Москва 2008

Федеральное агентство по образованию

Московский государственный строительный университет

Кафедра строительных материалов

Домашнее задание

по разделу «Бетон»

Студент: Все для МГСУ

Факультет, курс, группа: ГСХ

Москва 2008

1.Определение рациональной марки цемента в зависимости от марки бетона по прочности на сжатие:

Марка бетона М200, условия эксплуатации нормальные. Таким образом можно применять портландцемент, портландцемент с минеральными добавками, шлакопортландцемент, быстротвердеющий портландцемент.

Предпочтительно принять портландцемент с минеральными добавками до 20% марки 400:

Насыпная плотность

Истинная плотность

2.Определение соответствия зернового состава заполнителей требованиям стандартов, а также вычисление крупности песка и наибольшей крупности гравия или щебня.

Песок:

Показатели, размерность	Частные остатки, %, на ситах с размером отверстий, мм
	2,5	1,25	0,63	0,315	0,16
Остатки частные , %
Остатки полные , %

График зернового состава мелкого заполнителя:

По зерновому составу испытанный песок отвечает требованиям ГОСТа и пригоден для бетонов нужного класса В15.

Модуль крупности песка:

Группа песка по модулю крупности и полному остатку на сите №0,63: песок крупный. Водопотребность %.

Истинная плотность :

Насыпная плотность в сухом состоянии

Гравий:

Показатели, размерность	Частные остатки, %, на ситах с размером отверстий, мм
Остатки частные , %
Остатки полные , %

Наибольшая крупность: .

Наименьшая крупность:

График зернового состава крупного заполнителя: гравия

Испытанный гравий находится в пределах границ по зерновому составу и соответствует требованиям ГОСТа.

Конструкция – монолитная железобетонная балка:

Наименьший размер сечения конструкции ;

Расстояние в свету между стержнями рабочей арматуры ;

Допускаемая наибольшая крупность заполнителя не более:

Данный гравий удовлетворяет всем условиям: принимаем

Истинная плотность :

Насыпная плотность в сухом состоянии

Пустотность

3. Вычисление цементно-водного отношения, необходимого для получения бетона заданной марки:

Из формулы прочности бетона:

Получаем:

Коэффициент характеризует качество заполнителей. В данном случае используется гравий – рядовой заполнитель, но в то же время соответствующий требованиям ГОСТа. Принимаем .

4. Вычисление водо-цементного соотношения:

В виду отсутствия ограничений принимаем

5. Определение водопотребности бетонной смеси:

Табличное значение определяют в зависимости от требуемой удобоукладываемости смеси (осадка конуса ) и крупности заполнителя (): .

С учётом водопотребности песка:

6. Вычисление расхода цемента:

В тоже время минимально допускаемый расход цемента для бетона укладываемого с вибрацией и защищенного от атмосферного воздействия: .

Принято ,

7. Определение расхода заполнителей:

Обьем цементного теста:

Коэффициент раздвижки тогда будет равен: .

С учетом водопотребности песка принимаем:

Расход крупного заполнителя:

Расход песка:

Начальный состав бетона:

, , , (всего )

Расчетная средняя плотность бетонной смеси:

8. Определение состава бетона в относительных единицах по массе и по объему:

Состав бетона по массе:

Состав бетона по объему:

9. Определение рабочего состава бетона:

Масса воды, содержащаяся в гравии при влажности 2%:

Масса воды, содержащаяся в песке при влажности 6%:

Масса добавляемой воды с учетом содержащейся в заполнителях:

Расход материалов:

, , , (всего )

Истинное значение останется неизменным, а кажущееся:

Рабочий состав бетона по массе:

Рабочий состав бетона по объему:

Насыпная плотность песка во влажном состоянии:

Насыпная плотность гравия во влажном состоянии:

10. Определение выхода бетона:

Коэффициент выхода бетона:

Дозировка материалов в рабочем состоянии на замес бетоносмесителя вместимостью :

Объем бетона в замесе:

11. Определение температуры подогрева материалов для получения бетонной смеси с температурой .

Уравнение теплового баланса:

, , ,

; - удельные теплоёмкости цемента, заполнителей и воды соответственно.

- температура воды,

- необходимая температура бетонной смеси,

- начальная температура цемента,

- определяемое значение подогрева заполнителей, .

Таким образом уравнение:

Песок и гравий необходимо подогреть на .

12. Определение изменения расхода цемента при условии, что расход воды в бетоне остаётся тем же.

А) На строительство поступил портландцемент марки 600, превышающий указанные марки для бетона марки М200.

Определяем содержание добавки в смешанном вяжущем:

- марка (активность) разбавляемого цемента;

- марка (активность) смешанного вяжущего, соответствующая рекомендуемой марке цемента;

Учитывая активность смешанного вяжущего:

Расход цемента уменшится:

Таким образом экономия цемента:

Б) Требуемая прочность бетона должна быть достигнута в возрасте 21 суток, а не 28 суток.

Зависимость прочности бетона нормального твердения от времени:

- заданная прочность бетона

Увеличение расхода цемента составит .

13. Определение пористости бетона в возрасте 60 суток нормального твердения с учетом, что к этому сроку масса химически связанной воды составит массы цемента.

,

Объем макропор, образованных несвязной водой:

- относительное количество воды, связанное цементом.

Общая пористость бетона:

14. Определение суммарной стоимости материалов, расходуемых на изготовление бетона, и долю стоимости, приходящуюся на цемент.

, , ,

Портландцемент с минеральными добавками до 20% М400:

Песок природный:

Гравий смеси фракций :

Вода:

Итого:

Доля стоимости, приходящейся на цемент, составит:

Таким образом, доля затрат на цемент в пределах нормы. Данный бетон экономичен.