Расчет начального состава бетона

где св, сц, сз – удельные теплоемкости воды, цемента и заполнителей соотвнтственно; для практических целей можно принять, что сц=сз=0,84 кДж/(кг·ºС), св=4,2 кДж/(кг·ºС);

Ц,В,П,К – расходы материалов на 1м³ бетона, кг.

tв.п. – температура, до которой подогревают воду, ºС;

tб.с. – заданная температура бетонной смеси, ºС;

tн.ц. – начальная температура цемента, ºС;

tз – определяемое значение температуры подогрева заполнителей, ºС.

Для упрощения вычислений подставим в уравнение теплового баланса вместо Ц,В,П и К соответствующие им части из выражения состава в относительных единицах по массе.

4,2 · 0,85 · (60 - 18) = 0,84 · 1[18 – (-5)] + 0,84 · (3,68 + 6) · (18 - tз)

149,9 = 19,32 + 8,13 · (18 - tз)

130,6 = 8,13 · (18 - tз)

16,06 = 18 – tз

tз = 1,94

Решив уравнение, получили tз = +1,94ºС. Таким образом,чтобы бетонная смесь имела температуру +18ºС, необходимо нагреть песок и крупный заполнитель на 5,94ºС считая от начальной температуры. При этом конечная температура их нагрева окажется одинаковой.

а) Марка цемента меньше рекомендуемой. Марка вновь поступившего цемента R’ц = 500.

Вычисляем значение (Ц/В)’ и новый расход цемента:

(Ц/В)’ = R28/AR’ц + 0,5 = 150/0,55·500 + 0,5 = 1,05

Ц’ = (Ц/В)’ · В = 1,05 · 161,5 = 169,6 (кг).

Перерасход цемента составит:

∆Ц = │Ц – Ц’│=│214,5 – 169,6│= 44,9 (кг).

б) Воспользуемся для перерасчета логарифмической зависимостью прочности бетона нормального твердения от времени:

R’28 = Rn · (lg28/lgn),

где R’28 – прочность на сжатие, которой достигнет бетон в возрасте 28 дней;

Rn – заданная прочность бетона в срок n дней (n=180).

R’28 = 500·(lg28/lg180) = 500 · (1,4472/2,2553) = 320,8 (кгс/см²).

Полученное значение R’28 подставляем в формулу для определения Ц/В и затем при прежнем расходе воды находим новый расход цемента:

(Ц/В)’ = R28/AR’ц + 0,5 = 320,8/0,6·500 + 0,5 = 1,07

Ц’ = 1,07 · 161,5 = 172,72 (кг)

Увеличение расхода цемента составит:

∆Ц = │Ц – Ц’│=│214,5 – 172,72│= 41,78 (кг).

Объем макропор (капилярных) Пк,%, образованных несвязанной водой, определяют по формуле:

Пк = (В – 2wЦ/1000)·100,(11)

где В – расход воды затворения а 1м³ бетона, кг;

w – относительное количество воды, связанной цементом, доли единицы;

Ц – расход цемента на 1м³ бетона, кг.

Пк = (161,5 – 2·0,22·214,5/1000) · 100 = 8,4%

Общую пористость можно рассчитать по формуле:

Пб = (В – wЦ/1000)·100(12)

Пб = (161,5 – 0,22·214,5/1000) · 100 = 12,3%

Стоимость материалов для изготовления 1м³ бетона определяем с использованием базовых цен, взятых из таблиц.

Стоимость материалов окажеися равной (состав бетона по пп.5,6), руб.:

шлакопортландцемент М5000,322 · 19,7 = 6,34

песок кварцевый природный0,462 · 1,35 = 0,62

щебень (смесь фракций 5-40 мм.)0,8385 · 4,2 = 3,52

вода0,182 · 0,04 = 0,01

Итого: 10,49

Доля стоимости, приходящаяся на цемент, составит:

6,34 ׃ 10,49 = 0,604 (60,4%).

Sheet1
Вид Плотность Насыпная плотность,кг/дм³ Влажность,
заполнителя кг/дм³ в сухом во влажном % по массе
состоянии состоянии
Песок 2.65 1.45 1.38 4
Крупный 2.72 1.47 1.51 2
заполнитель
Sheet1
Вид Частные остатки аi,% на ситах с размером отверстий,мм
заполнителя 70 40 20 10 5 2.5 1.25 0.63 0.315 0.16
Песок - - - - - 10 25 20 30 15
Щебень 3 50 25 12