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 Марка бетона R_б, МПа — 25(250 кГс/см²)

Подвижность бетонной смеси ОК, см — 5

Активность ПЦ, R_ц, МПа — 52 (520 кГс/см²)

Плотность ПЦ, р_ц.кг/ - 2950 (2,95 кг/дм)

Насыпная масса ПЦкг/м³ — 1670 (1,67 кг/дм³)

Насыпная масса песка, кг/м³ — 1520 (1,52 кг/дм³)

Плотность песка, кг/м³ — 2510 (2,51 кг/дм³)

Влажность песка W_п, % - 1

Модуль крупности песка М_к — 1,6

10. Плотность щебня (гравия), кг/ - 2570 (2,57 кг/дм)

Насыпная масса щебня (гравия), кг/ - 1510 (щебень) (1,51 кг/дм)

Наибольшая крупность щебня НКщ, мм — 40

Пустотность щебня V_ощ, % - 32

Влажность щебня V_о.щ, % - 2

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:

1: 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 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

10-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:

Вычисляем плотность смеси заполнителей (кг/д) по формуле:

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

= 13 780,02=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 — 152 кг песок -485,8 кг щебень — 14 141,7 кг Проверка: произв. =лабор

2297 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:

Vб < 1 + х0 + у 0

Это выражение можно заменить равенством:

Vб = в *(1 + х0 + у0)

где в — коэффициент выхода бетона Зная расход материалов на 1 м³ 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.

Воробьев В. А. Строительные материалы. — М.: Выс. шк., 1979. — 382 с.

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.6.90 300 денної і заочної форм навчання) / Укл. СМ. Фрумкша — Алчевськ: ДонДТУ, 2005. — 17 с.