Определение прочности бетона при известном количественном составе его компонентов
Определяют расчетную прочность бетона при известных количественных составах его компонентов согласно исходным данным, которые приведены в таблице 5, а также по формулам использованных в предыдущих разделах. Пересчитать расходы цемента и песка при различных В\Ц отношениях. Построить график зависимости прочности бетона от В\Ц отношения.
Для всех вариантов принят цемент марки 400 и характеристику материалов для бетона – рядовой.
Оформление результатов расчетов
Результаты расчетов состава бетона необходимо показать в процентном соотношении компонентов в виде диаграмм на миллиметровой бумаге или в программах САПР (AutoCAD, Компас 3D) в масштабе:
- диаграмма состава бетона по массе без учета влажности материалов;
- диаграмма состава бетона по массе с учетом влажности материалов;
- диаграмма состава бетона по объему материалов;
- график зависимости количества воды для бетона от крупности заполнителя при удобоукладываемости согласно варианту (щебня и гравия);
- построить график зависимости прочности бетона при различных В\Ц отношениях.
Ширина диаграмм 20 мм, высота согласно значению 1мм = 1%.
| 8% |
| 12% |
| 19% |
| 61% |
- В
- Ц
- П
- Щ
Рисунок 1 Диаграмма состава бетона
Вопросы для самопроверки знаний.
6.1. Что такое тяжелый бетон общестроительного назначения?
6.2. Из каких исходных материалов изготавливают тяжелый бетон?
6.3. Основные области применения тяжелого бетона в строительстве.
6.4. По каким признакам классифицируют строительные бетоны?
6.5. Что такое удобоукладываемость бетонной смеси?
6.6. На какие марки по удобоукладываемости подразделяется бетонная смесь?
6.7. Как определяют подвижность бетонной смеси?
6.8. Как определяют жесткость бетонной смеси?
6.9. Что такое марка бетона?
6.10. На какие марки подразделяют тяжелый бетон?
6.11. Назовите и охарактеризуйте основные строительно-технические свойства бетона.
6.12. Как влияет естественная влажность мелкого и крупного заполнителей на подбор состава бетона?
6.13. Что такое коэффициент раздвижки зерен бетонной смеси?
6.14. Что такое коэффициент выхода бетона?
6.15. Для каких целей изготавливают из бетона образцы-кубы размером 150*150*150 мм?
6.16. Назовите два основных случая подбора состава тяжелого бетона общестроительного назначения.
6.17. Какие факторы влияют на прочность бетона?
ЧАСТЬ 2. Определение классов и марок строительных материалов
Задание 1
Определить марку строительного гипса по результатам испытаний, выполненных согласно ГОСТ 23789-79. Предварительно были изготовлены 3 образца размерами 40x40x160 мм и испытаны через 2 часа после засыпания вяжущего в воду. Получены следующие результаты:
• пределы прочности на изгиб образцов-балочек:
=… МПа, 
=... МПа, 
=... МПа;
• разрушающие нагрузки при испытании половинок балочек с использованием стальных пластинок размерами 40x62,5 мм (площадью 25 см2):
=… кН, 
=… кН, 
= … кН, 
=… кН, 
=…кН, 
=… кН.
Исходные данные принять по таблице 1 (Приложение Б) согласно варианту.
Стандартную марку гипса принять по ГОСТ 125-79.
Задание 2
Определить марку портландцемента по результатам испытаний, выполненных согласно ГОСТ 310.4-81. Предварительно были изготовлены 3 образца размерами 40x40x160 мм и испытаны через 28 суток после затворения вяжущего водой. Получены следующие результаты:
• пределы прочности на изгиб образцов-балочек: = ... МПа, = ... МПа, = … МПа;
• разрушающие нагрузки при испытании половинок балочек с использованием стальных пластинок размерами 40x62,5 мм (площадью 25 см2)
=… кН, = … кН, = … кН, =… кН, =… кН, =… кН.
Исходные данные принять по таблице 2 (Приложение Б) согласно варианту.
Стандартную марку портландцемента принять по ГОСТ 10178-85.
Задание 3
Определить марку керамического полнотелого кирпича по результатам испытаний, выполненных согласно ГОСТ 8462-85. Предварительно были изготовлены 5 кирпичей для испытаний на изгиб и 5 образцов, изготовленных из половинок кирпичей для испытаний на сжатие. Получены следующие результаты:
• пределы прочности на изгиб:
= ... МПа, = ... МПа, 
=… МПа, 
=… МПа, 
= ... МПа;
• разрушающие нагрузки при испытании склеенных половинок кирпичей (площадью 12x12,5 = 150 см2):
=… кН, =… кН, =… кН, =… кН, =… кН.
Исходные данные принять по таблице 3 (Приложение Б) согласно варианту.
Стандартную марку кирпича принять по ГОСТ 530-2007.
Задание 4
Определить зерновой состав, модуль крупности, класс и группу песка по результатам сухого рассеивания через комплект сит, выполненного согласно ГОСТ 8735-88. Проба песка массой 2000 г была просеяна через сита №№ 10 и 5. Из песка, прошедшего через сито № 5 была отобрана навеска массой 1000 г и просеяна через комплект сит №№ 2,5, 1,25, 0,63, 0,315 и 0,16. Взвешен остаток, прошедший через сито № 0,16.
Исходные данные принять по таблице 4 (Приложение Б) согласно варианту.
Песок классифицировать по ГОСТ 8736-93.
Задание 5
Определить класс бетона по прочности на сжатие по результатам испытаний стандартных образцов-кубов размером 150x150x150 мм, выдержанных 28 суток в условиях нормального твердения и испытанных согласно ГОСТ 10180-90. Получены следующие разрушающие нагрузки: =… кН, =… кН, =… кН.
Исходные данные принять по таблице 5 (Приложение Б) согласно варианту.
Класс бетона принять по СП 52-101-2003 и ГОСТ 26633- 91.
Задание 6
Определить марку цементно-песчаного строительного раствора по прочности на сжатие по результатам испытаний стандартных образцов- кубов размером 70,7x70,7x70,7 мм, выдержанных 28 суток в условиях нормального твердения и испытанных согласно ГОСТ 5802-86. Получены следующие разрушающие нагрузки: =… кН, =… кН, =… кН.
Исходные данные принять по таблице 6 (Приложение Б) согласно варианту.
Марку раствора принять по ГОСТ 28013-98.
Оформление результатов расчетов
Необходимо привести схемы к заданиям согласно ГОСТ. Все нагрузки согласно варианту показать в масштабе на миллиметровой бумаге или в программах САПР (AutoCAD, Компас 3D). Пример схемы показан на Рисунке 2.
Рисунок 2 Схема испытания кирпича на изгиб
Библиографический список
1. Строительное материаловедение / Н.А. Рыбьев. – М.: Высш.шк., 2003.
2. Строительные материалы / Г.А. Айрапетов. – Ростов Н/Д: «Феникс», 2004.
3. ГОСТ 10178-85 «Портландцемент и шлакопортландцемент. Технические условия».
4. СНиП 5.01.23-83 «Типовые нормы расхода цемента для приготовления бетонов сборных и монолитны бетонных и железобетонных изделий и конструкций».
5. Попов Л.Н. Испытание строительных материалов и изделий. – М.: Высш.шк., 1987.
6. Строительные машины/Д.П.Волков. – М.: Высш.шк., 1988.
7. Справочник строителя/В.С.Аханов. – Ростов Н/Д: «Феникс», 1999.
8. Справочник по строительным материалам и изделиям/В.Н.Основин. - Ростов Н/Д: «Феникс», 2005.
9. Лабораторный практикум по предмету «Строительные материалы и детали»/Л.Н.Попов. – М.: Стройиздат, 1988.
10. ГОСТ 125-79 «Вяжущие гипсовые. Технические условия»
11. ГОСТ 530-2007 «Кирпич и камень керамические. Общие технические условия»
12. ГОСТ 8736-93 «Песок для строительных работ. Технические условия»
13. СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры»
14. ГОСТ 26633- 91 «Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия»
15. ГОСТ 28013-98 «Растворы строительные. Общие технические условия»
Приложение А
Исходные данные для подбора номинального и производственного состава бетона.
Исходные данные содержатся в табл. 1…4 Приложения; шифром для определения исходных данных служат две последние цифры номера зачетной книжки студента.
Таблица 1.
| Последняя цифра № зачетной книжки | Проектный класс бетона по прочности на сжатие | Качество исходных материалов | Марка бетонной смеси по удобоуклады-ваемости | Условия твердения бетона при изготовлении изделий |
| В15 | Пониженного качества | Подвижная | Естественные | |
| В7,5 | Рядового качества | Малоподвижная | Естественные | |
| В10 | Рядового качества | Умеренно жесткая | Тепловая обработка до 70% проектной прочности | |
| В35 | Рядового качества | Литая | Тепловая обработка до 70% проектной прочности | |
| В20 | Рядового качества | Весьма пластичная | Тепловая обработка до 70% проектной прочности | |
| В25 | Высоко-качественные | Пластичная | Тепловая обработка до 80…100% проектной прочности | |
| В30 | Высоко-качественные | Повышенно жесткая | Тепловая обработка до 80…100% проектной прочности | |
| В50 | Высоко-качественные | Особо жесткая | Тепловая обработка до 70% проектной прочности | |
| В45 | Высоко-качественные | Жесткая | Тепловая обработка до 70% проектной прочности | |
| В40 | Высоко-качественные | Повышенно жесткая | Естественные |
Таблица 2.
| Предпоследняя цифра № зачетной книжки | Вид крупного заполнителя | Наибольшая крупность зерен заполнителей, мм | Плотность крупного заполнителя в куске, г/см3 | Объем готового замеса бетоносмесителя, литров |
| Гравий | 2,57 | |||
| Гравий | 2,76 | |||
| Щебень | 2,69 | |||
| Щебень | 2,81 | |||
| Гравий | 2,95 | |||
| Щебень | 2,67 | |||
| Гравий | 2,90 | |||
| Гравий | 3,10 | |||
| Щебень | 3,10 | |||
| Щебень | 2,95 |
Таблица 3.
| Последняя цифра № зачетной книжки | Истинная плотность цемента, г/см3 | Насыпная плотность цемента, г/см3 | Естественная влажность песка, % | Естественная влажность крупного заполнителя, % |
| 2,9 | 0,9 | 4,0 | 1,00 | |
| 2,9 | 0,9 | 3,5 | 1,25 | |
| 3,0 | 1,0 | 3,0 | 1,75 | |
| 3,0 | 1,0 | 2,5 | 1,50 | |
| 2,7 | 1,1 | 2,0 | 2,00 | |
| 2,7 | 1,1 | 2,5 | 1,75 | |
| 2,8 | 1,2 | 3,0 | 1,50 | |
| 2,8 | 1,2 | 3,5 | 1,25 | |
| 3,1 | 1,2 | 4,0 | 1,75 | |
| 3,2 | 1,2 | 4,5 | 2,00 |
Таблица 4.
| Предпоследняя цифра № зачетной книжки | Истинная плотность песка, г/см3 | Насыпная плотность песка, г/см3 | Истинная плотность крупного заполнителя, г/см3 | Насыпная плотность крупного заполнителя, г/см3 |
| 2,00 | 1,60 | 2,67 | 1,60 | |
| 2,05 | 1,65 | 2,86 | 1,60 | |
| 2,10 | 1,70 | 2,79 | 1,65 | |
| 2,15 | 1,75 | 2,91 | 1,65 | |
| 2,20 | 1,80 | 3,05 | 1,70 | |
| 2,25 | 1,65 | 2,77 | 1,70 | |
| 2,30 | 1,70 | 3,01 | 1,75 | |
| 2,35 | 1,70 | 3,15 | 1,75 | |
| 2,35 | 1,75 | 3,15 | 1,80 | |
| 2,35 | 1,80 | 3,05 | 1,80 |
Таблица 5.
| Последняя цифра № зачетной книжки | Состав бетона, кг/м³ | |||||
| Вода | Песок | Щебень | В\Ц | |||
| 0,51 | 0,69 | 0,89 | ||||
| 0,48 | 0,67 | 0,88 | ||||
| 0,54 | 0,73 | 0,92 | ||||
| 0,41 | 0,65 | 0,76 | ||||
| 0,44 | 0,67 | 0,88 | ||||
| 0,48 | 0,77 | 0,97 | ||||
| 0,53 | 0,79 | 0,87 | ||||
| 0,47 | 0,72 | 0,94 | ||||
| 0,58 | 0,68 | 0,78 | ||||
| 0,50 | 0,71 | 0,94 |
Приложение Б
Исходные данные для определения классов и марок строительных материалов.
Таблица 1 Данные для определения марки строительного гипса
| Предпосл. цифра № зачетной книжки | Предел прочности при испытании стандартных образцов на изгиб, МПа | Посл. цифра № зачетной книжки | Разрушающая нагрузка при испытании стандартных образцов на сжатие, кН | |||||||
 |  |  |  |  |  |  |  |  | ||
| 1,7 | 1,6 | 2,0 | ||||||||
| 2,3 | 2,6 | 2,9 | ||||||||
| 3,2 | 3,0 | 3,4 | ||||||||
| 4,8 | 5,2 | 4,6 | ||||||||
| 6,3 | 6,5 | 6,1 | ||||||||
| 2,8 | 3,2 | 3,1 | ||||||||
| 10,2 | 9,1 | 9,4 | ||||||||
| 8,4 | 8,0 | 7,6 | ||||||||
| 6,2 | 6,0 | 5,9 | ||||||||
| 3,1 | 2,9 | 3,4 |
Таблица 2 Данные для определения марки портландцемента
| Предпосл. цифра № зачетной книжки | Предел прочности при испытании стандартных образцов на изгиб, МПа | Посл. цифра № зачетной книжки | Разрушающая нагрузка при испытании стандартных образцов на сжатие, кН | |||||||
| | | | | | | | | | ||
| 6,6 | 5,7 | 5,4 | ||||||||
| 5,9 | 5,4 | 5,2 | ||||||||
| 4,2 | 4,4 | 4,7 | ||||||||
| 6,4 | 5,3 | 5,9 | ||||||||
| 6,0 | 5,7 | 5,6 | ||||||||
| 6,8 | 7,2 | 6,5 | ||||||||
| 5,2 | 5,4 | 5,8 | ||||||||
| 6,4 | 6,5 | 6,1 | ||||||||
| 5,8 | 6,1 | 5,5 | ||||||||
| 4,1 | 4,6 | 4,5 |
Таблица 3 Данные для определения марки керамического кирпича по
прочности на сжатие
| Предпосл. цифра № зачетной книжки | Предел прочности при испытании стандартных образцов на изгиб, МПа | Посл. цифра № зачетной книжки | Разрушающая нагрузка при испытании стандартных обра3цов на сжатие, кН | ||||||||
| | | |  |  | | | | | | ||
| 2,3 | 2,7 | 2,1 | 1,8 | 2,2 | |||||||
| 3,2 | 3,1 | 2,8 | 2,1 | 2,0 | |||||||
| 2,6 | 2,1 | 2,5 | 3,2 | 3,0 | |||||||
| 2,4 | 2,6 | 2,7 | 2,6 | 2,5 | |||||||
| 1,5 | 1,7 | 1,9 | 2,3 | 2,1 | |||||||
| 1,8 | 2,2 | 2,6 | 2,1 | 1,9 | |||||||
| 1,6 | 1,9 | 2,9 | 2,7 | 2,6 | |||||||
| 1,5 | 1,7 | 2,4 | 2,5 | 1,8 | |||||||
| 2,1 | 3,2 | 2,4 | 3,1 | 2,6 | |||||||
| 2,5 | 3,3 | 3,4 | 2,7 | 2,4 |
Таблица 4 Данные для определения класса и группы песка
| Гранулометрический состав | ||||||||
| Посл. цифра № зачетной книжки | содержание частиц, г, и диаметр (мм) | |||||||
| 2,5 | 1,25 | 0,63 | 0,315 | 0,16 | менее 0,16 | |||
Таблица 5 Данные для определения класса бетона по прочности на сжатие
| Предпосл. цифра № зачетной книжки | Разрушающая нагрузка при испытании стандартных образцов на сжатие, кН | ||
| | | | |
Таблица 6 Данные для определения марки строительного раствора
| Разрушающая нагрузка при испытании стандартных | |||
| Посл. цифра № зачетной книжки | образцов на сжатие, кН | ||
| | | | |
Содержание
Часть 1. Подбор состава тяжелого бетона
1. Общие сведения........................................................................................... 3
2. Подбор номинального состава бетона....................................................... 6
2.1 Определение водоцементного отношения............................................ 6
2.2 Определение расхода воды................................................................... 6
2.3 Определение расхода цемента............................................................... 7
2.4 Определение расхода крупного заполнителя....................................... 8
2.5 Определение расхода песка................................................................... 9
2.6 Определение расчетной плотности бетонной смеси и коэффициента выхода бетона....................................................................................................................... 9
3. Экспериментальная проверка и корректировка номинального состава бетона. 10
4. Подбор производственного состава бетона и расчет материалов на замес бетоносмесителя............................................................................................ 11