Материал: Материаловедение. Технология конструкционных материалов (контрольные задачи и методические указания по их решению). Чернушкин О.А., Усачев А.М
- по массе: П =Vп ρнп , кг.
Определяют абсолютный объем известково-песчаного раствора состава
1:0,6:5:
Vар =1+0,6 +5(1−100Vмз ).
Вычисляется коэффициент выхода раствора по формуле
β = |
|
Vар |
|
. |
|
1+ 0,6 |
+5 |
||||
|
|
||||
На один замес растворосмесителя объемом Vр = 250 л расход материалов составит
Цр = 1000Ц Vр β, кг.
Ир = 1000И Vр β, кг.
Пр = 1000П Vр β, кг.
94.Расход цемента на 1 м3 песка определяется по формуле
Ц= кRpRц 1000, кг,
где к – коэффициент, для ПЦ к = 1.
Вычислив расход цемента для двух марок, производится их сравнение.
РАЗДЕЛ 8
ТЯЖЕЛЫЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ БЕТОН
ИДОРОЖНЫЙ ЦЕМЕНТОБЕТОН
95.Определить марку и класс тяжелого строительного бетона, результаты испытаний 10 образцов-кубов которого представлены в табл. 7.
Таблица 7
Результаты испытаний
№ образца |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
|
Разрушающая |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
нагрузка при |
46800 |
46400 |
45300 |
46100 |
48900 |
44500 |
46000 |
44200 |
50300 |
43100 |
|
сжатии Pmax, |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
кгс |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
51
Размер образцов 150×150×150 мм. Обеспеченность класса бетона принять t = 0,95.
96. Номинальный (лабораторный) состав бетона на 1 м3: цемента (Ц) 265 кг, песка (П) 530 кг, щебня (Щ) 1280 кг, водоцементное отношение (В/Ц) – 0,6. Насыпные плотности цемента (ρнц) 1250 кг/м3, песка (ρнп)1 500 кг/м3, щебня (ρнщ) 1450 кг/м3. Записать состав бетона по массе и объему.
97. Рассчитать состав тяжелого бетона класса В30 (М400) для многопустотных плит перекрытий (жесткость бетонной смеси 15…20 с). Материалы: портландцемент марки (Rц) М500 с истинной плотностью (ρц) 3,1 г/см3; песок кварцевый средней крупности с истинной плотностью (ρп) 2,65 г/см3; гранитный щебень высокого качества с предельной крупностью зерен 20 мм, истинной плотностью (ρщ) 2,6 г/см3, насыпной плотностью (ρнщ) 1410 кг/м3 и пустотностью (Пм.з) 46 %.
98.На строительный объект доставлена бетонная смесь состава по массе 1:2,6:5,1 при В/Ц = 0,65. Требуется определить содержание в 1 м3 бетонной
смеси цемента, песка, щебня и воды, а также рассчитать коэффициент выхода бетонной смеси. Насыпная плотность цемента (ρнц) 1300 кг/м3, песка (ρнп) 1500 кг/м3, щебня (ρнщ) 1450 кг/м3; средняя плотность бетонной смеси (ρб.см)
2320 кг/м3.
99.Расход материалов для приготовления 1 м3 бетонной смеси для дорожного цементобетона составил: цемента Ц – 320 кг; песка П – 720 кг; щебня
Щ– 1250 кг; воды В – 165 л. Для приготовления бетонной смеси используют
бетономешалку емкостью (Vб.м) 250 л. Какое количество материалов необходимо загрузить в бетономешалку для получения одного замеса?
100.Сколько потребуется замесов бетономешалки емкостью (Vб.м) 250 л для приготовления (Vб) 120 м3 бетонной смеси для дорожного цементобетона, если коэффициент выхода бетонной смеси (β) – 0,65.
101.Необходимые прочность дорожного цементобетона и подвижность
бетонной смеси были получены при В/Ц = 0,58 и расходе цемента Ц = 320 кг на 1 м3 бетонной смеси. При введении в бетонную смесь пластифицирующей добавки СДБ в количестве 0,25 % от массы цемента такая же подвижность была достигнута при В/Ц = 0,5, при этом уве личилась и прочность бетона. На сколько можно уменьшить расход цемента при введении пластифицирующей добавки, если не изменять прочность бетона?
52
102. Рассчитать состав дорожного цементобетона марки 200 на гранитном щебне, если предел прочности при изгибе бетона (Rб.изг) составляет 3 МПа. При изготовлении цементобетона использовался портландцемент марки (Rц.сж) М400. Строительство дороги ведется в условиях умеренного климата.
Исходные данные для расчета: насыпная плотность цемента (ρнц) 1,25 кг/л, истинная плотность цемента (ρц) 3,0 кг/л; насыпная плотность гранитного щебня (ρнщ) 1,45 кг/л, плотность зерен щебня (ρщ) 2,5, пустотность щебня (Пм.з) 42 %; насыпная плотность песка (ρнп) 1,52 кг/л, плотность зерен песка
(ρп) 2,62 кг/л.
103.Определить расход цемента марки (Rц.сж) М500 для получения 1 м3 бетонной смеси для дорожного цементобетона, используемого для нижнего слоя дорожного покрытия. Предел прочности дорожного цементобетона на из-
гиб (Rб.изг) принять равным 4 МПа. Для изготовления бетона используется щебень из плотного известняка. Строительство ведется в условиях мягкого климата.
104.Определить расход цемента Ц на 1 м3 тяжелого строительного бето-
на, если проектируемый бетон имеет марку (Rб) 150. Марка бетонной смеси по удобоукладываемости – П-2. Песок средней крупности, щебень рядовой наибольшей крупности 20 мм. Портландцемент марки (Rц) М500.
105.Рассчитать производственный (полевой) состав тяжелого бетона для
массовых армированных конструкций марки (Rб) 200. Сырьевые материалы рядовые: портландцемент марки (Rц) 400 с истинной плотностью (ρц) 3,15 кг/л и насыпной плотностью (ρнц) 1,2 кг/л; песок средней крупности с плотностью зерен (ρп) 2,5 кг/л, насыпной плотностью (ρнп) 1,5 кг/л; щебень с наибольшей крупностью 20 мм, насыпной плотностью (ρнщ) 1,45 кг/л, плотностью зерен (ρщ) 2,6 г/см3, пустотность щебня (Пм.з) 40 %. Производственная влажность песка (Wп) 3 %, щебня (Wщ) 2 %. Записать состав бетона по массе.
106.Определить и сравнить марки тяжелого бетона (Rб) на портландцементе марки (Rц) 500 при расходе воды (В) 180 л и цемента (Ц) 270 кг на 1 м3 бетонной смеси при использовании крупного заполнителя различного качества: рядового, пониженного и высокого качества.
107. В цементно-бетонную смесь с расчетной маркой бетона (Rб) 500 кгс/см2 для повышения морозостойкости и ускорения твердения введено 2 % добавки хлористого кальция (CaCl2) от массы цемента. Бетонная смесь была уложена в дорожное полотно в подогретом до (tн) 30 0С состоянии и твердела в течение 3 суток, остывая до температуры (tк) 0 0С. Для изготовления бетона применен портландцемент марки (Rц) 500. Определить, какую прочность наберет бетон за 3 суток. Достаточна ли будет эта прочность для получения бетона расчетной марки после оттаивания?
53
108. Необходимая прочность бетона и удобоукладываемость бетонной смеси были получены при расходе цемента Ц = 320 кг на 1 м3 бетонной смеси и В/Ц = 0,5. Требуется снизить расход цемента, не снижая прочности бетона и не изменяя удобоукладываемости путем введения пластифицирующей добавки СДБ (0,2 % от массы цемента). При введении добавки водоцементное отношение снизилось до 0,46. На сколько снизится расход цемента?
Методические указания к решению задач по разделу 8
95. Предварительно определяется средняя величина разрушающей нагрузки для 10 образцов:
P = P1 +P2 +...+P10 ,кгс. max 10
Рассчитывается средняя арифметическая величина прочности бетона на сжатие:
Rсж = PmaxS , кгс/см2,
где S – площадь образца-куба, S = 15×15, см2. Класс бетона рассчитывается по формуле
В=Rсж (1−t Cv), кгс/см2,
где Rсж - среднее значение предела прочности при сжатии, кгс/см2;
t – коэффициент, характеризующий принятую при проектировании обеспеченность класса бетона, в долях единицы (прил. 4).
Cv – коэффициент вариации прочности бетона, в долях единицы (прил. 4).
96. Состав бетона в общем виде записывают в виде пропорции
- по массе: Ц : П : Щ, В/ Ц = n или |
Ц |
: |
П |
: |
Щ |
=1: |
П |
: |
Щ |
, В/ Ц = n; |
|
Ц |
Ц |
Ц |
Ц |
Ц |
|||||||
|
|
|
|
|
|
- по объему: VVцц : VVцп : VVщц =1: VVцп : VVщц ,
где Vц – объем цемента, равный Vц = Ц , м3;
ρнц
Vп – объем песка, равный Vп = П , м3;
ρнп
Vщ – объем щебня, равный Vщ = ρЩ , м3.
нщ
54
97. По табл. П.15.3 находят расход воды (В) на 1 м3 бетонной смеси в зависимости от жесткости бетонной смеси и наибольшей крупности зерен щебня.
Водоцементное отношение находится из формулы
Rб = А1 Rц(ЦВ +0,5), то есть
В |
= А |
R |
|
−0,5, |
|
|
Ц |
|
Rб |
|
|
откуда находят В/Ц, |
|
|
|
|
ц |
|||
|
1 |
|
|
|||
где А1 – коэффициент, зависящий от качества заполнителей (табл. П.15.1). Определяется количество цемента (Ц) по формуле
Ц =В ЦВ , кг.
Рассчитывается расход щебня (Щ) по формуле
Щ = |
1000 |
|
, кг, |
||
|
|
α Пм.з |
+ |
1 |
|
|
|
ρщ |
|
||
|
|
ρнщ |
|
||
где α – коэффициент раздвижки зерен щебня, принимается по табл. П.15.5; ρнщ – насыпная плотность щебня, кг/л; ρщ – истинная плотность щебня, кг/л;
Пм.з – межзерновая пустотность щебня, в долях единицы. Вычисляется расход песка (П) по формуле
П=[1000−(ρЦ +ρЩ +В)] ρп, кг,
цщ
где ρц – истинная плотность цемента, кг/л; ρп – истинная плотность песка, кг/л.
98. На 1 м3 бетонной смеси расходуется
- цемента: |
Ц = |
|
ρб.см |
|
|
|
|
1, |
кг; |
|||||||
1 + 2,6 +5,1 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
- песка: |
П = |
|
|
|
|
|
ρб.см |
|
2,6, |
кг; |
||||||
1+ |
2,6 +5,1 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
- щебня: |
Щ = |
|
|
|
ρб.см |
|
|
|
5,1, кг; |
|||||||
1+ 2,6 +5,1 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
- воды: В = 0,65Ц.
Коэффициент выхода бетонной смеси определяется по формуле
1000 |
, |
|
β = |
|
|
Vц +Vп +Vщ |
||
55