з водопотребою В_п=9% і дійсною густиною r_п=2,65 г/см³, гранітний щебінь з найбільшою крупністю 70 мм, дійсною густиною r_щ=2,6 г/с³ і насипною густиною r_н.щ=1450 кг/м³.

Для визначення складу бетону використовуємо розрахунково–експериментальний метод Б.Г.Скрамтаєва – Ю.М.Баженова.

Водоцементне відношення знаходимо за формулою

R_б = А·R_ц·(Ц/В–0,5),

де R_б – міцність бетону; А – коефіцієнт якості, який можна прийняти 0,55; R_ц – активність цементу,

.

Найбільш допустиме В/Ц, яке забезпечує комплекс потрібних властивостей надводного бетону, повинно бути 0,65.Для економії цементу приймаємо рішення ввести добавку мінерального наповнювача, наприклад золу ТЕЦ (Д), з дійсною густиною r_д=2,1 г/см³.

Орієнтовну витрату води знаходимо за графіком (рис. 4.2.), вводячи поправку на водопотребу піску і застосування щебеню:

В=155+5·2+10=175 л/м³.

Витрата цементу із умови міцності

Ц=В:В/Ц=175:0,76=230 кг/м³.

Необхідна витрата добавки мінерального наповнювача знаходимо за формулою

,

де (В/Ц) ^/ – водоцементне відношення із умови довговічності:

.

Загальний вміст в’яжучої речовини Ц+Д=230+39=269кг/м³.

Пустотність щебеню: П_щ=1–(r_н.щ/r_щ)=1–(1,45/2,6)=0,44.

В залежності від водоцементного відношення і витрати цементу за табл. 4.2 знаходимо коефіцієнт розсуву k_p=1,34.Витрата щебеню і піску:

;

Для визначення складу бетону в частках за масою розділим витрату кожного компонента на витрату цементу:

Ц/Ц:П/Ц:Щ/Ц:В/Ц:Д/Ц=230/230:769/230:1150/230:175/230:39/230=

=1:3,3:5:0,76:0,17.

Таблиця 4.2

Витрата цементу	В/Ц
	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8
250	—	—	1,26	1,32	1,38
300	—	1,30	1,36	1,42	—
350	1,32	1,38	1,44	—	—
400	1,40	1,46	—	—	—

70.Визначити з допомогою номограм (рис. 4.3. – 4.5.) склад без добавки і з добавкою СНВ бетону монолітного облицювання каналу. Рухливість бетонної суміші ОК=4–6 см. Проектні марки бетону М300 і F200. Без добавки СНВ F200 забезпечується при марці бетону М350.Вихідні матеріали: портландцемент середньоалюмінатний марки 400, НГ=27%, r_ц=3,1 г/см³; пісок кварцовий М_к=2,8, r_п=2,6 г/см³ щебінь гранітний фракцією 5–20 мм, r_щ=2,6 г/см³. Склад бетону без застосування добавок ПАР за допомогою номографічного методу знаходимо наступним чином. По номограмі (рис. 4.3.) для бетону М350 при осадці конуса 4–5 см, марці цементу 400 з НГ=27% необхідно

Ц/В=2,3.Водопотреба бетонної суміші (рис. 4.4.) для щебеню з максимальною крупністю 20 мм складає

205 кг/м³. Витрата цементу Ц=В·Ц/В=205·2,3=472 кг/м³.

По номограмі (рис. 4.5.) знаходимо оптимальну частку піску в суміші заповнювачів, для піску з М_к=2,8, r =0,34.

Визначаємо витрату піску і щебеню:

;

.

У випадку застосування добавки СНВ склад бетону знаходимо наступним чином. За номограмою (рис. 4.6.) знаходимо (Ц/В)₁=1,90. Водопотребу знаходимо на рис. 4.4. і коректуємо з урахуванням оптимального об’єму емульгованого повітря, встановлено емпірично.

Приймаємо об’єм повітря v_в=3%. Зниження водовмісту в бетонній суміші на

кожен процент повітря 3 л. Тоді В₁=196 кг/м³.Витрата цементу складає Ц₁=В₁·(Ц/В)₁=196·1,9=372 кг/м³.

По номограмі (рис. 4.5.) визначаємо частку піску в суміші заповнювачів r₁=0,35.

Витрати піску і щебеню:

;

71.Номінальний склад бетону 1:2,1:3,5 (за об’ємом), В/Ц=0,55, на 1 м³ бетону витрачається 310 кг цементу з насипною густиною r_н.ц=1250 кг/м³.Для виготовлення бетону застосували щебінь і пісок з вологістю w відповідно 2 і 4% і насипною густиною r_н.щ=1450 і r_н.п=1400 кг/м³ (в сухому стані).Визначити витрати матеріалів на v=200 м³ бетону за масою.

Визначаємо витрати матеріалів на 1 м³ бетону за об’ємом:

v_ц=Ц:r_н.ц=310:1250=0,25 м³;

v_п=v_ц·2,1=0,25·2,1=0,52 м³;

v_щ=v_ц·3,5=0,25·3,5=0,87 м³;

.

За масою:

Ц=310 кг;

В=v_в·r_в=0,17·1000=170 кг;

П=v_п·r_п=0,52·1450=754 кг;

Щ=v_щ·r_щ=0,87·1400=1218 кг.

З урахуванням вологості заповнювачів:

Ц_р=310 кг;

П_р=П+П_w/100=754+(754·0,04)=784 кг;

Щ_р=Щ+Щ_w/100=1218+(1218·0,02)=1242 кг;

В_р=В–П_w/100–Щ_w/100=170–(754·0.04)–(1218·0,02)=115 кг.

Робоча витрата матеріалів на 200 м³ бетону:

Ц^v_р=310·200=62000 кг;

П^v_р=784·200=156800 кг;

Щ^w_р=1242·200=248400 кг;

В^v_р=115·200=23000 кг.

72.Визначити коефіцієнт виходу, середню і дійсну густину, а також пористість цементного бетону, якщо для отримання 100 м³ бетонної суміші із В/Ц=0,7 використано m_ц=32 т, піску v_п=45 м³ і щебеню v_щ=78 м³.Насипна густина цементу r_н.ц=1300 кг/м³, піску r_н.п=1500 кг/м³, щебеню r_н.щ=1450 кг/м³.Дійсна густина цементу r_ц=3,1 г/см³, суміші заповнювачів r_з=2,65 г/см³.Кількість хімічно зв’язної води складає 20% від маси цементу.

Коефіцієнт виходу бетонної суміші

,

де v_б.с, v_ц, v_п, v_щ – відповідно об’єми бетонної суміші, цементу, піску, щебеню.

Насипний об’єм цементу дорівнює відношенню маси цементу до його насипної густини: v_ц=m_ц/r_н.ц=32:1,3=24,6 м³;