Методические указания к решению задач по разделу 8

95. Предварительно определяется средняя величина разрушающей нагрузки для 10 образцов:

кгс.

Рассчитывается средняя арифметическая величина прочности бетона на сжатие:

кгс/см²,

где S – площадь образца-куба, S = 15×15, см².

Класс бетона рассчитывается по формуле

кгс/см²,

где - 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: или

- по объему:

где Vц – объем цемента, равный м³;

Vп – объем песка, равный м³;

Vщ – объем щебня, равный м³.

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

то есть

откуда находят В/Ц,

где А₁ – коэффициент, зависящий от качества заполнителей (табл. П.15.1).

Определяется количество цемента (Ц) по формуле

кг.

Рассчитывается расход щебня (Щ) по формуле

кг,

где α – коэффициент раздвижки зерен щебня, принимается по табл. П.15.5;

ρ_нщ – насыпная плотность щебня, кг/л;

ρ_щ – истинная плотность щебня, кг/л;

П_м.з – межзерновая пустотность щебня, в долях единицы.

Вычисляется расход песка (П) по формуле

кг,

где ρ_ц – истинная плотность цемента, кг/л;

ρ_п – истинная плотность песка, кг/л.

98. На 1 м³ бетонной смеси расходуется

- цемента: кг;

- песка: кг;

- щебня: кг;

- воды: В = 0,65Ц.

Коэффициент выхода бетонной смеси определяется по формуле

где Vц – объем цемента, равный м³;

Vп – объем песка, равный м³;

Vщ – объем щебня, равный м³.

99. Рассчитывается коэффициент выхода бетонной смеси по формуле

где Vц – объем цемента на 1 м³ бетонной смеси, равный м³;

Vп – объем песка на 1 м³ бетонной смеси, равный м³;

Vщ – объем щебня на 1 м³ бетонной смеси, равный м³.

Расход материалов на замес бетономешалки емкостью V_б.м составит

- цемента: кг;

- песка: кг;

- щебня: кг;

- воды: л.

100. С учетом коэффициента выхода (β) за один замес бетоносмесителя получают бетонной смеси:

м³.

Для приготовления 120 м³ бетонной смеси (V_б) необходимое количество замесов составит

101. Расход воды на 1 м³ бетонной смеси без введения добавки составит

л.

При введении поверхностно-активных добавок расход воды на 1 м³ дорожного цементобетона уменьшается на 10 л (прил. 16) и составит

л.

При условии неизменности прочности бетона составим равенство:

или

откуда находим величину Ц₁:

кг.

Экономия цемента составит Ц – Ц₁, кг.

102. Определяется активность цемента при изгибе по величине активности при сжатии по формуле

кгс/см².

Рассчитывается В/Ц в зависимости от вида крупного заполнителя (прил. 16)

- для гранитного щебня:

Рассчитанное значение В/Ц сравнивается с рекомендуемой величиной для условий умеренного климата (табл. П.16.5) и выбирается наименьшее ее значение.

По табл. 16.4 принимается расход воды В на 1 м³ бетонной смеси, если в качестве крупного заполнителя используется гранитный щебень.

Определяется количество цемента Ц на 1 м³ бетонной смеси по формуле

кг.

Рассчитывается расход щебня Щ на 1 м³ бетонной смеси по формуле

кг,

где α – коэффициент раздвижки зерен щебня, принимается равным 1.3…1,35.

П_м.з – межзерновая пустотность щебня в долях единицы.

Вычисляется расход песка П на 1 м³ бетонной смеси по формуле

кг.

103. Определяется активность цемента при изгибе с учетом величины активности при сжатии по формуле

кгс/см².

Рассчитывается В/Ц по формуле в зависимости от вида крупного заполнителя для известкового щебня:

Сравнивается рассчетное В/Ц с рекомендуемым В/Ц для условий мягкого климата (табл. П.16.5) и принимается наименьшее ее значение.

Определяется расход воды В по табл. 16.4, в зависимости от вида заполнителя.

Определяется количество цемента Ц на 1 м³ бетонной смеси по формуле

кг.

104. Зная марку бетонной смеси по удобоукладываемости, определяют величину подвижности (осадки конуса) в см по табл. П.15.4.

Определяют расход воды В по табл. П.15.3 в зависимости от величины подвижности, вида крупного заполнителя и его наибольшей крупности.

Рассчитывается расход цемента на 1 м³ бетонной смеси из формулы

кг,

где А – коэффициент, зависящий от качества заполнителей, принимается по табл. П.15.1.

105. Предварительно рассчитывается номинальный (лабораторный) состав бетона (без учета влажности заполнителей) и определяется расход воды, цемента, щебня и песка на 1 м³ бетонной смеси.

Определяют В/Ц по формуле

где А – коэффициент, зависящий от качества заполнителей (выбирается по табл. П.15.1).

В зависимости от принятой подвижности (удобоукладываемости) бетонной смеси, наибольшей крупности зерен щебня определяют расход воды В (л) по табл. П.15.3.

Вычисляют расход цемента Ц на 1 м³ бетонной смеси по формуле

кг.

Определяют расход щебня Щ на 1 м³ бетонной смеси по формуле

кг,

где α – коэффициент раздвижки зерен щебня, принимается по табл. П.15.5;

ρ_нщ – насыпная плотность щебня, кг/л;

ρ_щ – истинная плотность щебня, кг/л;

П_м.з – пустотность щебня в долях единицы.

Вычисляют расход песка П на 1 м³ бетонной смеси по формуле

кг,

где ρ_ц – истинная плотность цемента, кг/л;

ρ_п – истинная плотность песка, кг/л.

Далее пересчитывают состав бетона с номинального на полевой с учетом влажности заполнителей:

Ц^П = Ц;

Записывают полевой состав бетонной смеси по массе в виде пропорции

или

106. Прочность бетона на сжатие рассчитывается по формуле

где А – коэффициент, зависящий от качества заполнителей; для пониженного качества – 0,55, для рядового – 0,60, для высокого качества – 0,65.

Зная величину А для каждого вида заполнителя, рассчитывают прочность бетона на сжатие по вышеприведенной формуле.

По величине прочности на сжатие устанавливают марку бетона (прил. 4) и производят сравнение марок, полученных при использовании заполнителя различного качества.

107. Средняя температура бетона за период твердения составит

⁰С.

По табл. П.16.6 определяем, какую прочность приобретет бетон на портландцементе без добавки хлористого кальция за 3 суток твердения:

кгс/см²,

где К – коэффициент, соответствующий прочности бетона на портландцементе марки 500 с учетом срока твердения – 3 суток.

По табл. П.16.7 определяем коэффициент Кп повышения прочности бетона при добавке 2 % CaCl₂ в те же сроки твердения (3 суток). Тогда прочность бетона составит

Определяем отношение если эта величина будет равна или превышать 0,5 (50 %), то расчетная прочность бетона после размораживания будет гарантирована.

108. При введении 0,2 % СДБ расход воды на 1 м³ бетонной смеси составит

В¹ = 0,46∙Ц.

Для сохранения прочности бетона без изменения необходимо оставить В/Ц неизменным, то есть 0,5. Тогда расход цемента на 1 м³ бетонной смеси составит

кг.

Экономия цемента на 1 м³ бетонной смеси составит

Цэ = Ц – Ц¹, кг.