Проектирование состава бетона

Курсовая работа по материаловедению студента

Группа

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет

Инженерно-строительный факультет

Кафедра СкиМ

Санкт-Петербург

2003 год

Проектирование состава обычного бетона в надземной зоне напорного сооружения.

Спроектировать состав бетона (определить три параметра состава бетона) по следующим данным:

-Класс бетона по прочности В=25.

-ОК=7 см.

-Крупный заполнитель-непромытый гравий,Dнаиб=80 мм.

Решение.

R28= B/0,78 (значение средней прочности)

R28=25/0,78=32,05 МПа=320,5 кг/см2

Марка бетона на сжатие М300.Марка цемента М400.

Активность цемента Rц=42,9 МПа=429 кг/см2. А=0,55.

Определение В/Ц.

1.1.Аналитический способ (по формуле):

R28=А*Rц(Ц/В-0,5)

В/Ц=(А*Rц)/R28+0,5*А*Rц=(0,55*429)/(320,5+0,5*0,55*429)=0,54

1.2.Экспериментальный способ.

Готовят несколько бетонных смесей с различным В/Ц и постоянными Ц и r,взятыми произвольно.Из каждой бетонной смеси готовят образцы-кубы и испытывают их на прочность в соответствующем возрасте.На основе полученных данных строят график зависимости R28=f(В/Ц) (см. рис.1).

По графику по заданной прочности находят В/Ц.

В/Ц

0,5

0,55

0,6

0,65

0,7

0,75

0,8

R28,МПа

36,4

29,8

25,7

23,1

21,4

20,2

19,5

По графику получим, что В/Ц= 0,53

Значит, выбираем В/Ц=0,53

2)Определение rопт (оптимальной доли песка первой смеси заполнителей).

r опт определяется двумя экспериментальными способами:

а)по наименьшему объему пустот в смеси заполнителей.

Готовят несколько сухих смесей песка и крупного заполнителя с различным значением r и определяют для каждой объем пустот.Строят график зависимости объема пустот от r.По графику для наименьшего объема пустот находят rопт.

б)по наибольшей подвижности бетонной смеси.

Готовят несколько бетонных смесей с различным r и постоянными Ц и В/Ц.Ц берут произвольно в существующих пределах,В/Ц берут из пункта 1).Для каждой смеси определяют ОК, и строится график зависимости ОК=f(r),по наибольшей ОК находят rопт.

В/Ц=0,53 ;Ц=275 кг/м3 (рис.2).

r

0,30

0,32

0,34

0,35

0,40

0,45

0,50

OK,см

1

1,5

2

2

1,5

1

0

По рисунку 2 определили,что rопт=0,345

3)Определение расхода цемента.

Расход цемента определяется экспериментальным способом.Готовят несколько бетонных смесей с различным расходом цемента(Ц) и постоянными значениями В/Ц и r.Для каждой бетонной смеси определяют осадку конуса(ОК) и строят графики зависимости ОК=f(Ц).По графику для заданной ОК находят Ц.

В/Ц= 0,53;r = rопт=0,345

Ц, кг/м3

225

250

275

300

325

350

375

ОК,см

0,56

1,12

2,24

5,04

7,84

11,2

14

По графику на рисунке 3 устанавливаем,что заданное значение ОК= 7см обеспечивается при расходе цемента Ц=318,125 кг/м3

4)Расчет состава бетонной смеси методом абсолютных объемов.

Метод основан на следующем предположении:объем плотноуложенной бетонной смеси равен сумме абсолютных объемов входящих в нее материалов.

Ц= 318,125кг/м3 ,r = 0,345 ,В/Ц=0,53.

gц=3,10 г/см3 ,gп=gкр=2,65 г/см3,gв=1 г/см3.

В=В/Ц*Ц=0,53*318,125= 174,97 кг/м3

1=Ц/gц+В/gв+П/gп+Кр/gкр

r =П/П+Кр

1=318,125/3100+174,97/1000+П/2650+Кр/2650

0,345=П/П+Кр

П=660,09 кг/м3 ,Кр=1253,21 кг/м3

Таким образом, расход материалов составляет на 1 м3:

Ц=318,125кг,В=174,97кг,П=660,09кг,Кр=1253,21кг

Всего:2406,40 кг

5)Проверка результатов проектирования.

Готовят бетонную смесь запроектированного состава и определяют для нее осадку конуса.Из этой бетонной смеси готовят образцы-кубы и испытывают их на прочность в соответствующем возрасте.Смесь считается запроектированной правильно,еслиполученные величины удовлетворяют зависимости:

ОКфакт=ОКзад ±1см,

Rфакт=Rзад (1,0¸1,15)

Результаты оценки агрессивности воды-среды.

Вид коррозии

Показ-ль агрессивности, ед.измерения.

Знач. показателя агрессивности

Вид цемента

Плотность бетона

Вывод об агрессивности

Фактич.

Допуст.

1)Выщелачивающая

Временн.жесткость,мг-экв/л

8,2

³1,7

Повышенн.

Неагрессивная

2)Общекислотная

рН

6,6

>5,9

Повышенн.

Неагрессивная

3)Углекислая

[CO2]своб,мг/л

54