Материал: 819
рушающая нагрузка была равна 260 кН. Бетон приготовлен на портландцементе. Определить прочность бетона.
Решение. Предел прочности при сжатии в возрасте 7 суток:
R7 = кP/S = 0,95·260 000 Н / 0,01 м2 = 247·105 Па = 24,7 МПа,
где к = 0,95 – масштабный коэффициент, учитывающий отличие размеров ребра образца от эталонного (15 см). Выбираем по прил. 12.
Предел прочности в возрасте 28 суток
R28 = R7·lg28 / lg7 = 24,7·1,447 / 0,845 = 42,3 МПа.
16. Лабораторный состав бетона (на 1 м3): цемента – 360 кг, щебня – 1330 кг, песка – 580 кг, воды – 180 л. В производственных условиях влажность песка составляет 2 %, щебня 1,5 % по массе. Определить производственный состав бетона.
Решение. Производственные расходы материалов с учетом влажности песка и щебня:
Цпр = 360 кг;
Ппр П(1 100Wп ) 580(1 0,02) 592 кг;
Щпр Щ(1 100Wщ ) 1330(1 0,015) 1330(1 0,015) 1350кг;
Впр В (П Wп Щ Wщ) 180 580 2 1330 1,5 180 52 128л. 100 100
17. Для бетона класса В 20 имеется портландцемент с активностью 375 кгс/см2, среднезернистый песок с водопотребностью 7 %, щебень крупностью до 40 мм. Среднее значение коэффициента вариации прочности бетона в партии v = 0,135, или v = 13,5 %. Вычислить расход цемента при подвижности бетонной смеси 4 см.
Решение. Между классом прочности бетона B и средней прочностью в контролируемой партии бетона Rб, принимаемой за расчетную, имеется зависимость
B = Rб (1 – t v),
где t – коэффициент, характеризующий принятую при проектировании обеспеченность класса бетона. При обеспеченности 0,95 t = 1,64; v – среднее значение коэффициента вариации прочности бетона в партии, доли единицы.
Определяем расчетную среднюю прочность бетона:
Rб = В (1 – t v) = 20 (1 – 1,64·0,135) = 257 кгс/см2.
Вычисляем водоцементное отношение, используя уравнения основного закона прочности бетона:
Rб = АRц (Ц/В – 0,5) при В/Ц ≥0,4;
Rб = АRц (Ц/В + 0,5) при В/Ц<0,4.
Принимаем значения коэффициентов А = 0,6 и А1= 0,4 (заполнители рядовые, удовлетворяющие требованиям соответствующих стандартов, см. прил. 8).
В/Ц |
АRц |
|
0,6 375/(257 0,5 0,6 375) 0,61; |
|
Rб 0,5АRц |
||||
|
|
|||
В/Ц |
А1Rц |
0,4 375/(257 0,5 0,4 375) 0,85. |
||
Rб 0,5АRц |
||||
|
1 |
|
|
|
Второй результат не соответствует граничным условиям. Принимаем В/Ц = 0,61.
Устанавливаем по таблице прил. 9 расход воды для ОК = 4 см.
В = 175 л.
Расход цемента Ц ВВ/Ц 175/0,61 288 кг.
ПРИЛОЖЕНИЯ
|
|
Приложение 1 |
|
Принятые условные обозначения |
|
|
|
|
Условное |
Величина |
Единица |
обозначение |
|
измерения |
ρ, ρm, ρн |
Истинная, средняя, насыпная плотность |
кг/м3 |
П |
Пористость |
% об. |
W |
Влажность |
% мас. |
Wм |
Водопоглощение по массе |
% мас. |
Wо |
Водопоглощение по объему |
% об. |
Wнм |
Водонасыщение по массе |
% мас. |
Wно |
Водонасыщение по объему |
% об. |
Пмз |
Пустотность межзерновая |
% об. |
Р |
Разрушающая сила |
Н |
S |
Площадь |
м2 |
Rсж |
Предел прочности при сжатии |
МПа |
Rи |
Предел прочности при изгибе |
МПа |
m |
Масса |
кг |
V |
Объем |
м3 |
Rб |
Средняя прочность бетона к определенному воз- |
МПа; |
расту |
(кгс/см2) |
|
Rц |
Активность цемента (фактическая прочность) |
МПа; |
(кгс/см2) |
||
В |
Класс бетона |
МПа |
ОК (Ж) |
Подвижность (жесткость) бетонной смеси |
см (с) |
НКЩ |
Наибольшая крупность щебня |
мм |
Ц, Щ, П, В |
Расход цемента, щебня (гравия), песка, воды |
кг/м3 |
Мкр |
Модуль крупности песка |
– |
А, А1 |
Коэффициенты качества заполнителей |
– |
В/Ц (Ц/В) |
Водоцементное (цементноводное) отношение |
– |
α |
Коэффициент раздвижки зерен |
– |
ρбс |
Средняя плотность уплотненной бетонной смеси |
кг/м3 |
R28, Rn |
Прочность бетона в возрасте 28 и n суток |
МПа; |
(кгс/см2) |
||
Впр, Ппр, |
Расход воды, песка и щебня в производственном |
кг/м3 |
Щпр |
составе |
|
к |
Масштабный коэффициент, учитывающий отли- |
– |
чие размеров ребра бетонного куба от эталонно- |
||
|
го (15 см) |
|
β |
Коэффициент выхода бетонной смеси |
– |
Приложение 2
Международная система единиц физических величин (СИ)
|
Единица |
Обозначе- |
Соотношение между |
|
Величина |
единицами СИ и единицами |
|||
|
измерения |
ние |
других систем |
|
|
|
|
||
Длина |
метр |
м |
1 м = 102 см =103 мм |
|
Масса |
килограмм |
кг |
1 кг = 103 г |
|
Время |
секунда |
с |
1 с = 2,78·104 ч; |
|
1ч = 3600 с |
||||
|
|
|
||
Термодинамическая |
Кельвин |
К |
1К = t °С+273,15 |
|
температура |
|
|
|
|
Площадь |
квадратный |
м2 |
1 м2 = 104 см2 = 10-4 га |
|
|
метр |
|
|
|
Объем |
кубический |
м3 |
1 м3 = 103 л |
|
|
метр |
|
|
|
|
килограмм |
кг/м3 |
1 кг/м3 = 103 г/см3 = 10-3 т/м3 |
|
Средняя плотность |
на кубический |
|||
|
метр |
|
|
|
Скорость |
метр |
м/с |
1 м/с = 3,6 км/ч |
|
в секунду |
||||
|
|
|
||
Сила (вес) |
Ньютон |
Н |
1 Н = 105 дин = 0,102 кг; |
|
9,81Н = 1 кгс |
||||
|
|
|
||
Давление |
Ньютон на |
|
1Н/м2 = 1Па = 1,02·105 |
|
квадратный |
Н/м2 |
кгс/см2; 1кгс/см2 = 9,8·104Па |
||
(механическое на- |
метр |
(Па) |
= 105Па = 0,1 МПа·1мм рт. |
|
пряжение) |
(Паскаль) |
|
ст. = 133,3 Па |
|
|
|
|||
Количество |
Джоуль |
Дж |
1Дж = 0,239 ккал; |
|
1Кал = 4,2 Дж; |
||||
теплоты |
||||
|
|
1 ккал = 4,2·103Дж |
||
Теплопроводность |
Ватт на метр |
Вт/(м·град) |
1 ккал/м·град = 1,163 |
|
градус |
Вт/м·град |
|||
|
|
|||
|
|
|
Приложение 3 |
Молекулярные массы химических элементов, входящих в состав строительных материалов
Алюминий |
26,98 |
Кальций |
40,08 |
Магний |
24,31 |
Водород |
1,01 |
Кислород |
16,00 |
Сера |
32,06 |
Железо |
55,85 |
Кремний |
28,09 |
Углерод |
12,01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Приложение 4 |
||
|
|
|
|
|
Технические требования к цементу |
Таблица П.4.1 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
Гаранти- |
Предел прочности, МПа (кгс/см2) |
||||||||||||||
|
Обозначение |
|
рованная |
при изгибе |
|
|
|
при сжатии |
|
||||||||||
|
цемента |
|
|
|
марка |
в возрасте, сут |
|
в возрасте, сут |
|
||||||||||
|
|
|
(ГОСТ 10178) |
3 |
|
|
28 |
|
|
3 |
|
|
28 |
|
|||||
|
|
|
|
|
300 |
|
− |
|
4,4 |
(45) |
|
− |
|
29,4 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(300) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
− |
|
5,4 |
(55) |
|
− |
|
39,2 |
|
||||
|
ПЦ-Д0, |
|
|
|
|
|
|
|
(400) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ПЦ-Д5, |
|
|
|
500 |
|
− |
|
5,9 |
(60) |
|
− |
|
49,0 |
|
||||
|
ПЦ-Д20, |
|
|
|
|
|
|
|
(500) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
ШПЦ |
|
|
|
550 |
|
− |
|
6,1 |
(62) |
|
− |
|
53,9 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(550) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
600 |
|
− |
|
6,4 |
(65) |
|
− |
|
58,8 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(600) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
400 |
|
3,9 (40) |
|
5,4 |
(55) |
|
24,5 |
|
|
39,2 |
|
|||
|
ПЦ-Д20-Б |
|
|
|
|
|
(250) |
|
(400) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
500 |
|
4,4 (45) |
|
5,9 |
(60) |
|
27,5 |
|
|
49,0 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(280) |
|
(500) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
ШПЦ-Б |
|
|
|
400 |
|
3,4 (35) |
|
5,4 |
(55) |
|
21,5 |
|
|
39,2 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
(220) |
|
(400) |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица П.4.2 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Класс |
Прочность на сжатие, МПа, в возрасте |
|
Начало |
|
Равномер- |
|||||||||||||
|
прочности |
|
|
|
|
|
|
28 сут |
|
|
схваты- |
|
ность изме- |
|
|||||
|
цемента |
2 сут, |
|
7 сут, |
|
|
|
|
|
|
|
вания, |
|
нения объема |
|
||||
|
(ГОСТ |
не менее |
не менее |
не менее |
|
не более |
|
|
мин, |
|
(расширение), |
|
|||||||
|
31108) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
не ранее |
|
мм, не более |
|
||
|
22,5Н |
|
– |
|
|
11 |
|
22,5 |
|
42,5 |
|
|
75 |
|
|
|
|
||
|
32,5Н |
|
– |
|
|
16 |
|
32,5 |
|
52,5 |
|
|
|
|
|
|
|||
|
32,5Б |
10 |
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
42,5Н |
10 |
|
|
– |
|
42,5 |
|
62,5 |
|
|
60 |
|
|
|||||
|
42,5Б |
20 |
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
52,5Н |
20 |
|
|
– |
|
52,5 |
|
|
– |
|
|
45 |
|
|
|
|
||
|
52,5Б |
30 |
|
|
– |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||