Методические указания к лабораторным работам по курсу «Материаловедение», «Строительные материалы»,

«Технология конструкционных материалов»

для всех специальностей

 

 

ТЮМЕНЬ 2002

Подборнова Н.И., Корпусова Н.С., Шабанова Т.Н. Проектирование состава тяжелого цементного бетона.

 

Тюмень, ТюмГАСА, 2002 г.

 

 

Методические указания к лабораторным занятиям для всех специальностей.

 

Рецензент: доцент кафедры СМ Кончичев М.П.

 

 

Методические указания утверждены на заседании кафедры,

протокол №_____от ________________2002 г.

 

Утверждено на УМС академии

Протокол №____от _______________2002 г.

 

 

Тираж 100 экземпляров.

Содержание

Введение                                                                                                                           4

1. Метод проектирования бетона.                                                                             4

       1.2. Основной закон прочности бетона                                                                 5

       1.3. Этапы проектирования.                                                                                              5

    1.4. Задание на проектирование.                                                                      6

2. Материалы для плотного цементного бетона на плотных заполнителях            6

2.1. Крупный заполнитель.                                                                        6

2.2.Мелкий заполнитель.                                                                      7

2.3.Цемент.                                                                                                  8

2.4.Вода.                                                                                                       8

3. Материалы для бетона. Определение их качества.                                                   8

3.1.  Испытание щебня (гравия).                                                                      8

3.1.1. Определение зернового состава щебня (гравия).    8

3.1.2 Определение содержания в щебне (гравии)

                   пластинчатых и игловатых зерен.                                   11

3.1.3. Определение дробимости щебня (гравия) при сжатии

                    в цилиндре.                                                                            13

3.2. Испытание песка.                                                                                        15

3.2.1. Определение зернового состава песка.                                          15

3.2.2 Определение содержания в песке пылеватых частиц.                 17

3.2.3. Определение содержания в песке

                   органических примесей.                                                        18

4. Расчет ориентировочного состава бетона на 1 м³.                                              20

       4.1. Расчет состава 1 м³ бетонной смеси по методу

              «абсолютных объемов».                                                                           20

4.2. Расчет расхода компонентов на лабораторный замес.                    24

                   4.2.1.Приготовление бетонной смеси.                                         24

5. Определение удобоукладываемости бетонной смеси и ее корректировка.                   25

5.1. Определение показателя подвижности бетонной смеси.                       25

      5.2. Определение показателя жесткости бетонной смеси.                               26

5.3. Корректирование бетонной смеси по удобоукладываемости.               27

5.4. Определение средней плотности бетонной смеси в уплотненном состоянии. 28

6. Приготовление и испытание контрольных образцов и расчет прочности.            30      6.1. Изготовление контрольных образцов-кубов.                                                 30

7. Корректирование состава бетонной смеси по прочности.                                                    33

8. Определение класса бетона по прочности.                                                                36

9. Расчет номинального состава бетона.                                                                         36

10. Расчет полевого состава.                                                                                            37

11. Состав компонентов бетонной смеси на заданной объем бетоносмесителя.         37

Приложение 1                                                                                                                      38

Приложение 2                                                                                                                      40

Приложение 3                                                                                                                      44

Приложение 4                                                                                                                      45

Приложение 5                                                                                                                       46

Литература                                                                                                                                 47

 

Введение.

 

Цель работы: овладеть навыками подбора состава плотных цементных бетонов на плотных заполнителях с заданными свойствами бетонной смеси и бетона.

 

Бетоном называют искусственный каменный материал, получаемый в результате твердения правильно подобранной, тщательно перемешанной и уплотненной бетонной смеси, состоящей из минерального вяжущего, воды, заполнителей и в необходимых случаях специальных добавок.

Смесь из указанных выше материалов до начала ее затвердевания называют бетонной смесью.

Состав бетона выражают расходом всех составляющих материалов по массе на 1 м³ уложенной и уплотненной бетонной смеси (например, в 1 м³ бетонной смеси содержится: цемента – 280 кг, песка – 675 кг, щебня – 1300 кг, воды – 168 кг) или же в долях, причем за масштабную величину берется расход цемента, т.е. 1: X: Y (цемент: песок: щебень) при В/Ц=Z.

Общие технические требования к плотным цементным бетонам на плотных заполнителях выражаются следующими характеристиками:

- классами по прочности на сжатие (В 3,5 … В 80, МПа), осевое растяжение (В_t 0,4 … B_t 4, МПа), растяжение при изгибе (В_tb 0,4 … B_tb 8, МПа), определяющими гарантированное значение прочности бетона с обеспеченностью 95 %;

- марками по морозостойкости (F 50 … F 1000), то есть количеством циклов попеременного замораживания и оттаивания насыщенных водой образцов, при котором потеря прочности не превышает 5 %, для бетонов конструкций, подверженных попеременному замораживанию и оттаиванию;

- марками по водонепроницаемости (W 2 … W 20, кгс/см²), т.е. максимальной величиной давления воды, при котором не наблюдается ее просачивание через контрольные образцы, для бетонов конструкций в повышенными требованиями по водонепроницаемости, плотности, коррозионной стойкости.

 

Метод проектирования бетона.

 

Для расчета состава плотного бетона имеется несколько методов. Наиболее общепринятый из них – расчетно-экспериментальный метод «абсолютных объемов». В основу этого метода положено условие, что свежеприготовленная бетонная смесь после укладки в форму и уплотнения не будет иметь пустот и пор, т.е. сумма абсолютных объемов всех компонентов бетона равна 1 м³ уплотненной смеси.

 

Основные положения метода.

1. или

            (1)

где Ц, В, П, Щ(Г) – расход цемента, воды, песка и щебня (гравия), кг/м³;

  ρ_Ц, ρ_В, ρ_П, ρ_Щ(Г) – средняя плотность зерен этих материалов, кг/м³;

  V_Ц, V_В, V_П, V_Щ(Г)- абсолютные объемы материалов, м³