LABORATORIUM MATERIAŁÓW BUDOWLANYCH Z TECHNOLOGIĄ BETONU
Temat: Projektowanie betonu metodą trzech równań
Zespół: 1. Mariusz Śniadecki 2. Joanna Wnuk 3. Tomasz Szyszka	Grupa 9	Rodzaj studiów: I stopnia
		08.12.2003 R.A. 2003/2004	Semestr III
Ocena:

1.Założenia:

Celem ćwiczenia było zaprojektowanie betonu klasy B20 o konsystencji plastycznej (K3) i punkcie piaskowym p.p.=33%

Mamy do dyspozycji:

• cement portlandzki 32,5 R (gęstość cementu wynosi 3,1 kg/dm³⁾

• kruszywo naturalne o uziarnieniu 0-16 mm, gęstości 2,65 kg/dm³

• wodę z wodociągu

2. Do zaprojektowania betonu metodą nomogramów (trzech równań) potrzebne nam są trzy wzory:

1)
wzór Bolomey'a

2)
warunek szczelności

3)
warunek konsystencji

A - współczynnik zależny od marki cementu i c/w

γ_c - gęstość cementu

w_c - wodożądność cementu

w_k - wodożądność kruszywa

Na podstawie znajomości klasy cementu i wartości c/wartość współczynnika A przyjęliśmy jako 18.

3. Ponieważ znamy klasę betonu (B20), wiemy, że wytrzymałość gwarantowana na ściskanie to 20 MPa. Wytrzymałość średnia, która wystepuje we wzorze Bolomeya jest większa o 1/3 i wynosi:

R=1.3*R^G

Wtedy R=26 MPa a

4. Aby obliczyć współczynnik wodożądności dla mieszanki kruszywa, musimy ustalić udział procentowy poszczególnych frakcji. Frakcje piaskowe określamy z analizy sitowej, frakcje żwirowe określamy z krzywej uziarnienia. Punkt piaskowy brany do obliczeń wynosi 33%. Zawartość procentowa w frakcji 0-2mm wyniosła:

0-0,125mm	0,3%
0,125-0,25mm	2,67%
0,25-0,5mm	13,99%
0,5-1mm	13,53%
1-2mm	2,51%

2-4mm	27%
4-8mm	20%
8-16mm	20%

Teraz możemy policzyć wodożądność mieszanki:

Frakcja	Procentowa zawartość frakcji	wk	wk * %
0-0,125	0,3%	0,239	0,0717
0,125-0,25	2,67%	0,122	0,32574
0,25-0,5	13,99%	0,084	1,17516
0,5-1	13,53%	0,058	0,78474
1-2	2,51%	0,043	0,10793
2-4	27%	0,032	0,864
4-8	20%	0,026	0,52
8-16	20%	0,020	0,4

Ostatecznie w_k=0,04249

Odczytanie z nomogramów ilości składników w 1m³ betonu dla otrzymanych wartości:

C=275 kg/m³

K=2000 kg/m³

W=150 kg/m³

Sprawdzamy wzór Bolomey'a i warunek szczelności:

MPa Wartość ta nie spełnia zakładanej wytrzymałości (ma być 26)

czyli spełnia założenia 1000±20

5. Obliczamy ilość składników na wykonanie próbnej mieszanki betonowej o objętości 5 litrów:

C₁=1,375 kg

K₁=10 kg

W₁=0,75 kg

Przy czym bierzemy:

• piasek:3,3 kg

• żwir 2-4 : 2,7 kg

• żwir 4-8: 2 kg

• żwir 8-16: 2 kg

Konsystencje sprawdzamy w aparacie Ve-Be. Dla konsystencji plastycznej czas powinien mieścić się w granicy 7-13 sekund. Nam wyszło 12 sek., więc mieszanka betonowa ma zakładaną konsystencję. Jej objętość po zmierzeniu wyszła też 5 litrów, więc nie musimy dawać korekty składu. Ostatecznie ilości składników na 1m³ betonu:

składnik	Ilość [kg]
Cement	275
Woda	150
Piasek (0-0,125)	6
Piasek 0,125-0,25)	53,4
Piasek (0,25-0,5)	279,8
Piasek (0,5-1)	270,6
Piasek (1-2)	50,2
Żwir (2-4)	540
Żwir (4-8)	400
Żwir (8-16)	400

Musimy pamiętać, że kruszywo na budowie nie jest suche, tylko wilgotne. Załóżmy, że wilgotność piasku w_p^0-2=2% a wilgotność żwiru w_ż^2-16=1,5%

Musimy skorygować skład, uwzgledniając te różnice:

P_wilg^0-2=P_suchy*(1+w_p^0-2/100)

P_wilg^0-2=673,2 kg

Ż_wilg^2-16=Ż_suchy*(1+w_ż^2-16/100)

Ż_wilg^2-16=1360,1 kg

Korekta musi dotyczyć też wody, trzeba jej użyć mniej, bo zawarta jest w kruszywie:

W=W-[(P_wilg-P_suchy)+(Ż_wilg-Ż_suchy)]

W=116,7 kg

składnik	Ilość [kg]
Cement	275
Woda	116,7
Piasek (0-0,125)	6,12
Piasek 0,125-0,25)	54,468
Piasek (0,25-0,5)	285,396
Piasek (0,5-1)	276,012
Piasek (1-2)	51,204
Żwir (2-4)	548,1
Żwir (4-8)	406
Żwir (8-16)	406

Ilość na 1 zarób betoniarki:

Niech V_betoniarki=250 litrów , a wsp. Spulchnienia α=0,85, wtedy V=0,85*250=212,5 l. Na tą objętość trzeba 58,437 kg cementu.

Dobieramy jednak tak składniki, aby cement dozować pełnymi workami (po 25 kg).

Wtedy potrzeba:

składnik	Ilość [kg]
Cement	50
Woda	21,218
Piasek (0-0,125)	1,113
Piasek 0,125-0,25)	9,903
Piasek (0,25-0,5)	51,890
Piasek (0,5-1)	50,184
Piasek (1-2)	9,309
Żwir (2-4)	99,655
Żwir (4-8)	73,818
Żwir (8-16)	73,818

Masa całkowita wsadu to 440,908 kg a objetość wsadu V_c=181,18 l.

4

---