BÀI tập CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG XIMĂNG II Đại học xây dựng

BÀI TẬP CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG XIMĂNG II Bài 1. Xác định hệ số sản lượng ( β ) của HHBT và tính lượng dùng VL cho một mẻ trộn , thể tích HHBT của mẻ trộn đó khi máy trộn có dung tích nạp liệu Vm = 500 lít . Cấp phối theo khối lượng là 1 : 2 :4 ( 0,5 ) và X = 320 kgm3 ; khối lượng thể tích tự nhiên của các VL khô tương ứng là : ρvX = 1,3 , ρvC = 1,55 , ρvD = 1,5 kgm3 . Hãy hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn khi độ ẩm của cát là 6% và của đá là 1,5% . Bài làm Hệ số sản lượng β : V V V V β oX oC oD b    Trong đó : Vb : thể tích hỗn hợp bê tông sau khi nhào trộn VoX : thể tích tự nhiên của ximăng VoC : thể tích tự nhiên của cát VoD : thể tích tự nhiên của đá Hay D ρ C ρ X ρ 1000 β d v c v x v    Trong đó : X , C , D : lượng ximăng , cát , đá dùng cho 1 m3 bê tông . ρ x v , ρ c v , ρ d v : khối lượng thể tích tự nhiên của ximăng ,cát , đá . Theo bài ra ta có : 1 : 2 : 5 ( 0,5 ) = 1: ) N X : ( D X : C X và X = 320 kg m3 Vậy lượng dùng vật liệu cho 1 m3 bê tông là : X = 320 kg . C = 2X = 2.320 = 640 kg D = 5X = 4.320 = 1280 kg N = 0,5X = 0,5.320 = 160 lít  0,66 1,5 1280 1,55 640 1,3 320 1000 β     Tính lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn : 320 105,6(kg) 1000 0,66.500 X 1000 βV Xo  m   640 211,2(kg) 1000 0,66.500 C 1000 βV Co  m   160 52,8(kg) 1000 0,66.500 N 1000 βV No  m   1280 422,4(kg) 1000 0,66.500 D 1000 βV Do  m   Hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn khi độ ẩm của cát là 6% của đá là 1,5% :Gọi khối lượng cát , đá , nước cho một mẻ trộn là : C1, D1 , N1 ( vì lượng ximăng không phải thay đổi không cần phải tính giữ nguyên ) . Ta có : C1 – C 100 6 1 = Co  224,7 100 6 1 211,2 100 6 1 C C1 o      ( kg ) D1 – D 100 1,5 1 = Do  428,8 100 1,5 1 422,4 100 1,5 1 D D1 o      ( kg ) 428,8 32,9 100 1,5 224,7 100 6 52,8 100 1,5 100 6 N1  N o  C1 D1     lít Vậy sau khi hiệu chỉnh lượng dùng cát , đá , ximăng , nước lần lượt là : 224,7 , 428,8 , 105,6 (kg) 32,9 lít . Bài 2 . Lượng dùng VL cho 1 m3 HHBT xỉ , kgm3 : X = 260 ; cát xỉ Cx= 405 ; dăm xỉ D x= 720 và N= 220 . Khối lượng thể tích tự nhiên của các loại VL trên là : ρvX = 1300 ; ρvCx =900 ρvDx = 760kgm3 . Xác định hệ số sản lượng β của HHBT xỉ , tính chi phí VL cho một mẻ trộn khi dùng máy trộn có dung tích nạp liệu Vm = 1000 lít và hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn khi độ ẩm của cát xỉ là 6% và của dăm xỉ là 4% . Bài làm Hệ số sản lượng β : V V V V β oX oC oD b    Trong đó : Vb : thể tích hỗn hợp bê tông sau khi nhào trộn VoX : thể tích tự nhiên của ximăng VoC : thể tích tự nhiên của cát VoD : thể tích tự nhiên của đá Hay D ρ C ρ X ρ 1000 β d v c v x v    Trong đó : X , C , D : lượng ximăng , cát , đá dùng cho 1 m3 bê tông . ρ x v , ρ c v , ρ d v : khối lượng thể tích tự nhiên của ximăng ,cát , đá . 0,626 0,76 720 0,9 405 1,3 260 1000 β      Tính lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn :260 162,76(kg) 1000 0,626.1000 X 1000 βV Xo  m   405 253,53(kg) 1000 0,626.1000 C 1000 βV Co  m x 220 137,72(kg) 1000 0,626.1000 N 1000 βV No  m   720 450,72(kg) 1000 0,626.1000 D 1000 βV Do m x  Hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn khi độ ẩm của cát là 6% của đá là 1,5% : Gọi khối lượng cát , đá , nước cho một mẻ trộn là : C1, D1 , N1 ( vì lượng ximăng không phải thay đổi không cần phải tính giữ nguyên ) . Ta có : C1 – C 100 6 1 = Co  269,7 100 6 1 253,53 100 6 1 C C1 o      ( kg ) D1 – D 100 1,5 1 = Do  469,5 100 4 1 450,72 100 1,5 1 D D1 o      ( kg ) 469,5 102,76 100 4 269,7 100 6 137,72 100 4 100 6 N1  N o  C1  D1     lít Vậy sau khi hiệu chỉnh lượng dùng cát , đá , ximăng , nước lần lượt là : 269,9 , 469,5 , 162,76 (kg) 102,76 lít . Bài 3. Tính nhiệt độ HHBT ( thb ) đạt được do trộn ximăng có nhiệt độ tx = 25 0C ; cát tc = 300C ; dăm td = 280C và nước có tn = 230C . Tăng nhiệt độ do nhận nhiệt từ môi trường trong quá trình trộn HHBT là  t = 1,50C . Lượng dùng VL cho 1 m3 HHBT , kg là : X =350 ; C = 600 ; Đx = 1250 và N = 175 . Cần phải làm nguội nước trộn đến nhiệt độ nào để HHBT sau khi trộn ( với các điều kiện như trên ) có nhiệt độ không quá 220C . Hãy xác định nhiệt dung riêng của HHBT nói trên . Nhiệt dung riêng của các VL khô là 0,2 Kcal kg.0C . Bài làm Nhiệt dung riêng của HHBT là : C = 0,259 350 600 1250 175 350.0,2 600.0,2 1250.0.2 175 m m m m m .C m .C m .C m .C x c d n x x c c d d n n               ( Kcal kg.0C ) Nhiệt độ HHBT ( thb ) đạt được sau khi trộn là : thb = (350 600 1250 175).0,259 25.350.0,2 30.600.0,2 28.1250.0, 2 23.175.1 (m m m m ).C t .m .C t .m .C t .m .C t .m .C x c d n x x x c c c d d d n n n              = 26,62 ( 0C ) Do trong quá trình trộn nhiệt độ tăng lên trong quá trình trộn là 1,50C lên nhiệt độ hỗn hợp bêtông là : thb = 26,62 + 1,5 = 28,12 ( 0C ) . Gọi nhiệt độ của nước cần làm nguội để là tnn để HHBT sau khi trộn không quá 220C : Ta có : tnn  ((22 1,5)( mx  mc  md  mn).C tx.mx.Cx  tc.mc.Cc  td.md.Cd)(mn.Cn) =((221,5)(350+600+1250+175).0,259 – 350.25.0,230.600.0,228.1250.0,2)(175.1 ) = 1,486 ( 0C ) Bài 4 . Xác định khả năng tăng năng suất giờ của máy trộn HHBT có dung tích nạp liệu Vm = 1200 l nếu chuyển từ chế tạo HHBT ít lưu động sang lưu động . Lúc này thời gian nạp liệugiữ nguyên τ n = 15s , thời gian trộn ( τ t ) giảm từ 120s xuống 90s và thời gian dỡ tải ( τ d ) giảm từ 40s xuống 30s , β = 0,67 . Bài làm Trong một mẻ trộn số lượng bê tông trộn được là : V = Vm .β = 1200 . 0,67 = 804 ( lít ) Thời gian trộn của một mẻ trộn trước khi tăng năng suất là : T1 = τ n + τ t + τ d = 15 + 120 + 40 = 175 ( s ) Thời gian trộn của một mẻ trộn sau khi tăng năng suất là : T2 = τ n + τ t + τ d = 15 + 90 + 30 = 135 ( s ) Số mẻ trộn trong một giờ trước khi tăng năng suất : n1 = 20,57 175 3600  ( mẻ ) Số mẻ trộn trong một giờ trước khi tăng năng suất : n2 = 26,67 135 3600  ( mẻ ) Năng suất của một giờ trộn trước khi tăng năng suất : V1 = 20,57 . 804 = 16538,28 ( lít ) Năng suất của một giờ trộn sau khi tăng năng suất : V2 = 26,67 . 804 = 21442,68 ( lít ) Khả năng tăng năng suất trong một giờ : 100% 29,655% 16538 ,28 21442 ,68 16538 ,28   Bài 5 . Một HHBT có lượng dùng VL kgm3 là : X =350 , N = 200 ; phụ gia tổ hợp gồm bã rượu sunfít SĐB 0,2% và CaCl2 – 1,5% khối lượng ximăng . Phụ gia tổ hợp này được chuẩn bị từ dung dịch SĐB – 25% (tỷ trọng ρs = 1,14 ) và dung dịch CaCl2 – 33% ( tỷ trọng ρCaCl2 = 1.315 ). HHBT được chế tạo trong máy trộn có dung tích Vm = 1200 lít ; β = 0,67 . Hãy xác định lượng dùng ximăng , nước , phụ gia tổ hợp ( theo khối lượng và theo thể tích ) cho một mẻ trộn ; đồng thời cho biết tỷ trọng và nồng độ của phụ gia tổ hợp . Bài làm Lượng dùng ximăng cho một mẻ trộn : X o = 350 281,4 1000 0,67.1200 X 1000 βVm   ( kg ) Lượng dùng nước cho một mẻ trộn : 200 160,8 1000 0,67.1200 N 1000 βV No  m   ( kg ) Lượng dùng bã rượu sunfít SĐB cho một mẻ trộn : SĐB = 281,4 0,5628 100 0,2  ( kg ) Lượng dùng CaCl2 cho một mẻ trộn : 281,4 4,221 100 1,5  ( kg ) Lượng dùng dung dịch SĐB ( 25% ) : 25 100 SĐB = 0,5628 2,2512 25 100  ( kg ) Lượng dùng dung dịch CaCl2 ( 33% ) : 4,221 12,7909 33 100  ( kg )Vậy lượng dùng tổ hợp phụ gia là : 2,2512 + 12,7909 = 15,0421 ( kg ) Thể tích tổ hợp phụ gia là : 11,7 1,315 12,7909 1,14 2,2512   ( lít ) Tỷ trọng phụ gia tổ hợp : 1,286 11,7 15,0421  ( kg lít ) Nồng độ của phụ gia tổ hợp : 100% 43,03% 15,0421 4,221 2,2512   Bài 6 . Tìm lượng bột vôi sống 80% CaO để tạo nên dung dịch không gây ăn mòn cốt thép ( pH ≥ 11,8 ) . Bài làm Phương trình phản ứng : CaO + H2O = Ca(OH)2 Ca(OH)2 = Ca2+ + 2.OHTính cho một lít dung dịch : Theo công thức ta có : pH  lg( H+ )  H+  10pH = 1011,8 ( mol l ) Ta có OH . H+ = 1014  OH  1014 1011,8 = 0,00631 ( mol l ) Vậy số mol cần trong một lít dung dịch là :  nCaO = n Ca(OH)2 ≥ 0,00631 2 = 0,003155 ( mol ) Khối lượng CaO là : 0,003155 . 56 = 0,17668 ( g ) Vậy lượng dùng bột vôi cho một lít dung dịch ( không kể khi tôi làm mất nước ) để tạo dung dịch không gây ăn mòn cốt thép : M = 0,17668 0,22085 80 100  ( gam ) Bài 7 . Xác định chiều dài cắt ( lc ) và nhiệt độ đốt nóng ( td ) để căng cốt thép bằng điện cho thanh cốt thép (  18AIV ) có khoảng cách giữa các bề mặt tựa neo là 6400 mm ; đoạn cốt thép cần để tạo mũ neo ở mỗi đầu thanh là 21 mm . Ứng suất thiết kế trong cốt thép là 4000 daN cm 2 , sai lệch ứng suất cho phép giới hạn là 800 daNcm2 ; tổng biến dạng của neo và khuôn là 2 mm , hệ số kể đến độ đàn hồi dẻo của cốt thép là 1,2 . Hệ số dãn nhiệt của cốt thép là 14,2.106 0C . Thanh cốt thép được đốt nóng trên thiết bị có khoảng cách giữa các cặp điện cực là 5900 mm khi nhiệt độ xung quanh là 250C ( Ea = 2.106daNcm3 ) . Bài làm Chiều dài chuẩn bị cắt là : lc  lo  2.a Δl Trong đó : l o : khoảng cách giữa các bề mặt tựa neo là 6400 mm . a : đoạn cốt thép cần để tạo mũ neo ở mỗi đầu thanh là 21 mm . Δl  Δl0 Δln Δlk Δln : biến dạng do neo dưới tác dụng của lực căng cốt thép . Δlk : biến dạng do khuôn dưới tác dụng của lực căng cốt thép . Δln +Δlk : tổng biến dạng của neo và khuôn là 2 mm .Δlo : độ giãn dài khi căng với ứng suất σo +p = 4000+800 = 4800 daNcm2 .l E K.(σ P) Δl o a o o   Trong đó : K : hệ số kể đến độ đàn hồi dẻo của cốt thép 1,2 . E a = 2.106 daNcm2 .6400 18,432(mm) 2.10 1,2.4800 Δl  o  6   Δl = 18,432 + 2 = 20,432 ( mm )  lc = 6400 +2.21 – 20,432 = 6421,568 ( mm ) Nhiệt độ đốt nóng td : t l .α Δl t ε α t t t ε α Δt mt dn d   d  mt  d   mt   Trong đó : ldn : khoảng cách giữa các điện cực đốt nóng 5900 mm . Δld : độ dãn dài cần đốt nóng của cốt thép Δld  Δl  Ct Ct : độ giãn dài công nghệ cần phải thêm để đặt cốt thép vào khuôn ( Ct = 6 ÷ 12 mm ) lấy Ct = 9 mm .  Δld  20,432  9  29,432(mm) tmt = 25oC , α = 14,2.106oC 25 376,3 5900.14,2.10 29,432 6      td oC Bài 8 . Tính lực kéo do kích căng CT thanh tạo nên trong hai trường hợp : a – xilanh 1 (H.1) cố định , cần 3 với cặp 4 kẹp thanh CT di chuyển cùng với pittông 2 , Phản lực của CT căng được truyền cho trụ tựa 5 ; b – xilanh được gắn cặp với đai ốc để kẹp thanh CT di chuyển , còn cần pittông được liên kết vào trục tựa kiểu chạc chữ thập . Biết đường kính của xilanh D = 110 mm , của cần pittông d = 40 mm và áp lực làm việc của dầu trong xilanh p = 40Mpa . Bài 9 . Tính đường kính xilanh Da ( Dk ) của kích để căng bó CT sợi ( H.2 ) và đường kính pittông D3 ( Dpt ) để đóng nút neo khi kẹp các sợi CT căng trong ống hình côn ( trong phương pháp chế tạo dầm cầu BTCT ứng suất trước căng sau ) . Bó CT gồm 12 sợi ø – B – II (ứng suất tính toán 1,1.σ o = 900Nmm2 và lực đóng nút bằng 68% lực kéo của kích khi áp lực làm việc của dầu trong xilanh p = 40 Nmm2 . Bài 10 . Xác định các thông số cơ bản của bàn rung hai dãy CM.868 gồm 8 khối rung tiêu chuẩn ( tổng mômen động k, lực gây chấn động P và biên độ A ) . Tần số dao động n =3000 vphút , tải trong bàn rung Po = 8T , mômen động của mỗi khối rung : a – k1 =45 ; b k2 = 60 daN.cm . Tính biên độ dao động nếu dùng bàn rung này tạo hình tấm mái nhà công nghiệp kích thước 3 × 6 m từ HHBT cứng ( Vm 1m3 ) trong khuôn thép ( khối lượng Pm + Pk = 4,4 T ) với gia tải quán tính áp lực pgt = 0,001 Mpa . Bài 11 . Tính các tốc độ quay li tâm để tạo hình ống dẫn nước BTCT đường kính trong 500 mm , bề dầy thành ống 50 mm khi yêu cầu áp lực nén lên HHBT là P ≥ 1 daNcm2 . Bài 12 . Cột điện hình trụ rỗng băng BTCT có đường kính ngoài 560 mm , bề dầy thành trụ 40 mm được tạo hình theo phương pháp quay li tâm , vận tốc quay khuôn : 80 ; 150 ; 300 và 400 vphút . Xác định tốc độ quay nhỏ nhất cho phép và các trị số áp lực ép lên HHBT .Bài 13. Tần số dao động của đầm rung giảm từ n1 = 500 vph xuống 3000 vph , biên độ dao động ban đầu A1 = 0,3 mm . Cần phải thay đổi biên độ dao động như thế nào để giữ nguyên mức độ lèn chặt HHBT như ban đầu . Bài 14 . Xác định thời gian chấn động để đảm bảo mức độ lèn chặt HHBT với ĐC = 60s ( nhớt kế kĩ thuật ) như nhau trong hai trường hợp : a chấn động với biên độ và tần số chuẩn ( A1 = 0,35 mm ; n1= 3000 vph ) ; bvới A2 = 0,3 mm ; n2 = 4500 vph . Bài 15 . Tính áp lực lèn chặt lớn nhất đạt được trong bề dày sản phẩm tạo hình trên bàn rung ( A = 0,3 mm , n = 3000 vph ) với gia tải áp lực pgt = 0,1 daNcm2 . Sản phẩm có bề dày ( cao ) h =22 cm , dùng HHBT cứng vừa có KLTT mv = 2400 kg m3 .