В Закладки

Главная
Официальная
Новости
Курсовые работы
Дипломные проекты
Лекции и конспекты
Рефераты
Софт
Ссылки
Справочник Студента
Гостевая

Почта


Поиск по сайту:

          


















редуктор детали машин

Санкт-Петербургский Государственный Политехнический
Университет



Пояснительная записка по курсовому проекту:
“Проектирование состава бетона”

по дисциплине “Материаловедение”



Выполнил:
Проверил: Чумадова Л. И.

Санкт-Петербург
2003
Исходные данные.
Спроектировать состав бетона для каждой из трех зон напорного
сооружения, расположенного в открытом водоеме, исходя из требований,
приведённых в таблице 1.
Таблица 1

п/п
Зона
сооружения
Класс
бетона по
прочности
Класс бетона по
водонепроницаемости
Класс бетона по
морозостойкости
ОК,
см
I
Надземная
В 20
-
-
6
II
Подводная
В 25
W 4
-
5
III
Надводная
В 30
W 8
F 300
8
Бетон в зоне I:
? обычный
? крупный заполнитель гравий непромытый
? фракции заполнителей: мелкая и крупная
Бетон в зонах I и II:
? гидротехнический
? крупный заполнитель гравий непромытый
? гравий фракционированный с Dнаиб = 80 мм
Подсчитать расходы материалов на 1 куб.м. бетона методом абсолютных
объемов (для бетона I ), приняв ?ц = 3,10 г/куб.см., ?п = ?кр = 2,65 г/куб.см.
И методом, когда известна объемная масса бетона (для I и II),
приняв ?б = 2400 кг/куб.м

Оценка агрессивности воды-среды
(по данным табл.2)
Оценка степени агрессивного воздействия сред дана по отношению к бетону на
любом из цементов, отвечающих требованиям #M12293 2 871001094 3271140448
164122765 4294961312 4293091740 282702262 247265662 4292033672 557313239ГОСТ
10178-76#S и ГОСТ 22266-76.

Таблица 2.
Вид агрессивности
Показатель
агрессивности
Фактическое
содержание
Нормативное
содержание
Марка
бетона по
водонепрон
ицаемости
Вид
цеме
нта
Вывод об
агрессивности
1. Выщелачивающая
Ж (в мг-экв/л)
3,6
>1,05
W4
W8
ш
ш
неагрессивная
неагрессивная
2. Общекислотная
pH
6,2
5-6,5
>4
W4
W8
ш
ш
слабоагрессивная
неагрессивная
3. Углекислая
Содержание
агрессивной
CO2 (в мг/л)
71
>40
>40
W4
W8
ш
ш
среднеагрессивная
неагрессивная
4. Магнезиальная
Ионы Mg (в
мг/л)
1010
1000-2000
<3000
W4
W8
ш
ш
слабоагрессивная
неагрессивная
5. Щелочная
Ионы К + Na
(в мг/л)
80
<50000
<80000
W4
W8
ш
ш
неагрессивная
неагрессивная
6. Сульфатная
Анионы SO4
(в мг/л)
1350
<1500
<5100
W4
W8
ш
ш
неагрессивная
неагрессивная
7. Общесолевая
Сумма солей
(в г/л)
4,5
<10
<50
W4
W8
ш
ш
неагрессивная
неагрессивная
8. Аммонийная
Ионы NH4 (в
мг/л)
105
100-500
<800
W4
W8
ш
ш
слабоагрессивная
неагрессивная
Исходя из результатов оценки агрессивности среды, требований СНиП 2.03.11-
85, требований по морозостойкости, а также табл. 3. задания выбираем:
? в зоне I - портландцемент марки 400, В/Ц ? 0,60;
? в зоне II – шлакопортландцемент марки 400, В/Ц ? 0,60;
? в зоне III - сульфатостойкий портландцемент марки 400, В/Ц ? 0,45.

Бетон в зоне I.
Необходимо определить значение тpex параметров состава бетона,
удовлетворяющих заданным свойствам.
1) Первым параметром определяем водоцементное отношение.
При экспериментальном определении зависимостей, связывающих прочность
бетона с величиной водоцементного отношения, необходимо приготовить
несколько образцов (кубы или цилиндры) из бетонных смесей с разными
значениями водоцементного отношения, но постоянными Ц и r. Их
выдерживают 28 дней, испытывают на сжатие и строят график зависимости R
от В/Ц.
Активность портландцемента марки 400: Rц = 400 кгс/см = 39,2 МПа.
Rзад = 20/0,78 = 25,64 МПа.

R28

По графику В/Ц = 0,6 (см. Рис.1)

2) Вторым параметром находим расход заполнителей. В/Ц = 0,6.
r
OK, см
Определение оптимальной доли песка (rопт) по наибольшей подвижности
бетонной смеси. В этом случае оптимальным принимается такое значение r,
при котором бетонная смесь имеет наибольшую подвижность. Опыты прово-
дятся с бетонными смесями, характеризующимися постоянным В/Ц и
постоянным расходом цемента Ц.
Опыт состоит в том, что затворяют 4-5 бетонных смесей, отличающихся
друг от друга значением r (В/Ц и Ц для всех смесей одинаковы). С помощью
линейки определяют осадку конуса (в см) каждой смеси и по данным опытов
строят график зависимости ОК= f ( r ). Оптимальное значение rопт
соответствует наибольшей подвижности бетонной смеси ОКmax.
Из графика видно, что rопт = 0,346 (cм. Риc.2).
3) Третьим параметром находим расход цемента.
Опыт состоит в том, что затворяют 4-5 бетонных смесей, отличающихся
расходом цемента. Смеси должны иметь одинаковые В/Ц и r,найденные ранее.
Определяют ОК каждой смеси и по данным опыта строят график ОК = f (Ц).
По ОКзад = 6 см находим необходимый расход цемента.
При В/Ц = 0,6 для бетонной смеси на гравии с Dнаиб = 80 мм.
Ц
При ОК = 6 см Ц = 270 кг/куб.м (см. Рис.3)
Запроектированный состав бетона характеризуется следующими
параметрами:
? Расход цемента Ц = 270 кг/куб.м
? Доля песка в смеси заполнителей r = 0,346
? В/Ц = 0,6
Подсчитаем расход материалов на 1 куб.м. бетона методом
абсолютных объемов при ?ц = 3,10 г/куб.см., ?п = ?кр = 2,65 г/куб. см.
Принимаем, что объем тщательно уплотненной смеси равен сумме
абсолютных объемов составляющих ее материалов.
Решаем систему: 1000 = Vц + Vв + Vп + Vкр
В = В/Ц • Ц = 0,6 • 270 = 162 кг/куб.см.
r = П/(П + Кр)

1000 = 270/3,1 + 162 + П/2,65 + Kp/2,65
П + Кр = 1990
П = 0,346 • 1990 = 688
Kp = 1302
Т.е. для приготовления 1 куб. м. бетона
необходимо взять:
? Цемент = 270 кг;
? Вода = 162 кг;
? Песок = 688 кг;
? Кр = 1302 кг.
Бетон в зоне II
Необходимо определить значение трех параметров состава
бетона, удовлетворяющих заданным свойствам.
1) Первым параметром определяем водоцементное отношение.
Т.к. нам дан класс бетона по прочности В 25 и класс бетона по
водонепроницаемости W4, то мы должны найти два значения В/Ц и выбрать
наименьшее.
1.1 При экспериментальном определении зависимостей, сзязывающих
прочность бетона с величиной водоцементного отношения, нео6ходимо
приготовить несколько образцов (кубы или цилиндры) из бетонных смесей с
разными значениями водоцементного отношения, но постоянными Ц и r. Их
выдерживают 180 дней, испытывают на сжатие и строят график зависимости R
от В/Ц.
Марка цемента 400.
Rзад = 25/0,78 = 32,05 МПа.
В/Ц
По графику (В/Ц)1 = 0,565 (см. Рис.4)
1.2. Теперь найдем В/Ц при W4.
Для этого готовят несколько бетонных цилиндров с разными значениями
водоцементного отношения, но с постоянными Ц и r. Далее их выдерживают в
стандартных условиях (при температуре 20°С ) 180 дней, испытывают на
водонепроницаемость и строят график зависимости W от В/Ц.
Водопотребность бетонной смеси определим из условия, что ОК = 5.
Возьмём для данной ОК В/Ц и Ц из таблицы ОК = f (Ц):
В = (В/Ц) • Ц = 0,55 • 300 = 165
Примем В = 160 кг/куб.м.
По графику (В/Ц)2 > В/Ц минимольно допустимого (см. Рис.5)
Выбираем - В/Ц = (В/Ц)1 = 0,565.
2) Вторым параметром находим расход заполнителей.
Нам дан непромытый гравий, фракционированный с Dнаиб = 80 мм.
Отверстие сит, мм
Проходы, %
Строим идеальную кривую просеивания (Рис. 6).
5 – 10 мм – 10%
10 - 20 мм - 14%
20 - 40 мм - 19%
40 - 80 мм - 27%
Из графика видно, что доля песка r = 0,3
3) Третьим параметром находим расход цемента.
Опыт состоит в том, что затворяют 4-5 бетонных смесей, отличающихся расходом
цемента. Смеси должны иметь одинаковые В/Ц и r, найденные ранее. Определяют
ОК каждой смеси и по данным опыта строят график ОК = f(Ц). По ОКзад = 5 см
находим необходимый расход цемента. При В/Ц = 0,565 для гравия с Dнаиб = 80 мм.
Ц
ОК, см
При ОКзад = 5 см, Ц = 300 кг/ку6.м. (см. Рис.7 (а)).
Запроектированный состав бетона характеризуется следующими параметрами:
? Расход цемента Ц = 300 кг/куб.м;
? Доля песка в смеси заполнителей r = 0,3;
? В/Ц = 0,565
Подсчитаем расход материалов на 1 куб. м. бетона методом, когда
известна объемная масса бетона, приняв ?б = 2400 кг/куб.м.
Ц = 300 кг/ку6.м.
Вода В = (В/Ц) • Ц = 0,565 • 300 = 170 кг/куб.м.
Тесто Т = 300 + 170 = 470 кг/куб.м.
Заполнитель З = ?б – Т = 2400 – 470 = 1930 кг/куб.м.
Песок П = r • З = 0,3 • 1930 = 579 кг/куб.м.
Крупный заполнитель Кр = (1 – r) • З = 0,7 • 1930 = 1351 кг/куб.м.
Для приготовления 1 куб.м. бетона необходимо взять:
? Цемент = 300 кг 5 - 10 мм - 193 кг
? Вода = 170 кг 10 - 20 мм – 270 кг
? Песок = 579 кг 20 - 40 мм. – 367 кг
? Кр = 1351 кг 40 - 80 мм – 521 кг

Бетон в зоне III
Необходимо определить значение трех параметров состава бетона,
удовлетворяющих заданным свойствам.
1) Первым параметром определяем водоцементное отношение.
Т.к .нам дан класс бетона по прочности В 30, класс бетона по
водонепроницаемости W 8 и класс бетона по морозостойкости F 300, то мы
должны найти три значения В/Ц и выбрать наименьшее.
1. 1. При экспериментальном определении зависимостей, связывающих
прочность бетона с величиной водоцементного отношения, необходимо
приготовить несколько образцов (кубы или цилиндры) из бетонных смесей с
разными значениями водоцементного отношения, но постоянными Ц и r. Их
выдерживают 180 дней, испытывают на сжатие и строят график зависимости R
от В/Ц.
Марка цемента 400
R180 = 30/0,78 = 38,5 МПа
В/Ц
По графику (В/Ц)1 = 0,51 (см. Рис.4)
1.2. Теперь найдем В/Ц при W 8
Для этого готовят несколько бетонных цилиндров с разными значениями
водоцементного отношения, но с постоянными Ц и r. Далее их выдерживают в
стандартных условиях (при температуре 20°С ) 28 или180 дней, испытывают
на водонепроницаемость и строят график зависимости W от В/Ц.
Водопотребность бетонной смеси определим из условия, что ОК = 8.
Возьмём для данной ОК В/Ц и Ц из таблицы ОК = f (Ц):
В = (В/Ц) • Ц = 0,50 • 375 = 187,5
В = 200 кг/куб.м.
В/Ц
По графику (В/Ц)2 = 0,75 (см. Рис.8)
1.3 Теперь найдем (В/Ц)3 зная, что класс бетона по морозостойкости F300. Для
этого готовят образцы (кубы) с разными значениями В/Ц, но с постоянными Ц и
r. Иx выдерживают 28 или 180 дней, а затем испытывают
на морозостойкость. По данным испытаний строят график зависимости F от В/Ц.
У нас выбран сульфатостойкий портландцемент.
F
В/Ц
По графику (В/Ц)3 = 0,64 (см, Рис.9)
Теперь выберем наименьшее В/Ц = 0,51
2) Вторым параметром находим расход заполнителей.
Нам дан непромытый гравий, фракционированный с Dнаиб = 80 мм.
Делается также как в бетоне II ? r = 0,3
3) Третъим параметром находим расход цемента.
Опыт состоит в том, что затворяют 4-5 бетонных смесей, отличающихся
расходом цемента. Смеси должны иметь одинаковые В/Ц и r, найденные
ранее. Определяют ОК каждой смеси и по данным опыта строят график
ОК = f(Ц). По ОКзад = 8 см находим необходимый расход цемента. При В/Ц =
0,51 для гравия с Dнаиб = 80 мм.
Ц
ОК, см
Из графика видно, что при ОК = 8 см Ц = 365 кг/куб.м. (см. Рис.7 (б) )
Запроектированный состав бетона характеризуется следующими параметрами:
? Расход цемента Ц = 365 кг/куб.м;
? Доля песка в смеси заполнителей r = 0,3;
? В/Ц = 0,51
Подсчитаем расход материалов на 1 куб.м. бетона методом, когда известна
объемная масса бетона, приняв ?б = 2400 кг/куб.м.
Ц = 365 кг/ку6.м.
Вода В = (В/Ц) • Ц = 0,51 • 365 = 186 кг/куб.м.
Тесто Т = 365 + 186 = 551 кг/куб.м.
Заполнитель З = ?б – Т = 2400 – 551 = 1849 кг/куб.м.
Песок П = r • З = 0,3 • 1849 = 555 кг/куб.м.
Крупный заполнитель Кр = (1 – r) • З = 0,7 • 1849 = 1294 кг/куб.м.
Для приготовления 1 куб.м. бетона необходимо взять:
? Цемент = 365 кг 5 - 10 мм - 185 кг
? Вода = 186 кг 10 - 20 мм – 259 кг
? Песок = 555 кг 20 - 40 мм. – 351 кг
? Кр = 1294 кг 40 - 80 мм – 499 кг