Обґрунтування вибору крупного заповнювача

Обмеження встановленні в результаті технологічного аналізу ситуації:

· максимальна крупність заповнювача D_max = 20 мм;

· мінімально допустима міцність породи заповнювача 800 кг/см²;

· мінімально допустима морозостійкість 200 циклів.

Висновок: приймаємо гранітний щебінь фракції 5…10, 10...20 мм, міцність при стиску породи не менше 800 кг/см².

Властивості і показники прийнятого крупного заповнювача:

— середня густина зерен 2,5 кг/л;

— насипна густина 1,5 кг/л;

— міжзернова пустотність 0,45;

— якість – середня А=0,6(висока А=0,65);

— вартість 1,0 м³ 90 грн.

Забрудненість до 1% за масою, вміст слабких порід 10%, пластинчастих та голкоподібних зерен не більше 35%.

Решта властивостей повинні відповідати вимогам ДСТУ Б В.2.7-43-96 “Бетони важкі”, ДСТУ Б В.2.7-75-98 “Щебінь та гравій щільні природні для будівельних виробів. Технічні умови”.

Обґрунтування вибору дрібного заповнювача

Піски залежно від зернового складу поділяють на крупні, се­редні, дрібні і дуже дрібні з модулем крупності відповідно біль­ше як 2,5; 2...2,5; 1,5...2,0; 1,0...1,5. Піски з модулем крупності 1,5...2,0 можна використовувати в бетонах марок до М200, для бетонів марки М350 і вище рекомендовано пісок з модулем круп­ності більш як 2,5.

Зерновий склад піску впливає на його міжзернову пустотність і питому поверхню - чим вони більші, тим більша і витра­та цементу для бетону. Разом з тим ці характеристики піску пов'язані між собою таким чином, що, зі збільшенням першої, як правило, зменшується друга і навпаки.

Обмеження, встановлені в результаті технологічного аналізу:

— вид дрібного заповнювача – кварцовий пісок річковий;

— вимоги до крупності М_К – 2,5;

— вміст пилуватих та глинистих часток не більше 2%.

Висновок: приймаємо кварцовий пісок річковий.

Властивості і показники прийнятого дрібного заповнювача:

— середня густина зерна 2,6 кг/л;

— насипна густина 1,5 кг/л;

— пустотність V_п.п.=0,4;

— вартість 1,0 м³ 50 грн.

Вміст у заповнювачах порід і мінералів, які віднесені дошкідливих домішок, не повинен перевищувати: - аморфних різновидів диоксиду кремнію, розчинного у лугах (халцедон, опал, кремній та інші) - 50 моль/л; - сірки, сульфідів, окрім піриту (марказит, пиротин та інші) та сульфатів (гіпс, ангідрит та інші) у перерахунку на SО₃-1,5% по масі для крупного заповнювача і 1,0 % по ма- сі для дрібного заповнювача; - піритів у перерахунку на SО₃ - 4% по масі; - шаруватих силікатів (слюди, гідрослюди, хлорити та інші, які є породоутворюючими мінералами) - 15 % по об'єму для крупного заповнювача і 2 % по масі - для дрібного заповнювача; - магнетитів, гідрооксидів заліза (гетит та інші), апатитів, нефелінів, фосфоритів, які є породоутворюючими мінералами, -окремо один від одного 10 %, а у сумі - 15 % по об'єму; - галоідів наліт, сильвін та інші), які включають водорозчинні хлориди, у перерахунку на іон хлору - 0,1 % по масі для крупного заповнювача і 0,15 % по масі - для дрібного заповнювача; - вільного волокна азбесту - 0,25 % по масі; - вугілля - 1 % по масі.

Решта властивостей повинна відповідати вимогам державного стандарту ДСТУ Б В.2.7-43-96 “Бетони важкі”, ДСТУ Б В.2.7-32-95 “ Пісок щільний природний для будівельних виробів і матеріалів”.

 

 

Обґрунтування вибору в'яжучої речовини

Обмеження, встановлені в результаті технологічного аналізу:

— активність цементу не менше 500;

— допустимим до застосування видом цементу є сульфатостійкий портланцемент.

Витрата цементу на 1м3 повинна бути не більше 450 кг/м3 за умови обмеження інтенсивності тепловиділення.

 

Вартість в’яжучого: сульфатостійкий цемент М500 – 800 гр/т

	Решта властивостей повинна відповідати вимогам державного стандарту ДСТУ Б.В.2.7-43-96 “Бетони важкі”, ДСТУ Б В.2.7-46-96 “Цементи загальнобудівельного призначення.Технічні умови”.
Вид цементу	Середня густина кг/м3	Насипна густина кг/м3	Водопотреба тіста нормальної густини Нг%	Активність кг/см2	Вартість за 1т.гр.
1. Сульфатостійкий	3,1	1,3
2. Сульфатостійкий		1,2

 

Обґрунтування вибору хімічних і мінеральних добавок

Для підвищення сульфатостійкості бетону використовують такі добавки:

- пластифікуючі, що здатні до ущільнення цементного каменю внаслідок зменшення його водопотреби при збереженні рухливості;

- повітровтягуючі;

 

Добавка ЛСТ(лігносульфонати технічні)-пластифікатор,ТУ 13-0281036-05.   Добавка СДО(смола деревна омилена)-повітровтягуюча,ТУ 81-05-02   Назва добавки Показник основного ефекту Оптимальна доза у % Вартість 1т.гр. ЛСТ В=В-В*0,1   0,15...0,25   СДО В=В-В*0,15 0,01...0,08

-

 

 

Визначення складу бетонної суміші та розрахунок її складу

 

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