A beton összetételének tervezése
A betont mesterséges kőanyagnak nevezik, amelyet egy megfelelően kiválasztott beton keverékből kapnak megalakulása és keményítése után.
A betonkeverék összetétele magában foglalja az astringenteket. víz, aggregátumok és speciális adalékok. A betont az ókorban használták, és jelenleg az egyik legfontosabb építőanyag. A 2200 kg / m3-nél nagyobb sűrűségű nehéz betont a beton és a vasbeton szerkezetek gyártására használják, és biztosítania kell a szükséges szilárdsági és tartóssági mutatókat.
A beton tulajdonságait az alkotóelemek minősége és a köztük lévő mennyiségi viszony határozza meg. Ezért rendkívül fontos, hogy gyakorlati ismeretekkel rendelkezzen mind a betonelemek minőségének értékelésénél, mind a kompozíciók tervezésénél. Szükséges továbbá kiszámítani az előírt mennyiségű anyagot konkrét munkadarabok előállítására ismert betonszerkezettel. Az építési gyakorlatban gyakran előfordul, hogy a korábban tervezett betonelemek egy részét helyettesíti olyan más, amely az elsőtől eltérő minőségű. Ilyen esetekben be kell vezetni a szükséges kiigazításokat a betonba, figyelembe véve az új alkatrészek tulajdonságait.
A laboratórium szeminárium célja, hogy megismerje a hallgatókat a beton összetételének ezen tulajdonságokkal való meghatározására szolgáló módszerekkel, a laboratóriumi körülmények között a kiválasztott készítmények tesztelésére és beállítására szolgáló eljárással, valamint az erre a célra használt berendezéssel. A laboratóriumi munkák karbantartása az "Applied Mechanics and Engineering Graphics" levéltetvek építőanyagainak laboratóriumi alapanyaga.
A laboratóriumi munka elvégzése után a hallgatónak jelentést kell benyújtania a tanárnak. kéziratos módon, fehér A4-es papírlapra, mely tartalmazza:
A beton egy mesterséges kő, amelyet egy speciális, gondosan válogatott, gondosan vegyes és tömörített beton keverék megszilárdításával nyertek, amely abszorbens, durva és finom aggregátumból és vízből áll. Bizonyos esetekben speciális adalékokat lehet hozzáadni. A fenti anyagok keverékének megkötése előtt beton keveréknek nevezzük.
A konkrét munkák a terhelés alatt, egyetlen összetett anyagként, erőssége révén egy cementkő (mátrix), aggregált szemcsék és egy összetartó réteg vesz részt. A beton szilárdsága függ az alkotóelemek erejétől és az egymáshoz való kötődésük erejétől. Az aggregátum (homok, kavics, kavics) erőssége egy nehéz téglában általában magasabb, mint a beton meghatározott szilárdsága, tehát kevés hatással van az utóbbiakra. Így a beton szilárdságát alapvetően két tényező határozza meg:
- szilárd szilárdított cementkő;
- a töltőanyaghoz való tapadásának szilárdsága.
A cementkő (Rb) erőssége két tényezőtől függ: a tevékenység (márka) és a használt cement (Rc), valamint a cement és a víz mennyisége (C / B vagy B / C).
Minél magasabb a cement márkája, annál egyenlőbb lesz a cement erősítése.
A cement cementálásakor kémiailag legfeljebb 20-25% vizet köti össze a tömegéből. De. hogy a cementpaszta szükséges duktilitását és ennek megfelelően a betonkeverék mobilitását biztosítsa, a víz tömegének 40-80% -át kell venni a cement tömegéből. Minél konkrétabb a betonban szabad, kémiailag nem kötődő víz, annál több idő marad a középkőben, ennek megfelelően erőssége csökken.
A cementkő és az aggregátum közötti kötés szilárdságát az aggregátum új felületi minősége határozza meg. A magas kötési szilárdság biztosítása érdekében az aggregátum szemcsék felületének tisztának és durvának kell lennie. Például, a beton a zúzott kőben, minden más egyenlő feltételek mellett, erősebb, mint a beton a kavicson. Általában ez a mutató a szponzorok (A) minőségi tényezőjének számít.
A beton szilárdság függését a C / B, a cement minőségű és a töltőanyag minőségére az alábbi egyenlet írja le:
Ez az egyenlet a beton erősségének alapvető törvényét fejezi ki, amelyet Bolomea-Scrumtaev-formulanak neveznek.
Beton Összetétel kifejezett fogyasztás elérte minden-szabályozó anyag (kg) tömeg per 1 m 3 beton megállapított és tömörített keveréket vagy tömegarányt m anya alkatrészek és halászati keveréket a cement súlyának kapott egységnyi, azaz 1: x: y (cement homok, zúzott kő vagy kavics), B / C = Z.
Például az első esetben a beton összetétele: cement - 280, homok - 670, zúzott kő - 1300, esélyegyenlőséggel - 170 kg / m 3, és a második esetben: 1: 2,4: 4,7 a B / C = 0 , 6.
Két konkrét összetétel van: névleges (laboratórium), kiszámítva a száraz állapotban lévő anyagokra és termelésre (mezőre) a természetes nedves állapotú anyagok esetében.
Az ásványi kötőanyagok közül a legnagyobb alkalmazás különböző fajok cementje. A cementpép lehet előállítani összekeverésével cement vízzel, és bólint obvol homokszemek, zúzott kő vagy kavics kitölti a hézagok a szemcsék között töltse e la és szerepét játssza kenőanyag kölcsönöz betonkeverék szükséges mobilitását d. A cementes tészta, keményedés, kőszerű állapotba kerül, és megbízhatóan kötődik az aggregált szemcsékhez; Ez utóbbi merev vázszerkezetet képez betonból és csökkenti annak zsugorodását, ami a cementkő zsugorodása során keletkezik.
A cementkötéshez vezető sztringet az 1. ábrán mutatjuk be. 1.
A betonkeveréknek számos tulajdonsága van: megmunkálhatóság (mobilitás, merevség), homogenitás, átlagos sűrűség, víz-cement arány. amelyeket szabályozások szabályoznak. és amelyen a szilárdság és az egyéb hara a keménységű keménységre nagy mértékben függ. A betonkeverék tulajdonságait az összetétele határozza meg, azaz a kiindulási komponensek számát, amelyeket a keverék 1 m 3 -ának előkészítésekor használnak.
A betonkeverék összetételét számítási-kísérleti módszerrel határozhatjuk meg. Ez a módszer két lépést tartalmaz:
- az első a betonkeverék összetételének kiszámítása;
- a második (kísérleti) egy konkrét keverék kísérleti keverékének elkészítése. a próbadarabok gyártását és az egyirányú kompresszió vizsgálatát.
Az első szakasz célja az 1 m 3 beton keverék kezdeti alkotóelemeinek fogyasztásának matematikai számítása, amely biztosítja a kívánt munkatartást és az edzés utáni szilárdsági jelet.
A második lépés abból áll, készítünk vizsgálati tétel betonkeverék, termelési kontroll minták kockák mérő 15 0 × 15 0 × 15 0 mm-es vagy 10 0 × 10 0 × 10 0 m m, azok sebessége normál körülmények között 28 napig OK és tesztelt szerint a GOST 8462-85 egyidejű tömörítéssel.
1) Kiváló minőségű anyagok közé tartoznak a nagy szilárdságú, nagy szilárdságú, nagy sűrűségű homok és nagy aktivitású Portland cement adalékok nélkül vagy bányákkal és kis mennyiségű hidraulikus adalékanyagokkal; a töltőanyagoknak tisztáknak és frakcionáltaknak kell lenniük.
2) A közönséges anyagok közé tartoznak a közepes minőségű aggregátumok, beleértve a kavicsot, a középportlandcementet vagy a kiváló minőségű salakportlandcementet.
3) Az elismert minőségű anyagok közé tartoznak a nagy szilárdságú, finom homokos, alacsony aktivitású cementek.
Víz áramlás (B) szerint határozzuk meg az 1.2 táblázat, attól függően, hogy a kívánt folyóképesség (mobilitási vagy merevség), beton keverékek és a típusát és méretét a töltőanyag és a fejezzük l (kg) per 1 m 3 n sósavval Beto keveréket.
Megjegyzés. A táblázatban szereplő adatok egy beton keverékre érvényesek a kikötő kikötőjénél és közepes méretű homoknál. Pozzolán Portland cement használata esetén a vízáramlás 20 kg / m 3 -kal növekszik; finom homok esetén az átlag helyett a vízáramlás is 10 kg-mal növekszik, és a durva homok használata 10 kg-mal csökken.
A konkrét cementmennyiség (C) kg / 1 m 3 beton mennyiségét a már ismert víz-cement arány (B / C) és a vízáramlási sebesség (B) alapján kell kiszámítani, az 1.2.
Ha a cement fogyasztása 1 m3 betonon kisebb, mint a megengedett legkisebb (200-220 kg / m3), akkor a sűrű beton készítésének feltételeiből a cement fogyasztása a kívánt értékre emelkedik.
Az aggregátumok (homok, zúzottkő vagy kavics) fogyasztása, kg / m 3. A beton két feltétel alapján kerül kiszámításra:
1) A beton összes összetevő abszolút térfogatának összege 1 m 3 tömörített beton keverék,
- kúp alakú, előre nedvesített, vízzel, és az oldott Mi létre a vízszintes x NOSTA power metal és termel a tölteléket betonkeverék e RA három réteget a kormányzati tömítetten egy zhdogo réteget 25 szeres bajonett vaniem egy fém rúd (bajonett Coy);
- az utolsó réteg lehelyezése és begyulladása után a kúp éleivel párhuzamos lebenyek levágják a betonkeverék feleslegét, majd a kúpos alakot felfelé emeljék felfelé a kialakult betonkúpról;
- A formából kibocsátott betonkeverék saját tömegének hatására megkezdődik. A betét vége után az eltávolított kúpos alak a beton mellett helyezkedik el betonban;
- a felső alapja a kúp alakú vonal határozza alsó szélétől amelyek mérik pangást betonkeverék belül 1 cm. mérése termelőknek ólom kétszer egymásra merőleges irányban, és a másodlagos és a számtani cal.
Ha a kúp üledéke kisebb, mint az előre meghatározott érték, akkor a cement és a víz számított mennyiségének 3 ... 5% -át adjuk hozzá a beton keverék mobilitásának növeléséhez, állandó V / C tartása mellett. Ha több - adjunk hozzá 3 ... 5% homokot és törmeléket (tömegükből), miközben megtartjuk a számítások által meghatározott arányt.
További összetevők (ha szükséges) bevezetése után a beton keveréket alaposan összekeverik és megismétlik a mobilitást. Így a kompozíciót addig állítjuk be, amíg a mobilitás el nem éri az előre meghatározott értéket.
A beállítás után a komponensek tényleges fogyasztását 1 m3 beton keverékre újraszámolják.
5) Az adott mobilitás beton keverékéből 10 db 10 × 10 cm-es kocka alakú kockákból álló próbadarabok alakulnak ki 3 darabos mennyiségben.
E fúziós mobilitás beton lásd e si kevesebb, mint 12 cm. Prelubricated formájában töltjük betonkeverék feleslegben fáradt Lebanon laboratóriumi vibroplatform és vibrált, amíg a csomag keveréket ásni nyaetsya. és a vékony réteg cementcement nem jelenik meg a felületén.
Ha a beton keverék mobilitása 12 cm-nél nagyobb, akkor vibráció nélkül lezárják.
6) Svezhesformovannye tárolt minták a formák nap, és azt követően, hogy a CON mayutsya formában, jelzett, elhelyezhetjük egy normál keményedési kamrába (hőmérséklet 20 ± 2 ° C-on, és tartalmazza a levegő páratartalma 95-100%), amely fennmarad, amíg a tesztelés és közben Nij 28 nap kb.
7) A kompresszió alatt lévő ellenőrzési minták (a márka meghatározása) tesztelése hidraulikus présen történik.
A vizsgálat előtt ki kell választani azokat a felületeket, amelyeken a nyomóterhelést alkalmazni kell, és jelölni kell a mintákon. A minta kockák referenciasíkját úgy választjuk meg, hogy a próbaerő a vizsgálat során a beton keverék formákba való öntése rétegei felé irányuljon.
Mérje meg a mintafelület lineáris méreteit (hosszát és szélességét) legfeljebb 1% hibával, amelyre a nyomóterhelés kerül alkalmazásra.
Mielőtt a mintát felhelyezi a hidraulikus présre, távolítsa el az előző vizsgálatból visszamaradt betonrészecskéket a préslemezeken.
Siloizmeritelej skálán hidraulikus prés van kiválasztva: a feltétellel, hogy a várható értéke a szakítóerőt kell lennie a tartományban 20-80% a maximális terhelés által engedélyezett a választott skála.
A mintákat folyamatosan tölti 1-2 másodpercenként, miközben egy minta betöltési ideje legalább 30 s legyen.
A vizsgálat során elért legnagyobb erő a törési teher.
8) Beton, MPa-ban (kgf / cm 2), ki kell számítani pontossággal legfeljebb 0,01 MPa (0,1 kgf / cm 2) minden egyes minta esetében a képletek e.
ahol F a törési terhelés, H (kgf); A a minta munkafelületének területe, mm 2 (cm 2); α a skála tényező. figyelembe véve a minták méreteit (10 × 10 × 10 cm méretű minták kocka = 0,95).
9) A beton jelölése (osztály) a nyomószilárdság kgf / cm2 (MPa).
Ha a beton tényleges szilárdsága bármelyik irányban több mint 15% -kal különbözik az előre meghatározott értéktől, akkor a beton összetételére korrigálni kell.
Az erő növelése növeli a cement fogyasztását, egyébként - csökkenti a cement fogyasztását.
10) A laboratóriumi munka során kapott adatok alapján megállapítást nyer a beton márkája (osztály) és a megadott paraméterek megfelelőségéről és az elvégzett számítások helyességéről.