Розрахунок складу бетону

Метод розрахунку по абсолютним об'ємам. В основі цього методу покладено умова, що свіжо приготовлена бетонна суміш, після укладки у форму не буде мати порожнин.

Розраховують два склади бетону - номінальний (лабораторний) - склад бетону з врахуванням сухих заповнювачів і робочий, (польовий) - з врахуванням вологості заповнювачів.

Розрахунок номінального складу бетону:

1. Визначаємо водоцементне відношення

де: в/ц водоцементне відношення не повинно перевищувати 0,5 – для гідротехнічних, дорожніх бетонів;

k - коефіцієнт, величина якого залежить від якості заповнювачів:

k=0.65 - для високоякісних заповнювачів;

k=0,6 - для рядових заповнювачів;

k=0,55 - для заповнювачів пониженої якості;

R_Ц – марка або активність цементу;

R_б – марка бетону підбирає мого згідно ДСТУ Б. В. 2.7. - 43 – 96.

СПІВВІДНОШЕННЯ МІЖ МАРКАМИ ТА КЛАСАМИ ВАЖКОГО БЕТОНУ

Важливо: марка б етону це округлене значення міцності бетону, кгс/см²,

Клас бетону це стандартна характеристика, яка гарантує одержання заданої міцності бетону,Мпа, числова оцінка, взята з гарантованою забезпеченістю (звичайно 95). Це означає, що встановлена класом властивість забезпечується не менш як у 95 випадках із 100.

2. Визначаємо кількість води для приготування 1 м³ бетону

Кількість води в літрах на 1м³ бетонної суміші приведено в таблицях:

3. Визначаємо необхідну кількість цементу:

_{Ц =} ,

де Ц – необхідна кількість цементу кг/м³, вона повинна бути не менше за:

в/ц – прийнята вища значення водоцементного відношення.

4. Визначаємо необхідну кількість крупного заповнювача (щебеню або гравію):

Щ= ----------------------------

1/r._н.щV_пуст.+1/r_щ

де Щ – необхідна кількість крупного заповнювача в кг;

r_н.щ – насипна густина щебеню, г/см³;

r - середня густина щебеню, -“-;

V - пустотність щебеню, %.

5.Визначаємо необхідну кількість піску:

П=[1000-(Ц/r_ц+В+Щ/r_щ)]r_п

де П – необхідна кількість піску, кг

Ц – найдена кількість цементу в кг;

В - -“- -“- води, кг;

Щ - -“- щебеню, кг;

r_Ц – густина цементу г/см³;

r_Щ – густина щебеню г/см³;

r_П – густина піску г/см³.

6. Визначаємо необхідну кількість домішок:

Д=Ц×Др:100

де Ц - найдена кількість цементу, кг;

Др - рекомендована кількість домішок в %.

7. Визначаємо середню густину бетонної суміші:

r_бет=Ц+В+Щ+П+Д (кг/м³)

Ц, В, Щ, П, Д - найдена необхідна кількість цементу, води, щебеню, піску, домішок в кг.

8. Визначаємо коефіцієнт виходу бетонної суміші:

V_бет.

b= -----------------

V_ц +V_п+V_щ

де V_бет.- об'єм бетону 1м³ - тобто 1000 літрів;

V_ц - об'єм цементу;

V_п - об'єм піску;

V_щ-об'єм щебеню.

Визначаємо робочий склад бетону

1. Визначаємо необхідну кількість цементу:

Ц_Р = Ц_Л

де Ц_Р – необхідна кількість цементу, кг;

Ц_Л – розрахункова кількість цементу, кг;

2. Визначаємо необхідну кількість води:

де: В_р – необхідна кількість води по робочому складу, л;

В_{Л –} необхідна кількість води лабораторного складу, л:

W_Щ – вологість щебеню, %;

Щ_Л – необхідна кількість щебеню лабораторного складу, кг;

П_Л – необхідна кількість піску лабораторного складу, кг;

W_П – вологість піску, %.

3. Визначаємо необхідну кількість щебеню:

4. Визначаємо необхідну кількість піску:

5. Визначаємо необхідну кількість домішок:

Д_Р=Д_Л

За допомогою комп’ютерної програми перевіряємо розрахунок.

ВИЗНАЧАЄМО НЕОБХІДНУ КІЛЬКІСТЬ МАТЕРІАЛІВ

НА ЗАМІС БЕТОНОМІШАЛКИ

1. Визначаємо необхідну кількість цементу на заміс бетономішалки:

Ц_М=

де Ц_М – кількість цементу на заміс бетономішалки, кг;

Ц_ПОЛ – необхідна кількість цементу по робочому складу, кг;

V_М – об’єм бетономішалки, в літрах (по паспорту);

b - коефіцієнт виходу бетонної суміщу.

2. Визначаємо необхідну кількість води на заміс бетономішалки (л, кг):

де В_М – необхідна кількість води на заміс бетономішалки в кг, л.

В_Р - необхідна кількість води по робочому складу, кг, л;

3. Визначаємо необхідну кількість щебеню на заміс бетономішалки:

де Щ_Р – робочий склад щебеню в кг;

Щ_М – необхідна кількість щебеню на заміс бетономішалки в кг.

4. Визначаємо необхідну кількість піску на заміс бетономішалки:

де П_М – необхідна кількість піску на заміс бетономішалки, кг;

П_Р – необхідна кількість піску по робочому складу, кг;

5. Визначаємо необхідну кількість домішок на заміс бетономішалки:

де Д_М – необхідна кількість домішок на заміс бетономішалки, кг;

Д_Р – необхідна кількість домішок по робочому складу, кг.

Третій етап

ПРИГОТУВАННЯ ПРОБНОГО ЗАМІСУ

ФОРМУВАННЯ ЗРАЗКІВ

Після розрахунку складу бетону в лабораторії роблять пробний заміс. Для цього відважують складові бетону в кількості, потребі для виготовлення 10 л бетонної суміші. Для цього необхідну кількість лабораторної потреби ділимо на 100.

Спочатку відважуємо крупний заповнювач, потім пісок. Ретельно перемішуємо. Після цього зважуємо необхідну кількість цементу, додаємо до заповнювачів і ретельно перемішуємо. Отримали суху бетонну суміш.

Після чого відміряємо необхідну кількість води, до неї додаємо домішки і вливаємо в суху бетонну суміш і ретельно перемішуємо.

Після цього визначаємо легкоукладальність бетонної суміші за допомогою стандартного конуса чи технічного віскозиметра.

Визначення рухомості бетонної суміші стандартним конусом

Технічний віскозиметр 1. Осівший конус бетонної суміші.

1. Циліндричний посуд. 2. Лінійка з діленнями.
2. Циліндричне кільце. 3. Металічна лінійка.

3. Бетонна суміш. 4. Форма-конус.

4. Диск.

5. Зажимний гвинт.

6. Штанга.

7. Штатив.

Якщо суміш буде дуже жорстка, то додають воду (DВ) і цемент (DЦ)не змінюючиводоцементневідношення.

Якщо суміш буде дуже рухомою – додають щебінь (DЩ) і пісок (DП).

Колибетоннасумішбудевідповідати завданню залегкоукладаємістю готуємо стандартні зразки до іспиту бетону – куби або циліндри з довжиною ребра 150 мм.

При інших розмірах контрольних зразків міцність коректуємо коефіцієнтами:

Після втримання бетону в нормальних умовах (при t= +20°С і відносній вологості 90 %) 28 діб (180 діб, якщо бетон гідротехнічний) бетоні зразки випробовують на міцність.

Для цього бетоні зразки установлюють на опорну плиту гідравлічного пресу по центру, перевернув на 90° напроти бетонування замірявши перед іспитом розміри зразка.

Напруження на зразок повинно зростати із швидкістю 0,6±2 мПа (6±2 кг/см²) в секундах до його руйнування.

Міцність, клас, марку бетону визначають, як границю міцності при стиску зразка – куба з довжиною ребра 150 мм:

де R_бет – міцність бетону;

k – коефіцієнт, який залежить від розміру куба (див. таблицю вище);

Р_разр – максимальне навантаження при якому руйнується бетонний зразок;

F – площа зразка на яку давить плита пресу.

За остаточний результат приймаємо середнє арифметичне значення зразків трьох іспитів.

Результати іспитів

Тільки після іспиту бетонної суміші та бетону роблять висновок щодо підбору складу бетону.

Розрахунок:

:

КОНТРОЛЬНІ ПИТАННЯ

1. Які етапи підбору складу бетону?

2. В чому полягає перший етап підбору складу бетону?

3. Який порядок розрахунку складу бетону по абсолютним об’ємам?

4. Що таке номінальний склад бетону?

5. Що таке робочий склад бетону?

6. Як визначається коефіцієнт виходу бетонної суміші?

7. В якому порядку робиться пробний заміс бетонної суміші?

8. Як визначається клас (марка) бетону?

9. За якими умовами підбір складу бетону можна рахувати завершеним?

10. Які зразки (форма, розміри) готують для визначення міцності бетону?

11. В якому віці визначають міцність бетону?

12. Від яких факторів залежить міцніть бетону?

13. Як необхідно вимірювати зразок перед випробуванням на міцність?

14. Для чого необхідно змащувати форми?

15. Які Ви знаєте методи визначення міцності бетону, крім руйнуючих?

16. В разі, при виконанні підбору бетону міцніть не вийшла на проектну-Ваші дії?

17. В разі виконання підбору бетонної суміші, бетонна суміш вийшла надто жорстка, ніж по завданню. Ваші дії?

18. Як визначається марка бетону на морозостійкість. Як поліпшити морозостійкість бетону?

19. Як визначаться водонепроникність бетону? Які Ви знаєте шляхи покращення водонепроникності бетону?

20. Як визначається міцність бетону в конструкції?

Висновки:

Курсант:

Викладач:

Лабораторна робота № 5

Визначення складу та якості будівельного розчину

Мета роботи: навчитися підбирати склад будівельного розчину та визначати основні властивості розчиненої суміші та марку розчину.

Зміст роботи:

1.Виконати розрахунок складу будівельного складного розчину.

2.Визначити розшарованість та рухливість розчиненої суміші.

3.Визначити марку розчину.

Необхідне обладнання та матеріали:

1. Технічні терези.

2. Мірний посуд.

3. Прилад для визначення рухливості розчиненої суміші.

4. Чаша чи лабораторна мішалка для замішування розчину.

5. Совок, кельма.

6. Форми для виготовлення зразків будівельного розчину.

7. Гідравлічний прес.

8. Цемент.

9. Вапно.

10. Гіпс

11. Пісок.

12. Домішки для поліпшення якості розчиненої суміші.

13. Вода.

Література та навчальні посібники

1. К.Н.Попов, М.Б.Каддо Строительные материалы и изделия, Москва, «Высшая школа» 2002г.стр.206-225.

2. П.В.Крищенко, В.Б.Барановський, Б.Я.Константинівський Матеріалознавство для будівельників. Київ, “Техніка” 1996р. гл7, стр.166-178.

3. Лекції викладача Мірченко Л.Г.

Що потрібно знати та уміти перед тим, як приступати до виконання лабораторної роботи №5.

Перед тим, як приступити до виконання лабораторної роботи курсант повинен отримати інструктаж з техніки безпеки на робочому місці. Після чого викладач перевіряє готовність курсанта виконувати роботу-чи засвоїв він основні положення теми, дає інструкції щодо принципу роботи обладнання. Підбір складу розчинів виконують, виходячи з того, що:

· немає певних стабільних норм витрат на розчини

· виходячи з потреб марки розчину

· рухомості розчину

· призначенню розчину

· умов виробництва робіт

· якості складових розчину

Контрольні питання

1. Приведіть визначення “Будівельного розчину”

2. В чому полягає різниця між “Бетоном” та “Будівельним розчином”?

3. Як визначається склад розчину?

4. Де застосовуються будівельні розчини?

5. Які вимоги до “Штукатурних розчинів”?

6. Що спільного у “Бетонів” та “Будівельних розчинів”?

7. Як визначається “Марка розчинів”?

8. Приведіть основні “Марки “ розчинів.

9. Які вимоги до складових “Будівельних розчинів”?

10. Як досягають необхідну легкоукладальність будівельних розчинів?

11. В чому полягає сенс складних розчинів?

12. Які види декоративних розчинів Ви знаєте?

13. Як виготовляють гідроізоляційні розчини?

14. Якими розчинами штукатурять печі?

15. Яким чином одержують теплоізоляційні розчини?

16. Який склад у ренгенозахисних розчинів?

Склад розчину виражається кількістю матеріалів-складових розчину, необхідних для одержання 1м³ розчинної суміші або співвідношення сухих компонентів (по масі чи по об’єму), при цьому витрати основного в’яжучого приймають за 1,наприклад, склад розчинної суміші, в якій на 1 частину цементу потрібно 0,7 частини вапна та 6 частин піску, записують так: 1:0,7:6.

Підготовка складових розчинів:

Пісок для мурування та штукатурних розчинів приймають з максимальною крупністю зерен 2,5 мм, інші властивості відповідно вимогам ДСТУ.

Вапно застосовують у вигляді вапняного молока, іноді вапняного тіста, але пропускають через сито № 025, що б в розчин не попали непогашені частини, для запобіганню виникання “дутіків”.

Коли замість вапна застосовують глину, її перед вживанням замочують на декілька днів.

Визначення складу складного розчину, розрахунок кількості матеріалів на заміс.

Для розрахунку складу складного розчину потрібно знати задану марку розчину R_р, рухливість розчинної суміші, активність (марку) цементу R_Ц, насипну густину цементу, r_ц вид мінеральної добавки.

1. ВИЗНАЧАЄМО НЕОБХІДНУ КІЛЬКІСТЬ ЦЕМЕНТУ

R_р×1000

Ц= --------------

KR_ц

де Ц – необхідна кількість цементу на 1 м³ піску в кг;

R_р – задана марка розчину (мПа, кгсс/см²);

К – коефіцієнт залежності виду цементу, він дорівнює 1, якщо застосовується звичайний портландцемент; дорівнює 0,88 при використанні шлакопортландцементу чи пуцоланових цементів;

R_ц – активність чи марка цементу, (мПа, кгс/см²).

2. ВИЗНАЧАЄМО НЕОБХІДНУ КІЛЬКІСТЬ ЦЕМЕНТУ НА 1 м³ піску по об’єму, м3.

V_ц = Ц:r_ц

де Ц – необхідний об’єм цементу, м³;

r_ц – густина цементу в пухнонасипному стані, кг/см³.

3. ВИЗНАЧАЄМО НЕОБХІДНУ КІЛЬКІСТЬ ДОМІШКІВ (вапняного тіста чи іншої)

V_д = 0,17(1- 0,002Ц)

де Ц- визначена кількість цементу, кг.

4. ВИЗНАЧАЄМО НЕОБХІДНУ КІЛЬКІСТЬ ДОМІШКІВ ПО МАСІ:

Д=V_д×r_д

де Д – маса вапняного, чи іншої домішки на 1м³ піску, кг.

V – об’єм домішки в л;

r_Д – густина домішки, г/см³.

Склад складного розчину в частках по об’єму установлюють діленням витрат кожної складової розчинної суміші на необхідну кількість цементу по об’єму:

5.ВИЗНАЧАЄМО НЕОБХІДНУ КІЛЬКІСТЬ ВОДИ

В=0,5(Ц+Д)

де Ц і Д – витрати цементу та добавки на 1м³ піску, в кг;

В – витрати води в л.

ВИЗНАЧЕННЯ РОЗШАРОВАННОСТІ РОЗЧИНОВОЇ СУМІШІ.

При транспортуванні і зберіганні суміш розшаровується, у зв’язку з чим, порушується її однорідність. Для визначення розшарованості розчинної суміші користуються приладом, для визначення розшарованості, котрий являє собою циліндр з дном, яке складається з трьох частин, нижня частина нерухома, а середня і верхня можуть пересуватися.

Прилад наповняють розчинною сумішшю врівень з краями, закривають кришкою і встановлюють на лабораторну віброплощадку. Після вібрації протягом 30 с розчинові суміш із верхньої і нижньої частин циліндру викладають в окремі посудини і за допомогою конуса визначають рухливість викладеного розчину, а об’єм зануреної частини за таблицею.

Рухливість розчинові суміші визначають за глибиною занурення в суміш металевого еталонного конуса масою 300 грамів з кутом при вершині 30⁰.

Показники рухливості: 1 вимірювання________см

2 вимірювання_________см

3 вимірювання_________см

Середнє арифметичне:

Висновок:

Курсант:

Викладач:

ВИЗНАЧЕННЯ МАРКИ БУДІВЕЛЬНИХ РОЗЧИНІВ.

МАРКА БУДІВЕЛЬНОГО РОЗЧИНУ визначають по границі міцності при згині трьох зразків-балочок розміром 40х40х160мм і стиску їх половинок у віці установленим стандартом на даний вид розчину.

Зразки-балочки виготовляють із розчинної суміші у формах із піддоном. Розчинові суміші ущільнюють на струшуючому столику, для чого зібрану і змащену форму з насадкою закріпляють на горизонтальній площині столика. Розчин укладають в два шари, кожний шар ущільнюють струшуванням 30 разів за 30 хвилин. Надлишок розчинної суміші зрізують ножем, змоченим водою, і загладжують поверхню.

Форми, заповнені розчиною сумішшю, виготовленою на гідравлічних в’яжучих речовинах, витримують до розпалубки в камері при температурі (+20-+3) ^оС і відносній вологості 90%, а на повітряних в’яжучих при відносній вологості 65%. Кожний зразок до випробовування вимірюють і зважують, після чого записують до журналу випробовувань результати:

Розрахунки:

Висновок:

Курсант:

Викладач:

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 6

Визначення класу арматурної сталі

Арматурою називають сталеві стрижні різної форми, сітки чи об’ємні каркаси з них, які розміщені в масі бетону згідно з характером роботи конструкції та відповідають технічним та технологічним вимогам.

Армуючи залізобетонні конструкції, застосовують стержньову та дротяну арматурну сталь. Стержньову арматуру поділяють на гарячекатану, яка не піддається після прокатування зміцнювальній обробці, і зміцнену термічною обробкою чи витягуванням. Залежно від основних механічних характеристик стержньову арматурну сталь поділяють на класи. Провідним показником кожного класу є значення мінімальної границі текучості сталі, яке вважається нормативним опором арматури. Прийняте позначення класів стержньової арматури А доповнюється індексами, які в разі потреби вказують спосіб виготовлення, особливі властивості чи призначення.

Арматурну сталь класу А-1 виготовляють круглого перерізу з гладенькою по верхньою. Арматурні сталі решти класів мають періодичний профіль, який забезпечує краще зчеплення та анкетування арматури в бетоні.

Арматурний дріт виробляють гладкого й періодичного профілю діаметром 3-8мм способом холодного волочіння. Його поділяють на класи В-1, В-11 та ВР-1, ВР-11 (літера “р” означає наявність періодичного профілю.

Мета: вивчити методи визначення класу арматурної сталі.

Необхідне обладнання: штангенциркуль, розривна машина, зразки арматури різних класів та діаметрів.

Література та навчальні посібники

Лабораторну роботу виконують після вивчення теоретичних питань за конспектом та користуючись рекомендованою літературою:

1Курс лекцій з предмету „Будівельні матеріали та вироби” Мірченко Л.Г.

2.Строительные материалы и изделия К.Н.Попов, М.Б. Каддо Москва, «Высшая школа» 2002г.гл.9

3.Матеріалознавство для будівельників П.В.Крищенко та ін., Київ, “Техніка” 1996р.,гл10

Контрольні питання:

1.Що називають металевими матеріалами?

2.Як класифікують металеві матеріали?

3.Що служить сировиною для виробництва чавуну?

4.Які властивості у чавуну?

5.Де використовують чавун?

6.Що таке сталь?

7.Як виробляють сталь, які Ви знаєте засоби виплавки сталі?

8.Приведіть основні властивості сталі.

9.Поясніть, як чине опір сталь при розтягуванні, чим відрізняється границя текучості від границі міцності?

10.Чому ми використовуємо міцність сталі у арматурі тільки до границі текучості?

11.Що таке арматура?

12.Як визначається клас арматури?

13.Які Вам відомі недоліки та переваги металевих виробів?

14.Аргументуйте, чому в будівництві застосовують різні класи арматури?

15.В чому полягає правила техніки безпеки при виконанні лабораторної роботи №6?

16. За якими ознаками арматура поділяється на класи?

17. З якого матеріалу виготовляють арматурну сталь?

18.В чому полягає різниця між арматурою та арматурним дротом?

19. Яким чином поліпшують зчеплення та анкетування арматури у бетоні?

20. Як потрібно зберігати арматурну сталь?

Що потрібно знати і уміти перед тим, як приступити до роботи:

Перед виконанням лабораторної роботи курсанти повинні відповісти на контрольні питання, одержати інструктаж з техніки безпеки, уяснити мету ти сенс роботи.