Проектирование состава специального тяжелого бетона

Определение и уточнение требований, предъявляемых к бетону и бетонной смеси. Оценка качества и выбор материалов для бетона. Расчет начального состава бетона. Определение и назначение рабочего состава бетона. Расчет суммарной стоимости материалов.
Краткое сожержание материала:

Размещено на

КУРСОВАЯ РАБОТА

Проектирование состава специального тяжелого бетона

1. Определение и уточнение требований, предъявляемых к бетону и бетонной смеси

1.1 Определение требований к прочности бетона

1) Определяем статистические характеристики однородности прочности бетона в 4-й партии

а) Находим среднюю прочность бетона в 4-й партии, МПа:

Rm,4=(43,60+40,14+42,02+39,90+39,20)/5=40,97 МПа.

где R i - единичные результаты определения прочности бетона в 4-й партии;

n4 - количество единичных результатов в 4-й партии, n4 = 5.

б) Определяем размах значений прочности бетона в в 4-й партии:

W4 = Rmax,4 - Rmin,4;

W4 = 43,60-39,20=4,4 МПа.

в) Определяем среднеквадратическое отклонение прочности бетона в 4-й партии:

S m, 4= Wm , 4/

- коэффициент, определяемый по табл. 1 ГОСТ 18105-86 1, табл. 1.2.1, с. 17 в зависимости от количества единичных результатов в партии, = 2,33 для n4 = 5;

S m, 4 = 4,4/2,33=1,89 МПа;

г) Вычисляем коэффициент вариации прочности бетона в 4-й партии

(партионный):

К v,4 = (S m, 4 / R m, 4) *100%

где КV, 4 - коэффициент вариации бетона в в 4-й партии

K v,4 = (1,89/40,97) * 100% = 4,6%

2) Определяем среднее значение коэффициента варианта прочности бетона по m партиям за анализируемый период (межпартионный):

тяжелый бетон

K v=(11,2*5+9,4*10+8*4+9,6*5)/5+1+4+5 = 9,5%.

3) Определяем требуемую прочность бетона по формуле

Rd=Kd*Bn

где Bn - нормируемое значение прочности бетона в проектном возрасте данного класса, Bn = 35 МПа см. Задание на КР;

Kd - коэффициент требуемой прочности, определяемый по табл. 2 ГОСТ18105 - 86 1, табл. 1.2.2, с. 18, Kd = 1,135 для Kv = 6,8 % и бетонa массивных гидротехнических конструкций.(Kd определено по линейной интерполяции);

Rd = 1,135 * 35 = 39,7 МПа.

4) Определяем средний уровень прочности бетона в проектном возрасте:

R m u= Km u* Rd

где Kmu - коэффициент, среднего уровня прочности, определяемый по табл. 4 ГОСТ 18105 -86, kmu = 1,07 для kv = 9,5% 1,табл. 1.2.3, с. 19;

R m u, = 1,07 * 39,7 = 42,5 МПа.

5) Определяем средний уровень прочности бетона R m u, 8 в промежуточном возрасте t = 3 суток, составляющий 100% (n t= 1) от прочности бетона R mu в проектном возрасте 28 суток (см. Задание на КР № 1):

R mu, 3 = R mu*n t;

R mu, 3 = 1*42,5=42,5 МПа.

Выводы:

1. Коэффициент вариации прочности бетона за анализируемый период k v = 9,5%.

2. Требуемая прочность бетона в проектном возрасте R d = 39,7 МПа.

3. Средний уровень прочности бетона в проектном возрасте R m u = 42,5 МПа.

4. Средний уровень прочности бетона в промежуточном возрасте R m u, 8 = 42,5 МПа.

1.2 Определение требований к бетону по морозостойкости

Приняты следующие исходные данные из задания на КР:

- класс сооружения по степени ответственности: 1 класс;

- среднемесячная температура наиболее холодного месяца (для гидротехнических сооружений): -17С;

- наибольшее количество циклов попеременного замораживания и оттаивания за год для гидротехнических сооружений: 57;

- зона гидротехнического бетона: переменного уровня.

Для гидротехнического бетона в соответствии с примечанием к табл. 1 СНиП 2.06.08-87 климатические условия для районов со среднемесячной температурой наиболее холодного месяца от -10 до -200 C : суровые 1,табл. 1.2.8, с. 28.

По табл. 1 СНиП 2.06.08- 87 при суровых климатических условиях и количестве циклов попеременного замораживания и оттаивания свыше 50 до 75 в год назначаем марку бетона по морозостойкости: F150 1, табл. 1.2.8, с. 28.

Вывод:

Назначаем нормируемую марку бетона по морозостойкости F150.

1.3 Определение требований по водонепроницаемости бетона.

Приняты следующие исходные данные из задания на КР:

- вид и назначение бетона: гидротехнический;

- зона гидротехнического бетона: переменного уровня.

Согласно п.2.2.г. СНиП 2.06.08 -87 для нетрещиностойких безнапорных конструкций назначаем марку по водонепроницаемости: W4 1, п. 2.2.г, с. 33.

Вывод:

Нормируемая марка бетона по водонепроницаемости - W4.

1.4 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: 0,4%;

- способ подачи бетонной смеси: бадьями с виброуплотнением;

- способ уплотнения смеси: виброуплотнение глубинным вибратором.

1) Конструкция является массивной (т.к. наименьший размер поперечного сечения более 1 м) с редко расположенной арматурой (т.к. по заданию на КР коэффициент армирования kа = 0,4%).

В соответствии с табл. 8 «Руководства…» НИИЖБ при укладке с вибрацией подвижность бетонной смеси должна быть h q = 2…4 см 1,табл. 1.2.13, с. 37.

2) В соответствии с табл. 14 «Руководства…» ВНИИГ подвижность бетонной смеси на песке крупном и средней крупности без применения ПАВ - поверхностно-активные вещества (пластифицирующие и воздухововлекающие) должна быть hq = 2…4 см 1, табл. 1.2.14, с. 38.

Выводы:

Назначаем подвижность бетонной смеси h q = 2…4 см, обеспечивающую заданную технологию ее транспортировки и укладки бадьями с виброуплотнением.

В соответствии с табл. 1 ГОСТ 7473-94 это соответствует марке по подвижности П1 1,табл. 1.2.11, с. 35.

Условное обозначение бетонной смеси согласно п. 3.3 гост 7473-94 включает в себя степень готовности бетонной смеси (БСГ), класса по прочности на сжатие (В50), марка по удобоукладываемости (П3), морозостойкости (F50), водонепроницаемости (W4) и обозначения настоящего стандарта:

БСГ В35 П1 F150 W4 ГОСТ 7473-94 1, п. 3.3, с. 35.

2. Определение ограничений по составу бетона

2.1 Определение ограничений по водоцементному отношению

Приняты следующие исходные данные из задания на КР:

- зона гидротехнического бетона: переменного уровня;

- климатические условия: умеренные;

- характер воздействия воды: открытый водоем;

- среда, воздействующая на бетон: пресная вода;

- марка бетона по морозостойкости: F150;

- марка бетона по водонепроницаемости (вывод из п. 1.2.3.): 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 (Mw/Mc)max = 0,52 1, табл. 1.3.1, с. 44.

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 (Mw/Mc)max = 0,6 1, табл. 1.3.2. с. 45.

3) В соответствии с табл.5в «Руководства… НИИЖБ при переменном воздействии воды и мороза на бетон марки F150 ограничение водоцементного отношения (Mw/Mc)max = 0,575 1, табл. 1.3.3, с. 45.

4) Из условия обеспечения связности бетонной смеси ограничение водоцементного отношения составляет (Mw/Mc)max = 0,75 1, с. 45.

Вывод:

Назначаем ограничение водоцементного отношения (Mw/Mc)max = 0,52.

2.2 Определение ограничений по расходу цемента

Определение максимально допустимого расхода цемента.

Приняты следующие исходные данные из задания на КР:

- марка бетона по морозостойкости: F150;

- нормируемая марка бетона по водонепроницаемости W4;

- марка по подвижной бетонной смеси: П1.

Максимальный (типовой) расход цемента для бетонов монолитных конструкций определяется в соответствии с разделом 7 СНиП 82.02-95 1, с. 56.

Согласно п. 7.5. СНиП 82.02-95 для бетонов монолитных конструкций к которым наряду с прочностью предъявляют требования по морозостойкости и водонепроницаемости, нормы расхода цемента должны приниматься в соответствии с указаниями п. 5.25 путем сравнения ТЭН (типовые элементные нормы) по разделу 7 1, п. 5.25, с. 55 и ТЭН по табл. 13 СНиП 1,табл. 1.3.17, с. 56.

1) В соответствии с п. 5.25 и табл. 13 СНиП 82.02-95 1,табл. 1.3.17, с. 56 приведены ТЭН с условием обязательного применения воздухововлекающих или комплексных добавок. В качестве ТЭН следует принимать расход, который окажется наибольшим при сопоставлении с ТЭН, полученными путем умножения...