Bài tập THIẾT kế THÀNH PHẦN bê TÔNG CƯỜNG độ CAO và bê TÔNG ASPHALT có đáp án

13 5.7K 14
Bài tập THIẾT kế THÀNH PHẦN bê TÔNG CƯỜNG độ CAO và bê TÔNG ASPHALT có đáp án

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Bài tập THIẾT kế THÀNH PHẦN, bê TÔNG CƯỜNG độ CAO, và bê TÔNG ASPHALT, có đáp án

Bài tập: THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO VÀ BÊ TÔNG ASPHALT CÓ ĐÁP ÁN. Giảng viên phụ trách TS. Nguyễn Thanh Sang 1. Anh (chị) tính toán thành phần bê tông có cường độ chịu nén đặc trưng fc’= 70 MPa Với số liệu sau: + Đá dăm có khối lượng riêng ρ đ = 2,65 g/cm3; khối lượng thể tích đá đầm chặt trạng thái khô ρ đđc = 1,61 g/cm3; độ hấp thụ nước 0,5%; độ ẩm 1,5%. + Cát có: M k = 2,8; khối lượng riêng ρ c = 2,65 g/cm3; khối lượng thể tích đá đầm chặt trạng thái khô ρ cđc = 1,64 g/cm3; độ hấp thụ nước 0,5%; độ ẩm 1,5%. + Có sử dụng phụ gia giảm nước mức độ cao (HRWR) phụ gia khoáng (muội silic). (Sinh viên sử dụng bảng tra cần thiết-Bản tiêu chuẩn ACI-Tiếng Anh) BÀI LÀM Bước 1: Lựa chọn độ sụt cường độ yêu cầu. * Cường độ yêu cầu để thiết kế. - Vì không xác định độ lệch chuẩn nê cường độ yêu cầu tính theo công thức: f cr' = 1,1. f cr' + 4,8MPa * Độ sụt. = 1,1.70 + 4,8 = 81,8 Mpa - Bê tông sử dụng phụ gia giảm nước cao, ta chọn độ sụt trước cho phụ gia giảm nước 3,5 cm. Bước 2: Lựa chọn cỡ hạt lớn danh định cốt liệu. Ta có f cr' = 81,8MPa > 62 Mpa Theo Bảng trang 17 TCVN 8819- 2013, kiến nghị cỡ hạt lớn danh định cốt liệu 11 mm. Bước 3: Lựa chọn tối ưu lượng cốt liệu thô. Từ cỡ hạt lớn danh định tra Bảng trang 18 TCVN8819- 2013, ta có: Thể tích cốt liệu thô trạng thái lèn chặt VCA = 0,655 m3 Khối lượng cốt liệu thô trạng thái khô tính cho 1m3 hỗn hợp bê tông tính theo công thức: D = ρ ddc .VCA = 1,61.0,655 = 1,055 (Tấn) Bước 4: Tính toán lượng nước không khí. - Giả thiết chọn N = 145 (lít) - Theo Bảng trang 18 TCVN xxxx 2013, ta có: Hàm lượng khí vào Vkk = 2,25 % Bước 5: Lựa chọn tỉ lệ N/CKD. f cr' = 81,8MPa Từ Bảng trang 20 TCVN 8819- 2013, Với (Cường độ trung bình yêu cầu 28 ngày); Cỡ hạt lớn danh định cốt liệu 11 mm, ta có: N/CKD = 0,270 Bước 6: Tính toán hàm lượng vật liệu chất kết dính. CKD = N 145 = = 537, N / CKD 0, 270 Kg Bước 7: Lựa chọn thành phần hỗn hợp sở không sử dụng vật liệu chất kết dính khác xi măng. X = CKD = 537,0 Kg VaX + VN + VaC + VaD + VKK = 1000   X D C =  1000 − −N− − VKK ÷.ρC ρX ρD   Vkk – Thể tích không khí bê tông, Vkk = 2,25 % ρc ρx = 2,65 g/cm3 = 3,15 g/cm3 537 1055 2, 25   C = 1000 − − 145 − − .2, 65 3,15 2, 65 100 ÷   ⇒ = 759 Kg Bước 8: Xác định hỗn hợp đồng dạng sử dụng muội Silic (SF). TT Hỗn hợp Tỉ lệ thay % CKD Hỗn hợp 0% X SF N Đ C Khối lượng đơn vị bê tông 537,0 0,00 145 1055 759, Kg sở Hỗn hợp đồng dạng 8% 494,04 42,9 145 1055 747, Kg Hỗn hợp đồng dạng 10 % 483,3 53,7 145 1055 744, Kg Hỗn hợp đồng dạng 12 % 472,56 64,4 145 1055 742, Kg   X SF D C =  1000 − − −N− − VKK ÷.ρC ρ X ρ SF ρD   ρ SF = 2,4 g/cm3 Bước 9: Chuẩn bị mẻ trộn thử phòng thí nghiệm. Bước 10: Tiến hành thí nghiệm mẻ trộn hỗn hợp bê tông thực tế. Bước 11: Điều chỉnh thành phần mẻ trộn thử. Bước 12: Lựa chọn tỉ lệ pha trộn tối ưu. 2. Anh (chị) tính toán thành phần bê tông có cường độ chịu nén đặc trưng fc’=60MPa Với số liệu sau: + Đá dăm có khối lượng riêng ρ đ = 2,68 g/cm3; khối lượng thể tích đá đầm chặt trạng thái khô ρ đđc = 1,62 g/cm3; độ hấp thụ nước 0,7%; độ ẩm 1,2%. + Cát có: M k = 2,9; khối lượng riêng ρ c = 2,65 g/cm3; khối lượng thể tích đá đầm chặt trạng thái khô ρ cđc = 1,62 g/cm3; độ hấp thụ nước 1,0%; độ ẩm 1,5%. + Có sử dụng phụ gia giảm nước mức độ cao (HRWR) phụ gia khoáng (tro bay) (Sinh viên sử dụng bảng tra cần thiết-Bản tiêu chuẩn ACI-Tiếng Anh) BÀI LÀM Bước 1: Lựa chọn độ sụt cường độ yêu cầu. * Cường độ yêu cầu để thiết kế. - Vì không xác định độ lệch chuẩn nê cường độ yêu cầu tính theo công thức: f cr' = 1,1. f cr' + 4,8MPa = 1,1.60 + 4,8 = 70,8 Mpa * Độ sụt. - Bê tông sử dụng phụ gia giảm nước cao, ta chọn độ sụt trước cho phụ gia giảm nước 3,5 cm. Bước 2: Lựa chọn cỡ hạt lớn danh định cốt liệu. Ta có f cr' = 81,8MPa > 62 Mpa Theo Bảng trang 17 TCVN xxxx 2013, kiến nghị cỡ hạt lớn danh định cốt liệu 11 mm. Bước 3: Lựa chọn tối ưu lượng cốt liệu thô. Từ cỡ hạt lớn danh định tra Bảng trang 18 TCVN xxxx 2013, ta có: Thể tích cốt liệu thô trạng thái lèn chặt VCA = 0,655 m3 Khối lượng cốt liệu thô trạng thái khô tính cho 1m3 hỗn hợp bê tông tính theo công thức: D = ρ ddc .VCA = 1,62.0,655 = 1,061 (Tấn) Bước 4: Tính toán lượng nước không khí. N = NBảng + NĐiều chỉnh NBảng = 179,5 (lít) NĐiều chỉnh = (V-35).4,72 (lít)  ρ   1, 62  V =  − cdc ÷.100% =  − ÷.100% ρc   2, 65   ⇒ ⇒ = 38,87 % ≠ 35% NĐiều chỉnh = (38,87 – 35).4,72 = 18,27 (l/m3) N = 179,5 + 18,27 = 197,77 (lít) - Theo Bảng trang 18 TCVN xxxx 2013, ta có: Hàm lượng khí vào Vkk = 2,25 % Bước 5: Lựa chọn tỉ lệ N/CKD. f cr' = 70,8 MPa Từ Bảng 7-1 trang 20 TCVN xxxx 2013, Với (Cường độ trung bình yêu cầu 28 ngày); Cỡ hạt lớn danh định cốt liệu 11 mm, ta có: N/CKD = 0,3173 Bước 6: Tính toán hàm lượng vật liệu chất kết dính. CKD = N 197, 77 = = 623,3 N / CKD 0,3173 Kg Bước 7: Lựa chọn thành phần hỗn hợp sở không sử dụng vật liệu chất kết dính khác xi măng. X = CKD = 623,3 Kg VaX + VN + VaC + VaD + VKK = 1000   X D C =  1000 − −N− − VKK ÷.ρC ρX ρD   Vkk – Thể tích không khí bê tông, Vkk = 2,25 % ρc ρx = 2,65 g/cm3 = 3,15 g/cm3 623,3 1061 2, 25   C =  1000 − − 197, 77 − − .2, 65 3,15 2, 68 100 ÷   ⇒ = 552,36 Kg Bước 8: Xác định hỗn hợp đồng dạng sử dụng muội Silic (SF). TT Tỉ lệ Hỗn hợp thay % CKD X FA N Đ C Khối lượng đơn vị bê tông Hỗn hợp sở 0% 623,30 0,00 197,77 1061 552,36 Kg Hỗn hợp đồng dạng 15 % 529,80 93,50 197,77 1061 527,78 Kg Hỗn hợp đồng dạng 20 % 498,64 124,66 197,77 1061 519,59 Kg Hỗn hợp đồng dạng 25 % 467,47 155,83 197,77 1061 511,40 Kg   X FA D C =  1000 − − −N− − VKK ÷.ρC ρ X ρ SF ρD   ρ FA = 2,4 g/cm3 Bước 9: Chuẩn bị mẻ trộn thử phòng thí nghiệm. Bước 10: Tiến hành thí nghiệm mẻ trộn hỗn hợp bê tông thực tế. Bước 11: Điều chỉnh thành phần mẻ trộn thử. Bước 12: Lựa chọn tỉ lệ pha trộn tối ưu. 3. Người ta cần trộn bê tông có cường độ cao cho cột trông ba tầng đầu văn ph vòng 28 ngày. Vì khoảng trống gia cố tăng cứng thép cột gần nên cố 3/4" ( 19.05 mm). Cát tự nhiên đáp ứng tiêu chuẩn ASTM C33 sẻ sữ dụng có đặc t thể tích sở trọng lượng sấy khô BSGdry = 2.59; mức độ hấp thụ cỏ sở trọng lượng làm khô DRUW= 103 lb/ft3(16.18 kN/m3). Một chất HRWR môt hỗn hợp làm chậm cũ f'c = 61.2 Mpa Cát: FM = 2.9 BSGdry = 2.59 DRUW = 1650 kg/m3 BÀI LÀM Bước 1: Chọn độ sụt cường độ bê tông yêu cầu Vì chất HRWR sử dụng nên bê tông thiết kế sở độ sụt có kích thước 2. Do sản xuất bê tông trộn sẵn trước kinh nghiệm bê tông cường độ cao nên lựa c phòng thí nghiệm. Cường độ trung bình yêu cầu cho việc lựa chọn tỉ lệ bê tông là: 78.8 Bước 2: Chọn kích thước tối đa cốt liệu f cr' = f c' + 9.7 = 0.9 Chọn đá vôi có nghiền có kích thứơc tối đa theo hướng dẫn bảng 1.1 12.7 mm. C BSGdry = 2.76 Abs = 0.7 % DRUW = 1618 kg/m3 Bước 3: Chọn hàm lượng cốt liệu thô tối ưu Hàm lượng cốt liệu thô tối ưu lựa chọn từ bảng 1.2 0.68 đơn vị thể tích bê tông Wdry là: 0.68xDRW U= 1100 kg/m3 Bước 4: Ước tính hàm lượng nước trộn hàm lượng không khí Trên sở độ sụt có kích thước từ 2.54 cm dến 5.08 cm, ước tính ban đầu lượng nước trộn cầ không khí kẹt lại hỗn hợp trộn có sử dụng HRWR 2.0%. Dung tích lỗ hổng cát sử dụng Tính lượng điều chỉnh nước trộn sử dụng công thức: = (V − 35) x8 x0.59 =   DRUW V % = 1 − ÷x100 =  ( BSGdry ) x62.4  Do vậy, tổng lượng nước trộn cần thiết 1m3 bê tông 174+6 = 180 kg. Lượng nước trộn cần đến lượng nước chất HRWR. Bước 5: Chọn tỉ lệ N/CKD Đối với bê tông sản xuất có dùng chất HRWR cốt liệu có kích thước tối đa la 12.7 mm, có nghiệm phòng thí nghiệm 79 MPa (11600 psi) đạt sau 28 ngày. Giá trị sử dụng b lựa chọn từ bảng 1.4(b) theo phương pháp nội suy là: 0.31. Bước 6: Tính toán hàm lượng vật liệu kết dính Trọng lượng kết dính 1m3 bê tông là: 581 Ta thấy N = 581 kg/m3 > 525 kg/m3. Suy chọn: X= Để đảm bảo tỉ lệ X/CKD ta tính lại lượng nước: X = CKD = N = 0.31 kg/m3 N = 162.8 Bước 7: Xác định tỉ lệ hỗn hợp sở sản xuất xi măng Thành lập mẫu ứng với cấp giảm nước: Giảm lít Giảm lít Giảm lít Hàm lượng cát tính: VC = m3 - (VĐ + VX + VN + VKK) Ta có bảng thể tích 1m3 tất loại vật liệu sau: Mẫu Xi măng Cốt liệu thô Nước Không khí Cát Vật liệu kg 163 1100 162.8 950 m3 0.052 0.399 0.163 0.020 0.367 Thí nghiệm xác định độ sụt. Tìm lượng nước tối ưu đảm bảo độ sụt yêu cầu. Suy công th Thành lập mẫu: X + SD X - 10%c + SD X + 10%c + SD Hàm lượng cát tính: VC = m3 - (VĐ + VX + VN + VKK) Ta có bảng thể tích 1m3 tất loại vật liệu sau: Mẫu Vật liệu Xi măng Cốt liệu thô Nước Không khí Cát kg 163 1100 162.8 950 Thí nghiệm nén mẫu tuổi 3, 7, 14, 28 ngày. Tìm lượng xi măng tối ưu đảm bảo cườ Bước 10: Điều chỉnh tỉ lệ hỗn hợp thử nghiệm Các thành phần trọng lượng mẻ trộn hỗn hợp thử nghiệm điều chỉnh để đạt độ sụ khả làm việc mong muốn. Sau ví dụ điều chỉnh thành phần trọng lượng mẻ trộn hỗn hợp đồng dạng lai làm tương tự. Với hỗn hợp nhào trộn mẻ với: Mẻ 1: Lượng nước không đổi Các mẻ lại nhào trộn với lượng nướ Tiến hành đo độ sụt mẻ trộn 15 phút, 30 phút, 60 phút. So sánh Si ≥ [s] Suy lượng nứơc tối ưu: (Giả sử toán này): Trong hỗn hợp sở lượng nứơc tính 115 kg, thực tế lại cần l tạo độ sụt mong muốn. Do trọng lượng thực tế thành phần mẻ trộn là: Hỗn hợp Hỗn hợp sở Hiệu chỉnh lại theo trọng lượng khô ta có. Hỗn hợp Vật l Xi mă Cốt liệ Nướ Không Cá Hỗn hợp sở Hiệu chỉnh tỉ lệ hỗn hợp để tạo 1m3 bê tông, ta được: Hỗn hợp Vật l Xi mă Cốt liệ Nướ Không Cá Hỗn hợp sở Tỉ lệ N/(CKD)hỗn hợp cho giá trị bằng: Để trì tỉ lệ 2.85 theo ý muốn, trọng lương xi măng điều chỉnh, điều chỉnh thể tích cát tươ có tỉ lệ hỗn hợp sau điều chỉnh sau: Hỗn hợp Vật l Xi mă Cốt liệ Hỗn hợp sở Nướ Không Cá Bước 11:Lựa chọn tỉ lệ hỗn hợp tối ưu 4. Anh (chị) tính toán thành phần bê tông Asphalt 19 (BTNC19) với hỗn hợp vật liệu khoáng sau: Aggregate Fract ion. No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 Kind of Materi al. Bin1 (1925) Bin2(12, 5-19) Bin3(4,7 5-12,5) Bin4 (04,75) Filler Sieve size (mm) - Percent passing(%) 25 19 12,5 9,5 4,75 2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 0,075 100,00 34,15 0,71 0,42 0,35 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 0,25 100,00 92,35 11,13 0,81 0,73 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 0,60 100,00 100,00 100,00 67,35 3,11 0,83 0,71 0,71 0,71 0,71 0,71 100,00 100,00 100,00 100,00 97,12 64,21 44,10 27,05 13,23 7,21 6,45 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 100,00 99,24 91,70 87,65 Yêu cầu: 3.1. Tính toán thành phần vật liệu khoáng 3.2. Kiểm tra thành phần hỗn hợp vật liệu khoáng theo TCVN 88192011; 3.3. Đánh giá cấp phối thiết kế so với đường cong Fuller. BÀI LÀM 3.1. Tính toán thành phần vật liệu khoáng 3.2. Kiểm tra thành phần hỗn hợp vật liệu khoáng theo TCVN 88192011; 3.3. Đánh giá cấp phối thiết kế so với đường cong Fuller. [...]... 100,00 100,00 99,24 91,70 87,65 Yêu cầu: 3.1 Tính toán thành phần vật liệu khoáng 3.2 Kiểm tra thành phần của hỗn hợp vật liệu khoáng theo TCVN 88192011; 3.3 Đánh giá cấp phối thiết kế so với đường cong Fuller BÀI LÀM 3.1 Tính toán thành phần vật liệu khoáng 3.2 Kiểm tra thành phần của hỗn hợp vật liệu khoáng theo TCVN 88192011; 3.3 Đánh giá cấp phối thiết kế so với đường cong Fuller ... trì tỉ lệ 2.85 theo ý muốn, thì trọng lương xi măng được điều chỉnh, và điều chỉnh một thể tích cát tươ có tỉ lệ hỗn hợp sau khi điều chỉnh như sau: Hỗn hợp Vật l Xi mă Cốt liệ Hỗn hợp cơ sở Nướ Không Cá Bước 11:Lựa chọn tỉ lệ hỗn hợp tối ưu 4 Anh (chị) hãy tính toán thành phần bê tông Asphalt 19 (BTNC19) với các hỗn hợp vật liệu khoáng như sau: Aggregate Fract ion No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 Kind of Materi... sánh Si ≥ [s] Suy ra lượng nứơc tối ưu: (Giả sử trong bài toán này): Trong hỗn hợp cơ sở lượng nứơc tính được là 115 kg, thế nhưng thực tế lại cần l tạo ra độ sụt mong muốn Do đó trọng lượng thực tế của các thành phần trong mẻ trộn là: Hỗn hợp Hỗn hợp cơ sở Hiệu chỉnh lại theo trọng lượng khô ta có Hỗn hợp Vật l Xi mă Cốt liệ Nướ Không Cá Hỗn hợp cơ sở Hiệu chỉnh các tỉ lệ hỗn hợp để tạo ra 1m3 bê tông, ... hỗn hợp thử nghiệm Các thành phần trọng lượng của mẻ trộn đối với mỗi hỗn hợp thử nghiệm được điều chỉnh để đạt được độ sụ khả năng làm việc mong muốn Sau đây là ví dụ về sự điều chỉnh về các thành phần trọng lượng của mẻ trộn hỗn hợp đồng dạng còn lai làm tương tự Với mỗi hỗn hợp nhào trộn các mẻ với: Mẻ 1: Lượng nước không đổi Các mẻ còn lại nhào trộn với lượng nướ Tiến hành đo độ sụt của các mẻ trộn...Thí nghiệm xác định độ sụt Tìm ra lượng nước tối ưu đảm bảo độ sụt yêu cầu Suy ra công th Thành lập 3 mẫu: X + SD X - 10%c + SD X + 10%c + SD Hàm lượng cát được tính: VC = 1 m3 - (VĐ + VX + VN + VKK) Ta có bảng thể tích trên 1m3 của tất cả các loại vật liệu như sau: 1 Mẫu Vật liệu Xi măng Cốt liệu thô Nước Không . Bài tập: THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG CƯỜNG ĐỘ CAO VÀ BÊ TÔNG ASPHALT CÓ ĐÁP ÁN. Giảng viên phụ trách TS. Nguyễn Thanh Sang 1. Anh (chị) hãy tính toán thành phần bê tông có cường độ chịu. bê tông sẽ được thiết kế trên cơ sở một độ sụt có kích thước 2.54 cm đến 5.08 cm trước khi cho chất HRWR vào. Do sản xuất bê tông trộn sẵn trước đó không có kinh nghiệm về bê tông cường độ cao. toán thành phần vật liệu khoáng 3.2. Kiểm tra thành phần của hỗn hợp vật liệu khoáng theo TCVN 8819- 2011; 3.3. Đánh giá cấp phối thiết kế so với đường cong Fuller. BÀI LÀM 3.1. Tính toán thành

Ngày đăng: 15/09/2015, 04:56

Từ khóa liên quan

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan