ВОЕННЫЙ ИНЖЕНЕРНО-ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ
Кафедра технологии строительства
Дисциплина «Материаловедение. Технология конструкционных материалов»
КУРСОВАЯ РАБОТА
Проектирование состава специального тяжелого бетона
| Выполнил: Курсант 121 группы Чокаев А.С. | Проверил: Преподаватель: Чумадова Людмила Ивановна |
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:
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 содержания вовлеченного воздуха в бетоне.
Приняты следующие исходные данные из задания на КР:
- вид бетона: гидротехнический;
- марка бетона по морозостойкости: F100
- ограничение водоцементного отношения 
.
- наибольшая крупность заполнителя 40 мм
На основании п. 1.4.5 ГОСТ 26633-91 объем вовлеченного воздуха в бетонной смеси назначается для гидротехнических сооружений лишь с нормированной морозостойкостью F200 и выше. Так как для проектируемого бетона марка по морозостойкости F100, то содержание вовлеченного воздуха в бетоне не назначается .
Вывод:
Содержание вовлеченного воздуха в бетоне не назначается.
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
2,400
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
0,64
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.
| Материал | Ед. изм. | Цена за единицу, руб. | Количество | Стоимо сть, руб. | ||||
| регион альная | Позиция в табл. П7.1 прил. 7 | коэффи циент | Текущ ая | m3/м3 | м3/м3 | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
| Цемент | m | 476,1 | поз. 21 | 1,25 | 595,13 | 0,382 | - | 227,34 |
| Вода | м3 | 2,16 | поз. 117 | 0,56 | 1,21 | 0,114 | - | 0,138 |
| Добавка CaCl2 | m | 901,27 | поз. 106 | 0,56 | 504,71 | 3,8*10-3 | - | 1,92 |
| Добавка ЛСТМ-2 | m | 32545 | поз. 105 | 0,56 | 18225,2 | 7,64*10-4 | - | 13.92 |
| Песок | м3 | 48,9 | поз. 86 | 0,56 | 27,4 | 0,788 | 0,597 | 16,36 |
| Щебень: | 1,088 | |||||||
| фракция 5-10 мм (15%) | м3 | 231,71 | поз. 69 | 0,56 | 129,76 | 0,1632 | 0,109 | 14,14 |
| фракция 10-20 мм (25%) | м3 | 191,75 | поз. 70 | 0,56 | 107,38 | 0,272 | 0,182 | 19,54 |
| фракция 20-40 мм (60%) | м3 | 161,3 | поз. 71 | 0,56 | 90,33 | 0,653 | 0,437 | 39,47 |
| ИТОГО | 332,8 | |||||||
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
Дата: 2018-12-21, просмотров: 211.
