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

3867

.pdf
Скачиваний:
1
Добавлен:
08.01.2021
Размер:
681.94 Кб
Скачать

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Воронежская государственная лесотехническая академия»

СТРОИТЕЛЬНОЕ ДЕЛО И МАТЕРИАЛЫ

Методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 250700 – Ландшафтная архитектура

Воронеж 2013

2

УДК 691.1

Арзуманов, А. А. Строительное дело и материалы [Текст] : методические указания к практическим занятиям для студентов по направлению подготовки 250700 – Ландшафтная архитектура / А. А. Арзуманов ; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВПО «ВГЛТА». – Воронеж, 2013. – 43 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВПО «ВГЛТА» (протокол № 2 от 30 ноября 2012 г.)

Рецензент канд. техн. наук, доц. кафедры ТСП ВГАСУ Л.В. Болотских

Научный редактор д-р техн. наук, проф. Д.Н. Афоничев

3

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время на различных производствах лесной промышленности, лесного хозяйства необходимо знание курса «Строительное дело и материалы». Инженеры на этих предприятиях являются и «заказчиками», и нередко сами руководят строительными работами.

Методические указания содержат семь практических занятий, которые позволят лучше изучить самые распространѐнные строительные материалы. Занятия посвящены изучению свойств минеральных вяжущих веществ и простейшим расчѐтам. Так же отражены вопросы использования материалов в различных условиях эксплуатации и температурных режимах.

Каждое практическое занятие содержит теоретическую часть и контрольные вопросы для самостоятельного контроля. Необходимые рисунки создают полную картину будущей практической работы у студента.

Методические указания регламентируют общие правила оформления текстовых документов, содержат основные расчѐты и содержание практических занятий.

Целью данных методических указаний является получение необходимых рекомендаций для выполнения практических занятий студентами, обучающимися по направлению подготовки 250700 – Ландшафтная архитектура.

4

Практическое занятие № 1

Тема: Расчет состава тяжелого бетона Цель занятия: произвести расчет состава бетона с заранее заданными

свойствами из составляющих с определенными исходными данными.

Бетон представляет собой искусственный строительный конгломерат, по-

лучаемый в результате рациональной по составу, тщательно перемешанной и уплотненной бетонной смеси из вяжущего вещества, воды и заполнителей. Бе-

тоны относятся к самым распространенным по использованию в строительстве вследствие их высокой прочности, надежности и долговечности при работе в конструкциях зданий и сооружений.

Одной из основных технологических задач является проектирование со-

става бетонной смеси. Разработан ряд методов проектирования состава, в том числе имеются официальные руководства, облегчающие решение этой задачи.

В данном практическом занятии расчет состава тяжелого бетона произво-

дят по эмпирическим формулам, графикам и таблицам. В основу расчета зало-

жена формула Боломея-Скрамтаева

R

A R (

Ц

0,5 )

 

 

 

28

ц

В

,

(1)

 

 

где R28 – марка бетона;

Rц – марка цемента;

Ц/В – водоцементное отношение;

А – коэффициент, зависящий от качества материалов: для заполните-

лей высокого качества – 0,65, рядового – 0,60, пониженного – 0,55. 1. Определение расхода воды

Ориентировочный расход воды в литрах на 1 м3 бетонной смеси опреде-

ляется по графику на рис. 1, в зависимости от ее подвижности (осадки конуса) и

наибольшей крупности заполнителя.

Так как график составлен для гравия и песка средней крупности, то сле-

дует проводить следующую корректировку. При использовании щебня к расхо-

ду воды, определенному по этому графику, следует добавить 10 литров. При

5

использовании мелкого песка расход воды также увеличивается на 10 литров, а

если применяется крупный песок, то расход воды уменьшается на 10 лит-

ров.

Рис. 1. График водопотребности бетонной смеси при использовании гравия наибольшей крупности:

а– 10 мм; б – 20 мм; в – 40 мм; г – 70 мм

2.Определение расхода цемента

Из формулы (1) следует определить водоцементное отношение при А –

0,55. После чего, зная расход воды и водоцементное отношение, вычисляется расход цемента.

3. Определение расхода заполнителей Расход заполнителей определяется из условия полного заполнения пес-

ком пустот между гранулами крупного заполнителя. В этом случае соотноше-

ние между мелким и крупным заполнителем вычисляется по формуле

Х

V

ρнп

α

 

 

 

 

 

 

У

k ρ

,

(2)

 

 

нк

где ρнп и ρнк – объемная насыпная масса соответственно песка и крупного заполнителя;

6

Vк – пустотность крупного заполнителя;

α – коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя.

Таблица 1

Зависимость коэффициента раздвижки зѐрен от расхода цемента

Расход цемента на 1 м3

 

 

 

 

 

 

Коэффициент раздвижки зерен,

 

бетона, кг

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

для щебня

для гравия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

 

 

 

 

 

 

1,16

 

1,17

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

150

 

 

 

 

 

 

1,20

 

1,23

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

200

 

 

 

 

 

 

1,25

 

1,30

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

250

 

 

 

 

 

 

1,30

 

1,37

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

300

 

 

 

 

 

 

1,35

 

1,42

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

350

 

 

 

 

 

 

1,43

 

1,50

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

400

 

 

 

 

 

 

1,48

 

1,57

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

450

 

 

 

 

 

 

1,52

 

1,63

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

500

 

 

 

 

 

 

1.56

 

1,70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Пустотность крупного заполнителя

 

 

 

Vk

1

 

 

ρнк

 

 

 

 

 

 

ρк ,

(3)

 

 

 

 

 

 

 

 

где ρк – плотность крупного заполнителя.

 

 

Плотность смеси заполнителей

 

 

 

 

 

 

 

 

Х

ρп

 

ρк

 

 

ρсм

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Х

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У

 

 

 

 

 

 

 

 

,

(4)

где ρп – плотность песка.

Суммарная масса заполнителей в 1 м3 бетона определяется по формуле

Р ( 1000

Ц

В )

 

 

 

ρц

 

 

,

(5)

 

 

где ρц – плотность цемента.

7

Расход крупного заполнителя (щебня или гравия) определяется по фор-

муле

К

 

Р

 

 

 

 

 

 

 

1

 

Х

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

У ,

(6)

 

 

 

а расход песка

П=Р-К.

4. Определение номинального состава бетона Зная расход на 1 м3 бетона, определяется его номинальный состав.

Для этого расход каждого из компонентов делится на расход цемента

Ц

:

П

:

К

1 :

П

:

К

 

Ц

Ц

Ц

Ц

Ц

(7)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. Определение производственного состава бетона Так как в производственных условиях используются заполнители с по-

вышенной влажностью, то их состав определяют с учетом естественной влаж-

ности Wn и Wk (песка и крупного заполнителя) в процентах:

П

 

П( 1

0,01Wп )

 

(8)

К

К( 1

0,01Wk )

 

(9)

Воды для производственного состава бетона необходимо уменьшить на

количество, содержащееся в песке и крупном заполнителе

 

В

В

( П

П ) ( К

К )

(10)

 

 

 

 

 

 

 

Производственный состав бетона определяется по аналогичной (7) фор-

муле

 

 

 

 

 

 

 

 

1 :

П

:

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ц

Ц

 

(11)

 

 

 

 

 

 

 

8

Исходные данные для расчёта

Вариант исходных данных определяется по трем буквам фамилии студен-

та, его инициалам и порядковому номеру в списке групп. По используемым бу-

квам в табл. 2 находят номера соответствующих подвариантов, а по табл. 3 вы-

бирают значения исходных данных, необходимых для расчета состава тяжелого бетона.

Порядковый номер в списке группы используется для определения вида крупного заполнителя. Если порядковый номер нечетный, то крупный заполни-

тель принимается из щебня, в противном случае из гравия.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

 

 

Номера подвариантов

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Используемая

а, б, в

г, д, е,

 

ж, з, и, й

к, л, м

 

н, п, с, о,

у, ф, х, ц, ч,

 

буква

 

 

 

 

 

 

р, т

ш, щ, ъ, ы, ь,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ю, э, я

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Номер

1

2

 

3

4

 

5

6

 

подварианта

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выбор варианта исходных данных приводится в примере расчета состава тяжелого бетона п.4.

Исходную марку цемента (Rц) следует определить

Rц R28 R ,

где R28 – марка бетона,

R – превышение марки цемента над маркой бетона.

Значение марки бетона R28 и R берутся из табл. 3 соответственно по

1-й и 2-й используемым буквам.

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Исходные данные

 

 

 

 

Таблица 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

№№

Марка

Превы-

Осадка

Плот-

 

П е с о к

 

Крупный

заполнитель

 

под-

бетона

шение

конуса

ность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

плот-

насып-

 

круп

естест-

плот-

на-

круп

естест-

 

вари-

R28

марки

h см

цемента

ность

ная объ-

 

ност

венная

ность

сып-

ность

венная

 

антов

 

цемента

 

ρц

ρп

емная

 

ь

влаж-

ρк

ная

мм

влаж-

 

 

 

над

 

 

кг/л

масса

 

 

ность

кг/л

объ-

 

ность

 

 

 

маркой

 

 

 

кг/л

 

 

Wп

 

ем-

 

Wк

 

 

 

бетона

 

 

 

 

 

 

 

 

ная

 

 

 

 

 

R

 

 

 

 

 

 

 

 

масса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ρнк,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кг/л

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

 

 

 

и с п о л ь з у е м а я

б у к в а

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

по 1-й

По 2-й

по 3-й

по 4-й

по 5-й

По 5-й

 

по

по 2-й

по 3-й

по

по

по 5-й

 

 

букве

букве

букве

букве

букве

букве

 

1-й

букве

букве

3-й

4-й

букве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бук-

 

 

букве

букве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ве

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

100

50

3

2,95

2,50

1,45

 

круп.

3,0

2,90

1,70

10

1,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

150

100

4

3,00

2,55

1,47

 

ср.

4,0

2,80

1,60

20

2,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

200

150

5

3,05

2,60

1,50

 

мелк.

5,0

2,70

1,50

40

3,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

250

200

6

3,10

2,65

1,53

 

ср.

5,5

2,65

1,45

70

3,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

кр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5

300

100

7

3,15

2,70

1,55

 

мелк.

4,5

2,75

1,55

40

2,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6

400

150

9

3,12

2.75

1,50

 

круп.

3,5

2,85

1,65

20

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

Пример расчета состава тяжелого бетона.

Студент Иванов П.С., порядковый номер в списке группы 12.

По табл. 2 определяются номера подвариантов соответствующим буквам

Используемая буква

Номер подварианта

И (первая буква)

3

В (вторая буква)

1

А (третья буква)

1

П (четвертая буква)

5

С (пятая буква)

5

По табл. 3 получаем следующие исходные данные:

Марка бетона R28 = 200 кг/см2

Марка цемента Rц = R28 + R=200+50=250 кг/см2

Осадка конуса h=3 cм

Плотность цемента ρц=3,15 кг/л

Песок

Плотность ρп=2,70 кг/л

Насыпная объемная масса ρнп= 1,55 кг/л

Крупность – мелкий Естественная влажность Wп=3 %

Так как порядковый номер в списке группы четный, то крупный заполни-

тель – гравий, если номер нечѐтный, то крупный заполнитель – щебень.

Гравий

Плотность ρп=2,90 кг/л

Насыпная объемная масса ρнп= 1,70 кг/л

Крупность до 40 мм Естественная влажность Wк=2 %

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]