4027

2

УДК 6 9.03

Мануковский А. Ю. СТРОИТЕЛЬНОЕ ДЕЛО И МАТЕРИАЛЫ. Методические указания для самостоятельной работы по направлению подготовки 4.35.03.10

«Ландшафтная архитектура» /А.Ю. Мануковский; М-во образования и науки РФ, ФГБОУ ВО «ВГЛТУ им. Г.Ф. Морозова». – Воронеж, 2017. – 24 с.

Печатается по решению учебно-методического совета ФГБОУ ВО «ВГЛТУ» (протокол № __ от _________2017 г.)

Рецензент зав. кафедрой электротехники и автоматики ФГБОУ ВО Воронежской ГАУ доктор технических наук, профессор Д.Н. Афоничев

3

ВВЕДЕНИЕ

В настоящее время на различных производствах лесной промышленно-

сти, лесного хозяйства необходимо знание курса «Строительного дела и мате-

риалов». Мастера и менеджеры на этих предприятиях являются и «заказчика-

ми», и нередко сами руководят строительными работами.

Методические указания содержат три задания, которые позволят лучше изучить распространѐнные строительные материалы. Задания посвящены изу-

чению свойств минеральных вяжущих веществ и простейшим расчѐтам. Так же отражены вопросы использования материалов в различных условиях эксплуа-

тации и температурных режимах.

Каждое задание содержит теоретическую часть и контрольные вопросы для самостоятельного контроля. Необходимые рисунки создают полную карти-

ну будущей практической работы у студента.

Методические указания регламентируют общие правила оформления тек-

стовых документов, содержат основные расчѐты и содержание самостоятельной работы.

Целью данных методических указаний является дать необходимые реко-

мендации для выполнения самостоятельной работы студентами, обучающимися по направлению «Ландшафтная архитектура».

4

Задание № 1

Тема «Расчет состава тяжелого бетона» Цель работы: произвести расчет состава бетона с заранее заданными свойствами из составляющих с определен-

ными 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-

тон является распространенным в строительстве материалом. Его отличает вы-

сокая прочность, надежность и долговечность.

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.

Расчет состава тяжелого бетона, производят по эмпирическим формулам,

графикам и таблицам. В основу расчета заложена формула Боломея-

Скрамтаева:

где R28 – марка бетона;

Rц – марка цемента;

Ц/В – водоцементное отношение;

А – коэффициент, зависящий от качества материалов: для заполнителей 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 л, а если применяется крупный песок, то расход воды уменьшается на 10 л.

Рис. 1. График водопотребности бетонной смеси при использовании гра-

вия 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:

где ρнп и ρнк – объемная насыпная масса соответственно песка и крупного за-

полнителя;

6

Vк – пустотность крупного заполнителя;

α – коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя.

Таблица 1

Зависимость коэффициента раздвижки зѐрен от расхода цемента.

Пустотность крупного заполнителя:

где ρк – плотность крупного заполнителя.

Плотность смеси заполнителей:

где ρп– плотность песка.

Суммарная масса заполнителей в 1 м3 бетона определяется по формуле:

где ρц – плотность цемента.

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

муле:

7

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:

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:

Воды для производственного состава бетона необходимо уменьшить на количество, содержащееся в песке и крупном заполнителе:

Производственный состав бетона определяется по аналогичной (7) фор-

муле:

Исходные данные для расчѐта:

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.

8

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.

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

Исходную марку цемента (Rц) следует определить:

где R28 – марка бетона;

ΔR – 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.

9

10

Пример расчета состава тяжелого бетона.

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

По табл. 2 определяются номера подвариантов соответствующим буквам

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%.