Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ-УКРАЇНИ
Національний транспортний університет
Кафедра дорожньо-будівельних матеріалів і хімії
КУРСОВА РОБОТА
з дисципліни « Комп`ютерні технології вирішення будівельних задач»
на тему: Розрахунок оптимального складу асфальто-бетонної та цементо-бетонної сумішей за допомогою програм Microsoft Exel та Mathcad
Студента 3 курсу ТК групи
Напряму підготовки будівництво
Спеціальності технології будівельних
конструкцій, виробів і матеріалів
Матвеєнко А.В.
(прізвище, ініціали)
Керівник асистент
Баран С.А.
(посада, вчене звання, науковий ступінь, прізвище та ініціали)
Національна шкала
Кількість балів _____ Оцінка ECTS
Члени комісії
(підпис) (прізвище, ініціали)
(підпис) (прізвище, ініціали)
(підпис) (прізвище, ініціали)
м.Київ - 2014 рік
Зміст
|
Вступ………………………………………………………………………. |
3 |
|
1. Розрахунок складу асфальтобетонної суміші ………. |
4 |
|
2.РОЗРАХУНОК АСФАЛЬТОБЕТОННОЇ СУМІШІ……………………. |
7 |
|
2.1. Розрахунок мінеральної частини……………………………………… |
7 |
|
2.2. Розрахунок кількості бітуму…………………………………………… |
11 |
|
2.3. Загальні висновки………………………………………………………. |
13 |
|
3. Розрахунок складу цементобетонної суміші………….. |
14 |
|
3.1. Визначення водоцементного співвідношення………………………… |
17 |
|
3.2. Визначення витрати води……………………………………………….. |
18 |
|
3.3. Визначення витрати цементу…………………………………………… |
19 |
|
3.4. Визначення витрат заповнювачів (піску і щебеня чи гравію) на 1 м3 бетону…………………………………………………………………………. |
20 |
|
3.5. Розрахунок номінального (лабораторного) складу бетону…………… |
23 |
|
3.6. перерахунок номінального складу бетонної суміші на виробничий……………………………………………………………………. |
23 |
ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ………………………………………………….……. 24
Вступ
Мета курсової роботи – допомогти студентам набути навичок проведення розрахунків складу асфальтобетонної та цементобетонної сумішей за допомогою програм Microsoft Exel та Mathcad на основі знань з дисциплін «Будівельне матеріалознавство» та «Обчислювальна техніка і програмування».
Задачі курсової роботи:
1 Розрахунок складу асфальтобетонної суміші
Асфальтобетонні суміші готують змішуванням в установках обезводнених та нагрітих щебеню, природного і/або подрібненого піску, мінерального порошку, а також нафтового дорожнього бітуму, взятих у відповідних співвідношеннях.
Мета підбору складу – призначити вид та тип асфальтобетону у відповідності до умов роботи в покритті, правильно обрати мінеральні матеріали і бітум, встановити найбільш раціональне їх співвідношення.
Підбираючи склад асфальтобетону будь-якого виду слід керуватись такими положеннями:
В залежності від умов роботи асфальтобетону, місця розташування асфальтобетонного шару в дорожньому одязі слід обирати безперервний або перервний гранулометричний зерновий склад. Для щільних асфальтобетонів частіше обирають безперервний гранулометричний склад мінеральної суміші.
Суміш щебеню, піску й мінерального порошку добирають таким чином, щоб крива зернового складу знаходилась у зоні, яку обмежують граничні криві ДСТУ Б В.2.7-119-2003 «Суміші асфальтобетонні і асфальтобетон дорожній та аеродромний», і була по можливості плавною, без різких переломів.
Шорсткість поверхні асфальтобетонних покриттів забезпечується високим вмістом щебеню чи подрібненого піску. В суміші типу Б шорсткість досягається заміною природного піску дробленим, а в мало щебеневих і піщаних сумішах – утопленням чорного щебеню в поверхню покриття чи спеціальною поверхневою обробкою покриття.
Вміст глини в мінеральному порошку суттєво підвищує здатність асфальтобетону до набухання й знижує його водо- та морозостійкість.
Для підвищення якості мінерального порошку його активізують сумішшю поверхнево-активної речовини (ПАР). Асфальтобетон з активованим мінеральним порошком має підвищену міцність, щільність, водо- і морозостійкість. Активований мінеральний порошок в холодному асфальтобетоні сприяє скороченню строків ущільнення й забезпечує формування структури покриття під рухом автомобілів.
Надлишок бітуму знижує міцність, стійкість до зсуву й підвищує пластичність асфальтобетону, що веде до утворювання зсувів й хвиль на покритті у жарку погоду. Недостатня кількість бітуму знижує міцність, водо- й морозостійкість, а також корозійну стійкість асфальтобетону. Про недостатню кількість бітуму свідчить великий показник водонасичення.
Зерновий склад мінеральної частини гарячих асфальтобетонних сумішей повинен, як правило, відповідати вимогам таблиці Д.3.1 (додаток 3). Наведений в таблиці 4 (додаток ) вміст бітуму у сумішах є орієнтовним і повинен уточнюватися розрахунком на основі вимог до залишкової пористості та експериментальною перевіркою фізико-механічних властивостей асфальтобетону.
2 РОЗРАХУНКУ АСФАЛЬТОБЕТОННОЇ СУМІШІ
Вихідні дані: щебінь фракції 10-20 мм; щебінь фракції 5-10 мм; відсів; мінеральний порошок; бітум нафтовий дорожній БНД 90/130. Зерновий склад вихідних матеріалів у часткових залишках наведено в таблиці 1.1.
Таблиця 2.1 - Зернового складу матеріалу у часткових залишках у %
|
Матеріал |
Зерновий склад матеріалів у часткових залишках у % при розмірах комірок у мм |
||||||||||
|
20 |
15 |
10 |
5 |
2,5 |
1,25 |
0,63 |
0,315 |
0,14 |
0,071 |
<0,071 |
|
|
Щебінь 10-20 |
2 |
67 |
28 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Щебінь 5-10 |
0 |
0 |
11 |
80 |
9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Відсів |
0 |
0 |
0 |
0 |
23 |
23 |
18,5 |
16,5 |
8 |
6 |
5 |
|
Мінеральний порошок |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0,1 |
0,2 |
3,1 |
12,5 |
84,1 |
Розрахунок заключається у визначенні оптимального співвідношення між мінеральними складовими, що забезпечує потрібну щільність мінерального складу.
Суміші потрібної щільності можуть бути розраховані по допустимим межам повних залишків на ситах або повних проходів через сито, причому вимоги до зернових складів мінеральної частини гарячих щільних асфальтобетонів, що застосовуються в верхніх шарах покриття, складені у вигляді повних проходів через сито (табл. Д.3.1, додаток 3). В зв’язку з цим переведемо зерновий склад мінеральних складових, який представлений у вигляді часткових залишків (табл. 2.1), в повні проходи через сито.
Для щебеню фракції 10-20 мм – часткові залишки на ситі 20 складають 2% (графа 2, табл. 2.1), значить через сито 20 пройшло (100-2) = 98 % щебеню; часткові залишки на ситі 15 складають 67 % (графа 3, табл. 2.1), значить через сито 15 пройшло (98-67) = 31 % щебеню і т.д.
Аналогічно проводяться розрахунки для щебеню фракції 5-10 мм, відсіву та мінерального порошку.
Отримані таким чином отримані результати розрахунку зводять в таблицю 2.2.
Таблиця 2.2 - Склад вихідних матеріалів за вмістом мінерального матеріалу
|
Склад вихідних матеріалів за вмістом мінерального матеріалу дрібніше даних розмірів |
|||||||||||
|
Щебінь 10-20 |
98 |
31 |
3 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Щебінь 5-10 |
100 |
100 |
89 |
9 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Відсів |
100 |
100 |
100 |
100 |
77 |
54 |
35,5 |
19 |
11 |
5 |
0 |
|
Мінеральний порошок |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
100 |
99,9 |
99,7 |
96,6 |
84,1 |
0 |
Тепер приступимо до вирішення другої частини завдання - визначення відсоткового співвідношення між щебенем, відсівом та мінеральним порошком, при якому зерновий склад суміші цих матеріалів буде відповідати вимогам табл. Д.3.1 (додаток 3).
Розрахунок кількості щебеню. По табл. Д.3.1 (додаток 3) встановлюють, що щебеню крупніше 5 мм повинно бути в суміші 35-45 % (так як через сито з отвором 5 мм повинно проходити 55-65 % матеріалу). Приймають потрібну кількість щебеню крупніше 5 мм – Щ=(35+45)/2=40 % (приймемо кількість щебеню фракції 10-20 мм – 15%; щебеню фракції 5-10 мм – 25%).
Розрахунок кількості мінерального порошку. По табл. Д.3.1 (додаток 3) встановлюють, що кількість часток по всій мінеральній частині асфальтобетону повинна складати 8-14 %. Для розрахунку можна прийняти 8%. Якщо в мінеральному порошку міститься 84,1 % часток дрібніше 0,071 мм, то мінерального порошку в суміші повинно бути МП=(8/84,1)*100≈10%. Однак, потрібно прийняти 9 % мінерального порошку, так як у відсіві є невелика кількість часток дрібніше 0,071 мм.
Кількість відсіву складає В=(100-Щ-МП)=(100-40-9)=51 %.
Отримані значення заносять в табл. 2.3 і розраховують вміст в суміші кожної фракції матеріалів.
Таблиця-2.3.Результати розрахунку зернового складу мінеральної частини асфальтобетонної суміші
|
Результати розрахунку зернового складу мінеральної частини асфальтобетонної суміші |
|||||||||||||
|
Щебінь 10-20 |
16,0% |
|
15,7 |
5,0 |
0,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
Щебінь 5-10 |
24,0% |
|
24,0 |
24,0 |
21,4 |
2,2 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
Відсів |
51,0% |
|
51,0 |
51,0 |
51,0 |
51,0 |
39,3 |
27,5 |
18,1 |
9,7 |
5,6 |
2,6 |
0,0 |
|
Мінеральний порошок 0% |
9% |
|
9,0 |
9,0 |
9,0 |
9,0 |
9,0 |
9,0 |
9,0 |
9,0 |
8,7 |
7,6 |
0,0 |
|
Всього |
100,0% |
|
99,7 |
89,0 |
81,8 |
62,2 |
48,3 |
36,5 |
27,1 |
18,7 |
14,3 |
10,1 |
0,0 |
|
Вимоги ДСТУ Б В.2.7-119-2003 |
100 |
100-95 |
93-84 |
82-69 |
65-55 |
53-41 |
42-31 |
33-23 |
25-16 |
18-11 |
14-8 |
0 |
|
Після цього сумують в кожній вертикальній графі кількість часток менше даного розміру і знаходять загальний зерновий склад суміші мінеральних матеріалів. Після цього порівнюється розрахований склад з вимогами табл. Д.3.1 (додаток 3) і будується графік (рис. 2.1).
Порівнюючи результати розрахунку з вимогами ДСТУ Б В.2.7-119-2003 видно, що на ситі 10 кількість матеріалу дрібніше даного розміру складає 83,1 %, що перевищує гранично допустиме значення (82 %) на 1,1 % (на решті ситах крива розрахунку вписується між граничними кривими).
Зробимо перерозподіл кількості щебеню. Приймемо: щебеню фракції 10-20 мм – 20%; щебеню фракції 5-10 мм – 20 %. Решта кількість матеріалу залишається без змін. Після перерахунку отримаємо нові значення, які заносимо в табл. 1.4, та будуємо новий графік (рис. 2.2).
Рисунок 2.1 - Графічне зображення розрахунку зернового складу
асфальтобетону в порівнянні з граничними кривими
Порівнюючи результати скоригованого розрахунку з вимогами табл. Д.3.1 (додаток 3) видно, що крива розрахунку вписується між граничними кривими.
Таблиця 2.4. - Результати розрахунку зернового складу мінеральної частини асфальтобетонної суміші
|
Результати розрахунку зернового складу мінеральної частини асфальтобетонної суміші |
|||||||||||||
|
Щебінь 10-20 |
16,0% |
15,7 |
5,0 |
0,5 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
|
Щебінь 5-10 |
24,0% |
24,0 |
24,0 |
21,4 |
2,2 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
0,0 |
|
|
Відсів |
51,0% |
51,0 |
51,0 |
51,0 |
51,0 |
39,3 |
27,5 |
18,1 |
9,7 |
5,6 |
2,6 |
0,0 |
|
|
Мінеральний порошок 0% |
9% |
9,0 |
9,0 |
9,0 |
9,0 |
9,0 |
9,0 |
9,0 |
9,0 |
8,7 |
7,6 |
0,0 |
|
|
Всього |
100,0% |
99,7 |
89,0 |
81,8 |
62,2 |
48,3 |
36,5 |
27,1 |
18,7 |
14,3 |
10,1 |
0,0 |
|
|
Вимоги ДСТУ Б В.2.7-119-2003 |
100 |
100-95 |
93-84 |
82-69 |
65-55 |
53-41 |
42-31 |
33-23 |
25-16 |
18-11 |
14-8 |
0 |
|
2.2 Розрахунок кількості бітуму
Кількість бітуму в асфальтобетоні визначається за формулою
, (2.1)
де - пористість мінеральної частини щільних асфальтобетонів, визначена експериментально-аналітичним шляхом; - залишкова пористість асфальтобетону при температурі 20 оС (згідно ДСТУ Б В.2.7-119-2003 для умов Київської області залишкова пористість складає 2-4 % за об’ємом); - середня щільність асфальтобетонного зразка при температурі 20 оС, визначається експериментально; - щільність бітуму при температурі 20 оС.
, (2.2)
де - щільність мінеральної суміші, яка дорівнює
, (2.3)
де Щ, П, МП - процентний вміст в суміші відповідно щебеню, відсіву та мінерального порошку (з табл. 2.3); - середня щільність матеріалів, що складають мінеральну суміш (щебеню, піску, мінерального порошку), визначається експериментально.
На основі лабораторних випробувань складових асфальтобетону встановлено: =2,72 г/см3; =2,719 г/см3; =2,617 г/см3; =2,26 г/см3; = 0,99 г/см3.
Середня щільність розрахованої мінеральної суміші
г/см3.
Пористість асфальтобетону
%
Кількість бітуму в асфальтобетоні
%.
2.3. Загальні висновки
Таким чином, для застосування може бути рекомендована асфальтобетонна суміш, яка складається з:
3 Розрахунок складу цементобетонної суміші
Розрахунок складу звичайного (важкого) цементобетону бетону це - вибір матеріалів і встановлення таких їх витрат на 1 м3 бетону, при якому надійно і найбільш економічно забезпечується отримання заданої міцності бетону і рухливості (легкоукладальності) бетонної суміші та інших властивостей бетону.
Склад бетонної суміші виражають у вигляді (масового або об’ємного, менш точного) відношення між кількістю цементу, піску і щебеню (або гравію) з вказаним водоцементним відношенням. Кількість цементу приймають за одиницю. Тому в загальному вигляді склад бетонної суміші записують у вигляді відношення: цемент: пісок: щебінь
Ц : П : Щ = 1 : x : y при =z
де х=П/Ц; у=Щ/Ц; (наприклад, 1 : 2,4 : 4,5 при В/Ц = 0,65).
На бетонних заводах, масштабних будівництвах всі матеріали дозують за масою і склад бетону виражають у вигляді витрат матеріалів на 1 м3 укладеної і ущільненої бетонної суміші.
Наприклад,
Матеріали Маса, кг
Цемент 270
Пісок 700
Щебінь 1260
Вода 170
Всього 2400 кг на 1 м3 бетонної суміші
Розрахунок складу бетону є однією з найбільш важливих операцій в технології отримання бетону.
Розрізняють два склади бетону: номінальний (лабораторний), визначається для матеріалів в сухому стані, і виробничий (польовий) – номінальний склад відкоригований для матеріалів з природною вологістю.
До моменту розрахунку складу бетонної суміші потрібно випробувати всі складові матеріали: цемент, вода, пісок і щебінь (гравій), згідно вимогам ГОСТ і встановленій методиці.
За показником міцності щебінь повинен бути приблизно в 1,5-2 рази більше міцності бетону марки 300 та вищих марок.
В залежності від заданої міцності бетону (його марки) встановлюють активність (марку цементу):
Таблиця 3.1 – Марка бетону та цементу від їх міцності
|
Марка бетону |
150 |
200-250 |
300 |
400 |
500 |
|
Марка цементу |
300 |
400 |
500 |
500-600 |
600 |
Для отримання бетонів, які задовольняють вимогам будівельних норм і правил (СНиП) по міцності, щільності і щепленню з арматурою, встановлені найменші допустимі витрати цементу: для залізобетонних конструкцій, які знаходяться на відкритому повітрі або у воді – 300 кг/м3, для конструкцій, які знаходяться в середині споруд – 220 кг/м3.
Склад важкого бетону зручно розраховувати за методом “абсолютних об’ємів”, розробленого на основі досліджень Б.Г. Скрамтаєва і ін. В основу цього методу покладена умова, що важкий бетон, ущільнений в свіжому стані, наближається до абсолютної щільності (невеликим об’ємом повітряних пор нехтують). Отже, сума абсолютних об’ємів вихідних матеріалів в 1 м3 бетону становить близько одиниці,
, (3.1)
де ц, в, п, щ – вміст цементу, води, піску і щебеню (гравію), кг в 1 м3 бетонної суміші; ρц, ρв, ρп, ρщ – дійсна щільність цих матеріалів, кг/м3.
Неточність, допущену в розрахунку, виправляють на основі уточнення випробувальним шляхом складу бетону по фактичній середній щільності пробного замісу, тому метод називається розрахунково-експериментальним.
Вихідними даними для розрахунку складу бетону є:
Склад бетону, тобто кількості цементу, води, піску, і щебеню спочатку розраховується, а потім отримані данні уточнюють на пробних замісах і остаточно визначається склад бетону.
Розрахунок складу цементобетонної суміші
Завдання: необхідно розрахувати цементний бетон марки Rб=300 (або Мб 300) з рухомістю бетонної суміші за стандартним конусом ОК=3 см.
Характеристика вихідних матеріалів
1). Цемент – марка Мц 500, активність Rц – 520 кгс/см2; насипна щільність ρн,ц=1,42 г/см3 (кг/л); дійсна щільність ρц=3,21 г/см3.
Щебінь – гранітний, максимальна крупність до 70 мм; насипна щільність ρн,щ=1,51 г/см3 (кг/л); дійсна щільність ρщ=2,69 г/см3; вологість Wщ – 1,3%.
Пісок – звичайний середньої крупності; насипна щільність ρн,п=1,51 г/см3(кг/л); дійсна щільність ρп=2,60 г/см3; вологість Wп – 2,1%.
Заповнювачі для бетонної суміші використовуються низької якості
Склад бетонної суміші встановлюється в такому порядку:
3.1 Визначення водоцементного співвідношення
Як було вказано вище, міцність бетону знаходиться в визначеній залежності від активності цементу і від водоцементного співвідношення. Водоцементне співвідношення визначається в залежності від потрібної міцності бетону, строку і умов його твердіння, відомих заздалегідь активності цементу і роду заповнювачів. Розрахунок виконується за спрощеною формулою:
(3.2)
де Rц – активність портландцементу; Rб – проектна марка бетону; А – коефіцієнт, що залежить від якості вихідних матеріалів (табл. 3.1);
звідки
. (3.3)
Таблиця 3.2 - Значення коефіцієнта А в залежності від якості матеріалу
|
пп/п |
Матеріали (пісок, щебінь) |
Значення коефіцієнту А |
Примітки |
|
|
1 |
Високої якості |
0,65 |
0,43 |
Щойно подрібнений щебінь, модуль крупності піску Мк>2,5 |
|
2 |
Середньої якості |
0,60 |
0,40 |
Подрібнений щебінь, модуль крупності піску 2,0<Мк<2,5 |
|
3 |
Низької якості |
0,55 |
0,37 |
Подрібнений гравій, модуль крупності піску 1,5<Мк<2,0 |
Значення В/Ц повинно бути в межах 0,4 < В/Ц < 0,5 для дорожнього і аеродромного бетону
Визначимо водоцементне співвідношення для нашого прикладу
А=0,6 із табл. 3.1.
3.2 Визначення витрати води
Витрати води в залежності від потрібної рухомості і легкоукладальності бетонної суміші визначаються по табл. 2, яка складена на основі залежності водопотреби бетонної суміші від її жорсткості і властивостей вихідних матеріалів.
Визначимо водопотребу бетонної суміші для нашого прикладу по табл. 2.
При ОК = 3 см і крупності щебеню 40 мм водопотреба складає 180 л на 1 м3 бетону.
Таблиця 3.3 – Показники легкоукладаємості бетонної суміші
|
Показник легкоукладаємості бетонної суміші |
Найбільша крупність зерен, мм |
||||||||
|
гравій |
щебінь |
||||||||
|
Осадка конуса, см |
Жорсткість |
10 |
20 |
40 |
70 |
10 |
20 |
40 |
70 |
|
9-12 |
215 |
200 |
185 |
170 |
230 |
215 |
200 |
185 |
|
|
6-8 |
205 |
190 |
175 |
160 |
220 |
205 |
190 |
175 |
|
|
3-5 |
195 |
180 |
165 |
150 |
210 |
195 |
180 |
165 |
|
|
1-2 |
185 |
170 |
155 |
140 |
200 |
85 |
170 |
155 |
|
|
30-50 |
165 |
160 |
150 |
- |
175 |
170 |
160 |
||
|
60-80 |
155 |
150 |
140 |
- |
165 |
160 |
150 |
||
|
90-120 |
145 |
140 |
135 |
- |
160 |
155 |
140 |
||
|
150-200 |
135 |
130 |
128 |
- |
150 |
145 |
135 |
||
|
Примітка: 1. Дані приведені в табл. 2, справедливі для пісків середньої крупності. При використанні дрібного піску витрати води збільшуються на 10 л. |
3.3 Визначення витрати цементу
При визначеному значенні В/Ц і взятій із таблиці водопотреби бетонної суміші В, для даних матеріалів і заданої рухомості можна визначити витрати цементу на 1 м3 бетону
. (3.4)
Якщо витрата цементу на 1 м3 бетону буде меншою допустимої, то необхідно довести її до норми у відповідності із нормативним документами.
По витраті води і водоцементному співвідношенні витрати цементу на 1 м3 бетону знаходять:
.
3.4 Визначення витрат заповнювачів (піску і щебеня чи гравію) на 1 м3 бетону
Витрата крупного заповнювача (щебеня і гравію) в кг на 1 м3 бетону визначається з умови, що сума абсолютних об’ємів всіх компонентів бетону дорівнює 1000 л (1000л = 1м3)
(3.5)
Враховуючи, що цементно-піщаний розчин заповнить об’єм пустот крупного заповнювача з деяким розсувом зерен α, маємо
. (3.6)
Ліва частина рівняння це сума об’ємів П+Ц+В, а права частина об’єм пустот в щебені в насипному стані, які заповнюють П+Ц+В.
розв’язуючи сумісно рівняння (3.5) і (3.6), знаходимо формулу для визначення щебеня чи гравію:
, (3.7)
де Ппуст – пустотність щебеня чи гравію в стандартному рихлому стані (в формулу підставляється у вигляді відносної величини); ρн.щ. – насипна щільність щебеня в кг/л; ρщ – дійсна щільність щебеня кг/л; α – коефіцієнт розсуву зерен щебеню, що встановлюється по графіку в залежності від кількості цементного тіста і крупності піску (рис. 3.1).
Для визначення об’єму цементного тіста підраховують абсолютний об’єми цементу і води в 1 м3 бетону. Абсолютний об’єм цементу дорівнює
. (3.8)
Абсолютний об’єм води дорівнює Vв
тоді абсолютний об’єм цементного тіста дорівнює
Vцт =Vц + Vв
Рисунок 3.1 - Залежність коефіцієнту розсуву α від витрат цементного тіста на 1 м3 бетону
Для нашого прикладу:
абсолютний об’єм цементу дорівнює
.
Абсолютний об’єм води дорівнює Vв=180 л
тоді абсолютний об’єм цементного тіста:
Vцт =Vц + Vв=86,2+180=266,3 л.
За графіком (рис.3.1) визначаємо α = 1,43
Для жорстких бетонних сумішей коефіцієнт α=1,05-1,1.
Визначаємо пустотність щебеню
Ппуст=(1- ρн,щ/ρщ)=(1-1,51/2,69)=0,438
Визначаємо кількість щебеню
де ρ ρН - у формулу підставляються у кг/л.
Після визначення витрати щебеню (гравію), витрата піску в кг на 1 м3 визначається як різність між абсолютним об’ємом бетону і сумою абсолютних об’ємів крупного заповнювача, цементу і води.
(3.9)
де ц, в, щ, п – витрати цементу, води, щебеня і піску на 1 м3 бетону в кг;
ρц, ρп, ρщ, - дійсна щільність цементу, піску, щебеню, кг/л.
Визначимо кількість піску
Отже на даному етапі розрахунку витрати компонентів на 1 м3 бетону становлять
|
Ц, кг |
В, л |
П, кг |
Щ, кг |
|
263,1 |
180 |
751 |
1208 |
3.5 Розрахунок номінального (лабораторного) складу бетону
Знаючи витрату матеріалів на 1 м3 бетону, можна підрахувати номінальний склад бетону – без урахування вологості піску і щебеня.
Номінальний склад бетону за масою буде становить
(3.10)
Для нашого прикладу
; В/Ц = 0,684
3.6 перерахунок номінального складу бетонної суміші на виробничий
Номінальний склад бетонної суміші перераховується на виробничий на основі встановленої природної вологості піску і щебеня. Вологість заповнювачів визначається в лабораторії методом висушування.
Кількість вологих заповнювачів змінюється настільки, щоб вміст в них сухого матеріалу дорівнювало розрахунковому, а кількість води, яка вводиться в заміс зменшувалось на величину, рівну вмісту води в заповнювачах.
води - піску -
щебеню - цементу -
Для нашого прикладу:
води -
цементу - кг
піску -
щебеню -
Отже, витрати компонентів на 1 м3 бетону становлять
|
Ц, кг |
В, л |
П, кг |
Щ, кг |
|
263,1 |
148,5 |
766,7 |
1223,7 |
Остаточно перепишемо склад бетону у вигляді:
; В/Ц = 0,684.