Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

819

.pdf
Скачиваний:
75
Добавлен:
07.01.2021
Размер:
699.48 Кб
Скачать

рушающая нагрузка была равна 260 кН. Бетон приготовлен на портландцементе. Определить прочность бетона.

Решение. Предел прочности при сжатии в возрасте 7 суток:

R7 = кP/S = 0,95·260 000 Н / 0,01 м2 = 247·105 Па = 24,7 МПа,

где к = 0,95 – масштабный коэффициент, учитывающий отличие размеров ребра образца от эталонного (15 см). Выбираем по прил. 12.

Предел прочности в возрасте 28 суток

R28 = R7·lg28 / lg7 = 24,7·1,447 / 0,845 = 42,3 МПа.

16. Лабораторный состав бетона (на 1 м3): цемента – 360 кг, щебня – 1330 кг, песка – 580 кг, воды – 180 л. В производственных условиях влажность песка составляет 2 %, щебня 1,5 % по массе. Определить производственный состав бетона.

Решение. Производственные расходы материалов с учетом влажности песка и щебня:

Цпр = 360 кг;

Ппр П(1 100Wп ) 580(1 0,02) 592 кг;

Щпр Щ(1 100Wщ ) 1330(1 0,015) 1330(1 0,015) 1350кг;

Впр В (П Wп Щ Wщ) 180 580 2 1330 1,5 180 52 128л. 100 100

17. Для бетона класса В 20 имеется портландцемент с активностью 375 кгс/см2, среднезернистый песок с водопотребностью 7 %, щебень крупностью до 40 мм. Среднее значение коэффициента вариации прочности бетона в партии v = 0,135, или v = 13,5 %. Вычислить расход цемента при подвижности бетонной смеси 4 см.

Решение. Между классом прочности бетона B и средней прочностью в контролируемой партии бетона Rб, принимаемой за расчетную, имеется зависимость

B = Rб (1 – t v),

где t – коэффициент, характеризующий принятую при проектировании обеспеченность класса бетона. При обеспеченности 0,95 t = 1,64; v – среднее значение коэффициента вариации прочности бетона в партии, доли единицы.

Определяем расчетную среднюю прочность бетона:

Rб = В (1 – t v) = 20 (1 – 1,64·0,135) = 257 кгс/см2.

Вычисляем водоцементное отношение, используя уравнения основного закона прочности бетона:

Rб = АRц (Ц/В – 0,5) при В/Ц ≥0,4;

Rб = АRц (Ц/В + 0,5) при В/Ц<0,4.

Принимаем значения коэффициентов А = 0,6 и А1= 0,4 (заполнители рядовые, удовлетворяющие требованиям соответствующих стандартов, см. прил. 8).

В/Ц

АRц

 

0,6 375/(257 0,5 0,6 375) 0,61;

Rб 0,5АRц

 

 

В/Ц

А1Rц

0,4 375/(257 0,5 0,4 375) 0,85.

Rб 0,5АRц

 

1

 

 

Второй результат не соответствует граничным условиям. Принимаем В/Ц = 0,61.

Устанавливаем по таблице прил. 9 расход воды для ОК = 4 см.

В = 175 л.

Расход цемента Ц ВВ175/0,61 288 кг.

ПРИЛОЖЕНИЯ

 

 

Приложение 1

 

Принятые условные обозначения

 

 

 

 

Условное

Величина

Единица

обозначение

 

измерения

ρ, ρm, ρн

Истинная, средняя, насыпная плотность

кг/м3

П

Пористость

% об.

W

Влажность

% мас.

Wм

Водопоглощение по массе

% мас.

Wо

Водопоглощение по объему

% об.

Wнм

Водонасыщение по массе

% мас.

Wно

Водонасыщение по объему

% об.

Пмз

Пустотность межзерновая

% об.

Р

Разрушающая сила

Н

S

Площадь

м2

Rсж

Предел прочности при сжатии

МПа

Rи

Предел прочности при изгибе

МПа

m

Масса

кг

V

Объем

м3

Rб

Средняя прочность бетона к определенному воз-

МПа;

расту

(кгс/см2)

Rц

Активность цемента (фактическая прочность)

МПа;

(кгс/см2)

В

Класс бетона

МПа

ОК (Ж)

Подвижность (жесткость) бетонной смеси

см (с)

НКЩ

Наибольшая крупность щебня

мм

Ц, Щ, П, В

Расход цемента, щебня (гравия), песка, воды

кг/м3

Мкр

Модуль крупности песка

А, А1

Коэффициенты качества заполнителей

В/Ц (Ц/В)

Водоцементное (цементноводное) отношение

α

Коэффициент раздвижки зерен

ρбс

Средняя плотность уплотненной бетонной смеси

кг/м3

R28, Rn

Прочность бетона в возрасте 28 и n суток

МПа;

(кгс/см2)

Впр, Ппр,

Расход воды, песка и щебня в производственном

кг/м3

Щпр

составе

 

к

Масштабный коэффициент, учитывающий отли-

чие размеров ребра бетонного куба от эталонно-

 

го (15 см)

 

β

Коэффициент выхода бетонной смеси

Приложение 2

Международная система единиц физических величин (СИ)

 

Единица

Обозначе-

Соотношение между

Величина

единицами СИ и единицами

 

измерения

ние

других систем

 

 

 

Длина

метр

м

1 м = 102 см =103 мм

Масса

килограмм

кг

1 кг = 103 г

Время

секунда

с

1 с = 2,78·104 ч;

1ч = 3600 с

 

 

 

Термодинамическая

Кельвин

К

1К = t °С+273,15

температура

 

 

 

Площадь

квадратный

м2

1 м2 = 104 см2 = 10-4 га

 

метр

 

 

Объем

кубический

м3

1 м3 = 103 л

 

метр

 

 

 

килограмм

кг/м3

1 кг/м3 = 103 г/см3 = 10-3 т/м3

Средняя плотность

на кубический

 

метр

 

 

Скорость

метр

м/с

1 м/с = 3,6 км/ч

в секунду

 

 

 

Сила (вес)

Ньютон

Н

1 Н = 105 дин = 0,102 кг;

9,81Н = 1 кгс

 

 

 

Давление

Ньютон на

 

1Н/м2 = 1Па = 1,02·105

квадратный

Н/м2

кгс/см2; 1кгс/см2 = 9,8·104Па

(механическое на-

метр

(Па)

= 105Па = 0,1 МПа·1мм рт.

пряжение)

(Паскаль)

 

ст. = 133,3 Па

 

 

Количество

Джоуль

Дж

1Дж = 0,239 ккал;

1Кал = 4,2 Дж;

теплоты

 

 

1 ккал = 4,2·103Дж

Теплопроводность

Ватт на метр

Вт/(м·град)

1 ккал/м·град = 1,163

градус

Вт/м·град

 

 

 

 

 

Приложение 3

Молекулярные массы химических элементов, входящих в состав строительных материалов

Алюминий

26,98

Кальций

40,08

Магний

24,31

Водород

1,01

Кислород

16,00

Сера

32,06

Железо

55,85

Кремний

28,09

Углерод

12,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 4

 

 

 

 

 

Технические требования к цементу

Таблица П.4.1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Гаранти-

Предел прочности, МПа (кгс/см2)

 

Обозначение

 

рованная

при изгибе

 

 

 

при сжатии

 

 

цемента

 

 

 

марка

в возрасте, сут

 

в возрасте, сут

 

 

 

 

(ГОСТ 10178)

3

 

 

28

 

 

3

 

 

28

 

 

 

 

 

 

300

 

 

4,4

(45)

 

 

29,4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(300)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

5,4

(55)

 

 

39,2

 

 

ПЦ-Д0,

 

 

 

 

 

 

 

(400)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ПЦ-Д5,

 

 

 

500

 

 

5,9

(60)

 

 

49,0

 

 

ПЦ-Д20,

 

 

 

 

 

 

 

(500)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ШПЦ

 

 

 

550

 

 

6,1

(62)

 

 

53,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(550)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

600

 

 

6,4

(65)

 

 

58,8

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(600)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

3,9 (40)

 

5,4

(55)

 

24,5

 

 

39,2

 

 

ПЦ-Д20-Б

 

 

 

 

 

(250)

 

(400)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

4,4 (45)

 

5,9

(60)

 

27,5

 

 

49,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(280)

 

(500)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ШПЦ-Б

 

 

 

400

 

3,4 (35)

 

5,4

(55)

 

21,5

 

 

39,2

 

 

 

 

 

 

 

 

(220)

 

(400)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица П.4.2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Класс

Прочность на сжатие, МПа, в возрасте

 

Начало

 

Равномер-

 

прочности

 

 

 

 

 

 

28 сут

 

 

схваты-

 

ность изме-

 

 

цемента

2 сут,

 

7 сут,

 

 

 

 

 

 

 

вания,

 

нения объема

 

 

(ГОСТ

не менее

не менее

не менее

 

не более

 

 

мин,

 

(расширение),

 

 

31108)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

не ранее

 

мм, не более

 

 

22,5Н

 

 

 

11

 

22,5

 

42,5

 

 

75

 

 

 

 

 

32,5Н

 

 

 

16

 

32,5

 

52,5

 

 

 

 

 

 

 

32,5Б

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

42,5Н

10

 

 

 

42,5

 

62,5

 

 

60

 

 

 

42,5Б

20

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

52,5Н

20

 

 

 

52,5

 

 

 

 

45

 

 

 

 

 

52,5Б

30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 5

Технические требования к строительному гипсу (ГОСТ 125)

Таблица П.5.1

Марка

Предел прочности образцов-балочек, МПа (кгс/см2)

размерами 40×40×160 мм в возрасте 2 ч, не менее

вяжущего

при сжатии

при изгибе

 

Г − 2

2

(20)

1,2

(12)

Г − 3

3

(30)

1,8

(18)

Г − 4

4

(40)

2,0

(20)

Г − 5

5

(50)

2,5

(25)

Г − 6

6

(60)

3,0

(30)

Г − 7

7

(70)

3,5

(35)

Г − 10

10

(100)

4,5

(45)

Г − 13

13

(130)

5,5

(55)

Г − 16

16

(160)

6,0

(60)

Г − 19

19

(190)

6,5

(65)

Г − 22

22

(220)

7,0

(70)

Г − 25

25

(250)

8,0

(80)

 

 

 

 

Таблица П.5.2

 

 

 

 

Вид вяжущего

Индекс

Сроки схватывания, мин

сроков

начало,

 

конец,

 

схватывания

не ранее

 

не позднее

Быстротвердеющий

А

2

 

15

Нормальнотвердеющий

Б

6

 

30

Медленнотвердеющий

В

20

 

Не норм.

 

 

 

 

Таблица П.5.3

 

 

 

Вид вяжущего

Индекс

Остаток на сите с сеткой № 02,

степени помола

%, не более

 

Грубого помола

I

 

23

Среднего помола

II

 

14

Тонкого помола

III

 

2

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 6

Классификация песков по крупности (ГОСТ 8736)

 

 

 

 

 

 

 

 

Группа песка

 

Модуль крупности Мкр

Полный остаток на сите

 

 

с отверстием 0,63 мм, %

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Очень крупный

 

Св. 3,5

 

 

 

Св.75

Повышенной крупности

 

” 3,0 до 3,5

 

 

” 65 до 75

 

Крупный

 

” 2,5 до 3,0

 

 

” 45 до 65

 

Средний

 

” 2,0 до 2,5

 

 

” 30 до 45

 

Мелкий

 

” 1,5 до 2,0

 

 

” 10 до 30

 

Очень мелкий

 

” 1,0 до 1,5

 

 

 

До 10

 

Тонкий

 

” 0,7 до 1,0

 

 

Не норм.

 

Очень тонкий

 

До 0,7

 

 

Не норм.

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 7

Подвижность и жесткость бетонной смеси

 

 

 

 

 

 

 

 

Конструкция

 

Подвижность

 

Жесткость

 

 

ОК, см

 

Ж, с

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Сборные железобетонные на жестких сме-

 

0

 

20 – 10

 

сях с немедленной распалубкой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Подготовка под фундаменты и полы, до-

 

1 – 2

 

10 – 6

 

рожные и аэродромные покрытия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Массивные неармированные и с редко

 

2 – 4

 

6 – 4

 

расположенной арматурой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Каркасные железобетонные (плиты, балки,

 

4 – 8

 

4 и менее

 

колонны)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Железобетонные с густо расположенной

 

8 – 10

 

Менее 2

 

арматурой (бункеры, силосы и др.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Элементы кассетные и для объемно-

 

12 – 18

 

 

сборного домостроения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Буронабивные сваи, шахтные стволы, кон-

 

 

 

 

 

 

струкции, сильно насыщенные арматурой

 

20 – 24

 

 

и с закладными деталями, препятствую-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

щими укладке смеси

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 8

Значение коэффициентов А и А1 в зависимости от качества материалов

Характеристика исходных материалов для бетона

 

 

А

 

А1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Высококачественные (щебень из плотных и прочных гор-

 

 

 

 

 

 

ных пород, песок оптимальной крупности, отвечающий со-

 

 

 

 

 

ответствующим стандартам, портландцемент высокой ак-

 

0,65

 

0,43

тивности без добавок или с минимальным количеством до-

 

 

 

 

 

 

бавки, заполнители промыты)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рядовые (гравий, соответствующий техническим требова-

 

 

0,60

 

0,40

ниям ГОСТа, портландцементы средней активности, шла-

 

 

копортландцементы высокой активности)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пониженного качества (крупный заполнитель –

понижен-

 

 

0,55

 

0,37

ного качества, мелкий песок, низкоактивные цементы)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 9

 

 

 

Водопотребность бетонной смеси

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ОК, см

Ж, с

 

 

Расход воды, л/м3, при крупности, мм

 

 

 

гравия

 

 

 

 

щебня

 

 

 

10

 

20

40

 

70

10

 

20

 

40

 

70

40…50

150

 

135

125

 

120

160

 

150

 

135

130

25…35

160

 

145

130

 

125

170

 

160

 

145

140

15…20

165

 

150

135

 

130

175

 

165

 

150

145

10…15

175

 

160

145

 

140

185

 

175

 

160

155

2…4

190

 

175

160

 

155

200

 

190

 

175

170

5…7

200

 

185

170

 

165

210

 

200

 

185

180

8…10

205

 

190

175

 

170

215

 

205

 

190

185

10…12

215

 

205

190

 

180

225

 

215

 

200

190

12…16

220

 

210

197

 

185

230

 

220

 

207

195

16…20

227

 

218

203

 

192

237

 

228

 

213

202

Примечания:

1.Расход воды приведен для смеси на портландцементе с нормальной густотой цементного теста 26...28 % и на песке с Мкр = 2.

2.При изменении нормальной густоты цементного теста на каждый про-

цент в меньшую сторону расход воды уменьшается на 3...5 л, в большую сторону – увеличивается на 3...5 л/м3.

3.При изменении модуля крупности песка на каждые 0,5 в меньшую сторону расход воды увеличивается на 3...5 л, в большую сторону – уменьшается на

3...5 л.

Приложение 10

Значения коэффициента раздвижки зерен крупного заполнителя α

Расход

 

 

 

В/Ц

 

 

цемента,

0,3

0,4

0,5

 

0,6

0,7

0,8

кг/м3

 

250

 

1,26

1,32

1,38

300

1,3

 

1,36

1,42

350

1,32

1,38

 

1,44

400

1,31

1,4

1,46

 

500

1,44

1,52

1,56

 

600

1,52

1,56

 

Примечания:

1.При других значениях Ц и В/Ц коэффициент α находят интерполяцией.

2.При использовании мелкого песка с водопотребностью более 7 % коэффициент α уменьшают на 0,03 на каждый процент увеличения водопотребности. Если применяют крупный песок с водопотребностью менее 7 %, то коэффициент

αувеличивают в той же степени.

Приложение 11

Рациональные марки цемента для бетонов различных классов

Класс бетона

 

Марка цемента

 

Класс бетона

 

Марка цемента

по прочности

 

 

по прочности

 

 

 

 

 

 

 

В 10

 

М 300

 

В 35

 

М 500 - М 600

В 15

 

М 300 - М 400

 

В 40

 

М 500 - М 600

В 20

 

М 300 - М 400

 

В 45

 

М 500 - М 600

В 25

 

М 400 - М 500

 

В 50 и выше

 

М 600 - М 700

В 30

 

М 400 - М 500

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Приложение 12

 

Значения масштабного коэффициента к

 

 

 

 

 

 

 

 

Куб с ребром,

 

Масштабный

 

Куб с ребром,

 

Масштабный

 

коэффициент

 

 

коэффициент

 

мм

 

 

мм

 

 

для тяжелого бетона

 

для тяжелого бетона

 

 

 

 

 

70

0,85

 

200

1,05

 

100

0,95

 

300

1,10

 

150

1,00

 

 

 

 

 

 

 

Библиографический список

1.Строительные материалы (Материаловедение. Строительные материалы): учебник / ред. В.Г. Микульский, В.В. Козлов. – М.: АСВ, 2004. – 530 с.

2.Рыбьев И.А. Строительное материаловедение: учеб. пособие / И.А. Рыбьев. – 2-е изд., испр. – М.: Высшая школа, 2004. – 701с.

3.Шубенкин П.Ф. Строительные материалы и изделия. Бетоны на основе минеральных вяжущих: Примеры задач с решениями / П.Ф. Шубенкин, А.В. Ку-

харенко. – М.: АСВ, 1998. – 93 с.

4.Грушко И.М. Дорожно-строительные материалы: сборник задач / И.М. Грушко, Н.Ф. Глущенко, А.В. Космин. – Харьков: Высш. шк., 1987. – 96 с.

5.Контрольные задания по дисциплине «Материаловедение» для студен- тов-заочников строительных специальностей инженерно-строительного института/ сост.: В.Д. Галдина, Е.В. Гурова. − Омск: СибАДИ, 2005. – 40 с.

6.ГОСТы по строительным материалам // Справочно-правовая система «Техэксперт» [Электронный ресурс] / Компания «Кодекс».

ОГЛАВЛЕНИЕ

Общие указания…………………………………………………........................... 3

1.Содержание дисциплины «Строительные материалы»……………….…..... 4

2.Варианты контрольного задания……………………………….……………. 6

3.Вопросы и задачи к контрольному заданию……………………………....... 7

4.План лекций и лабораторных занятий……………………….....………….... 23

5.Примеры решения задач…………………………………….…………..……. 24 Приложения……………………………………………………….………..……. 32 Библиографический список…………………………………….……................. 39

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]