Введение Современное строительство немыслимо без бетона (стр. 4 )

Рисунок 3 - Функциональная схема производства тяжелой бетонной смеси

4 НАЗНАЧЕНИЕ СОСТАВОВ ФОРМОВОЧНЫХ СМЕСЕЙ

4.1 Расчет номинального состава бетона

4.1.1 Колонна многоэтажная 2КНД 33.1-3.3

1. Определяем расход воды в зависимости от требуемой удобоукладываемости бетонной смеси, вида и наибольшей крупности заполнителя. Для обеспечения удобоукладываемости равной 1...4 см при наибольшей крупности зерен щебня 40 мм, расход воды составляет 175 л. [таблица 2.1, 8].

Вводим поправку на водопотребность песка по формуле (6):

В = Втабл + (Вп – 7) * 5,  (6)

где Втабл – расход воды, определяемый по графику или таблице;  Вп - водопотребность песка.

Расход воды в зависимости от крупности песка для обеспечения подвижности  ОК = 1 - 4 см:

В = 175 + (6 – 7) * 5 = 170 л.

Расход воды в зависимости от крупности песка для обеспечения подвижности  ОК = 18 - 20 см:

В = 213 + (6 – 7) * 5 = 208 л.

Снижение расхода воды при введении добавки МФ-АР в количестве 0,4 % от массы цемента:

ДВ = 208 - 170 = 38 л.

2. Рассчитываем окончательный расход воды на 1 м3 бетона по формуле (7):

В1 = 170 - 38 = 132 л.  (7)

3. Рассчитываем водоцементное отношение по формуле (8):

В/Ц = (А * Rц) / (Rб + 0,5 * А * Rц),  (8)

где А - коэффициент, зависящий от качества материала; Rц - активность цемента, МПа; Rб - средняя прочность бетона на сжатие, МПа.

В/Ц = (0,65 * 600) / (514,14 + 0,5 * 0,65 * 600) = 0,55.

4. Определяем расход цемента по формуле (9):

Ц = В / (В/Ц),  (9)

где В - расход воды на 1 м3 бетонной смеси, л; В/Ц - водоцементное отношение, доли.

Ц = 132 / 0,55 = 240 кг.

Минимальный расход цемента при предельной крупности заполнимм составляет 180 кг/м3. В дальнейших расчетах принимаем Ц = 240 кг.

5. Расход цементного теста, л на 1 м3 бетонной смеси вычисляют по формуле (10):

  (10)

  .

6. Определяем расход заполнителей.

Пустотность щебня Vп в насыпном состоянии в долях единицы объема рассчитывают по формуле (11):

Vп = 1 - (снщ / сщ),  (11)

где снщ - насыпная плотность щебня в сухом состоянии, кг/м3; сщ - средняя плотность зерен щебня, кг/м3.

Vп = 1 - (1500 / 2560) = 0,41 доли.

Расход щебня и песка в кг на 1 м3 бетонной смеси вычисляют по формулам (12, 13):

Щ = ,  (12) 

П = [ 1 – ( *,  (13)

где снщ – насыпная плотность щебня в сухом состоянии, кг/м3; сщ – средняя плотность зерен гравия, кг/м3; Vп - объем мелкого заполнителя; б - коэффициент раздвижки зерен, равен 1,22 + корректировка 0,03 = 1,25 [таблица 2.5, 8].

Щ =   = 1369,86 кг,

П = [ 1- (2640 = 660 кг.

7. Определяем расход добавки в пересчете на сухое вещество, кг (14):

Дсух = Ц * 0,004,  (14)

где Ц - расход цемента, кг; 0,004 - принятая дозировка добавки в долях.

Дсух = 240 * 0,004 = 0,96 кг.

4.1.2 Ферма раскосная 1ФС18

1. Определяем расход воды в зависимости от требуемой удобоукладываемости бетонной смеси, вида и наибольшей крупности заполнителя. Для обеспечения удобоукладываемости равной 5...9 см при наибольшей крупности зерен щебня 40 мм, расход воды составляет 190 л. [таблица 2.1, 8].

Вводим поправку на водопотребность песка по формуле (6):

Расход воды в зависимости от крупности песка для обеспечения подвижности  ОК = 5 - 9 см:

В = 190 + (6 – 7) * 5 = 185 л.

2. Рассчитываем окончательный расход воды на 1 м3 бетона с учетом влияния пластифицирующей добавки по формуле (7):

В1 = 185 - 38 = 147 л.

3. Рассчитываем водоцементное отношение по формуле (8):

В/Ц = (0,65 * 500) / (321,34 + 0,5 * 0,65 * 500) = 0,67.

4. Определяем расход цемента по формуле (9):

Ц = 162 / 0,67 = 219,4 кг.

Минимальный расход цемента при предельной крупности заполнимм составляет 210 кг/м3. В дальнейших расчетах принимаем Ц = 240 кг.

5. Вычисляют расход цементного теста, л на 1 м3 бетонной смеси по формуле (10):

  .

6. Определяем расход заполнителей.

Рассчитываем пустотность щебня Vп в насыпном состоянии в долях единицы объема по формуле (11):

Vп = 1 - (1500 / 2560) = 0,41 доли.

Расход щебня и песка в кг на 1 м3 бетонной смеси вычисляют по формулам (12, 13):

Щ =   = 1369,86 кг,

где б - коэффициент раздвижки зерен, равен 1,2 + корректировка 0,03 = 1,23 [таблица 2.5, 8].

П = [ 1- (2640 = 638,9 кг.

7. Определяем расход добавки в пересчете на сухое вещество по формуле (14):

Дсух = 219,4 * 0,004 = 0,88 кг.

Результаты расчетов по составам заносятся в таблицу 4 [1,8].

Таблица 4 – Расчетный (номинальный) состав бетона на 1 м3

Составляющие бетона	Ед. изм.	Количество
БСТ В40 П1 ГОСТ 7473-2010	БСТ В25 П2 ГОСТ 7473-2010
Цемент	кг	240	219,4
Добавка	кг	0,96	0,88
Мелкий заполнитель	кг	660	638,9
Крупный заполнимм	кг	1369,86	1369,86
Вода	л	132	147

4.2 Расчет производственного состава бетона

4.2.1 Колонна многоэтажная 2КНД 33.1-3.3

Далее рассчитываем производственный состав бетона.

Здесь учитываем воду, содержащуюся в заполнителях, водном растворе добавки. Масса заполнителей будет несколько больше, чем в номинальном составе, а воды меньше.

Вначале определяем содержание воды в заполнителях по формулам (15, 16):

  (15)

,  (16)

где ВП, ВЩ – содержание воды в песке и щебне, кг; WП, WЩ – влажность песка и щебня в долях единицы.

= 26,4 кг,

= 41,1 кг.

Расход заполнителей увеличивают на количество воды, содержащейся в песке и щебне (17, 18):

,  (17)

,  (18)

= 686,4 кг,

= 1410,96 кг.

Далее определяют содержание воды в рабочем растворе пластифицирующей добавки.

Расход раствора  добавки рабочей концентрации А, кг на 1 м3 бетона определяется по формуле (19):

А = (Дсух * 100) / К,  (19)

где Дсух - расход добавки на 1 м3 бетона, кг; К - концентрация рабочего раствора, %. Концентрация рабочего раствора добавки для пластифицирующих добавок составляет 3-5%.

А = (0,96 * 100) / 5 = 19,2 кг.

Содержание воды в рабочем растворе добавки (20):

Вд = А - Дсух,  (20)

Вд = 19,2 - 0,96 = 18,24 кг.

Расход воды уменьшают на количество воды, содержащейся в песке и щебне, рабочем растворе добавки (21):

,  (21)

= 46,26 кг.