Расход составляющих на замес бетоносмесителя

Определение количества материалов на замес бетоносмесителя определенной емкости

Ц_з=(Ц_пр∙V_бс∙β)/1000 (3.12.)

П_з=(П_пр∙V_бс∙β)/1000 (3.13.)

В_з=(В_пр∙V_бс∙β)/1000 (3.14.)

Щ_з=(Щ_пр∙V_бс∙β)/1000 (3.15.)

где: Ц_з, П_з, В_з, Щ_з - соответственно количество цемента, песка, воды, щебня (гравия), требуемое на замес бетоносмесителя, кг;

Ц_пр, П_пр, В_пр, Щ_пр - расходы соответственно цемента, песка, щебня (гравия) на 1 м³ бетонной смеси (с учетом естественной влажности заполнителей), кг;

β - коэффициент выхода бетона.

3.6. Типовой пример к расчету состава бетона

Задание. Подобрать состав тяжелого бетона с показателями качества бетона и бетонной смеси:

- марка бетона по прочности R_б=200;

- подвижность бетонной смеси ОК = 30 мм.

Характеристика исходных материалов:

а) цемент М-400 (R_ц = 400); ρ_ц = 3 г/см³ = 3000 кг/м³; ρ_нц = 1300 кг/м³;

б) крупный заполнитель - щебень гранитный (наибольшая крупность Д_нб=40 мм) ρ_щ=2,7 г/см³=2700 кг/м³; ρ_нщ=1450 кг/м³;

коэффициент раздвижки зерен α=1,2

в) мелкий заполнитель - песок, мелкий ρ_п = 2,6 г/см³ = 2600 кг/м³; ρ_нп = 1500 кг/м³;

г) вода - питьевая, водопроводная ρ_в = 1 г/см³ = 1000 кг/м³.

Расчет ориентировочного состава бетона.

1. Определение Ц/В отношения из формулы прочности

R_б=А∙R_ц[(Ц/В)-0,5]

Ц/В=( R_б/ А∙R_ц+0,5=( 200 /0,55 • 400 ) + 0,5 = 1,41

α - коэффициент, учитывающий качество материалов (табл.1)

2. Определение расхода воды по табл. 2, учитывая подвижность бетонной смеси (ОК=30мм); вид крупного заполнителя (щебень), наибольшую крупность щебня (Д_нб=40мм). В=175 л.

С учетом примечания 3 (табл.2) расход воды увеличивается на 5 л:

В= 175+5= 180 л

3. Определяем расход цемента

Ц = Ц/В∙В= 1,41∙180 =254 кг

абсолютный объем цемента

V_ац = 254 / 3.0 = 82 л

4. Определяем расход щебня по формуле, учитывая пустотность щебня

П_у=[1-(ρ_нщ/ρ_щ)]=[1-(1,45/2,7)]=1-0,537=0,46

Щ = 1000 /[(П_у∙α/ρ_нщ)+(1/ρ_щ)] = 1000 /[(0,46 1,2 /1,45) + ( 1 /2,7 )] = 1000 /(0,345 +0,37)= 1000/0,715= 1400кг

α – коэффициент раздвижки зерен принимаем в соответствии с заданием.

5. Определяем количество песка по формуле:

П = [ 1000 - [( 245 /3,0 ) + 180 + ( 1400 / 2,7 )] ] 2,6 =

= [ 1000 - ( 85 +180 + 518 ) ] 2,6 = 562 кг

Таким образом, 1 м³ бетона состоит:

Ц= 254 кг; В= 180 л; П= 562 кг; Щ= 1400 кг.

ρ_об = (254+ 562 + 1400 + 180) / 1 = 2400 кг/м³

β= 1000/(V_нц+V_нп+V_нщ) = 1000/(254/1,3 + 562/1,5 + 1400/1,45) = 0,65

V_нц=Ц/ρ_нц; V_нп=П/ρ_нп; V_нщ=Щ/ρ_нщ

6. Определяем производственный состав бетона с учетом влаги, содержащейся в песке и щебне

W_п=5 %, W_щ=0,6 %

Ц_п=Ц_р=254;

П_п=П_р(1+W_п)=562(1+0,05)=590 кг

Щ_п=Щ_р(1+W_щ) =1400 (1 + 0,006 ) = 1408 кг

В_п=В_р-(П_рW_п+Щ_рW_щ)=180-36=144 л

7. Определяем расход материалов на замес бетоносмесителя емкостью 1500 л.

Ц_з=(Ц_п∙V_бс∙β)/1000=(254∙1500∙0,65)/1000=247,65 кг

П_з=(П_п∙V_бс∙β)/1000=(590∙1500∙0,65)/1000=575 кг

Щ_з=(Щ_п∙V_бс∙β)/1000=(1408∙1500∙0,65)/1000=1373 кг

В_з=(В_п∙V_бс∙β)/1000=(144∙1500∙0,65)/1000=140 л

Варианты заданий к контрольной работе № 1

Вариант № 1

Вопросы:

1. Свойства, характеризующие отношение материалов к действию воды и водяных паров. Методы их оценки.

2. Дать классификацию горных пород в зависимости от условий образования. Привести примеры.

3. Что является сырьем для производства стекла ? Материалы и изделия на основе стекла. привести примеры.

4. Сырье и способы производства портландцемента. Его основные свойства.

5. Ячеистые бетоны, их виды, основы технологии, свойства, применение.

Задачи:

1. Определить плотность куба, если его масса 2 кг, предел прочности при сжатии 30 МПа, коэффициент размягчения 0,6, а разрушающая нагрузка в водонасыщенном состоянии 180 кН.

2. Определить по массе и объему количество известкового теста, имеющего 60 % воды и полученного из 2,5 г извести-кипелки, активность которой 88 %. Плотность теста 1420 кг/м³.

3. Подобрать состав тяжелого бетона и определить стоимость замеса бетонной смеси.

Марка бетона 200.

Марка цемента 400.

Подвижность ОК=3 см.

ρ_нц=1200 кг/м³ ρ_ц=3,1 г/см³

ρ_нп=1500 кг/м³ ρ_п=2,6 г/см³

ρ_нщ=1600 кг/м³ ρ_щ=2,8 г/см³

Вид песка – кварцевый, М_кр=2.

Наибольшая крупность щебня Д_нб=40 мм.

Материалы – выс/качества.

Влажность песка – 3 %.

Влажность щебня – 1 %.

Коэффициент раздвижки зерен – 1,2.

Объем бетоносмесителя – 2,3 м³.

Вариант № 2

Вопросы:

1. Свойства, характеризующие отношение материалов к действию тепла (теплофизические свойства). Методы их оценки.

2. Что такое выветривание горных пород и какие существуют меры защиты от выветривания ?

3. Классификация керамических материалов по назначению. Сырье для производства керамических материалов.

4. Физико-химические процессы, происходящие при твердении портландцемента. Способы ускорения твердения.

5. Виды сборных железобетонных изделий, применяемых в жилищном, гражданском и промышленном строительстве.

Задачи:

1. Масса образца при влажности 12 % составляет 200 г. Определите пористость материала, если истинная плотность 4000 кг/м³, а водопоглощение по объему 6 % при содержании воды в образце 4,56 г.

2. Рассчитать расход материалов по массе (количество извести, воды, песка сухого и влажного) для изготовления 3000 шт. силикатного кирпича. Средняя плотность силикатного кирпича 1880 кг/м³ при влажности его 5 %. Содержание негашеной извести в сухой смеси составляет 8 % по массе. Активность извести 85 %, песок имеет влажность 7 %, а расход воды составляет 7 % от массы сухой смеси.

3. Определить номинальный состав (по объему) и расход материалов на 1 м³ плотного бетона, если номинальный состав его по массе 1:2,4:5,1 при В/Ц=0,65. Принять при расчетах, что материалы сухие и имеют следующие плотности в насыпном состоянии:

песок – 1600 кг/м³;

щебень – 1450 кг/м³;

цемент – 1200 кг/м³;

коэффициент выхода равен - 0,68.

Вариант № 3

Вопросы:

1. Механические свойства материалов. Методы их определения.

2. Какие виды природных каменных материалов применяются в строительстве ? Привести примеры.

3. Дать классификацию материалов и изделий на основе полимеров по назначению (с описанием представителя каждого вида.)

4. Сырье, способы производства полуводного гипса, свойства и применение.

5. Классификация нефтяных битумов. Способы получения, состав, свойства и применение битумов. Чем отличаются битумы от дегтей ?

Задачи:

1. Образец песчаника в форме куба со стороной 6 см, при испытании на сжатие разрушился при показании манометра 29 атм., а в насыщенном водой состоянии – при 23 атм. Определить предел прочности при сжатии сухого и насыщенного образцов камня, а также коэффициент размягчения, если известно, что площадь поршня в 20 раз больше площади образца.

2. Определить среднюю плотность древесины (сосны) при влажности 25 %, если при влажности 11 % она равна 496 кг/м³. Коэффициент объемной усушки равен 0,5. Подсчитать коэффициент конструктивного качества сосны, если предел прочности при сжатии при влажности 11 % составляет 56 МПа.

3. Подобрать состав тяжелого бетона.

Метода бетона 300.

Марка цемента 500.

Подвижность ОК=2-4 см.

ρ_нц=1300 кг/м³ ρ_ц=3,1 г/см³

ρ_нп=1580 кг/м³ ρ_п=2,57 г/см³

ρ_нщ=1480 кг/м³ ρ_щ=2,5 г/см³

Вид песка – кварцевый, М_кр=2,5.

Наибольшая крупность щебня Д_нб=20 мм.

Материалы – низ/качества.

Влажность песка – 3,5 %.

Влажность щебня – 1 %.

Коэффициент раздвижки зерен – 1,1.

Объем бетоносмесителя – 2,6 м³.

Вариант № 4

Вопросы:

1. Физические свойства материалов. Методы их оценки.

2. Положительные и отрицательные свойства горных пород. Какие горные породы используются для производства строительных материалов, например, вяжущих, бетонов, растворов ?

3. Строение и состав древесины. Основные виды древесных пород. От чего зависят свойства древесины ?

4. Разновидности портландцемента, особенности и свойства каждого вида.

5. Из каких основных операций состоит процесс изготовления сборных железобетонных конструкций ?

Задачи:

1. При определении теплопроводности материала установились постоянные температуры на поверхностях образца: t₁=110^оС, t₂=30^оС. Вычислить коэффициент теплопроводности, если площадь образца F=0,22 м², а толщина его 5,2 см, испытания продолжались 1 час, а на нагревание было затрачено 43 кДж тепла. Полученный коэффициент теплопроводности привести к нулевой температуре по формуле:

λ=λ/(1+0,0025 t_ср)

где: t_ср – средняя температура испытуемого образца, ^оС.

2. Сколько потребуется глины для изготовления 1500 шт. плиток для пола размером 150х150х13 мм, если известно, что пористость плиток 4 %, плотность спекшейся массы равна 2,52 г/см³, а потери при сушке и обжиге глины составили 16 % от массы глины.

3. Определить коэффициент выходы и плотность бетонной смеси, если для получения 400 м³, бетон было израсходовано 115 т цемента, 200 м³ песка и 295 м³ гравия, насыпная плотность которых равна соответственно 1,2 : 1,55 : 1,42 т/м³, а водоцементное отношение 0,43.

Вариант № 5

Вопросы:

1. Деформативные свойства материалов. Методы их оценки. Что такое модуль упругости ?

2. Как образовались глины в природе и каковы их основные свойства ?

3. Классификация металлов и сплавов. Какие из цветных металлов имеют наибольшее применение в строительстве и каковы их свойства ?

4. Магнезиальные вяжущие вещества. Сырье, свойства, применение.

5. Теплоизоляционные материалы на основе органического сырья. Сырье, свойства, применение. Привести примеры.

Задачи:

1. Определить экономическую эффективность теплоизоляционных материалов, если считать, что стоимость их одинакова, а прочность при сжатии составляет для арболита 30 кгс/см², фибролита 35 кгс/см². Средняя плотность же равна соответственно 500 кг/м³ и 400 кг/м³.

2. Рассчитать, сколько получится негашеной и гидратной извести из 30 т известняка с содержанием СаО – 85 % и естественной влажностью 8 %.

3. Определить необходимую вместимость бетоносмесителя и плотность бетонной смеси, если из одного замеса 1,5 т смеси состава 1:1,9:4,2 по массе при В/Ц=0,54 и коэффициенте выхода бетона 0,68. Насыпная плотность цемента, песка, щебня соответственно 1300, 1500, 1350 кг/м³.

Вариант № 6

Вопросы:

1. Понятие долговечности и надежности строительных конструкций и изделий.

2. Положительные и отрицательные свойства древесины. Защита древесины от гниения и возгорания.

3. Какие существуют виды коррозии металлов ? Способы защиты металла от коррозии.

4. Шлакопортландцемент, сырье, производство, свойства, применение.

5. Силикатные изделия, их виды, основы технологии, свойства и применение. Значение автоклавной обработки.

Задачи:

1. Образец в виде куба имеет закрытую пористость 30 %, истинную плотность 2 г/см³, массу 1,2 кг, водопоглощение по объему 10 %. Определить предел прочности на сжатие, если разрушающая нагрузка 200 кН.

2. Сколько получится кирпича из 2 м³ глины, если средняя плотность кирпича 1750 кг/м³, а плотность сырой глины при влажности 12 % 1650 кг/м³. При обжиге сырца потери при прокаливании составляют 9 % от массы сухой глины.

3. Подобрать состав тяжелого бетона и определить стоимость замеса бетонной смеси.

Марка бетона 300.

Марка цемента 400.

Подвижность ОК=3-5 см

ρ_нц=1310 кг/м³ ρ_ц=3,1 г/см³

ρ_нп=1590 кг/м³ ρ_п=2,63 г/см³

ρ_нг=1480 кг/м³ ρ_г=2,42 г/см³

Вид песка – кварцевый, М_кр=3.

Наибольшая крупность гравия Д_нб=40 мм.

Материалы – сред/качества.

Влажность песка - 8 %.

Влажность гравия - 0,8 %.

Коэффициент раздвижки зерен – 1,3.

Объем бетоносмесителя – 1,7 м³.

Вариант № 7

Вопросы:

1. Химические свойства материалов.

2. Какие минералы называются породообразующими ? Укажите основные породообразующие минералы.

3. Лакокрасочные материалы. Основные компоненты красочных составов и их назначение. Современные лакокрасочные материалы. Привести примеры.

4. Классификация минеральных вяжущих веществ. Сырье, свойства, применение. Привести примеры.

5. Теплоизоляционные материалы на основе неорганического сырья. Сырье, свойства, применение. Привести примеры.

Задачи:

1. Определить истинную плотность куба, если его масса 2 кг, водопоглощение по объему 20 %, масса после насыщения водой 2,2 кг, пористость 33,3 %

2. Сколько получится известкового теста, содержащего 47 % воды, из 3 т извести-кипелки, имеющей активность 85 %. В расчете учесть изменение молекулярной массы извести при реакции гашения.

3. Номинальный состав цементного бетона по массе составляющих при проектировании в лаборатории оказался в соотношении 1:2,4:3,2, а В/Ц=0,5. Определить количество составляющих материалов для приготовления 320 м³ бетона, если на 1 м³ расходуется 320 кг цемента; насыпная плотность песка в тоннах на кубический метр составляет 1,58, щебня – 1,5, а цемента –1,2, влажность песка и щебня соответственно равна 5,1 и 2,8 %.

Вариант № 8

Вопросы:

1. Как изменяются свойства материалов при их увлажнении ? Привести примеры.

2. Пластмассы. Сырьевые материалы и их назначение. Положительные и отрицательные свойства пластмасс.

3. Что такое ситаллы и шлакоситаллы ? Особенности производства, свойства и применение.

4. Воздушная известь. Сырье, производство, свойства, применение. Виды воздушной извести. Чем отличается воздушная известь от гидравлической ?

5. Классификация бетонов по плотности, структуре, виду вяжущего и назначению.

Задачи:

1. Масса материала 79 г. На его парафинирование пошло 0,75 г парафина (плотность парафина равна 0,93 г/см³). Вес парафинированного материала в воде 32 г. Определите среднюю плотность материала.

2. При испытании на растяжение образца стали диаметром d=15 мм и расчетной длиной L_о=150 мм, разрушился при нагрузке N=72000 Н. Длина рабочей части образца после разрыва оказалась L_к=192 мм, а текучесть образца была отмечена при N=42000 Н. определить марку стали.

3. Подобрать состав тяжелого бетона и определить стоимость замеса бетонной смеси.

Марка бетона 100.

Марка цемента 300.

Жесткость Ж=20-30 сек.

ρ_нц=1200 кг/м³ ρ_ц=2,9 г/см³

ρ_нп=1450 кг/м³ ρ_п=2,57 г/см³

ρ_нщ=1400 кг/м³ ρ_щ=2,5 г/см³

Вид песка – кварцевый, М_кр=2,25.

Наибольшая крупность щебня Д_нб=40 мм.

Материалы – выс/качества.

Влажность песка – 6 %.

Влажность щебня – 1,2 %.

Коэффициент раздвижки зерен – 1,2.

Объем бетоносмесителя – 2,1 м³.

Вариант № 9

Вопросы:

1. Что называется теплопроводностью и от чего она зависит ? Покажите на примерах влияния теплопроводности.

2. Основные пороки древесины и их влияние на прочность древесины.

3. Положительные и отрицательные свойства стекла. Разновидности стекла и стеклянных изделий. Привести примеры.

4. Жидкое стекло. Сырье, производство, свойства, применение.

5. Виды асбестоцементных изделий, их свойства и применение.

Задачи:

1. Масса сухого известняка составляет 290 г, насыщенного водой 346 г. Средняя и истинная плотность соответственно 2000 кг/м³ и 2,6 г/см³. Определить пористость водопоглощение по массе и объему.

2. Определить какое количество глины необходимо для получения 4000 шт. кирпича плотности 1780 кг/м³. Средняя плотность сырой глины 1600 кг/м³, влажность ее 12 %, а потери при прокаливании составляют 10 % от массы сухой глины.

3. Определить коэффициент выходы и плотность бетонной смеси, если для получения 400 м³ бетона было израсходовано 115 т цемента, 200 м³ песка и 295 м³ гравия, насыпная плотность равна соответственно 1,2:1,55:1,42 т/м³, а водоцементное отношение 0,43.

Вариант № 10

Вопросы:

1. Классификация основных свойств. Какие основные свойства характеризуют качество материала и предопределяют область его применения ?

2. Изделия из каменных расплавов. Особенности производства, свойства, применение.

3. Виды современных полимерных материалов для покрытия полов.

4. Глиноземистый цемент. Сырье, производство, свойства, применение.

5. Какие материалы называются акустическими и их классификация. Привести примеры.

Задачи:

1. Определить пористость горной породы, если известно, что ее водопоглощение по объему в 1,5 раза больше водопоглощения по массе, а истинная плотность 2,67 г/см³.

2. Сколько полуводного гипса получится после термической обработки 35 т гипсового камня ?

3. Определить расход составляющих материалов на 1 м³ бетонной смеси со средней плотностью 2300 кг/м³, если известно, что производственный состав бетона по массе составляющих находится в соотношении 1:2:4, а водоцементное отношение В/Ц=0,42.

ЛИТЕРАТУРА

1. В.Г. Микульский. Строительные материалы. – М.: Издательство АСВ, 2000. – 536 с., с илл.

2. Домокеев А.Г. Строительные материалы. – М.: Высшая школа, 1989.

3. Комар А.Г. Строительные материалы и изделия. – М.: Высшая школа, 1988.

4. Феронская А.В., Стамбулко В.И. Лабораторный практикум по курсу «Технология бетонных и железобетонных изделий». – М.: Высшая школа, 1988.

5. Рыбьев И.А. Общий курс строительных материалов. – М.: Высшая школа, 1987.

6. Горчаков И.А. Строительные материалы и изделия. – М.: Высшая школа, 1985.

7. Попов А.А. Лабораторные испытания строительных материалов. – М.: Высшая школа, 1984.