Zaprojektować metodą jednostopniowego otulenia żwiru skład betonu klasy C25/30(B30) do wykonania stropu płytowo-żebrowego przy następujących założeniach:

• minimalny rozstaw prętów zbrojenia w kierunku prostopadłym do kierunku betonowania e=80[mm]

• najmniejszy wymiar przekroju poprzecznego elementu a=150[mm]

• klasa eksploatacji środowiska eksploatacji XC3

• odchylenie standardowe wytrzymałości na ściskanie σ=3.1[MPa]

Recepturę roboczą zarobu obliczyć dla betoniarki o pojemności zasypowej V_z =750[dm³]

1. Dobór i sprawdzenie cech składników

1) Cement

Przyjęto cement portlandzki CEM I 42,5 N na podstawie tablicy 1. Gęstość nasypowa w stanie luźnym. Gęstość nasypowa cementu w stanie luźnym ρ_nc^l = 1,20[kg/dm³]. Cement spełnia wymagania normy PN-EN 197.1:2002

2. Kruszywo

1. piasek (drobne-naturalne)

przyjęto piasek rzeczny o składzie granulometrycznym podanym w poniższej tabeli:

Uziarnienie piasku
Frakcja
0 ÷ 0,125[mm]	8[%]
0,125 ÷ 0,25[mm]	15[%]
0,25 ÷ 0,5[mm]	32[%]
0,5 ÷ 1,0[mm]	15[%]
1,0 ÷ 2,0[mm]	30[%]

Gęstość nasypowa piasku w stanie luźnym wynosi ρ_np^l=1,59[kg/dm³], a w stanie zagęszczonym wynosi ρ_np^z=1,69[kg/dm³]. Oznaczona wilgotność piasku wynosi ϕ_p=4,2[%]. W zakresie pozostałych cech piasek spełnia wymagania normy PN-EN 12620:2004.

2. żwir (grube-naturalne łamane)

przyjęto żwir kopalny, otoczkowy o składzie granulometrycznym podanym w poniższej tabeli:

Uziarnienie żwiru
Frakcja
2 ÷ 4[mm]	10[%]
4 ÷ 8[mm]	20[%]
8 ÷ 16[mm]	30[%]
16 ÷ 31,5[mm]	40[%]
31,5 ÷ 63[mm]	- [%]

Gęstość nasypowa piasku w stanie luźnym wynosi ρ_nż^l=1,53[kg/dm³], a w stanie zagęszczonym wynosi ρ_nż^z=1,64[kg/dm³]. Oznaczona wilgotność piasku wynosi ϕ_ż=3,3[%]. Maksymalne ziarno (dmax=31,5[mm]) nie przekracza

Żwir także spełnia wymagania normy PN-EN 12620:2004.

3. woda

Przyjęto wodę wodociągową-pitną spełniającą wymagania normy PN-EN 1008:2004.

2. Dobór parametrów technologicznych mieszanki betonowej

Na podstawie zaleceń podanych w tablicy 3 przyjęto konsystencje mieszanki betonowej V3-S1.

3. 
   Dane uzupełniające

Przyjmuję średnią wytrzymałość na ściskanie betonu f_cm=f_ck+2*σ =30+2*3.1= 36.2 [MPa],

4. Określenie składu mieszanki betonowej

1). Równania metody.

- równanie wytrzymałości:

• równanie szczelności:

c + p + ż + w =1,0

• równanie konsystencji:

w = k_c *c + k_p *p + k_ż *ż

k_p= w_p *ρ_p

k_c= w_c *ρ_c

k_ż= w_ż *ρ_ż

2). Dobór wartości parametrów zmiennych występujących w równiach

a). przyjęto z tablicy 3 współczynnik A₁=24,0 (przyjęto wstępnie c/w<2,5).

b). przyjęto wodożądność cementu z tablicy 5:

- wg Sterna w_c = 0,280 [dm³/ kg] dla konsystencji V3-S1

k_c= w_c * ρ_c=0,280 * 3,1 = 0,868

a). obliczanie wodożądności żwiru i piasku

wskaźniki wodne wg Sterna przyjęto z tablicy 5( +50% dla kruszywa grubego):

Frakcja	Zawartość
		Piasek	Żwir	Wskaźnik wodny[dm^3/kg]	Piasek	Żwir
0 - 0,125[mm]	8[%]	-	0,254	2,032	-
0,125 - 0,25[mm]	15[%]	-	0,137	2,055	-
0,25 - 0,5[mm]	32[%]	-	0,095	3,04	-
0,5 - 1,0[mm]	15[%]	-	0,066	0,99	-
1,0 - 2,0[mm]	30[%]	-	0,049	1,47	-
2 - 4[mm]	-	10%]	0,0407	-	0,407
4 - 8[mm]	-	20[%]	0,0319	-	0,638
8 -16[mm]	-	30[%]	0,0242	-	0,726
16 - 31,5[mm]	-	40 [%]	0,0209	-	0,836
31,5 - 63[mm]	-	- [%]	-	-	-
SUMA	100[%]	100[%]		9,587	2,607

k_p= w_p * ρ_p=9,587/100*2,65=0,254

k_ż= w_ż * ρ_ż=2,607/100*2,65=0,0691

d)promień otulenia żwiru zaprawą
_{wg. tablicy 10:}

_{przyjmuję wartość otulenia
=0.5[mm] :}

d_śr- średni wymiar ziarna pisaku

r_ż>d_śr

r_ż=1.0[mm]

d_śr
0.45[mm]

1.0>0.45

e)powierzchnia wewnętrzna żwiru F_ż

Frakcja	Zawartość frakcji [%]	Jednostkowa powierzchnia wewnętrzna [dm^2/kg]	Iloczyn kolumn (2)x(3)
2-4	10	150	1500
4-8	20	75	1500
8-16	30	37,5	1125
16-31.5	40	18,75	750
suma:	100		4875

F_ż=
[dm²/kg]

Fż= F_ż*ρ_nż^z=48,75*1,64=79,95[dm²/ dm³]

3).rozwiązanie równań:

Ilości wagowe składników:

C= c *ρ_c= 0,13083*3100=406 [kg/m³]

P= p *ρ_p= 0,2248*2650=596 [kg/m³]

Ż= ż *ρ_ż= 0,443*2650=1174 [kg/m³]

W= w ρ_w=0,20119*1000=201 [dm³/m³]

ρ_b=2377 [kg/m³]

5. Obliczenia sprawdzające:

a). Sprawdzenie warunku szczelności:

c + p + ż + w = 0,131 + 0,225 + 0,443 + 0,20 = 0,999

b). Sprawdzenie warunku wytrzymałości:

c). Sprawdzenie rzeczywistej ilości zaprawy:

Z_rzecz= (c + p + w)*1000[dm³/m³]= (0,131+0,225+0,20)*1000=555[dm³/m³]

Porównuję z tablicą 7 gdzie Z_max=550[dm³/m³]

d). Sprawdzenie sumy objętości absolutnych cementu i ziaren kruszywa poniżej 0,125mm:

Π=(c+p*n)*1000[dm³/m³]=(0,131+0,225*0,08*1000[dm³/m³]=148m³/m³]

Π_min=80[dm³/m³]

Π > Π_min

e). Sprawdzenie zawartości cementu:

C_min =280kg/m³]

C_max=450[kg/m³]

C_rzecz =406g/m³]

C_min <C_rzecz <C_max

6. Obliczanie składu granukometrycznego zaprojektowanego kruszywa:

P : Ż = 596 : 1176 =1:1,97

Frakcja	Piasek x 1 [%]	żwir x 1,97[%]	Suma [%]	Zawartość w kruszywie [%]	Rzędna
0 - 0,125[mm]	8	-	8	2,69	2,69
0,125 - 0,25[mm]	15	-	15	5,05	7,74
0,25 - 0,5[mm]	32	-	32	10,78	18,52
0,5 - 1,0[mm]	15	-	15	5,05	23,57
1,0 - 2,0[mm]	30	-	30	10,1	33,67
2 - 4[mm]	-	19,7	19,7	6,63	40,3
4 - 8[mm]	-	39,4	39,4	13.26	53,56
8 -16[mm]	-	59,1	59,1	19,9	73,46
16 - 31,5[mm]	-	78,8	78,8	26.5	100
	100	197	297	100

7. Określenie składu roboczego 1 m³ mieszanki betonowej z uwzględnieniem wilgotności kruszywa

a). wagowo:

b). Objętościowo:

8. Określenie składu roboczego mieszanki na jeden zarób

a). obliczenie pojemności użytkowej betoniarki:

V_u = V_z * α = 750 * 0,50 = 375[dm³]

współczynnik spulchnienia masy α betonowej obliczamy ze wzoru:

b). Obliczanie recepty na 1 zarób betoniarki przy dozowaniu składników:

• Wagowo:

• Objętościowo:

Zakładając dozowanie cementu pełnymi workami(np.4 worki po 25 kg) należy użyć:

Wydajność jednego zarobu wyniesie:

Projekt wykonał:

Tucharz Wojciech

1

7

---