Назначение оптимальной смеси фракции щебня.



Оптимальное содержание фракций в смеси устанавливаем согласно табл. ГОСТ 26633-93 [1, табл. 2.1.16, с.81] и проверяем по дополнительным справочным данным. Решение оформляем в таблице:

 

Наибольшая

крупность

зерен,

Dmax, мм

Оцениваемые

значение

показателя

Содержание, % фракцией

Насыпная плотность смеси, кг/м3

от 5 до 10 мм свыше 10 до 20 мм свыше 20 до 40 мм

40

По ГОСТ 15…25 20…35 40…65 -
Оптимальные по справочным данным 15 25 60 1420

 

Оценка зернового состава отдельных фракций щебня

Сведения о частных остатках на контрольных ситах, полученные при рассеве в лаборатории отдельных фракций щебня (см. СЛИМ) и должны соответствовать требованиям, указанным в табл. ГОСТ 8267-93 [1, табл. 2.1.17, с.82].

Для оценки соответствия зернового состава фракций этим требованиям необходимо определить полные остатки на контрольных ситах с размерами отверстий равными максимальной (D) и минимальной (d) их крупности (отдельно для каждой фракции), а затем и для размеров зерен щебня , вычисленных по выражениям 0,5 (D+d) и 1,25D.

 

Фракция № 1 (5…10 мм), масса пробы щебня 10 кг

Остатки на ситах

Размеры отверстий сит мм

12,5 10 7,5 5 2,5
Частные, г 0 600 5400 4000 0
Частные, % 0 6,0 54,0 40,0 0
Полные, % 0 6,0 60,0 100,0 0

Фракция № 2 (10…20 мм), масса пробы щебня 10 кг

Остатки на ситах

Размеры отверстий сит мм

25 20 15 12,5 10 7,5
Частные, г 0 0 4600 3200 2200 0
Частные, % 0 0 46 32 22 0
Полные, % 0 0 46 78 100 0

 

Фракция № 3 (20…40 мм), масса пробы щебня 10 кг

Остатки на ситах

Размеры отверстий сит мм

50 40 30 25 20 15
Частные, г 0 300 4890 2540 2270 0
Частные, % 0 3 48,9 25,4 22,7 0
Полные, % 0 3 51,9 77,3 100 0

 

Показатели крупности фракций щебня

Показатель

Фракция

№1 №2 №3
Наибольшая крупность щебня D,мм 10 20 40
Наименьшая крупность щебня d,мм 5 10 20
0,5(D+d), мм 7,5 15 30
1,25D, мм 12,5 25 50

 

Сравнения с требованиями ГОСТ к щебню

 Полные остатки

на ситах, %

Размеры контрольных отверстий сит,

соответствующие

d 0,5(D+d) D 1,25D
Требования ГОСТ 90…100 30…60 до 10 до 0,5
Фактические:        
Для фракций № 1 100 60,0 12 0
Для фракций № 2 100 46,0 0 0
Для фракций № 3 100 51,9 3 0

 

Вывод: Все фракции щебня по зерновому составу соответствуют требованиям ГОСТ 8267-93.

Оценка качества и выбор мелкого заполнителя

Приняты следующие исходные данные из задания на КР:

- влажность w m: 8 % (песок «А»);

- влажность w m: 5 % (песок «Б»);

- содержание глинистых примесей: 0,8 % (песок «А»);

- содержание глинистых примесей: 0,7% (песок «Б»);

- содержание органических примесей: светлее эталона (песок «А», «Б»);

- плотность: r = 2570 кг/м3 (песок «А»);

- плотность: r = 2640 кг/м3 (песок «B»);

- насыпная плотность: r = 1480 кг/м3 (песок «А»);

- насыпная плотность: r = 1590 кг/м3 (песок «B»);

 

Оценка качества песка «А»

№ п/п Показатели качества Требуемое значение по ГОСТ 26633-91 И ГОСТ 8736-93 Фактическое значение Вывод
1 Содержание пылевидных и глинистых частиц 1) Не более 2% для песка крупного и средней крупности I класса [1, табл. 2.2.1, с.89], 2) Не более 2% [1, п. 3.11, с.89]   0,6%   Соотв. требов. ГОСТ
2 Содержание органических примесей Не темнее эталона Светлее эталона Соотв. требов. ГОСТ
3 Плотность 2000…2800 кг/м3 [1, п. 1.6.11, с.88]   2570 кг/м3 Соотв. требов. ГОСТ
4

Насыпная плотность

1480 кг/м3 -
5

Насыпная плотность при заданной влажности Ws=8%

1002 кг/м3 -
7

Содержание в песке зерен размером более 5 мм

2,35 % -

 


Оценка качества песка «Б»

№ п/п Показатели качества Требуемое значение по ГОСТ 26633-91 И ГОСТ 8736-93 Фактическое значение Вывод
1 Содержание пылевидных и глинистых частиц 1) Не более 2% для песка крупного и средней крупности I класса [1, табл. 2.2.1, с.89], 2) Не более 2% [1, п. 3.11, с.89]   2,5%   НЕ соотв. требов. ГОСТ
2 Содержание органических примесей Не темнее эталона Светлее эталона Соотв. требов. ГОСТ
3 Плотность 2000…2800 кг/м3 [1, п. 1.6.11, с.88]   2640 кг/м3 Соотв. требов. ГОСТ
4

Насыпная плотность

 1590 кг/м3   -
5

Насыпная плотность при заданной влажности Ws=5%

1020 кг/м3 -
6

Содержание в песке зерен размером более 5 мм

1,54 % -

 

Вывод:

Выбираем для применения в бетоне песок «А», как удовлетворяющий всем требованиям ГОСТ по качеству.

Оценка зернового состава мелкого заполнителя

Данные по зерновому составу песка взяты из дополнительных справочных материалов

 

Определение полных остатков на ситах пробы песка «А» массой 1 кг

Наименование показателя

Размеры отверстий сит, мм

Проход сквозь сито 0,14 мм

Раструска

2,5 1,25 0,63 0,315 0,16
Частные остатки, г 82 164 252 378 108 10 6
Частные остатки, % 8,2 16,4 25,2 37,8 10,8 1 0,6
Полные остатки, % 8,2 24,6 49,8 87,6 98,4 99,4 100

Зерновой состав песка «А» оцениваем согласно требованиям п. 4.3.2…4.3.4 ГОСТ 8736-93 [1, п. 4.3.2…4.3.4, с. 92], п. 1.6.12 3.10 ГОСТ 26633-91 [1, п. 1.6.12 и 3.10, с.91 и 93], «Руководства…» ВНИИГ [1, табл. 2.2.5 и рис. 2.3, с.93 и 94].

Расчет модуля крупности песка «А» Mf выполняем по формуле

 

 

Mf = (8,2+24,6+49,8+87,6+98,4)/100 = 2,686

Группу крупности песка «А» определяем в сравнении с требованиями табл. 1 табл. 2 ГОСТ 8736-93 [1, табл. 2.2.2-2.2.3, с.92]:

 

Определение группы крупности песка «А»

Наименование показателя

Значение показателя

Требуемое (для песка средней крупности) фактическое
Модуль крупности 2,5…3,0 2,686
Полный остаток на сите с сеткой № 0,63, % 45…65 49,8

Вывод:

Модуль крупности песка M f = 2, 686. Группа песка «А» по крупности – крупный.

Оценку зернового состава песка «A» производим по графику, построенному по данным таблицы с результатами расчета полных остатков, путем сравнения и допускаемой области для песков средней крупности, предназначенных для гидротехнического бетона [1, рис. 2.3, с. 94]. Кривая просеивания не полностью принадлежит области 2 на графике. Имеет место недостаток крупных фракций 0,315…0,63 мм и 1.25…5,0 мм [1, табл. 2.2.5, с. 93].


Полные

остатки, %

         
10            
20            
30            
40            
50            
60            
70            
80            
90            
100            

0,16 0,315 0,63 1,25 2,5 5,0

 

Сравнение кривой просеивания песка «A» с допускаемой областью зернового состава мелкого заполнителя для гидротехнического бетона:

1 – допускаемая область для крупного песка;

2 – допускаемая область для среднего песка;

3 – допускаемая область для мелкого песка.

Вывод: зерновой состав песка «А» не соответствует требованиям для песков средней крупности, предназначенных для гидротехнического бетона. Требуется обогащение песка крупными фракциями 0,315…0,63 мм и 1.25…5,0 мм.

Выбор цемента.

Приняты следующие исходные данные из задания на КР:

- нормируемая маркой бетона по морозостойкости: F100:

- нормируемая маркой бетона по водонепроницаемости: W6

- ограничение водоцементного отношения (Мw/Мс)мах= 0,56

А Выбор вида и марки цемента с учетом вида бетона.

В соответствии с таблицей Приложение 6 к СНиП 3.03.01-87 [1,табл.2,3.2,с.100…102], а также табл.1 «Рекомендаций по подбору составов тяжелых и мелкозернистых бетонов » [1,табл.2.3.3,с. 103] предварительно выбираем следующие рекомендуемые и допускаемые виды и марки цементов для бетона класса В40 и конструкций, подвергающихся систематическому попеременному замораживанию и оттаиванию:

- портландцемент марки ПЦ 550 – рекомендуемая марка:

- портландцемент марки ПЦ 550 – допускаемая марка.

Выбор вида цемента с учетом агрессивного воздействия среды.

Оценка степени агрессивности среды для бетона назначенной марки по водонепроницаемости W6 и выводы по ее результатам в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11-85 представлены в таблице.

 

Оценка агрессивности воды-среды

№ п/п

Показатель агрессивности

Ед. изм. Содержание (по п. 3 Задания на КР) Допускаемый уровень Степень агрессивности среды  
1

Бикарбонатная щелочность

мг-экв/л 149 Более 1,05 [1, табл. 2.3.5, с. 107] Неагрессивная
2

Водородный показатель

- 9,7 более 6,5 Неагрессивная
3

Агрессивная углекислота

мг/л 69 Свыше 10 до 40 Слабоагрессивная

Для обеспечения коррозионной стойкости бетона повышаем требования к его водонепроницаемости: назначаем марку W6. Теперь снова оцениваем агрессивность среды по показателю агрессивной углекислоты.

3

Агрессивная углекислота мг/л 69 Менее 40 Неагрессивная

4

Магнезиальные соли в пересчете на ион   мг/л   745   Менее 2000 Неагрессивная

5

Аммонийные соли в пересчете на ион   мг/л   20   Менее 500 Неагрессивная

6

Сульфаты в пересчете на ион: Для бетона на портландцементе   мг/л   312 При бикарбонатной щелочи более 6,0 с учетом применения к табл. 2.3.6 допускаемый уровень должен быть не более 1000*1,3=1300 [1, табл. 2.3.6, с 108] Неагрессивная

7

Хлориды в пересчете на ион мг/л 139 до 500 Неагрессивная
             

 

Выводы:

1) Нормируемая марка по водонепроницаемости повышена с W4 до W6 для обеспечения стойкости бетона к агрессивному воздействию среды;

2) Нормируемая марка по водонепроницаемости повысилась, поэтому ограничение водоцементного отношения в зависимости от плотности бетона составляет (Mw/Mc) = 0,55 [1, табл. 1.3.2, с. 45] Однако итоговое значение не изменилось и осталось равным (Mw/Mc) = 0,56 ( в сравнении с выводом п. 1.3.1 пояснительной записки);

3) выбираем для бетона портландцемент, так как вода-среда неагрессивная к бетону на портландцементе.

Выбор марки цемента с учетом получения нормируемой прочности в промежуточном возрасте

Приняты следующие исходные данные из задания на КР:

- требуемая прочность бетона в проектном возрасте: Rd = 39,7 МПа;

- средний уровень прочности бетона в проектном возрасте: R m u = 42,5 МПа;

- средний уровень прочности бетона в промежуточном возрасте 7 суток: R m u, 7 = 52МПа;

- температура воды, контактирующей с гидротехническим сооружением: t = + 11°С

Ожидаемая прочность бетона на цементах ПЦ500 и ПЦ550 в возрасте 7 суток

при t = +11°C достигает 52 % от нормируемой прочности в проектном возрасте R mu, 28 [1, табл. 2.3.9, с.110], что составляет

R3 = 0,35 *42,5 = 14,87 МПа.

Это ниже, чем требуемое значение предела прочности в промежуточном возрасте.

DR = (14,87– 42,5) * 100% / 42,5 = - 65,01%

Вывод:

Данный цемент позволяет обеспечить требуемую прочность в промежуточном возрасте. Поэтому, используя положение п. 2.1.3.А, выбираем рекомендуемый цемент ПЦ550 с учетом необходимости проведения мероприятий по ускорению твердения бетона.

Выбор добавок для бетона.

Выбор воздухововлекающей добавки.

В соответствии с выводами п. 1.3.3 пояснительной записки в бетоне необходимо обеспечить содержание вовлеченного воздуха Va = 3 %.

Из таблицы 2 Приложения 1 ГОСТ 24211-91 выбираем воздухововлекающую добавку ЩСПК [1, табл. 2.4.2, с. 124]. Предварительно назначаем рекомендуемую дозировку добавки φz ,a = 0,25 % (от расхода цемента по маме в расчете на сухое вещество) [1, табл. 2.4.6, с. 131].

Выбор пластифицирующей добавки

В соответствии с выводами п. 1.3.2 пояснительной записки максимальный расход цемента M c, max = 376,7 кг/м назначен с учетом применения пластифицирующей добавки.

Из таблицы 2.4.2 выбираем ЛСТМ-2 [1, табл. 2.4.2, с. 124].

Добавка ЛСТМ-2 обеспечивает повышение подвижности от 2…4 см до 10…15 см [1, табл. 2.4.5, с. 130]. Предварительно назначаем рекомендуемую для портландцемента дозировку добавки jz, pl = 0,2 % от расхода цемента по массе в расчете на сухое вещество [1, табл. 2.4.6, с. 131].

Выбор мероприятий по ускорению твердения бетона

Приняты следующие исходные данные из задания на КР:

- требуемая прочность бетона в проектном возрасте: Rd = 39,7 МПа;

- средний уровень прочности бетона в проектном возрасте: R m u = 42,5 МПа;

- средний уровень прочности бетона в промежуточном возрасте 7 суток:R m u, 3 = 42,5 МПа;

Ожидаемая прочность бетона на цементе ПЦ550 в возрасте 7 суток при t = +11°C достигает 52% от нормируемой прочности в проектном возрасте R m u, 28 [1, табл. 2.3.9, с.110], что составляет R3 = 15,32 МПа.

 


Дата добавления: 2019-09-02; просмотров: 45;