Bydgoszcz, dn. 18.04.2006

ATR, BUDOWNICTWO, sem.IV.

ĆWICZENIE NR 7. SPRAWOZDANIE NR 5.

PROJEKTOWANIE BETONU METODĄ ZACZYNU

Tomasz Olędzki, grupa A.

ETAP 1. ZAŁOŻENIA WSTĘPNE.

• przeznaczenie betonu: elem. monolityczny, belka żelbetowa

• klasa wytrzymałości betonu: C16/20

• klasa ekspozycji: X0 (brak zagrożenia agresją środowiska)

• najmniejszy wymiar przekroju poprzecznego: 8 [cm]

• odległość w świetle miedzy prętami zbrojenia, leżącymi w pł. poziomej: 6 [cm]

• przekrój złożony, rzadko zbrojony

• zagęszczenie betonu przez wibrowanie

• dojrzewanie naturalne

ETAP 2. WYMAGANE WŁAŚCIOWOŚCI MIESZANKI BETONOWEJ I BETONU.

• średnia wytrzymałość na ściskanie f_cm = 28 [MPa]

wyjaśnienie:

(f_cm = f_ck + 8 = 28 [Mpa] (na podstawie PN-EN 206-1, A.5) )

• maksymalna średnica ziaren kruszywa: D_max = 16 [mm]

wyjaśnienie:

( D_max ≤ 1/3 * 8 [cm], więc D_max ≤ 26,666 [mm]

D_max ≤ ¾ * 6 [cm], więc D_max ≤ 45 [mm]

Spełniając oba warunki, wybieramy D_max= 16 [mm]

( na podstawie warunków z tablic pomocniczych, pod krzywymi uziarnienia)

• konsystencja: K3-plastyczna

wyjaśnienie:

( K3 - dla: „mieszanki wibrowane i ręcznie sztychowane, przekroje proste, normalnie zbrojone 1-3,5%) lub wibrowane: przekroje złożnone, rzadko zbrojone. Wskaźnik wg metody VeBe - 13-7 [s].”

( na podstawie: tablica 3.10, w tablicach pomocniczych do projektowania betonu)

• urabialność: Z= 500-550 [dm³ zaprawy / m³ mieszanki] ,

Vcp ≥ 95 [dm³ ziaren poniżej 0,125mm / m³ mieszanki]

wyjaśnienie:

( „sprężone, żelbetowe i betonowe wyroby, elementy i konstrukcje o najmniejszym wymiarze przekroju nie większym niż 60 [mm] i kruszywie do 16 [mm]” )

( na podstawie: tablica 3.9, w tablicach pomocniczych do projektowania betonu)

• zalecane wartości graniczne składu oraz właściwości betonu: brak

wyjaśnienie:

( brak - ze względu na klasę ekspozycji X0 )

( na podstawie: tablica 3.6, w tablicach pomocniczych do projektowania betonu)

ETAP 3. DOBÓR I OCENA SKLADNIKÓW MIESZANKI BETONOWEJ:

• WODA: Wodociągowa

• CEMENT: CEM I, klasa 32,5, ρ_c= 3,10

- Klasa cementu: 32,5 ( ze względu na zadane C16/20)

- gęstość 3,10 [g/dm³]

- możemy wybrać CEM I, lub CEM II.

( na podstawie: tablice 2.1-2.4, w tablicach pomocniczych do projektowania betonu)

• KRUSZYWO:

- kruszywo drobne 0/2: P₁ = 99,6 %, f₁ = 1,2 %,

- kruszywo grube: 2/16: P₂ = 00,6 %, f₂ = 0,0 %,

( na podstawie sprawozdań poprzednich)

- gęstość kruszywa: standardowo 2,65 [kg/dm³]

- dla: Z=500-550, konsyst.K3, c/w=1,8 przyjmujemy Punkt Piaskowy P=32%

( na podstawie: tablica 1.10, w tablicach pomocniczych do projektowania betonu)

- obliczenie stosunku z mieszania kruszywa X:

X = (P₁ - P) / (P - P₂) = K₂ / K₁

X = ( 99,6 - 32) / (32 - 0,6) = 2,15

Frakcja	Procent zawartości		Iloczyn kol.3 i X	Suma kol.2+4	Iloraz kol.5 / 1+X	Rzędna krzywej
		drobne					grube
1	2	3	4	5	6	7
0-0,125	2,7	0,0	0	2,7	0,86	0,86
0,125-0,25	5,8	0,0	0	5,8	1,84	2,7
0,25-0,5	21,8	0,0	0	21,8	6,92	9,62
0,5-1,0	39,7	0,1	0,215	39,915	12,67	22,29
1,0-2,0	29,6	0,5	1,075	30,675	9,74	32,03
2,0-4,0	0,4	28,8	61,92	62,32	19,78	51,81
4,0-8,0	0,0	34,1	73,315	73,315	23,27	75,08
8,0-16,0	0,0	36,5	78,475	78,475	24,92	100,00
			215,0	315,0	100,00

Do otrzymanych wyników tworzymy wykres krzywej uziarnienia,

porównujemy z granicznymi krzywymi (str.3 )

Krzywa uziarnienia:

Analizowane uziarnienie tylko przy ziarnach 0.0 - 0,125 [mm] minimalnie nie mieści się w obszarze między krzywymi granicznymi. Tę małą różnicę pomijamy i uznajemy wynik za poprawny.

ETAP 4 - PROJEKTOWANIE

• wyznaczenie wartości współczynnika A i c/w

=1,8

A₁= 18

=
+0,5=

• wykonanie zarobu próbnego

K=18kg

kruszywo drobne 0/2 K₁=
=
kg

kruszywo grube 2/16 K₂=K- K₁=12,28kg

Dla uzyskanie 18kg mieszanki kruszywowej o punkcie piaskowym 32% należy zmieszać 5,71kg kruszywa drobnego i 12,28kg kruszywa grubego.

Przyjęto ilość zaczynu cementowego z=6kg

Skład zaczynu:

w=
=
=1.96 kg

c=
=1.96*2,06=4.04 kg

• Korekta wody i cementu w zarobie próbnym:

-masa naczynia z zaczynem przed dolaniem 7,229 kg

-masa naczynia z zaczynem po odlaniu 2,995 kg

-masa dolanego zaczynu 4,234 kg

Ilość składników w dolanym zaczynie cementowym wynosi:

=
=1,38 kg

=1,38*2,06=2,85 kg

=
=
=2,06

Objętość mieszanki betonowej po zagęszczeniu V_b=9,1 dm ³

• obliczanie ilości składników na 1m³ mieszanki betonowej

C=1000*

K=1000*

K₁=1000*

K₂=1000*

W=1000*
³

Spr.

• obliczanie ilości zaprawy w 1m³ mieszanki betonowej

< 500 dm³

• obliczanie objętości absolutnej ziarn kruszywa poniżej 0,125 mm i cementu

>V_cp=95dm³/m³

ETAP 5 - SPRAWDZENIE CECH TECHNICZNYCH MIESZANKI BETONOWEJ

• METODA Ve-Be

Badanie konsystencji mieszanki betonowej.

Mieszanka betonowa została zagęszczona w formie o kształcie ściętego stożka. Formę zdjęliśmy z mieszanki betonowej a przezroczysty krążek przenieśliśmy nad górna powierzchnię mieszanki betonowej i uruchomiliśmy stół wibracyjny i wykonaliśmy pomiar czasu (czas Vebe) do momentu całkowitego zetknięcia się dolnej powierzchni przeźroczystego krążka z zaczynem.

- Czas Vebe dla konsystencji plastycznej według normy wynosi od 7 do 13 sekund.

- Czas pomiaru dla wykonanej mieszanki betonowej wyniósł 13 sekund.

- Mieszanka betonowa ma wymaganą konsystencję plastyczną.

• METODA CIŚNIENIOWA

Sprawdzenie zawartości powietrza w mieszance betonowej.

Badaną mieszankę umieściliśmy w ciśnieniomierzu. Zapewniliśmy szczelność ciśnienia. Za pomocą strzykawki wprowadziliśmy wodę przez zawór tak by wypłynęła ona zaworem z drugiej strony. Opukaliśmy przyrząd młotkiem aż do całkowitego usunięcia powietrza uwięzionego w mieszance betonowej. Zamknęliśmy zawór powietrzny i wpompowaliśmy powietrze. Na skali ciśnieniomierza odczytaliśmy wynik.

- Dopuszczalna ilość powietrza w mieszance betonowej wynosi 2%.

- Całkowita ilość powietrza zawartego w badanej mieszance betonowej wyniosła: 2,25% i minimalnie przekracza wartość dopuszczalną.

ETAP 6 - SPORZADZENIE RECEPTY ROBOCZEJ

DANE:

Kruszywo drobne: K₁=628,6[kg/m³]; Wp=2,2%, ρ_n=1,65[kg/dm³];

Kruszywo grube: K₂=1350,5[kg/m³]; Wz=2,1%; ρ_n=1,55[kg/dm³];

Cement: C= 313,2[kg/m³]; ρ_n=1,2[kg/dm³];

Woda W=151,6[dm³/m³]

Pojemność betoniarki V_z=500[dm³]

WYNIKI OBLICZEŃ:

składniki	skład lab. 1m^3 betonu (kruszywo suche)	skład roboczy 1m^3 betonu przy kruszywie wilgotnym		Recepta na 1 zarób betoniarki Vz przy dozowaniu cementu wagowo, kruszywa objętościowo
					wagowo	objętościowo
Cement	313,20 [kg]	C=313,20 [kg]	C0=261,00 [dm^3]	103,36 [kg]
Kruszywo drobne	628,60 [kg]	Pc=628,74 [kg]	P0=381,05 [dm^3]	125,75 [dm^3]
Kruszywo grube	1350,50 [kg]	Zc=1350,78 [kg]	Z0=871,47 [dm^3]	287,58[dm^3]
Woda	151,60 [dm^3]	Wc=151,18 [dm^3]	W0=151,18 [dm^3]	49,89 [dm^3]

Obliczenie: ά = 1000 / (C₀ + P₀ + Z₀) = 0,66

Wydajność zarobu: V_u = V_z * ά = 500 * 0,66 = 0,33[m³]

Zakładając dozowane cementu pełnymi workami należy użyć (przy dozowaniu po 4 worki po 25kg). C=100kg. Dozowanie pozostałych składników objętościowo.

Przy obliczaniu pozostałych wartości korzystam z proporcji:

103,36 ( C ) - 125,75 (P₀)

• ( C ) - x (P₀)

kruszywo drobne: P = 121,66 [dm³]

kruszywo grube: Z =278,23 [dm³]

woda: W= 48,27 [dm³]

Wydajność jednego zarobu wynosi : V_u = 0,66* 100 / 103,36 = 0,64 m³

OSTATECZNIE:

składniki	skład lab. na 1m^3 betonu	skład roboczy na 1 zarób	skład roboczy na 1zarób (dozowanie pełnymi workami)
Cement	313,20 [kg]	103,36 [kg]	100,00 [kg]
Kruszywo drobne	628,60 [kg]	125,75 [dm^3]	121,66 [dm^3]
Kruszywo grube	1 350,50 [kg]	287,58 [dm^3]	278,23 [dm^3]
Woda	151,60 [dm^3]	48,89 [dm^3]	48,27 [dm^3]

---