курсовые,контрольные,дипломы,рефераты
Курсовая работа по материаловедению студента
Группа
Санкт-Петербургский Государственный Политехнический Университет
Инженерно-строительный факультет
Кафедра СкиМ
Санкт-Петербург
2003 год
Спроектировать состав бетона (определить три параметра состава бетона) по следующим данным:
-Класс бетона по прочности В=25.
-ОК=7 см.
-Крупный заполнитель-непромытый гравий,Dнаиб=80 мм.
Решение.
R28= B/0,78 (значение средней прочности)
R28=25/0,78=32,05 МПа=320,5 кг/см2
Марка бетона на сжатие М300.Марка цемента М400.
Активность цемента Rц=42,9 МПа=429 кг/см2. А=0,55.
R28=А*Rц(Ц/В-0,5)
В/Ц=(А*Rц)/R28+0,5*А*Rц=(0,55*429)/(320,5+0,5*0,55*429)=0,54
Готовят несколько бетонных смесей с различным В/Ц и постоянными Ц и r,взятыми произвольно.Из каждой бетонной смеси готовят образцы-кубы и испытывают их на прочность в соответствующем возрасте.На основе полученных данных строят график зависимости R28=f(В/Ц) (см. рис.1).
По графику по заданной прочности находят В/Ц.
| В/Ц | 0,5 | 0,55 | 0,6 | 0,65 | 0,7 | 0,75 | 0,8 |
| R28,МПа | 36,4 | 29,8 | 25,7 | 23,1 | 21,4 | 20,2 | 19,5 |
По графику получим, что В/Ц= 0,53
Значит, выбираем В/Ц=0,53
2)Определение rопт (оптимальной доли песка первой смеси заполнителей).
r опт определяется двумя экспериментальными способами:
а)по наименьшему объему пустот в смеси заполнителей.
Готовят несколько сухих смесей песка и крупного заполнителя с различным значением r и определяют для каждой объем пустот.Строят график зависимости объема пустот от r.По графику для наименьшего объема пустот находят rопт.
б)по наибольшей подвижности бетонной смеси.
Готовят несколько бетонных смесей с различным r и постоянными Ц и В/Ц.Ц берут произвольно в существующих пределах,В/Ц берут из пункта 1).Для каждой смеси определяют ОК, и строится график зависимости ОК=f(r),по наибольшей ОК находят rопт.
В/Ц=0,53 ;Ц=275 кг/м3 (рис.2).
| r | 0,30 | 0,32 | 0,34 | 0,35 | 0,40 | 0,45 | 0,50 |
| OK,см | 1 | 1,5 | 2 | 2 | 1,5 | 1 | 0 |
По рисунку 2 определили,что rопт=0,345
3)Определение расхода цемента.
Расход цемента определяется экспериментальным способом.Готовят несколько бетонных смесей с различным расходом цемента(Ц) и постоянными значениями В/Ц и r.Для каждой бетонной смеси определяют осадку конуса(ОК) и строят графики зависимости ОК=f(Ц).По графику для заданной ОК находят Ц.
В/Ц= 0,53;r = rопт=0,345
| Ц, кг/м3 | 225 | 250 | 275 | 300 | 325 | 350 | 375 |
| ОК,см | 0,56 | 1,12 | 2,24 | 5,04 | 7,84 | 11,2 | 14 |
По графику на рисунке 3 устанавливаем,что заданное значение ОК= 7см обеспечивается при расходе цемента Ц=318,125 кг/м3
4)Расчет состава бетонной смеси методом абсолютных объемов.
Метод основан на следующем предположении:объем плотноуложенной бетонной смеси равен сумме абсолютных объемов входящих в нее материалов.
Ц= 318,125кг/м3 ,r = 0,345 ,В/Ц=0,53.
gц=3,10 г/см3 ,gп=gкр=2,65 г/см3,gв=1 г/см3.
В=В/Ц*Ц=0,53*318,125= 174,97 кг/м3
1=Ц/gц+В/gв+П/gп+Кр/gкр
r =П/П+Кр
1=318,125/3100+174,97/1000+П/2650+Кр/2650
0,345=П/П+Кр
П=660,09 кг/м3 ,Кр=1253,21 кг/м3
Таким образом, расход материалов составляет на 1 м3:
Ц=318,125кг,В=174,97кг,П=660,09кг,Кр=1253,21кг
Всего:2406,40 кг
5)Проверка результатов проектирования.
Готовят бетонную смесь запроектированного состава и определяют для нее осадку конуса.Из этой бетонной смеси готовят образцы-кубы и испытывают их на прочность в соответствующем возрасте.Смесь считается запроектированной правильно,еслиполученные величины удовлетворяют зависимости:
ОКфакт=ОКзад ±1см,
Rфакт=Rзад (1,0¸1,15)
Результаты оценки агрессивности воды-среды.
| Вид коррозии | Показ-ль агрессивности, ед.измерения. | Знач. показателя агрессивности | Вид цемента | Плотность бетона | Вывод об агрессивности | |
| Фактич. | Допуст. | |||||
| 1)Выщелачивающая | Временн.жесткость,мг-экв/л | 8,2 | ³1,7 | Повышенн. | Неагрессивная | |
| 2)Общекислотная | рН | 6,6 | >5,9 | Повышенн. | Неагрессивная | |
| 3)Углекислая | [CO2]своб,мг/л | 54 |
<N,где N=120,4 |
Повышенн. | Неагрессивная | |
| 4)Магнезиальная | Mg2+,мг/л |
1550 1550 |
1501-2000 <2000 |
Повышенн. Особоплотн. |
Слабоагрессивн. Неагрессивная |
|
| 5)Щелочная | K++Na+, мг/л |
75 75 |
61-80 61-80 |
Повышенн. Особоплотн. |
Среднеагрессив. Слабоагрессивн. |
|
| 6)Сульфатная | SO42-,мг/л | 410 | <450 | Повышенн. | Неагрессивная | |
| 7)Общесолевая | Общ.соленость воды,г/л | 11 | Неагрессивная |
Вода неагрессивна по большинству показателей.В бетоне использован обычный портландцемент,бетон имеет особую плотность, соответственно марку по водонепроницаемости не нижеW8.
Проектом крупного гидротехнического сооружения предусмотрено применение бетона двух марок со следующими показателями:
1) В20 , W6(8) ,ОК=8см
2) В30 , W20 , F=300 ,ОК=5см.
Крупный заполнитель-промытый щебень, фракционированный с Dнаиб=80мм.
Требуется спроектировать составы бетонов для каждой марки.
Решение.
1)Подводная зона сооружения.
В20,W6(8),ОК=8см.
R180=20/0,78=25,64МПа=256,4кг/см2
Марка бетона на сжатие М250.Марка цемента М400.
2)Надводная зона сооружения.
В30 , W20 , F=300 ,ОК=5см
R180=30/0,78=38,46 МПа=384,6 кг/см2
Марка бетона на сжатие М350. Марка цемента М400.
1)Строим график с оптимальной кривой просеивания при крупности щебня Dнаиб=80мм (рис.4).С помощью кривой просеивания находим долю каждой фракции в смеси заполнителей.
| Фракции | 0¸5 | 5¸10 | 10¸20 | 20¸40 | 40¸80 |
| Доля фракции,% | 33 | 11 | 13 | 18 | 25 |
2)Определение водопотребности бетонной смеси.
Водопотребность-это такое количество воды, которое требуется для получения заданной ОК.
По графику зависимости В= f(ОК) устанавливают водопотребность бетонной смеси на щебне с наибольшей крупностью зерен Dнаиб=80мм.
| ОК, см | 0 | 2,24 | 6,72 | 15,68 | 20,16 | 22,4 |
| В | 151,25 | 162,5 | 187,5 | 200 | 243,75 | 280 |
При ОК=8см, расход воды В=190 л/м3(подводная зона сооружения)
При ОК=5см, расход воды В=177 л/м3(надводная зона сооружения)
3)Определение В/Ц.
Для определения В/Ц готовят несколько бетонных смесей с различным значением В/Ц, но так, чтобы ОК была постоянной. Из каждой бетонной смеси готовят три серии образцов: 1-кубы для испытания на прочность,2-цилиндры на испытание водонепроницаемости, - кубы на испытание на морозостойкость. В нижеприводимой таблице даем результаты экспериментов, полученные при испытании бетонов на прочность и водонепроницаемость:
| В/Ц | 0,50 | 0,55 | 0,60 | 0,65 | 0,70 | 0,75 | 0,80 |
| R1801),2),МПа | 48,144 | 39,412 | 33,984 | 30,562 | 28,32 | 26,668 | 25,724 |
| W1),2),МПа | 3,0 | 2,3 | 1,7 | 1,3 | 1,0 | 0,8 | 0,7 |
| F,циклич. | 375 | 285 | 220 | 180 | 145 | 120 | 100 |
Строим графики R=f(В/Ц) (рис.6) и W=f(В/Ц) (рис.7) и F=f(В/Ц) (рис.8) по ним выбираем наименьшее В/Ц.
1)Для подводной зоны В/Ц=0,750
2)Для надводной зоны В/Ц=0,540
Расход цемента находим по формуле:1)Ц=В/(В/Ц)=190/0,750=253,3 кг/ м3
2)Ц=В/(В/Ц)=177/0,540=327,8 кг/ м3
4)Расчет состава бетонной смеси на 1м3 бетона.
Объемная масса бетона gб=2400 кг/ м3.
1)В=190 кг/ м3, Ц= 253,3 кг/ м3 ,В/Ц= 0,750 ,r=0,33
П+Кр=gб-В-Ц=2400-190- 253,3 = 1956,7 кг/ м3
П= r(П+Кр)=0,33*1956,7 =645,7 кг/ м3
Кр=1956,7-645,7=1311 кг/ м3
Проверка:В+Ц+П+Кр=gб
190+253,3+645,7+1311=2400
Таким образом, состав бетонной смеси на 1м3 бетона:
Цемент= 253,3кг ,Вода=190кг(тесто =443,3 кг)
Заполнители= 1956,7кг :песок= 645,7кг ,щебень фракц.:
5-10 -215,2 кг
10-20 -254,4 кг
20-40 -352,2 кг
40-80 -489,2 кг
ВСЕГО: 2400 кг.
2)В=177 кг/ м3, Ц=327,8 кг/ м3 ,В/Ц= 0,540 ,r=0,33
П+Кр=gб-В-Ц=2400-177- 327,8 =1895,2 кг/ м3
П= r(П+Кр)=0,33*1895,2= 625,4 кг/ м3
Кр=1895,2-625,4=1269,8 кг/ м3
Проверка:В+Ц+П+Кр=gб
177+327,8+625,4+1269,8=2400
Таким образом, состав бетонной смеси на 1м3 бетона:
Цемент= 327,8кг,Вода=177кг(тесто = 504,8 кг)
Заполнители=1895,2кг :песок=625,4кг ,щебень фракц.:
5-10 -208,5 кг
10-20 -246,4 кг
20-40 -341,1 кг
40-80 -473,8 кг
ВСЕГО: 2400 кг.
Поселение городского типа
Проектирование производства земляных работ
Производство бетонных работ
Опыт уточнения несущей способности буровых свай
Химия в биологии, медицине и производстве лекарственных препаратов
Нефтепереработка
Мойка кузова
Прокатный цех (основное и вспомогательное оборудование)
Химическая и нефтехимическая промышленность Российской Федерации
Бенгальские огни
Copyright (c) 2024 Stud-Baza.ru Рефераты, контрольные, курсовые, дипломные работы.