Temat: Projekt mieszanki betonowej dla ław fundamentowych

1. Dane założone i przyjęte

1.1 Metoda projektowania: jednostopniowe otulenie

1.2 Klasa betonu: C30/37

1.3 Klasa ekspozycji: XF1

1.4 Minimalny rozstaw prętów zbrojeniowych: e=150mm

1.5 Minimalny wymiar przekroju poprzecznego: a=400mm

1.6 Odchylenie standardowe: σ=1

1.7 Pojemność zasypowa betoniarki: V_z=500dm³

1.8 Rodzaj cementu: CEM II/B-V 42.5N

1.9 Woda: woda wodociągowa zdatna do picia

1.10 Klasa konsystencji: V2+ superplastyfikator

1.11 Kruszywo

Drobne [mm]	%	Grube[mm]	%
0-0,125	9	2,0-4,0	18
0,125-0,25	15	4,0-8,0	25
0,25-0,5	26	8,0-16,0	25
0,5-1,0	30	16,0-31,5	32
1,0-2,0	20	31,5-63	0

2.Sprawdzenie kruszywa do konstrukcji:

D_max≤ 1/3*min. pomiar przekroju poprzecznego

31.5≤ 1/3*400 => 31.5≤ 133.3

D_max≤ 3/4*min. rozstaw prętów zbrojeniowych

31.5≤ 31/3*150 => 31.5≤ 112.5

Z obliczeń wynika, że kruszywo spełnia warunki normy PN-EN 12620

3. Równania podstawowe

f_cm=f_ck+ 2 σ

f_ck=37 σ=1 A₁ i „-” gdy 1.2≤ c/w≤ 2.5 A₁=24

fcm=37+2*1=39 A₂ i „-” gdy 2.5≤ c/w≤ 3.2 A₂=16

f_cm=A_1,2*(C/W± 0.5)

A₁: 39=24(c/w-0.5)

C/W=2.125 => należy do przedziału A₁

C=2.125W

Przekształcenie z jednostek masowych na jednostki objętościowe:

3.1c=2.125w

c=0.685w

4.Warunek szczelności:

c+w+p+ż=1

5.Warunek konsystencji:

Frakcja[mm]	%	%	Wskaźnik wodny[dm^3/kg]	Iloczyn
				Drobne	Grube
0-0.125	9		0.227	2.043
0.125-0.25	15		0.126	1.890
0.25-0.5	26		0.087	2.262
0.5-1.0	30		0.061	1.830
1.0-2.0	20		0.045	0.900
2.0-4.0		18	0.0375		0.6732
4.0-8.0		25	0.0297		0.7425
8.0-16.0		25	0.0220		0.5500
16.0-31.5		32	0.0187		0.5984
SUMA	100	100		8.925	2.5641

c*k_c+p*k_p+ż*k_ż=w

k_c=w_c*ρ_pc=0.28*3.1=0.868 [dm³/dm³]

k_p=w_p*ρ_pp=0.08925*2.65=0.2365 [dm³/dm³]

k_ż=w_ż*ρ_pż=0.028441*2.65=0.0759 [dm³/dm³]

0.868c+ 0.2365p+ 0.0759ż=w

6.Metoda jednostopniowego otulenia ziaren żwiru zaprawą:

Frakcja[mm]	%	Pow.zewnętrzna [dm^2/kg]	Iloczyn
2-4	18	150	2700
4-8	25	75	1875
8-16	25	37.5	937.5
16-31.5	32	18.75	600
Suma	100	-	6112.5
Fż=6112.5/100=61.125 [dm^2/kg]

ż=(1-V_ż)/1+f_ż*0.5*r_ż) 0.5*r_ż dla V2 wynosi 0.0030-0.0040

0.5*r_ż=0.0032

f_ż=F_ż* ρ^c_bż=61.125*1.7=103.9125

v_ż=1- ρ^c_bż ρ_pż=1-1.72.65=0.358

ż=0.4818

7.Komplet równań:

0.868c+ 0.2365p+ 0.0759ż=w

ż=0.4818

c+w+p+ż=1

c=0.685w

c=0.13558

p=0.18468

ż=0.48180

w=0.19794

8.Wyznaczanie gęstości mieszanki:

C=c* ρ_c=0.13558*3100=420 [kg/m³]

P=p* ρ_p=0.18468*2650=489 [kg/m³]

Ż=ż* ρ_ż=0.48180*2650=1277 [kg/m³]

W=w* ρ_w=0.19794*1000=198 [kg/m³]

∑= 420+489+1277+198=2384 [kg/m³]

9.Obliczenia sprawdzające:

9.1 Sprawdzenie warunków szczelności

c+w+p+ż=1±0.002

0.13558+0.18468+0.48180+0.19794=1.0

9.2 Sprawdzenie wytrzymałości średniej (wzór Bolomey’a)

f_cm=A_1,2*(C/W± 0.5)

39=24(420/197-0.5) => 39=39

9.3 Sprawdzenie rzeczywistej ilości zaprawy

Ż=(c+p+w)*1000 [dm³/m³]

450<Ż=517<550

Ilość zaprawy mieści sięw granicach dla danego elementu konstrukcji.

9.4 Sprawdzenie sumy objętości absolutnych cementu i ziaren kruszywa mniejszych od 0.125mm

∑(c+p+w)*1000≥∑_min [dm³/m³]

∑(c+p+w)*1000= (0.13558+0.18468+0.19794)*1000=152 [dm³/m³] ≥ 80 [dm³/m³]

Suma objętości absolutnych cementu i ziaren kruszywa mniejszych od 0.125mm mieści się w granicach dla danego elementu.

9.5 Sprawdzenie ilości cementu w mieszance betonowej

C_min<C<C_max

300<420<450

Ilość cementu mieści się w określony, przedziale dla danej klasy betonu i klasy ekspozycji.

9.6 Sprawdzenie wartości W/C

W/C≤(W/C)_max

W/C=0.47≤(W/C)_max=0.55

Wartość W/C mieści się w normie

9.7 Sprawdzenie składu granulometrycznego kruszywa

Frakcja [mm]	%	%	Suma [%]	Zawartość w kruszywie [%]	Rzędna
0-0.125	9		9	2.5	2.5
0.125-0.25	15		15	4.3	6.8
0.25-0.5	26		26	7.3	14.1
0.5-1.0	30		30	8.4	22.5
1.0-2.0	20		20	5.6	28.1
2.0-4.0		18*2.56	46.0.8	12.9	41
4.0-8.0		25*2.56	64	18.0	59
8.0-16.0		25*2.56	64	18.0	77
16.0-31.5		32*2.56	81.92	23.0	100
SUMA	100	256	356	100	-

10.Korekta składu roboczego mieszanki betonowej

10.1 Określenie składy mieszanki betonowej z uwzględnieniem wilgotności kruszywa (φ)

C^w=C=420 [kg/m³]

P^w=P*(1+ φ)=489*(1+0.013)=495 [kg/m³]

Ż^w=Ż*(1+ φ)= 1276*(1+0.021)=1303 [kg/m³]

W^w=W-P* φ_p-Ż*φ_ż=197-489*0.013-1276*0.021=107 [dm³/m³]

10.2 Określenie składu roboczego na jeden zarób betoniarki

c⁰=c^w/ ρ^l_bc=420/1.2=350 [dm³/m³]

p⁰=p^w/ ρ^l_bp=495/1.56=318 [dm³/m³]

ż⁰=ż^w/ ρ^l_bż=1303/1.57=830 [dm³/m³]

w⁰=w^w/ ρ^l_w=107/1=107 [dm³/m³]

α=1000/(c⁰+p⁰+ż⁰+w⁰)=0.66<1.0

Pojemność użytkowa betoniarki:

V_u=V_z*α=500*0.66=330 [dm³]

Ostatecznie ilości składników na jeden zarób betoniarki:

c_u= c^w*V_u/1000=139 [kg/zarób]

p_u=p^w*V_u/1000=163 [kg/zarób]

ż_u=ż^w*V_u/1000=430 [kg/zarób]

w_u=w^w*V_u/1000=35 [kg/zarób]