Đang tải... (xem toàn văn)
BÀI tập lớn, vật LIỆU xây DỰNG, THIẾT kế THÀNH PHẦN, bê TÔNG XI MĂNG NẶNG
Bài tập lớn vật liệu xây dựng Thiết kế thành phần bêtông ximăng nặng với yêu cầu: - Mác Bêtông: 500 - Độ sụt: 10 cm - Môi trờng làm việc kết cấu: Trực tiếp tiếp xúc với nớc - Phơng pháp thi công: Máy - Thể tích thùng trộn: 1500 lít - Số liệu : D A C D NộI DUNG Kiểm tra lựa chọn vật liệu hợp lý sử dụng cho thiết kế 1.1 Lựa chọn Ximăng: - Theo yêu cầu Mác Bêtông 500 => Mác Ximăng: 600 - Theo điều kiện làm việc trực tiếp tiếp xúc với nớc, kết hợp với phơng pháp thi công máy nên lợng xi măng tối thiểu theo lý thuyết cần 240 kg 1.2 Lựa chọn cốt liệu lớn- đá dăm - Theo kết thí nghiệm loại đá, kiểm tra thử đá loại 1, đợc kết quả: Đờng kính mắt sàng 70 40 20 10 Đáy - mi - Lợng sót sàng (g) 0 230 2800 1770 200 - Lợng sót riêng biệt (%) 0 4,6 56 35,4 Ai - Lợng sót tích luỹ (%) 0 4,6 60,6 96 100 Theo kết thí nghiệm loại đá, kiểm tra thử đá loại 2, đợc kết quả: Đờng kính mắt sàng 70 40 20 10 Đáy Trong đó: mi - Lợng sót sàng (g) 200 2480 1500 620 200 - Lợng sót riêng biệt (%) 49,6 30 12,4 mi 100% = m Ai = % m = mi Ai - Lợng sót tích luỹ (%) 53,6 83,6 96 100 Với đá loại 1: Đờng kính lớn DMax = 20 Đờng kính nhỏ DMin = Với đá loại 2: Đờng kính lớn DMax = 40 Đờng kính nhỏ DMin = Lợng sót tích luỹ điểm kiểm tra:(%) Loại DMin 96 96 (DMax+DMin)/2 60,6 53,6 DMax 4,6 1,25DMax 0 Biểu đồ thành phần hạt TCVN đờng cấp phối: Lượng sót tích luỹ % 20 40 ờn Đư ấ gc h pp ối đ oạ ál i2 60 g ờn Đư 80 cấ ál iđ ố h pp i1 oạ 100 Dmin (Dmin+Dmax)/2 Dmax 1,25Dmax Trên biểu đồ ta thấy thành phần hạt cốt liệu lớn chọn nằm phạm vi quy định TCVN Ta chọn cát loại 1.3 Lựa chọn nớc: Nớc đợc sử dụng nớc sạch, không bị nhiễm mỡ, dầu, hàm lợng PH>4, hàm lợng khoáng nhỏ 1.4 Lựa chọn cốt liệu nhỏ- cát - Theo kết thí nghiệm loại cát, kiểm tra thử cát loại 1, đợc kết quả: Đờng kính mắt mi - Lợng sót - Lợng sót riêng Ai - Lợng sót tích sàng 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 Đáy sàng (g) 150 450 550 500 450 biệt (%) 7,14 21,43 26,19 23,81 21,43 luỹ (%) 7,14 28,57 54,76 78,57 100 100 - Theo kết thí nghiệm loại cát, kiểm tra thử cát loại 2, đợc kết quả: Đờng kính mắt mi - Lợng sót - Lợng sót riêng Ai - Lợng sót tích sàng 2,5 1,25 0,63 0,315 0,14 Đáy sàng (g) 100 350 650 600 250 50 biệt (%) 17,5 32,5 30 12,5 2,5 luỹ (%) 22,5 55 85 97,5 100 Trong đó: mi 100% = m Ai = % m = mi Biểu đồ cấp phối tiêu chuẩn cát: Lượng sót tích luỹ % 10 20 30 40 Đ 50 g n ấ c p p ố h i t c lo i g ờn Đư 60 h pp cấ ại t lo cá ối 70 80 90 100 0,14 0,315 0,63 1,25 2,5 Kích thước lỗ sàng, mm 5,0 Trên biểu đồ ta thấy thành phần hạt cốt liệu nhỏ chọn nằm phạm vi quy định TCVN Ta chọn cát loại Tính toán thành phần bêtông ximăng tỷ lệ phối hợp thành phần vật liệu không xét đến độ ẩm 2.1 Tính lợng nớc: Theo cốt liệu lớn vừa chọn: DMax = 20 theo giả thiết, độ sụt SN = 10 cm nên lợng nớc cần cho 1m3 Bêtông là: 215 kg 2.2 Tính lợng ximăng: R b X X Giả sử N 2,5 => N = A.R x Với Rb (Mác Bêtông) = 500 Rx (Mác Ximăng) = 600 A (Đá tốt) = 0,65 X => N = 1,282 < 2,5 Vậy điều giả sử => Lợng ximăng cần : X = 1,282 x 215 = 275,6 kg > 240 kg (theo lý thuyết) 2.3 Tính lợng đá cát: D Ta có: Độ rỗng cốt liệu lớn rĐ = 1- D = 0,4314 N C D X + + + x n c d = (m3) (1) Vữa ximăng lấp đầy lỗ rỗng cốt liệu lớn, đồng thời bao bọc xung quanh bề mặt hạt cốt liệu X N C D + + = .r d n c d (2) => x Giải hệ phơng trình (1) (2) với rd = 0,4314 d = 1450 kg/m3 d = 2550 kg/m3 Lợng xi măng cần 275,6 kg -> = 1,33 => D = 1269,31 kg C = 877,13 kg Vậy không xét đến độ ẩm lợng thành phần vật liệu cần thiết là: - Ximăng: X1 = 275,6 kg - Nớc:N1 = 214 kg - Đá: D1 = 1269,31 kg - Cát: C1 = 877,13 kg 2.4 Tính lợng vật liệu cho mẻ trộn: 1 X C D + + x c d = 0,58 Ta có: = Với thể tích thùng trộn V = 1500 lít = 1,5 m3 lợng vật liệu cần cho mẻ trộn là: X = 1.V.X1 = 237,981 kg C = 1.V.C1 = 757,4 kg N = 1.V.N1 = 185,65 kg D = 1.V.D1 = 1096,05 kg Tính toán thành phần bêtông ximăng tỷ lệ phối hợp thành phần vật liệu xét đến độ ẩm Khi xét đến độ ẩm ta có: - Lợng Ximăng: X2 = X1 = 275,6 kg - Lợng Cát: C2 = C1 + WC.C1 = 903,45 kg - Lợng Đá: D2 = D1 + WD.D1 = 1288,35 kg - Lợng Nớc: N2 = N1 WC.C1 WD.D1 = 169,65 kg Tính lợng vật liệu cho mẻ trộn: = X C D + + x c d = 0,57 Ta có: Với thể tích thùng trộn V = 1500 lít = 1,5 m3 lợng vật liệu cần cho mẻ trộn là: X = 2.V.X2 = 233,59 kg C = 2.V.C2 = 765,75 kg N = 2.V.N2 = 143,79 kg D = 2.V.D2 = 1091,98 kg Tính toán thành phần bêtông ximăng tỷ lệ phối hợp thành phần vật liệu có sử dụng phụ gia Khi sử dụng phụ gia tăng dẻo, khả giảm lợng dùng nớc 12% Vậy - Lợng Nớc: N3 = N2 N2.12% = 149,29 kg - Lợng Ximăng: X .N N X3 = = 191,37 kg - Lợng Đá: D3 = D2 = 1288,35 kg - Lợng Cát: C3 = C2 = 903,45 kg Ta thấy sử dụng phụ gia tăng dẻo, lợng xi măng tiết kiệm đợc là: X X 100% X = 30,56% Tính lợng vật liệu cho mẻ trộn: Ta có: = X C D + + x c d = 0,59 Với thể tích thùng trộn V = 1500 lít = 1,5 m3 lợng vật liệu cần cho mẻ trộn là: X = 3.V.X3 = 171,85 kg C = 3.V.C3 = 793,29 kg N = 3.V.N3 = 134,07 kg D = 3.V.D3 = 1131,26 kg Tính giá vật liệu cho 1m3 bêtông: - Giá kg Ximăng: 800đ - Giá 1m3 đá: 100 000đ - Giá 1m3 cát: 60 000đ - Giá 1lit nớc: 000đ - Giá 1lit phụ gia: 16 000đ Dựa vào đơn giá trên, ta tính đợc số tiền cần thiết để mua vật liệu: * Khi không sử dụng phụ gia: Vật Đơn giá Đơn vị tính liệu Ximăn Thành tiền(VNĐ) 275,6 220 480 0,35 0,51 169,6 21 000 51 000 339 200 631 680 (VNĐ) Kg g Cát Đá Nớc Số lợng m3 m3 lit 800 60 000 100 000 000 Tổng cộng * Khi có sử dụng phụ gia: Vật Đơn vị tính Đơn giá (VNĐ) Số lợng Thành tiền liệu Ximăn g Cát Đá Nớc Phụ Kg 800 191,37 153 096 m3 m3 lit lít 60 000 100 000 000 16000 0,35 0,51 149,29 23 21 000 51 000 298 580 368 000 10 gia 891 676 Tổng cộng 11