|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ВОЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТСтр 1 из 5Следующая ⇒
ВОЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ Кафедра технологии строительства Дисциплина «Материаловедение. Технология конструкционных материалов» КУРСОВАЯ РАБОТА Проектирование состава специального тяжелого бетона
САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 2018 СОДЕРЖАНИЕ Оглавление Глава 1. Разработка технического задания на подбор состава бетона. 3 1.2.1. Определение требований к прочности бетона. 3 1.2.2. Определение требований к бетону по морозостойкости. 5 1.2.3. Определение требований к бетону по водонепроницаемости. 6 1.2.4. Определение требований к удобоукладываемости бетонной смеси. 7 § 1.3. Определение ограничений по составу бетона и применению материалов для его приготовления. 8 1.3.1. Определение ограничений по водоцементному отношению. 8 1.3.2.Б. Определение минимально допустимого расхода цемента. 12 1.3.3. Определение содержания вовлеченного воздуха в бетоне. 13 Глава 2. Определение номинального состава бетона. 14 §2.1. Оценка качества и выбор материалов для бетона. 14 2.1.1. Оценка качества и выбор крупного заполнителя. 14 2.1.2. Оценка качества и выбор мелкого заполнителя. 18 2.1.3. Выбор цемента. 21 2.1.3.А. Выбор вида и марки цемента с учетом вида бетона. 21 2.1.3.Б. Выбор вида цемента с учётом агрессивного воздействия среды. 21 2.1.3.В. Выбор марки цемента с учётом получения нормируемой прочности в промежуточном возрасте. 23 2.1.4.Б. Выбор пластифицирующей добавки. 24 2.1.4.В. Выбор мероприятий по ускорения твердения бетона. 24 § 2.2. Расчет начального состава бетона по методу «абсолютных объемов». 26 § 2.3. Экспериментальная проверка расчетных составов бетона. 29 2.3.1. Составление плана экспериментальной проверки. 29 2.3.2. Результаты экспериментальной проверки расчетных составов бетона. 31 § 2.4. Назначение номинального состава. 32 2.4.1. Определение фактических зависимостей свойств бетона от параметров состава бетона. 32 2.4.2. Расчет компонентов по фактическим зависимостям и назначение номинального состава бетона. 35 Глава 3. Назначение и корректировка рабочего состава бетона. 38 § 3.1. Расчет и назначение рабочего состава бетона. 38 Литература. 42
Глава 1. Разработка технического задания на подбор состава бетона §1.2. Определение и уточнение требований, предъявляемых к бетону и Бетонной смеси. 1.2.1. Определение требований к прочности бетона. Назначаем нормируемую марку бетона по морозостойкости F100. 1.2.3. Определение требований к бетону по водонепроницаемости. Приняты следующие исходные данные из задания на КР: - зона гидротехнического бетона: переменного уровня - вид и назначение бетона: гидротехнический - температура воды, контактирующей с гидротехническим сооружением: +14°С; - характер воздействия воды: без напора;
Согласно п.2.2.г СНиП 2.06.08-87 для нетрещиностойких безнапорных конструкций назначаем марку по водонепроницаемости: W4 Вывод: Нормируемая марка бетона по водонепроницаемости – W4. 1.2.4. Определение требований к удобоукладываемости бетонной смеси. Приняты следующие исходные данные из задания на КР: - вид и назначение бетона: гидротехнический; - наименьший размер поперечного сечения конструкции: 1, 8 м; - коэффициент армирования: 0, 2 %; - способ транспортирования бетонной смеси к месту кладки: бадьями с виброуплотнением; - способ уплотнения смеси: виброуплотнение глубинным вибратором.
1) Конструкция массивна с редко расположенной армматурой. В соответствии с табл. 8 «Руководства...» НИИЖБ при укладке с вибрацией подвижность бетонной смеси должна быть h q = 2..4 см. 2) В соответствии с табл. 14 ВНИИГ подвижность бетонной смеси на песке крупной и средней крупности без применения ПАВ должна быть h q = 2..4 см. 3) В соответствии с табл.6 «Инструкции… по транспортировке бетонной смеси с помощью автобетононасосов» ПКТИ при использовании бетононасоса с диаметром трубопровода 110 мм подвижность бетонной смеси должна быть в пределах h q = 12..14 см Вывод: Назначаем подвижность бетонной смеси h q = 12..14 см, обеспечивающую заданную технологию ее транспортировки и укладки бетононасосом. В соответствии с табл. 1 ГОСТ 7473-94 это соответствует марке по подвижности П3. Условное обозначение бетонной смеси согласно п. 3.3 ГОСТ 7473-94 включает в себя степени готовности бетонной смеси (БСГ), класса по прочности на сжатие (В25), морозостойкости(F100), марка по удобоукладываемости (П3), водонепроницаемости (W4) и обозначения настоящего стандарта: БСГ В25 П3 F100 W4 ГОСТ 7473-94. Определение ограничений по составу бетона и применению материалов для его приготовления. Определение ограничений по водоцементному отношению. Приняты следующие исходные данные из задания на КР: - зона гидротехнического бетона: переменного уровня; - климатические условия: суровые; - среда, воздействующая на бетон: неагрессивная пресная вода; - марка бетона по морозостойкости: F100; - марка бетона по водонепроницаемости: W4.
1) В соответствии с табл. 5а «Руководства...» НИИЖБ при воздействии пресной воды на массивное сооружение в зоне переменного горизонта воды в суровых климатических условиях ограничение водоцементного отношения составляет (M w / M c)max = 0, 52. 2) В соответствии с табл. 5б «Руководства...» НИИЖБ при воздействии жидких агрессивных сред на конструкции гидротехнических сооружений из бетона марки по водонепроницаемости W4 ограничение водоцементного отношения составляет (M w / M c)max = 0, 6. 3) В соответствии с табл. 5в «Руководства...» НИИЖБ при переменном воздействии воды и мороза на бетон марки по морозостойкости F100 ограничение водоцементного отношения (M w / M c)max = 0, 6. 4) Из условия обеспечения связности бетонной смеси ограничение водоцементного отношения составляет (M w / M c)max < = 0, 6
Вывод: Назначаем ограничение водоцементного отношения (M w / M c)max = 0, 52, так как только оно удовлетворяет одновременно всем вариантам. Б. Определение минимально допустимого расхода цемента. Приняты следующие исходные данные из задания на КР: - подвижность бетонной смеси: h q = 12..14 см; - марка бетона по морозостойкости: F100; - В составе бетона применяется пластифицирующая добавка
Минимальный расход цемента назначаем на основании следующих требований норм: 1) По табл. 3 ГОСТ 26633-91 для бетонов армированных конструкций с напрягаемой арматурой в условиях атмосферных воздействий и портландцемента марок ПЦ-Д0 и ПЦ-Д5: M c, min = 240 кг/м3 2) По табл. 11 «Руководства...» НИИЖБ для бетонов, подверженных частому замерзанию и оттаиванию, при уплотнении вибрацией: M c, min = 160кг/м3 3) По табл. 12 «Руководства...» НИИЖБ для подвижных бетонных смесей при h q = 12..14 см и максимальной крупности заполнителя 40 мм: M c, min = 200 кг/м3 4) Согласно п.7.13 СНиП 82-02-95 для бетонных смесей, подача которых предусмотрена бетононасосными установками, минимальный расход цемента M c, min = 250 кг/м3 5)Согласно п. 5.2 «Инструкции по транспортировке бетонной смеси с помощью автобетононасосов» (ПКТИ) минимальный расход цемента без добавки должен составить M c, min =300 кг/м3 при классе бетона В20 ( и более).Так как в составе бетона предусмотрено использование пластифицирующих добавок, то поэтому указанное значение минимального расходы цемента M c, min = 300 кг/м3 не принимаем в рассмотрение.
Вывод: Назначаем нормируемый минимально допустимый расход цемента M c, min = 250 кг/м3. Так как найденный вариант удовлетворяет всем условиям. Содержание вовлеченного воздуха в бетоне не назначается. Глава 2. Определение номинального состава бетона. Оценка качества и выбор материалов для бетона. Оценка качества и выбор крупного заполнителя. Оценка качества гранитного щебня по радиоактивности, прочности, морозостойкости, содержанию зерен слабых пород, содержанию зерен пластинчатой (лещадной) и игловатой формы, содержанию пылевидных и глинистых частиц, содержанию органических примесей, средней плотности и водопоглощению оформлена в таблице.
Назначение наибольшей крупности щебня. Согласно табл. 3 СНиП 3.03.01-87 [1, табл. 2.1.14, с. 80] наибольшая крупность заполнителей D max определяется в зависимости от следующих факторов: Для железобетонных конструкций D max должна быть не более 2/3 наименьшего расстояния между стержнями арматуры. Согласно п.1 Задания на КР минимальное расстояние между стержнями арматуры в свету равно 70 мм. Таким образом, D max ≤ 2/3 * 70 = 46, 6 мм.
Вывод: Принимаем с учетом стандартного размера фракций щебня: D max = 40 мм. Полные остатки,
Диаметры отверстий сит, мм Сравнение кривой просеивания песка «А» с допускаемой областью зернового состава мелкого заполнителя для гидротехнического бетона: 1 – допускаемая область для крупного песка; 2 – допускаемая область для среднего песка; 3 – допускаемая область мелкого песка;
Вывод: зерновой состав песка " А" не соответствует требованиям для песков крупной крупности, предназначенных для гидротехнических бетона. Требуется обогащение песка крупными фракциями. Выбор цемента. Приняты следующие данные из КР: - нормируемая марка бетона по морозостойкости – F100; - нормируемая марка бетона по водонепроницаемости - W4; - ограничение водоцементного отношения (М w/ М c) max = 0, 52.
Данный цемент не позволяет обеспечить требуемую прочность в промежуточном возрасте. Поэтому, используя положения п. 2.1.3.А, выбираем рекомендуемый цемент ПЦ500 с учётом необходимости проведения мероприятий по ускорению мероприятий по ускорению твердения бетона. 0, 200 0, 190 0, 180 0, 170 0, 160 0, 150 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Подвижность, см б) Зависимость средней плотности уложенного бетона от расхода воды.
2, 405
2, 395 2, 390 2, 385 2, 380 2, 375 2, 370 0, 145 0, 150 0, 155 0, 160 0, 165 0, 170 0, 175 0, 180 0, 185 0, 190 0, 195 0, 2 0, 205 Расход воды, т/куб.м в) Зависимость водоцементного отношения от прочности бетона.
Водоцементное отношение
0, 62 0, 60 0, 58 0, 56 0, 54 0, 52 0, 50 0, 48 0, 46 0, 44 0, 42 0, 40 0, 38 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 Прочность, МПа Графики зависимостей: а) М w, obs = f (h q); б) ρ m, b = f (М w, obs); в) M w / M c = f (R b). Бетоносмесителе. Так как емкость барабана бетоносмесителя V bm = 1200 дм3 указана, исходя из суммарной загрузки сыпучими материалами, то дозировки компонентов бетона на замес бетоносмесителя m bm, i определяем с учетом выхода бетона по формуле m bm, i = β w V bm M i, w: m bm, c = 0, 58* 1.2 * 0, 382 = 0, 266 m m bm, s = 0, 58* 1.2 * 0, 788 = 0.548 m m bm, g = 0, 58* 1.2 * 1, 088 = 0.757m m bm, w = 0, 58* 1.2 * 0, 114 = 0, 079 m m bm, z1 = 0, 58* 1.2 * 3.8 * 10 -3 = 2.64 * 10 -3 m m bm, z2 = 0, 58* 1.2 * 7.64 * 10 -4 = 5.32 * 10 -4 m
§ 3.3. Расчет суммарной стоимости материалов на 1 м3 бетона рабочего Состава. На основе фактических расходов по рабочему составу вычисляем суммарную стоимость материалом на 1 м3 бетона. Результаты расчетов оформлены в таблице с учетом Региональных цен за единицу материала]. Текущие цены с учетом территориальных коэффициентов, принятых для Приморского края, количество и стоимость компонентов также показаны в таблице. Так как цена заполнителей указана за единицу насыпного уплотненного объема, то пересчитываем их расходы по массе на расходы по объему с использование значений их насыпной плотности в уплотненном состоянии. Находим насыпную плотность влажного песка ρ s, s, d, w в уплотненном состоянии: ρ s, s, d, w = 1, 1 ρ s, s, w = 1, 1 * 1200 = 1320 кг/м3 Находим насыпную плотность влажного щебня ρ s, s, d, w в уплотненном состоянии: ρ s, s, d, w = 1, 05 ρ s, g, w = 1, 05 * 1424 = 1495 кг/м3
Результаты расчета стоимости 1 м3 бетона представлены в таблице.
Литература 1. Кузьмин В. И., Кузьмин И. В., Лукъянчик Г. В., Коноплев С. Н., Тихонов В. Б. Проектирование составов специальных тяжелых цементных бетонов / ВИТУ, СПБ., 2004. 2. Тихонов В. Б., Кузьмин В. И., Оболдуев А. Т., Саксеев В. А., Тихомиров А. П. Строительные материалы для объектов Министерства обороны: Учеюник/Виси.-СПБ., 1994. 3. Кузьмин В. И., Лукъянчик Г. В., Саксеев В. А. Автоматизированные расчеты при подборе составов и контроле качества строительных материалов / ВИСИ.-СПБ., 1996. 4. Кузьмин В. И., Оболдуев А. Т., Тихомиров А. П., Черемский А. Л. Лабораторные работы по курсу строительных материалов для объекта Министерства обороны. В 2-х ч. Ч. I и II / ЛВВИСКУ. – Л., 1989. 5. Журнал лабораторных работ. 6. Дополнительные справочные материалы лаборатории кафедры № 13. 7. Инструкцию по использованию программного обеспечения автоматизированных расчетов на ЭВМ. 8. Кузьмин В. И. Новый высокоэффективный способ состава бетона /// АО «Учебно-научный центр «Перспектива»». - СПБ., 1994. ВОЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-18; Просмотров: 420; Нарушение авторского права страницы
2, 400 
0, 64