Thiết kế thành phần bê tông xi măng theo ACI 211.1 với các yêu cầu sau

Thiếtkếthànhphầnbêtông xi măngtheo ACI 211.1 vớicácyêucầusau: Bảng 1: Yêucầukỹthuậtđốivớibêtông C Cường độđặctrưng fc’ (Mpa) 40 Độsụt (mm) 150-175 Bảng 2: Kếtquảthínghiệmcácloạiđá Loạiđ Lượngsót (g) sàng có đườngkính (mm) 12.5 9.5 210 161 195 177 C 4.7 ođ ođc (g/cm3 ) (g/cm3 ) (%) 1.63 0.9 1.6 2.3 đá y 990 125 17 1.54 460 960 12 1.5 WAđ Wđ đ (% ) (g/cm3 ) 2.0 2.76 2.0 2.75 Bảng 3: Kếtquảthínghiệmcácloạicát Lượngsót (g) sàng có đườngkính oc occ c Wc WA (mm) c Loạicá (% (g/cm3 (g/cm3 (g/cm3 t 4.7 2.3 1.1 0.1 đá (%) 0.6 0.3 ) ) ) ) 5 y D 0 76 221 153 33 176 44 1.55 1.65 0.8 2.4 2.67 18 42 27 1.51 38 10 14 57 1.62 0.7 2.5 2.65 Bảng4:Dungtíchthùngtrộn B Dung tíchthùngtrộn (lít) 750 Bảng 5: Khảnănggiảmlượngdùngnướckhisửdụngphụgiagiảmnước (1lít/100 kg xi măng) D 15% Bảng6 Ximăngpooclăng Loại Xi măngpooclă ng PC40 Khốilượngthểt Khốilượngriê Tỷlệsửdụ ích (g/cm3) ng (g/cm3) ng (%) 1.3 3.1  Yêucầu: - Kiểmtra, lựachọnvậtliệuhợplýsửdụngchothiếtkế: chọnmác xi măngphùhợp, kiểmtrathànhphầnhạtcủacốtliệutheo ASTMC33, lựachọnloạicốtliệuhợplý - Tínhtốnthànhphầnbêtơng xi măng tỷlệphốihợpcácthànhphầnvậtliệuchohỗnhợpcơbản - Tínhlượngvậtliệuchomộtmẻtrộn - Tính giá thànhvậtliệucho 1m3bêtơng (giá củavậtliệulấytheothơngbáo giá hiệnhànhtạiđịaphương) BÀI LÀM I.Lựachọnvậtliệuchếtạobêtông: Chọnmác xi măng: Trên cơsởcườngđộyêucầu, =1,3g/cm3 ;=3,1g/cm3 chọn xi măng Portland PC 40 có Cốtliệunhỏ: -Từkếtquả thànhphầnhạt, hạtcủahailoạicátnhưsau: ta có bảngtổnghợp Cátloại 1: Cỡsàng (mm) Lượngsótriêngbiệ t (g) % Lượngsótriêngbiệt sàng % Lượnglọt % Lượnglọt TC 9,5 4,75 2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 Đáy 0 76 221 153 330 176 44 0 7,6 22,1 15,3 33 17,6 4,4 100 100 92,4 70,3 55 22 4,4 100 95-100 80-100 50-85 25-60 5-30 0-10 Môđunđộlớncủacátloại là: Mk1 =2,559 Cátloại 2: Cỡsàng (mm) Lượngsótriêngbiệ t (g) % Lượngsótriêngbiệt sàng % Lượnglọt % Lượnglọt TC 9,5 4,75 2,36 1,18 0,6 0,3 0,15 Đáy 38 10 182 424 14 275 57 3,8 18,2 42,4 1,4 27,5 5,7 100 96,2 95,2 77 34,6 33,2 5,7 100 95-100 80-100 50-85 25-60 5-30 0-10 Môđunđộlớncủacátloại là: Mk2 =2,581 Biểuđồ bao cấpphốicủahailoạicát biểu đồ bao cấp phố i lo ại cát đường bao cấp phối cát loại cát loại đường bao cấp phối2 120 100 80 60 40 20 0 1.18 2.36 4.75 9.5 Theo biểuđồ: -Thànhphầnhạtcủacátloại đạtyêucầutiêuchuẩn thànhphầnhạt để làmcốtliệunhỏtheo ASTM C33 -Thànhphầnhạtcủacátloại khôngđạtyêucầutiêuchuẩn thànhphầnhạt để làmcốtliệunhỏtheo ASTM C33 Do đó, chọncát 1làmvậtliệunhỏ để chếtạobêtông Cốtliệulớn( Đádăm ) -Từkếtquả thànhphầnhạt, hạtcủahailoạiđánhưsau: ta có bảngtổnghợp Đáloại 1: Cỡsàng (mm) Lượngsótriêngbiệ t (g) % Lượngsótriêngbiệt sàng % Lượnglọt % Lượnglọt TC 19 12.5 9.5 4.75 2.36 Đáy 2100 1610 990 125 175 42 32,2 19,8 2,5 3,5 100 58 25,8 3.5 90-100 20-55 0-10 0-5 Cỡsàng (mm) Lượngsótriêngbiệ t (g) % Lượngsótriêngbiệt sàng % Lượnglọt % Lượnglọt TC 19 12.5 9.5 4.75 1950 1775 460 39 35.5 9,2 100 61 25,5 16.3 90-100 20-55 0-10 Đáloại 2: 2.36 Đáy 690 125 13,8 2,5 2,5 0-5 Theo biểuđồ: biểu đồ cấp phố i lo i đá đường bao cấp phối đá loại đá loại đường bao cấp phối2 120 100 80 60 40 20 2.36 4.75 9.5 12.5 19 -Thànhphầnhạtcủađáloại đạtyêucầutiêuchuẩn thànhphầnhạt để làmcốtliệunhỏtheo ASTM C33 -Thànhphầnhạtcủađáloại 2khơngđạtucầutiêuchuẩn thànhphầnhạt để làmcốtliệunhỏtheo ASTM C33 Do đó, chọnđáloại1làmvậtliệulớn để chếtạobêtông II Thiếtkếthànhphầnbêtông: Bước1:Xácđịnhcườngđộthiếtkế Theo : = 40MPa > 35MPa Theo ACI 318 : =1,1 +4,83 = 1,1.40 +4,83 =48,33 MPa Bước 2: Xácđịnhhàmlượngnước hàmlượngkhơngkhí Vớicácucầu : - Độsụt ban đầu150-175mm - Cốtliệulớn có Dmax =19mm - Bêtơngkhơngcuốnkhí Trabảng A1.5.3.3 ACI 211.1 , ta chọnlượngnướcsơbộ 216 kg hàmlượngbọtkhítrongbêtơng 2% Theo bài, sửdụngphụgiagiảmđược15% nước, đólượngnước N = 216-216.15% =183,6 kg Bước 3: Xácđịnhtỷlệ N/X: Vớicườngđộthiếtkế =48,33 MPa ,bêtơngkhơngcuốnkhí, trabảng A.1.5.3.4 ACI 211.1, xácđịnhđượctỷlệ N/X =0,35 Bước 4: Xácđịnhlượng xi măng: X= N = 183,6 =524 kg> 500 kg =>Lấy X = 500 kg => Để đảm bảo tỉlệ N/X khơngđổi lượngnước phải thayđổi N’ = 175 lít Lượngnướcgiảm216 – 216.X% = 175 => X = 19% Vậycần dung phụgiagiảm 19% nước để lượngnướcphùhợp Bước 5: Xácđịnhlượngcốtliệulớn( đá): Ướclượngthểtíchcốtliệuthơđãđầmchặtvớicácthơngsố: -Dmax = 19mm -Mơđunđộlớncủacát Mk =2,559 Trabảng A.1.5.3.6 ACI 211.1 ta có: Vod = 0,64 m3 Lượngcốtliệulớn : D= Vod =0,64.1650=1056 Bước 6: Xácđịnhlượngcốtliệunhỏ (cát) Ướctínhkhốilượngthểtíchcủahỗnhợpbêtơngvớicácthơngsố: - Dmax =19mm - Bêtơngkhơngcuốnkhí Trabảng A.1.5.3.7.1, ta có : = 2345 kg/m3 Do đó, lượngcát : C =2345-175 – 500-1056 =614 kg -Trên cơsởthểtíchtuyệtđối Vớilượng xi măng ,nước, cốtliệuthơđãbiết lượngkhơngkhícuốnvàolà 2% Thểtíchcủacát: Vc = 1000- – 175 - -20 = 261,1 dm3 Do đó, khốilượngcủacát là: C= 261,1 2,67 = 679,1kg Bước 7: Thànhphầnvậtliệutínhtốncho 1m3bêtơng : Nước Xi măng Đá Cát Tổng Khốilượng (kg) (Trên cơsởthểtíchtuyệtđối) Khốilượng(kg) (Trên cơsởkhốilượng) 175 500 1056 698,1 2428,1 175 500 1056 614 2345 Bước 8: Điều chỉnh thànhphầnvậtliệukhixétđếnđộẩmcủacốtliệu: -Trên cơsởkhốilượng: Lượngcốtliệulớn trạngtháiẩm : Đw =Đ.(1+WĐ)=1056.(1+2%)=1077,12 kg Lượngcốtliệunhỏ trạngtháiẩm ĐC =C.(1+WC)=614.(1+2,4%)=626,28kg Lượngnướcđiều chỉnh có xétđếnđộẩm độhútnướccủacốtliệu : Nđc= N-Đ(WĐ – WAĐ) – C.(WC- WAc) =175- 1056.(2%- 0,9%) –614.( 2,4%-0,8% )=153 kg Thànhphầnvậtliệutínhtốncho 1m3bêtơngkhixétđếnđộẩmcủacốtliệu: Nước Xi măng Đá Cát Tổng Khốilượng (kg) (Trên cơsởkhốilượng) 153 500 1077,12 626,28 2356,96 -Trên cơsởthểtíchtuyệtđối: Lượngcốtliệulớn trạngtháiẩm : Đw =Đ.(1+WĐ)=1056.(1+2%)=1077,12kg Lượngcốtliệunhỏ trạngtháiẩm: ĐC =C.(1+WC)=697,1.(1+2,4%)= 713,83kg Lượngnướcđiều chỉnh có xétđếnđộẩm độhútnướccủacốtliệu : Nđc= N-Đ(WĐ – WAĐ) – C.(WC- WAc) =175- 1056.(2%- 0,9%) -713,83.( 2,4% -0,8% )= 151,96 kg Thànhphầnvậtliệutínhtốncho 1m3bêtơngkhixétđếnđộẩmcủacốtliệu: Nước Xi măng Đá Cát Tổng Khốilượng (kg) (Trên cơsởthểtíchtuyệtđối) 151,96 500 1077,12 713,91 2442,91 Bước 9: Xácđịnhlượngphụgiagiảmnước : Dựkiếnsửdụngphụgiavớiliềulượng lít/100kg xi măng Vậylượngphụgiacầndùnglà : PG= = 5lít III Tínhtốnthànhphầnvậtliệuchomẻtrộn có dung tíchthùngtrộn Vo=750lít Giảsửthànhphầnvậtliệutínhtốndựa cơsởkhốilượng -Tínhhệsốsảnlượng : = =0,68 Thànhphầnchomộtmẻtrộn: No= N = 175 = 89,25 kg Xo=X =.500 = 255kg Do =.D == 549,33kg Co=.C = 626,28 = 319,40 kg PGo =.PG= IV.Tính giá thànhvậtliệucho 1m3bêtơng -Thểtíchđổđốngcủađá: VoD= = = 658 dm3 =0,658 m3 VoC= = = 396 dm3=0,396 m3 Dựa báocáo 1m3bêtôngnhưsau: Vậtliệu Xi măng Đá Cát Nước Phụgia giá củavậtliệu, giá thànhvậtliệucho Đơnvị Sốlượng Đơn giá (nghìnđồng) Thànhtiền (nghìnđồng) Tấn m3 m3 m3 Lít Tổng 0,5 0,658 0,396 0,175 1143 255 266 20 572 168 105 100 946 ... Xácđịnhlượngphụgiagiảmnước : Dựkiếnsửdụngphụgiavớiliềulượng lít/100kg xi măng Vậylượngphụgiacầndùnglà : PG= = 5lít III Tínhtốnthànhphầnvậtliệuchomẻtr? ?n có dung tíchthùngtr? ?n Vo=750lít Giảsửthànhphầnvậtliệutínhtốndựa cơsởkhốilượng... lựachọnloạicốtliệuhợplý - Tínhtốnthànhphầnbêtơng xi măng tỷlệphốihợpcácthànhphầnvậtliệuchohỗnhợpcơb? ?n - Tínhlượngvậtliệuchomộtmẻtr? ?n - Tính giá thànhvậtliệucho 1m3bêtơng (giá củavậtliệulấytheothơngbáo... Bảng4:Dungtíchthùngtr? ?n B Dung tíchthùngtr? ?n (lít) 750 Bảng 5: Kh? ?n? ?nggiảmlượngdùngnướckhisửdụngphụgiagiảmnước (1lít/100 kg xi măng) D 15% Bảng6 Ximăngpooclăng Lo? ? ?i Xi măngpooclă ng PC40 Khốilượngthểt