Piotr Kucab Rok akademicki 2008/2009r.

II BD, LP3

POLITECHNIKA RZESZOWSKA WYDZIAŁ BUDOWNICTWA I INŻYNIERII ŚRODOWISKA Zakład Inżynierii Materiałowej i Technologii Budownictwa

PROJEKT MIESZANKI BETONOWEJ

Prowadzący:

mgr inż. Jacek Zygmunt

1. Założenia:

1. Element

1. Nazwa: Belka podwalinowa BPFF-1

Przeznaczenie: belka na stropie, na której opierają się słupy w dachu o konstrukcji płatwiowo-kleszczowej, np. z płyt ściennych typu „KOLBET 81”.

2. Wymiary: 598 x 60 x 24 cm

3. Objętość elementu (m³ ) = 0,700

4. Ciężar elementu (kg) = 1750,0

5. Grubość otuliny d = 20 mm.

6. Klasa ekspozycji: XC3

7. Warunki wykonywania:

- Temperatura 35ºC,

- Zagęszczenie przez wibrowanie i ręczne sztychowanie,

- Wilgotność 90%,

1.2. Beton

1. Klasa: C30/37

2. Konsystencja: Plastyczna K3

3. Stopień wodoszczelności: W4

4. Stopień mrozoodporności: F50

5. Wymagania wynikające z klasy ekspozycji:

- Maksymalne W/C: 0,55

- Minimalna klasa wytrzymałości: C30/37

- Minimalna zawartość cementu: 280 kg/m³

2. Jakościowy dobór składników:

2.1. Cement:

1. Rodzaj; CEM I

2. Klasa; 42,5 C30/37

3. Gęstość pozorna i gęstość nasypowa w stanie luźnym;

- σ_c=3,1g/cm³

- σ_nc=1,1 g/cm³

2.2. Kruszywo:

1. Drobne do 2mm; Piasek

2. Grube; Żwir

3. Gęstości w stanie luźnym i utrzęsionym;

- ρ_p = 2,63

- ρ_np = 1,62

- ρ_ż = 2,86

- ρ_nż = 1,56

4. Wilgotność naturalna kruszywa;

- w_np = 3%

- w_ż = 1%

5. Składy ziarnowe, wartości punktów piaskowych;

- PP_p = 97,23%

- PP_ż = 2,1%

6. Ograniczenie maksymalnego wymiaru kruszywa z uwagi na wielkość elementu oraz obecność zbrojenia;

7. Przyjecie optymalnego punktu piaskowego mieszanki kruszywa;

- PP_k = 25%

8. Obliczenie proporcji X;

9. Ustalenie tabelaryczne składu ziarnowego mieszanki kruszywa oraz wykres uziarnienia wraz z krzywymi granicznymi;

Frakcje [mm]	Zawartość frakcji			Przesiew [%]
		W krusz. drobnym fnp	W krusz. grubym fnż		w mieszaninie krusz fnk
0-0,125	1,93	0	0,47	0,47
0,125-0,25	11,23	0	2,71	3,17
0,25-0,5	46,41	0	11,18	14,35
0,5-1,0	27,35	0,02	6,61	20,96
1,0-2,0	10,31	2,08	4,06	25,02
2,0-4,0	2,3	11,54	9,31	34,33
4,0-8,0	0,47	29,49	22,5	56,83
8,0-16	0	51,47	39,07	95,9
16-32	0	5,4	4,1	100
Σ	100	100	100

3. Dobór parametrów w równaniach:

3.1. Projektowana średnia wytrzymałość betonu na ściskanie po 28 dniach:

1. Współczynnik W/C:

2. Wodożądność cementu:

w_c=0,27 [dm³/kg]

3.4. Wodożądności kruszywa:

Frakcje	Wsk. wodożądności kruszywa (wg Sterna dla K-3)	Kruszywo drobne		Kruszywo grube
				Udział fnp	fnp * wnk	Udział fnż	fnż * wnk
0-0,125	0,256	1,93	0,49	0	0
0,125-0,25	0,128	11,23	1,44	0	0
0,25-0,5	0,088	46,41	4,08	0	0
0,5-1,0	0,063	27,35	1,72	0,02	0
1,0-2,0	0,046	10,31	0,47	2,08	0,1
2,0-4,0	0,035	2,3	0,08	11,54	0,4
4,0-8,0	0,027	0,47	0,01	29,49	0,8
8,0-16	0,022	0	0	51,47	1,13
16-32	0,018	0	0	5,4	0,1
Σ		100	8,29	100	2,53

1. Wodożądność kruszywa drobnego:

2. Wodożądność kruszywa grubego:

3. Wodożądność mieszanki kruszywa :

3.5 Gęstość pozorna mieszanki kruszywa

4. Ustalenie stosunku c/w:

3.1 Z zależności Bolomeya mamy:

Gdzie Wsr=1.3*Wchar*β

W naszym przypadku Wchar=30MPa

Zakładając, ze <2,5 → R_c²⁸=A₁( - 0,5)

Po odczytaniu z tablic, dla naszej klasy cementu i jakości kruszywa A₁=24, otrzymujemy:

= 2,125

Stosunek zmieszania kruszywa otrzymamy metoda punktu piastkowego.

PPp= 92

PPz=12,6

Zakładany PPk przyjmujemy := 28

	Kruszywo drobne		Kruszywo grube		Stos okruchowy		Wodożądnośc kruszywa		Wodożądnośc poszczegolnych frakcji
Sito	Udzial fi %	Przesiew %	Udzial fi %	Przesiew %	Udzial fi %	Przesiew %	Wfp	Wfż
0	6,4	0	1,5	0	2,5		1,5296	0,3585	0,239
0,12	15	6,4	1,3	1,5	4,0	2,5	1,83	0,1586	0,122
0,25	43,4	21,4	1,8	2,8	9,9	6,4	3,6456	0,1512	0,084
0,5	16,5	64,8	1,5	4,6	4,4	16,3	0,957	0,087	0,058
1	10,7	81,3	6,5	6,1	7,3	20,7	0,4601	0,2795	0,043
2	8	92	23,7	12,6	20,7	28,0	0,256	0,7584	0,032
4			28,8	36,3	23,2	48,7	0	0,7488	0,026
8			34,2	65,1	27,7	71,9	0	0,684	0,02
16			0,6	99,4	0,5	99,5	0	0,0096	0,016
Σ=100,0	Σ=100,0	Σ=8,6783	Σ=3,2356

3.2 Obliczamy gęstość pozorna mieszanki kruszywa:

σ _k= = 2,5 [g/dm³]

3.3 Obliczamy wodożadnosc piasku, żwiru i całego stosu okruchowego (kruszywa):

Wp = = 9,980045

Wz = = 3,72094

gdzie za α = 1,15 [dla kruszywa łamanego]

Wówczas Wk= = 0,0494 [dm³/kg]

4. Obliczenie wstępnego składu betonu.

Przechodzimy do obliczenia wstępnego składu betonu wykorzystując trzy równania:

1). R_c²⁸=A_1,2(c/w - 0,5) - Równanie odpowiadające za wytrzymałość betonu przy zalozonym c/w

2). - Równanie ciekłości

3). - Równanie szczelności

Po przekształceniu w/w równań otrzymujemy układ rownan:

= 459,668 gdzie

= 1588,515

=216,314

Przy rozdzieleniu kruszywa na piasek i zwir otrzymujemy:

1. K = P + Ż

Ż/P = X = 4,15

A po przekształceniach:

2.

5. Sprawdzenie wstępnego składu betonu i ewentualne korekty:

5.1 Zawartośc cementu

C=459,668 [kg/m³] spelnia wymogi klasy ekspozycji (Minimalna zawartość cementu w m³=260kg), dodatkowo jest to warosc stosunkowo ekonomiczna.

5.2 Zawartośc zaprawy

Otrzymana wartość miesci się w zalecanym przedziale (450 - 550).

5.3

Zawartość czastek poniżej 0,125mm

5.4 Proporcja w/c

Spelnia wymagania klasy ekspozycji (Maksymalny wskaźnik w/c = 0.65)

5.5 Uwzglednienie wilgotności naturalnej kruszywa

6. Obliczenie składu zarobu roboczego

6.1 Nominalna objętość betoniarki

Vnom=250 [dm³]

6.2 Współczynnik wykorzystania betoniarki

6.3 Uzyteczna objętość betoniarki:

6.4 Ustalenie wagi składników na jeden zarob:

7. Ilość składników na wykonanie n - elementow

n=100[szt]

Ve=0,015 [m³]

Vb=1,5708 [m³]

8. Ilość zarobow na wykonanie n-elementow

czyli, na wykonanie 100 takich belek potrzeba 9 (niepelnych) zarobow.

9. Literatura

1. Jamrozy Z., „Beton i jego technologie”

2. Lichołai L., Szalach A., Materialy budowlane i ich badania laboratoryjne

3. Normy:

1. PN-88/B-06250 - Beton zwykly

2. PN-EN 206-1 Beton. Cześc 1.

---