3889
.pdf
11
где ρнп и ρнк – объемная насыпная масса соответственно песка и крупного заполнителя;
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
12
Х ρп ρк ρсм У УХ 1
(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.
Расход крупного заполнителя (щебня или гравия) определяется по формуле
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
13
Так как в производственных условиях используются заполнители с повышенной влажностью, то их состав определяют с учетом естественной влажности Wn и Wk (песка и крупного заполнителя) в процентах:
|
|
|
П( 1 0,01Wп ) |
(8) |
П |
||||
К |
|
К( 1 0,01Wk ) |
(9) |
|
|
||||
Воды для производственного состава бетона необходимо уменьшить на количество, содержащееся в песке и крупном заполнителе
|
|
|
К ) |
|
В |
В ( П |
П ) ( К |
(10) |
|
|
|
|
|
Производственный состав бетона определяется по аналогичной (7) формуле
1 : |
П |
: |
К |
|
|
Ц |
Ц |
(11) |
|||
|
|
||||
|
|
|
|
Исходные данные для расчѐта.
Вариант исходных данных определяется по трем буквам фамилии студента,
его инициалам и порядковому номеру в списке групп. По используемым буквам в табл. 2 находят номера соответствующих подвариантов, а по табл. 3
выбирают 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 заполнитель принимается из щебня, в противном случае из гравия.
|
|
Номера подвариантов |
|
|
Таблица 2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
Используемая |
а, |
г, д, |
ж, з, |
|
к, л, |
н, п, с, |
у, ф, х, ц, |
буква |
б, в |
е, |
и, й |
|
м |
о, р, т |
ч, ш, щ, ъ, |
|
|
|
|
|
|
|
ы, ь, ю, э, |
|
|
|
|
|
|
|
я |
|
|
|
|
|
|
|
|
14
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-ой и
2-ой используемым буквам.
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Исходные данные |
|
|
|
|
|
Таблица 3 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
Мар |
Прев |
Оса |
Плотн |
|
П е с о к |
|
|
|
Крупный |
заполнитель |
|||
№ |
ка |
ышен |
дка |
ость |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
плотно |
насып |
|
кр |
|
естест |
плот |
нас |
кр |
естест |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
по |
бето |
ие |
кону |
цемен |
сть |
ная |
|
уп |
|
венна |
ност |
ып |
уп |
венна |
|
|
|
|
|
||||||||||
два |
на |
марки |
са |
та |
ρп |
объем |
|
но |
|
я |
ь |
на |
но |
я |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
цемен |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ри- |
R28 |
h см |
ρц |
|
ная |
|
сть |
|
влажн |
ρк |
я |
сть |
влажн |
|
|
кг/л |
|
|
|||||||||||
|
та над |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
масса |
|
|
|
|
|
|
|
ость |
||
ант |
|
|
|
|
|
|
|
ость |
|
об |
мм |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
кг/л |
||||||
|
марко |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ов |
|
|
|
|
кг/л |
|
|
|
|
|
ъе |
|
Wк |
|
|
й |
|
|
|
|
|
|
Wп |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мн |
|
|
|
|
|
бетон |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ая |
|
|
|
|
|
а |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ма |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
сса |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ρнк, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
кг/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
л |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
и с п о л ь з у е м а я |
|
б у к в а |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
по |
По 2- |
по |
по 4- |
по 5- |
По 5- |
|
по |
|
по 2- |
по |
по |
по |
по 5- |
|
1-ой |
ой |
3-ей |
ой |
ой |
ой |
|
1- |
|
ой |
3-ей |
3- |
4- |
ой |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16
|
букв |
букве |
букв |
букве |
букве |
букве |
ой |
букве |
букв |
ей |
ой |
букве |
|
е |
|
е |
|
|
|
бу |
|
е |
бу |
бу |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
кв |
|
|
кве |
кве |
|
|
|
|
|
|
|
|
е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
100 |
50 |
3 |
2,95 |
2,50 |
1,45 |
кр |
3,0 |
2,90 |
1,7 |
10 |
1,5 |
|
|
|
|
|
|
|
уп. |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
150 |
100 |
4 |
3,00 |
2,55 |
1,47 |
ср. |
4,0 |
2,80 |
1,6 |
20 |
2,5 |
|
|
|
|
|
|
|
кр. |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
200 |
150 |
5 |
3,05 |
2,60 |
1,50 |
ме |
5,0 |
2,70 |
1,5 |
40 |
3,5 |
|
|
|
|
|
|
|
лк. |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
250 |
200 |
6 |
3,10 |
2,65 |
1,53 |
ср. |
5,5 |
2,65 |
1,4 |
70 |
3,0 |
|
|
|
|
|
|
|
кр. |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
300 |
100 |
7 |
3,15 |
2,70 |
1,55 |
ме |
4,5 |
2,75 |
1,5 |
40 |
2,0 |
|
|
|
|
|
|
|
лк. |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
400 |
150 |
9 |
3,12 |
2.75 |
1,50 |
кр |
3,5 |
2,85 |
1,6 |
20 |
1,0 |
|
|
|
|
|
|
|
уп. |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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 заполнитель – гравий, если номер нечѐтный, то крупный заполнитель – щебень.
Гравий
18
Плотность ρп=2,90 кг/л
Насыпная объемная масса ρнп= 1,70 кг/л
Крупность до 40 мм
Естественная влажность Wк=2 %
РАСЧЕТ
1) Расход воды
По рис. 1 ориентировочный расход воды при осадке h=3 см и крупности гравия до 40 мм составляет 173 л. С учетом корректировки на использование мелкого песка воды потребуется
В173 10 183 л
2)Определение водоцементного отношения Водоцементное отношение определяется из формулы 1
|
В |
|
0,55 Rц |
|
|
|
0,55х250 |
|
0,51 |
|||||
|
Ц |
0,5х0,55R |
R |
0,5х0,55х250 |
200 |
|||||||||
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
ц |
28 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
3) расход цемента |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
Ц В : |
|
В |
183 : 0,51 357,5 |
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
Ц |
|
|
|
|
кг |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4) Определение пустотности гравия по формуле 3 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
V 1 |
ρнк |
1 |
1,70 |
0,41 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
к |
|
|
|
ρк |
|
2,90 |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
5) Определение соотношения между песком и гравием по формуле 2
Х |
V |
ρнп |
α 0,41 |
1,55 |
х1,51 0,57 |
|
|
|
|||
У |
к ρ |
1,70 |
|
||
|
|
нк |
|
|
|
Здесь =0,51, определен по табл. 1 интерполированием.
19
6) Плотность смеси заполнителей определяется по формуле 4
|
|
|
|
Х |
ρп ρк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,57 х2,70 2,90 |
|
||
ρ |
см |
|
У |
2,83 |
|||||
|
Х |
|
0,57 1 |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
||
|
|
|
|
|
У |
|
|
кг/л |
|
7) Расход заполнителей на 1 м3 бетонной смеси по формуле 5
|
|
|
|
Ц |
|
|
|
|
|
|
|
357,5 |
|
|
|
|
1000 |
В |
|
|
( 1000 |
183 |
)х2,83 1991 |
|
|||||||
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
ρ |
|
|
|
|
|
|
3,15 |
|
|
||
|
|
|
|
ц |
|
|
|
|
|
|
|
|
кг |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8) Расход абсолютно сухого гравия по формуле 6 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
Р |
1991 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
Г |
|
|
|
|
|
|
1268 |
|
||||
|
|
|
1 |
Х |
1 0,57 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
У |
|
|
|
|
|
кг |
|
||
9)Расход абсолютно сухого песка
ПР Г 1991 1268 723 кг
10)Номинальный состав бетона по весу
Ц: П : Г 1 : 357723,5 : 3571268,5 1 : 2,02 : 3,55
11)Расход песка с учетом влажности по формуле 8
ПП( 1 0,01Wn ) 723( 1 0,03 ) 744 кг
12)Расход гравия с учетом влажности по формуле 9
ГГ( 1 0,01Wк ) 1268( 1 0,02 ) 1293 кг
13)Расход воды для производственного состава бетона
В В ( П |
|
П ) ( Г |
|
Г ) 183 |
(744 |
723 ) ( 1293 1268 ) 137 л |
|
|
14)Производственный состав бетона
Ц: П : Г 1 : 357744,5 : 3571293,5 1 : 2,08 : 3,62
20
При этом составе бетона водоцементное отношение равно
В |
|
|
137 |
0,38 |
|
|
|||||
Ц |
357,5 |
||||
|
|
||||
ВЫВОД: производственный расход материалов на 1 м3 бетона составляет: цемента М 250 – 357,5 кг, песка – 744 кг, гравия – 1293 кг,
воды – 137 л.
Рекомендуемая литература по изучению темы дисциплины: Основная литература
1.Запруднов, В. И. Основы строительного дела [Текст] : доп. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. пособия для студентов лесотехн. вузов, обучающихся по специальности 250401 (260100) "Лесоинженерное дело" и других / В. И. Запруднов, В. В. Стриженко; Гос. образоват. учреждение высш. проф. образования " Моск. гос. ун-т
леса". - М. : МГУЛ, 2007. - 260 с.
2.Использование современных строительных материалов в лесном комплексе [Текст] : рек. УМО по образованию в обл. лесн. дела в качестве учеб. пособия для студентов высш. учеб. заведений / С. И. Сушков, А. А. Арзуманов, В. Н. Макеев, А. С. Сушков; ВГЛТА. - Воронеж, 2014. - 136 с. - Электронная версия в ЭБС ВГЛТА.
Дополнительная литература
Арзуманов А. А. Основы строительного дела [Текст] : тексты лекций / А. А. Арзуманов; ВГЛТА. - Воронеж, 2013. - 106 с. - Электронная версия в ЭБС ВГЛТА.
Ссылки в сети Internet на источники информации
http://www.library.biophys.msu.ru/MathMod/EM.HTML
http://www.smartcat.ru/RegionEconomic/bookvalueasAA.shtml
http://www.dissercat.com
http://institutiones.com
Форма контроля - практическая работа.
Тема 2. РАСЧЁТ ЭЛЕМЕНТА ДЕРЕВЯННОЙ КОНСТРУКЦИИ
ПРИМЕР ЗАДАНИЯ Вопросы для самоконтроля:
1.Область применения деревянных конструкций в строительстве.
2.Порядок расчѐта.
3 Условие прочности деревянного стержня.
4.Условие устойчивости деревянного стержня.
5.От чего зависит расчѐтная длина стержня?