Що таке однорідність бетону?

Індивідуальна робота

з дисципліни “Товарознавство бетонів і розчинів ” на тему: Проектування і оптимізація рецептури бетонної суміші.

 

Виконав:

ст. групи зТКД – 31

Стась О.О

Перевірив:

Доц. Павлюк В.В

 

 

Київ2016

Зміст

1.Вступ………………………………………………………………………….3

2.Дані для проектування………………………………………………………9

2.1Технологічний аналіз ситуації…………………………………………….10

3.Вибір сировинних матеріалів……………………………………………….15

3.1. Обґрунтування вибору крупного заповнювача………………………..15

3.2. Обґрунтування вибору дрібного заповнювача………………………...16

3.3. Обґрунтування вибору в'яжучої речовини……………………………..18

3.4. Обґрунтування вибору хімічних і мінеральних добавок……………..19

4.Визначення складу бетонної суміші та розрахунок її складу……………20

5.Проектування бетонозмішувального вузла та схеми генерального плану заводу……………………………………………………………………………25

5.1.Розрахунок об’ємів складів сировинних матеріалів……………………29

7.Список використаної літератури……………………………………………32

Вступ

 

 

Бетон - це штучний камінь, що складається з чотирьох основних компонентів: води, цементу, дрібних і великих заповнювачів. Бетон - композиційний матеріал, що отримується в результаті формування і твердіння раціонально підібраної бетонної суміші.

Що таке міцність бетону?

Міцність є найважливішим властивістю бетону. Як і природний камінь, бетон краще опирається стиску, чим розтяганню, тому за критерій міцності прийнятий межа міцності бетону при стисненні. Міцність бетону наростає в результаті фізико-хімічних процесів взаємодії цементу з водою, які нормально проходять у теплих і вологих умовах. Взаємодія цементу з водою припиняється, якщо бетон висихає або замерзає. Раннє висихання або замерзання бетону непоправно погіршує його будова і властивості.

Що таке однорідність бетону?

Бетон повинен бути однорідним - це найважливіше технологічне вимога. Для оцінки однорідності бетону даної марки використовують результати контрольних випробувань бетонних зразків за певний період часу, мається на увазі, що стандартні зразки тверднули в однакових умовах один і той же час. Міцність бетонних зразків буде коливатися, відхиляючись від середнього значення в більшу і меншу сторони. На міцності позначаються коливання в якості цементу і заповнювачів, точність дозування складових, ретельність приготування бетонної суміші та інші фактори.

Що таке щільність бетону?

Щільність бетону - відношення маси бетону до його об'єму (кг/м3). Щільність сильно впливає на якість бетону, в тому числі і на його міцність: чим вище щільність бетону, тим він міцніший. На щільність бетону впливає наявність пор. Пори в бетоні, як правило, з'являються при його виготовленні: в результаті випаровування зайвої води, не вступила в реакцію з цементом при його твердінні, при поганому перемішуванні бетонної суміші, і, нарешті, при недостатній кількості цементу.

Що таке клас і марка бетону?

Марка бетону визначає межа міцності на стиск в кгс/см2. У будівництві застосовуються наступні марки бетону: М50, М75, М100, М150, М200, М250, М350, М400, М450, М550, М600, МбОО, М700, М800. Клас бетону - це числова характеристика якої-небудь його властивості, прийнята з гарантованою забезпеченістю 0,95. Це означає, що встановлена ​​класом властивість забезпечується не менш ніж в 95 випадках з 100, і лише в 5-ти випадках можна чекати його невиконаним. Бетони підрозділяються на класи: В1; В1, 5; В2; В2, 5; В3, 5; В5; В7, 5; В10; В 12,5; В15; В20; В25; ВЗО; В40; В45; В50; В55; В60.

Що таке морозостійкість?

Морозостійкість-це здатність матеріалу витримувати у водонасиченому стані багаторазове навперемінне заморожування й відтавання без суттєвих втрат міцності і маси. Встановлено такі марки по морозостійкості: F50, F75, F100, F150, F200, F300, F400, F500.

Що мається на увазі під водонепроникністю?

Водонепроникність - це властивість бетону протистояти дії води, не руйнуючись. За водонепроникності бетон ділять на марки W2, W4, W6, W8 і W12, причому марка позначає тиск води (кгс / смг), при якому зразок-циліндр висотою 15 см не пропускає воду в умовах стандартного випробування.

Що таке "осадка конуса" і як її виміряти?

Осадка конуса (OK) - це поняття, що характеризує пластичність бетону. OK, вимірюється в см і чим вона більша, тим більш рухливий бетон. Процес вимірювання O.K. досить простий і доступний в польових умовах. Для вимірювання O.K. використовується стандартний усічений конус висотою 30 см з діаметром нижнього отвору 20 см і діаметром верхнього отвору 10 см.

Конус ставиться на рівну поверхню великим отвором донизу і наповнюється бетоном з періодичним проштиковиваніем металевим прутом для видалення повітря. Зазвичай конус наповнюється в два прийоми, кожного разу проштиковивая тільки знову наповнюється обсяг. Спочатку заповнюється дві третини обсягу і проштиковивается 15 раз стандартної штиковкой діаметром 20 мм, потім заповнюється весь обсяг і знову штикують 15 разів. Після наповнення всього конуса надлишки бетону акуратно видаляються і конус повільно, з невеликими погойдуваннями піднімається (не можна піднімати конус різко!). Бетонна маса витікає з-під конуса і утворює якусь подібність гірки. Конус ставиться поруч, для полегшення вимірів його можна перевернути догори ногами, і заміряється відстань, на яку опустилася бетонна суміш.

Як укласти бетон в важкодоступне місце на будівельному майданчику?

Для цих цілей раніше застосувались крани з баддями. При укладанні з допомогою крана бетон надходить в опалубку прямо із бадд’ї. Концентрація бетону в одному місці з розподілом його глибинним вібратором призводить до значного підвищення трудомісткості і вимагає великих витрат електроенергії. В даний час більш простим і практичним методом розподілу бетону в опалубці є перекачка бетононасосом. При цьому досягається рівномірність в укладанні бетону, усуваються простої, пов'язані, наприклад, з необхідністю будівництва риштовання або з очікуванням підходу бадді, і, саме головне, значно знижуються витрати з укладання бетону.

Чи потрібен догляд за бетоном?

Бетон потребує догляду для створення нормальних умов тверднення, особливо в початковий період після укладання (до 15-28 діб). У теплу пору року вологу в бетоні зберігають шляхом поливання й укриття від сонячних променів. На поверхню свіжоукладеного бетону наносять бітумну емульсію або його вкривають поліетиленовими або іншими плівками. Портландцемент, основний компонент в бетонної суміші, відноситься до гідравлічних в'яжучим, тобто набирає міцність тільки у вологому середовищі. Тому, для того щоб бетон набрав марочну міцність, він повинен бути вологим протягом усього часу набору міцності. Бетон може набирати міцність все своє життя, але найбільш інтенсивно в найперші дні після укладання. Тому існує таке поняття як "стандартний час набору міцності" (у всьому світі прийнято 28 діб). При тестових випробуваннях зразки бетонів витримуються перший день у формі в природних умовах, а наступні 27 днів при вологості 100% і температурі 20 ° С, а зразки цементних розчинів перший день у формі, а 27 днів - у воді.

Тому утримання води в бетоні після його схоплювання є дуже важливим фактором при виготовленні відповідальних виробів і конструкцій з бетону. Згідно СНиП бетон без пластифікаторів витримують підлогу шаром сирих тирси, піску або мішковини не менше 7 днів і періодично поливають водою (при температурі повітря понад 20 ° С - через 3:00), в тому числі і вночі. А бетон з пластифікаторами - не менше 14 діб!

Як краще доставити бетонну суміш до місця укладання?

Існує два способи доставки бетонної суміші: автосамоскидів і автобетонозмішувачем. При перевезенні бетонної суміші автосамоскидів суміші загрожує розшарування, в результаті чого на будівельний майданчик потрапляє неоднорідна бетонна суміш, яка зажадає додаткового перемішування. Цього можна уникнути, доставляючи бетонну суміш в автобетонозмішувачі, в якому бетонна суміш перемішується під час транспортування, і розшарування не відбувається.

Які бувають добавки?

В даний час існує безліч різних добавок, при жаркому кліматі, наприклад, часто використовуються сповільнювачі тверднення. При виробництві попів, що піддаються замерзанню / відтаванню, як, наприклад, підлоги на відкритих майданчиках або в морозильних камерах і т.п., рекомендується застосовувати (крім використання сповільнювачів), тільки повітро-поглинаючі реагенти. Для підвищення легкоукладальності бетону застосовуються пластифікатори і суперпластифікатори.

 

 

2. Дані для проектування

 

А-4 річна виробнича потужність бетонозмішувального цеху 120000 м³.

Б-3 марка бетону М 400.

В-1 тип конструкції-збірні ЗБК з негайною розпалубкою,формування на вібростолах або вібронасадками.

Г-1 Найменші розміри: товщина виробу, відстань між арматурою і бортом форми – 40 мм.

Д-0 Крупний заповнювач запропоновано обрати у відповідності до технологічного аналізу.

Е-0 Дрібний заповнювач запропановано обрати у відповідності до технологічного аналізу.

Ж-3в Стійкість проти сульфатної агресії

З-2 Умови твердіння бетону – теплова обробка

І-2 Умови транспортування і укладання бетонної суміші – бункери, бадді, які переміщують кранами і т.п.

К-1 Критерій оптимальності рішення – мінімальна вартість вихідних сировинних матеріалів гр./ м³ для бетонної суміші;

 

 

Вибір сировинних матеріалів

Варіант 1

Для першого варіанту розрахунку, вибираємо в’яжучу речовину – сульфатостійкий ПЦ М500, дрібний заповнювач – Мк=2,5, крупний заповнювач – середньої якості, без добавок.

Фізико-механічні особливості сировинних матеріалів та їх характеристики:

Цемент	Пісок	Щебінь
Rц=500	Мкр=2,5	Dmax=20мм
ρц=3,1кг/л	ρп=2,6кг/л	ρщ=2,5кг/л
γц=1,25кг/л	γп=1,5кг/л	γщ=1,5кг/л
Нг=28%

 

1. Визначення величини водоцементного відношення - В/Ц, як головної умови, при якій буде забезпечення задана міцність (марка) бетону R_б:

 

Розраховане значення В/Ц становить 0,45, за вимогами до сульфатостійкості бетону максимально допустиме становить 0,55, тому для розрахунків приймаємо В/Ц=0,45.

2. Визначення водопотреби "В" бетонної суміші, як головного фактору її легкоукладальності виконуємо за таблицею 5 [1]:

В= 165 л/м³.

3. Витрату цементу "Ц" на 1,0 м³ бетонної суміші визначають за формулою:

4. Визначення пустотності щебеню (гравію) в долях одиниці

 

1-1,5/2,5 = 0,4

5. Витрату щебеню в кг/м³ бетонної суміші визначають за формулою:

1000/(1,15*0,4/1,5+1/2,5)=1415 кг/м³

6. Витрати піску "П" в кг на 1,0 м³ суміші визначають за формулою абсолютних об'ємів:

(1000-(368/3,1+1415/2,5+165))*2,6=391 кг/м³

7. Коефіцієнт виходу бетонної суміші:

1000/(368/1,25+391/1,5+1415/1,5)=0,67

8. Розрахунок вартості "С" матеріалів на 1,0 м³бетонної суміші:

0,8*368+0,05*391+0,09*1415=

=441,3рн

 

Варіант 2

Для другого варіанту розрахунку, вибираємо в’яжучу речовину –сульфатостійкий ПЦ М500, дрібний заповнювач – Мк=2,5, крупний заповнювач – середньої якості, вводимо добавку ЛСТ в кільності 0,2% від маси цементу. Ця добавка зменшує витрату цементу на 8…10% за рахунок зниження водопотреби бетонної суміші.

Фізико-механічні особливості сировинних матеріалів та їх характеристики:

Цемент	Пісок	Щебінь	Добавка ЛСТ
Rц=500	Мкр=2,5	Dmax=20мм	0,2 % від маси цементу   Вартість: 1,2грн/кг
ρц=3,1кг/л	ρп=2,6кг/л	ρщ=2,5кг/л
γц=1,3кг/л	γп=1,5кг/л	γщ=1,5кг/л
Нг=0,28%

В = 165 – 0,1·165=148,5л Теж В/Ц=0,45.

1. Витрату цементу "Ц" на 1,0 м³ бетонної суміші визначають за формулою:

2. Визначення пустотності щебеню (гравію) в долях одиниці

1-1,5/2,5 = 0,4

3. Витрату щебеню в кг/м³ бетонної суміші визначають за формулою:

1000/(1,15*0,4/1,5+1/2,5)=1415 кг/м³

4. Витрати піску "П" в кг на 1,0 м³ суміші визначають за формулою абсолютних об'ємів:

(1000-(331/3,1+1415/2,5+148,5))*2,6=465 кг/м³

5.Кількість добавки:

6.Коефіцієнт виходу бетонної суміші:

1000/(331/1,3+465/1,5+1415/1,5)=0,66

 

7.Розрахунок вартості "С" матеріалів на 1,0 м³бетонної суміші:

0,8*331+0,05*465+0,09*1415+1,2*0,662=

=416,2грн

 

 

Варіант 3

Для третього варіанту розрахунку, вибираємо в’яжучу речовину –сульфатостійкий ПЦ М500, дрібний заповнювач – Мк=2,5, крупний заповнювач – середньої якості, повітровтягуючу добавку СДО у кількості 0,08% від маси цементу.

Фізико-механічні особливості сировинних матеріалів та їх характеристики:

 

Цемент	Пісок	Щебінь	Добавка СДО
Rц=500	Мкр=2,5	Dmax=20мм	0,08% від маси цементу Вартість: 2грн/кг
ρц=3,1кг/л	ρп=2,6кг/л	ρщ=2,5кг/л
γц=1,25кг/л	γп=1,5кг/л	γщ=1,5кг/л
Нг=0,30%	V=0,4	А=0,65

 

1.В = 165 – 0,15·165=140,2л Теж В/Ц=0,45.

2.Витрату цементу "Ц" на 1,0 м³ бетонної суміші визначають за формулою:

3.Визначення пустотності щебеню (гравію) в долях одиниці

1-1,5/2,5 = 0,4

4.Витрату щебеню в кг/м³ бетонної суміші визначають за формулою:

1000/(1,15*0,4/1,5+1/2,5)=1415 кг/м³

5.Витрати піску "П" в кг на 1,0 м³ суміші визначають за формулою абсолютних об'ємів:

(1000-(313/3,1+1415/2,5+140,2))*2,6=501,4 кг/м³

6.Кількість добавки:

7.Коефіцієнт виходу бетонної суміші:

1000/(313/1,25+501,4/1,5+1415/1,5)=0,65

 

8.Розрахунок вартості "С" матеріалів на 1,0 м³бетонної суміші:

0,8*313+0,05*501,4+0,09*1415+2*0,25=

=369,3грн

 

 

Варіант 4

Для четвертого варіанту розрахунку, вибираємо в’яжучу речовину – сульфатостійкий ПЦ М 550, дрібний заповнювач – Мк=2,5, крупний заповнювач – високої якості, вводимо добавку ЛСТ в кільності 0,25% від маси цементу. Ця добавка зменшує витрату цементу на 8…10% за рахунок зниження водопотреби бетонної суміші.

Фізико-механічні особливості сировинних матеріалів та їх характеристики:

Таблиця 7

Цемент	Пісок	Щебінь	Добавка ЛСТ
Rц=550	Мкр=2,5	Dmax=20мм	0,25% від маси цементу   Вартість: 1,2грн/кг
ρц=3,1кг/л	ρп=2,6кг/л	ρщ=2,5кг/л
γц=1,25кг/л	γп=1,5кг/л	γщ=1,5кг/л
Нг=0,30%

 

1.В = 165 – 0,1·165=148,5л Теж В/Ц=0,45.

2.Витрату цементу "Ц" на 1,0 м³ бетонної суміші визначають за формулою:

3.Визначення пустотності щебеню (гравію) в долях одиниці

1-1,5/2,5 = 0,4

4.Витрату щебеню в кг/м³ бетонної суміші визначають за формулою:

1000/(1,15*0,4/1,5+1/2,5)=1415 кг/м³

5. Витрати піску "П" в кг на 1,0 м³ суміші визначають за формулою абсолютних об'ємів:

(1000-(315/3,1+1415/2,5+148,5))*2,6=478 кг/м³

6.Кількість добавки:

7.Коефіцієнт виходу бетонної суміші:

1000/(315/1,3+478/1,5+1415/1,5)=0,66

 

8.Розрахунок вартості "С" матеріалів на 1,0 м³бетонної суміші:

0,88*315+0,05*478+0,09*1415+1,2*0,79=

=429,4грн

 

 

Варіант 5

Для п’ятого варіанту розрахунку, вибираємо в’яжучу речовину –сульфатостійкий ПЦ М550, дрібний заповнювач – Мк=2,5, крупний заповнювач – високої якості, повітровтягуючу добавку СДО у кількості 0,08% від маси цементу.

 

Фізико-механічні особливості сировинних матеріалів та їх характеристики:

 

Таблиця 8

Цемент	Пісок	Щебінь	Добавка СДО
Rц=550	Мкр=2,5	Dmax=20мм	0,08 % від маси цементу   Вартість: 2грн/кг
ρц=3,2кг/л	ρп=2,6кг/л	ρщ=2,5кг/л
γц=1,31кг/л	γп=1,5кг/л	γщ=1,5кг/л
Нг=0,30%

1.В = 165 – 0,15·165=140,2л Теж В/Ц=0,57.

2.Витрату цементу "Ц" на 1,0 м³ бетонної суміші визначають за формулою:

3.Визначення пустотності щебеню (гравію) в долях одиниці

1-1,5/2,5 = 0,4

4.Витрату щебеню в кг/м³ бетонної суміші визначають за формулою:

1000/(1,15*0,4/1,5+1/2,5)=1415 кг/м³

5.Витрати піску "П" в кг на 1,0 м³ суміші визначають за формулою абсолютних об'ємів:

(1000-(297/3,1+1415/2,5+140,2))*2,6=515 кг/м³

6.Кількість добавки:

7.Коефіцієнт виходу бетонної суміші:

1000/(297/1,25+515/1,5+1415/1,5)=0,66

 

8.Розрахунок вартості "С" матеріалів на 1,0 м³бетонної суміші:

0,88*297+0,05*515+0,09*1415+2*0,24=

=414,9грн

Індивідуальна робота

з дисципліни “Товарознавство бетонів і розчинів ” на тему: Проектування і оптимізація рецептури бетонної суміші.

 

Виконав:

ст. групи зТКД – 31

Стась О.О

Перевірив:

Доц. Павлюк В.В

 

 

Київ2016

Зміст

1.Вступ………………………………………………………………………….3

2.Дані для проектування………………………………………………………9

2.1Технологічний аналіз ситуації…………………………………………….10

3.Вибір сировинних матеріалів……………………………………………….15

3.1. Обґрунтування вибору крупного заповнювача………………………..15

3.2. Обґрунтування вибору дрібного заповнювача………………………...16

3.3. Обґрунтування вибору в'яжучої речовини……………………………..18

3.4. Обґрунтування вибору хімічних і мінеральних добавок……………..19

4.Визначення складу бетонної суміші та розрахунок її складу……………20

5.Проектування бетонозмішувального вузла та схеми генерального плану заводу……………………………………………………………………………25

5.1.Розрахунок об’ємів складів сировинних матеріалів……………………29

7.Список використаної літератури……………………………………………32

Вступ

 

 

Бетон - це штучний камінь, що складається з чотирьох основних компонентів: води, цементу, дрібних і великих заповнювачів. Бетон - композиційний матеріал, що отримується в результаті формування і твердіння раціонально підібраної бетонної суміші.

Що таке міцність бетону?

Міцність є найважливішим властивістю бетону. Як і природний камінь, бетон краще опирається стиску, чим розтяганню, тому за критерій міцності прийнятий межа міцності бетону при стисненні. Міцність бетону наростає в результаті фізико-хімічних процесів взаємодії цементу з водою, які нормально проходять у теплих і вологих умовах. Взаємодія цементу з водою припиняється, якщо бетон висихає або замерзає. Раннє висихання або замерзання бетону непоправно погіршує його будова і властивості.

Що таке однорідність бетону?

Бетон повинен бути однорідним - це найважливіше технологічне вимога. Для оцінки однорідності бетону даної марки використовують результати контрольних випробувань бетонних зразків за певний період часу, мається на увазі, що стандартні зразки тверднули в однакових умовах один і той же час. Міцність бетонних зразків буде коливатися, відхиляючись від середнього значення в більшу і меншу сторони. На міцності позначаються коливання в якості цементу і заповнювачів, точність дозування складових, ретельність приготування бетонної суміші та інші фактори.

Що таке щільність бетону?

Щільність бетону - відношення маси бетону до його об'єму (кг/м3). Щільність сильно впливає на якість бетону, в тому числі і на його міцність: чим вище щільність бетону, тим він міцніший. На щільність бетону впливає наявність пор. Пори в бетоні, як правило, з'являються при його виготовленні: в результаті випаровування зайвої води, не вступила в реакцію з цементом при його твердінні, при поганому перемішуванні бетонної суміші, і, нарешті, при недостатній кількості цементу.