Учреждение образования

«Оршанский государственный колледж

железнодорожного транспорта

Белорусской железной дороги»

Лабораторная работа № 9

Тема: Подбор и расчёт состава бетона по методу абсолютных объёмов.

1.Введение

Бетоном называется искусственный каменный материал, полу­ченный в результате твердения правильно подобранной, тщательно уплотненной бетонной смеси вяжущего, воды, заполнителей и в необхо­димых случаях специальных добавок.

Бетон – широко распространенный строительный материал, при­меняемый при изготовлении разнообразных по форме и размерам бе­тонных и железобетонных изделий, деталей и конструкций.

2. Цель и содержание работы.

Целью работы является подбор и расчёт состава бетона, определение соотношения между составными частями бетона заданной марки и требуемой подвижности.

Для расчета и подбора состава бетона применяем наиболее про­стой и удобный метод "абсолютных объемов". К составу этого метода положено условие, что свежеприготовленная смесь после укладки в форму или в опалубку и уплотненная в ней не будет иметь пустот. При подборе состава бетона учитывается его назначение, марка и подвиж­ность (по осадке попуса). Для расчета необходимо знать характеристи­ку материалов. Расчет* ведется на 1 м³ бетонной смеси с учетом сухих заполнителей.

Данные для расчета:

1. Назначение бетона

2. Марка бетона кгс/см² (МПа)

3. Подвижность бетонной смеси (ОК) см

4. Наименование цемента

5. Марка цемента кг/см²(МПа)

6. Объемная масса цемента кг/м³

7. Удельная масса цемента кг/м³

8. Объемная масса песка кг/м³

9. Удельная масса песка кг/м³

10. Вид крупного заполнителя

11. Объемная масса крупного заполнителя кг/м³

12. Удельная масса крупного заполнителя кг/м³

13. Пустотность крупного заполнителя

14. Наибольшая крупность заполнителя Д наиб

3. Расчет состава бетона.

1. Определяют водоцементное отношение по формулам:

а) для бетонов с Вц ≥0,4

R_б = AR₄ ( – 0,5)

б) для бетона с Вц ≥ 0,4 Ц

R_б = А₁R₄ ( + 0,5)

где: R_б – марка бетона, кгс/см² (МПа)

R_ц – активность цемента, кгс/см² (МПа)

А, А₁ – коэффициенты, учитывающие количество материалов.

Для высококачественных А = 0,65 А₁= 0,43 Для рядовых А = 0,60 А₁ = 0,40

Для пониженного качества А=0,55 А₁ = 0,37

После преобразования относительно В/Ц приведенные выше фор­мулы имеют вид:

= или =

2. Определенный расход воды в л/м³ ориентировочно исходя из заданной подвижности.

Удобоукладываемость бетонной смеси		Расход воды в кг/м3, при наибольшей крупности заполнителя, мм
осадка конуса	жёсткость, с	гравия			щебня
		10	20	40	10	20	40
0	150-200	145	130	120	155	140	130
0	90-120	150	135	125	160	145	135
0	60-80	160	145	130	170	155	145
0	30-50	165	150	135	175	160	150
0	15-30	175	160	145	185	170	155
1-2	-	186	170	155	195	180	165
3-4	-	186	170	155	195	180	165
3-4	-	196	180	165	205	190	175
5-6	-	200	185	170	210	195	180
7-8	-	205	190	175	215	200	185
9-10	-	215	200	185	225	210	195

3. Вычисленный расход цемента на 1 м³

кг/м³

4. Находим расход щебня (гравия) по формуле:

Щ(Г) =

где:V_п – пустотность щебня (гравия)

r₀ Щ(Г) – объемная масса щебня (гравия) кг/м³

rЩ(Г) – удельная масса щебня (гравия) кг/м³

£ – коэффициент раздвижки зерен.

Для подвижной смеси (ОК=4-15 см) принимают в пределах 1,25-1,6;

Для малоподвижных (ОК=1-3 см) принимают в пределах 1,2-1,5;

Для жестких принимают 1,05-1,1.

5. Определенный расход песка на 1 м³

П = 1 – ( * r_п

r_п, rц, rв, rщ(г) – удельная масса (плотность) цемента, воды, щебня (гравия), песка, кг/м³.

В результате проведенных расчетов получаю ориентировочный номинальный (лабораторный) состав бетона, определив при этом рас­четную объемную массу бетонной смеси.

r_см = Ц+В+П+Щ(Г)кг/ м³.

6. Определяют коэффициент выхода бетона путем деления объема бетонной смеси (1м³) в уплотненном состоянии на сумму объемов сухих составляющих, затраченных на ее приготовление.

ß = =

где: rоц, rоп, rщ(г) – объемная масса сухих материалов, кг/м³

Обычно ß = 0,55-0,75. Он учитывается при расчете расходов ма­териалов в бетоносмеситель.

7. Определяем расход материалов для пробного замеса (10 л), результа­ты заносим в таблицу.

а) приготовление пробно го замеса.

На весах отвешивают необходимое для пробного замеса количе­ство цемента, щебня (гравия) и песка, затем перемешивают сухие мате­риалы. Отмеривают потребное количество воды, вливают ее в сухую смесь и вновь перемешивают до получения однородной бетонной сме­си.

б) определение подвижности бетонной смеси.

Для определения подвижности бетонной смеси устанавливают на гладкий металлический лист или линолеум стандартный конус, Внут­реннюю поверхность конуса слегка смачивают водой и заполняют бе­тонной смесью в три слоя одинаковой высоты, уплотняют слой.

Избыток смеси срезают стальной линейкой с краями формы, затем металлический конус снимают и ставят рядом с отформованной смесью. Находим осадку конуса, измеряя расстояние между верхом формы и

верхом бетонной смеси. Если подвижность бетонной смеси окажется

меньше требуемой, то замес корректируют, добавляя в него 5% или 10% воды и цемента, а если больше, то добавляют 5% или 10% песка и щеб­ня (гравия). Корректируют состав до получения бетонной смеси с подвижностью, соответствующей заданной.

Расход материалов на 1 м³ и 10 л смеси

Показатели	Количество материалов			Добавки				Всего
	на 1/м3	на 10 л	1		2	3
Вода							В1=
Цемент							Ц1=
Песок							П1=
Щебень (гравий)							Щ1=
Подвиж.(осадка конуса), см
Общая масса, кг							Т=В1+Ц1+П1+Щ1

8. Определяют: фактический расход материалов на 1м³ бетонной смеси.

Фактический расход материалов на 1м³ бетонной смеси из-за корректировки состава для получения заданной подвижности отличает­ся от расчетного.

Для его определения в первую очередь находим объемную массу свежеуложенной бетонной смеси, используя для этого образцы, изготовленные для определения фактической марки бетона.

Формы для изготовлении образцов, сначала вывешивают пусты­ми, затем с уложенной в них бетонной смесью. По данным вывешива­ния находим массу бетонной смеси в форме. Зная объем формы, опре­деляем объемную массу свежеуложенной бетонной смеси.

Затем рассчитывают фактический расход материалов на 1м³ бетона. Результаты записывают в тетрадь.

1.Объем формы, V______________ л

2. Масса формы, m₁ _____________кг

3.Масса формы со свежеуложенным бетоном, m₃_______________кг

4.Масса свежеуложенного бетона, m₃ = m₂ – m₁_________________кг

5.Объемная масса свежеуложенного бетона

Объем бетона всего пробного замеса

9. Фактический расход щебня (гравия) на 1м³ бетона

10. Фактический расход песка на 1 м³ бетона

11. Фактический расход цемента на 1м³ бетона

12. Фактический расход воды на 1 м³ бетона

13. Поминальный расход бетона (для сухих заполнителей) по мас­се.

14. Приготавливают контрольные образцы-кубы размером

200*200*200 мм, которые после хранения в нормальных условиях используют в заданные сроки (обычно 7 и 23 суток) на гидравлическом прессе.

15. Испытание образцов и заключение о марке бетона.

Показатели	№ образцов			Среднее из них
	1	2	3
Разрушающее усилие, кг
Площадь поперечного сечения, см2
Предел прочности при сжатии, кг/см2 (МПа)