Xác định hệ số sản lượng β của HHBT và tính lượng dùng VL cho một mẻ trộn , thể tích HHBT của mẻ trộn đó khi máy trộn có dung tích nạp liệu Vm= 500 lít... Xác định hệ số sản lượng βcủa
Trang 1BÀI TẬP CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG XIMĂNG II
Bài 1 Xác định hệ số sản lượng ( β ) của HHBT và tính lượng dùng VL cho một mẻ trộn , thể tích HHBT của mẻ trộn đó khi máy trộn có dung tích nạp liệu Vm= 500 lít Cấp phối theo khối lượng là 1 : 2 :4 ( 0,5 ) và X = 320 kg/m3 ; khối lượng thể tích tự nhiên của các VL khô tương ứng là : ρvX = 1,3 , ρvC= 1,55 , ρvD= 1,5 kg/m3 Hãy hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn khi độ ẩm của cát là 6% và của đá là 1,5%
Bài làm
Hệ số sản lượng β:
V V
V
V β
oD oC
oX
b
Trong đó :
Vb : thể tích hỗn hợp bê tông sau khi nhào trộn
VoX: thể tích tự nhiên của ximăng
VoC: thể tích tự nhiên của cát
VoD: thể tích tự nhiên của đá Hay
ρ
D ρ
C ρ X
1000 β
d v
c v
x v
Trong đó :
X , C , D : lượng ximăng , cát , đá dùng cho 1 m3 bê tông
ρxv , ρcv , ρdv : khối lượng thể tích tự nhiên của ximăng ,cát , đá Theo bài ra ta có : 1 : 2 : 5 ( 0,5 ) = 1: )
X
N ( : X
D : X
C
và X = 320 kg/ m3
Vậy lượng dùng vật liệu cho 1 m3 bê tông là :
X = 320 kg
C = 2X = 2.320 = 640 kg
D = 5X = 4.320 = 1280 kg
N = 0,5X = 0,5.320 = 160 lít
1,5
1280 1,55
640 1,3
320
1000
Tính lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn :
Trang 2105,6(kg) 320
1000
0,66.500 X
1000
V
β
211,2(kg) 640
1000
0,66.500 C
1000
V
β
52,8(kg) 160
1000
0,66.500 N
1000
V
β
422,4(kg) 1280
1000
0,66.500 D
1000
V
β
Hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn khi độ ẩm của cát là 6% của đá là 1,5% :
Gọi khối lượng cát , đá , nước cho một mẻ trộn là : C1, D1 , N1 ( vì lượng ximăng không phải thay đổi không cần phải tính giữ nguyên )
Ta có : C1 – C
100
6
100
6 1
211,2 100
6 1
C
( kg )
D1 – D
100
5 , 1
100
1,5 1
422,4 100
1,5 1
D
( kg )
9 , 32 8 , 428 100
5 , 1 7 , 224 100
6 8 , 52 100
5 , 1 100
6
1 1
Vậy sau khi hiệu chỉnh lượng dùng cát , đá , ximăng , nước lần lượt là : 224,7 , 428,8 , 105,6 (kg) 32,9 lít
Bài 2 Lượng dùng VL cho 1 m3 HHBT - xỉ , kg/m3 : X = 260 ; cát xỉ Cx= 405 ; dăm xỉ
Dx= 720 và N= 220 Khối lượng thể tích tự nhiên của các loại VL trên là : ρvX = 1300 ; ρvCx
=900 ρvDx = 760kg/m3 Xác định hệ số sản lượng βcủa HHBT - xỉ , tính chi phí VL cho một
mẻ trộn khi dùng máy trộn có dung tích nạp liệu Vm= 1000 lít và hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn khi độ ẩm của cát xỉ là 6% và của dăm xỉ là 4%
Bài làm
Hệ số sản lượng β:
V V
V
V β
oD oC
oX
b
Trong đó :
Vb : thể tích hỗn hợp bê tông sau khi nhào trộn
VoX: thể tích tự nhiên của ximăng
Trang 3VoC: thể tích tự nhiên của cát
VoD: thể tích tự nhiên của đá Hay
ρ
D ρ
C ρ X
1000 β
d v
c v
x v
Trong đó :
X , C , D : lượng ximăng , cát , đá dùng cho 1 m3 bê tông
ρxv , ρcv , ρdv : khối lượng thể tích tự nhiên của ximăng ,cát , đá
0,626 0,76
720 0,9
405 1,3 260
1000
Tính lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn :
162,76(kg) 260
1000
0,626.1000 X
1000
V
β
1000
0,626.1000 C
1000
V β
m
137,72(kg) 220
1000
0,626.1000 N
1000
V
β
1000
0,626.1000 D
1000
V
β
m
Hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn khi độ ẩm của cát là 6% của đá là 1,5% :
Gọi khối lượng cát , đá , nước cho một mẻ trộn là : C1, D1 , N1 ( vì lượng ximăng không phải thay đổi không cần phải tính giữ nguyên )
Ta có : C1 – C
100
6
100
6 1
253,53 100
6 1
C
( kg )
D1 – D
100
5 , 1
100
4 1
450,72 100
1,5 1
D
( kg )
76 , 102 5
, 469 100
4 7 , 269 100
6 72 , 137 100
4 100
6
1 1
Vậy sau khi hiệu chỉnh lượng dùng cát , đá , ximăng , nước lần lượt là : 269,9 , 469,5 , 162,76 (kg) 102,76 lít
Bài 3 Tính nhiệt độ HHBT ( thb ) đạt được do trộn ximăng có nhiệt độ tx = 25 0C ; cát tc =
300C ; dăm td = 280C và nước có tn = 230C Tăng nhiệt độ do nhận nhiệt từ môi trường trong quá trình trộn HHBT là t = 1,50C Lượng dùng VL cho 1 m3 HHBT , kg là : X =350 ; C = 600 ; Đx
= 1250 và N = 175 Cần phải làm nguội nước trộn đến nhiệt độ nào để HHBT sau khi trộn ( với các điều kiện như trên ) có nhiệt độ không quá 220C Hãy xác định nhiệt dung riêng của HHBT nói trên Nhiệt dung riêng của các VL khô là 0,2 Kcal / kg.0C
Trang 4Bài làm
Nhiệt dung riêng của HHBT là :
175 1250
600 350
175 1250.0.2 600.0,2
350.0,2 m
m m m
C m C m C m C
.
m
n d c x
n n d d c c x
x
( Kcal /
kg.0C )
Nhiệt độ HHBT ( thb ) đạt được sau khi trộn là :
thb =
175).0,259 1250
600 (350
23.175.1 2
28.1250.0, 30.600.0,2
25.350.0,2 ).C
m m m m
(
C m t C m t C m t C
.
m
.
t
n d c x
n n n d d d c c c x
x
x
= 26,62 ( 0C )
Do trong quá trình trộn nhiệt độ tăng lên trong quá trình trộn là 1,50C lên nhiệt độ hỗn hợp bêtông
là : thb = 26,62 + 1,5 = 28,12 ( 0C )
Gọi nhiệt độ của nước cần làm nguội để là tnn để HHBT sau khi trộn không quá 220C :
Ta có :
) C m )/(
C m t C m t C m t ).C m m m m 1,5)(
((22
=((22-1,5)(350+600+1250+175).0,259 – 350.25.0,2-30.600.0,2-28.1250.0,2)/(175.1 ) = 1,486 ( 0C
)
Bài 4 Xác định khả năng tăng năng suất / giờ của máy trộn HHBT có dung tích nạp liệu
Vm = 1200 l nếu chuyển từ chế tạo HHBT ít lưu động sang lưu động Lúc này thời gian nạp
liệu giữ nguyên τn = 15s , thời gian trộn (τt ) giảm từ 120s xuống 90s và thời gian dỡ tải ( τd )
giảm từ 40s xuống 30s , β = 0,67
Bài làm
Trong một mẻ trộn số lượng bê tông trộn được là : V = Vm β = 1200 0,67 = 804 ( lít )
Thời gian trộn của một mẻ trộn trước khi tăng năng suất là :
T1 = τn + τt + τd = 15 + 120 + 40 = 175 ( s )
Thời gian trộn của một mẻ trộn sau khi tăng năng suất là :
T2 = τn + τt + τd = 15 + 90 + 30 = 135 ( s )
Số mẻ trộn trong một giờ trước khi tăng năng suất :
n1 = 20 , 57
175
3600
( mẻ )
Số mẻ trộn trong một giờ trước khi tăng năng suất :
n2 = 26 , 67
135
3600
( mẻ ) Năng suất của một giờ trộn trước khi tăng năng suất : V1 = 20,57 804 = 16538,28 ( lít )
Năng suất của một giờ trộn sau khi tăng năng suất : V2 = 26,67 804 = 21442,68 ( lít )
Khả năng tăng năng suất trong một giờ : 100 % 29 , 655 %
28 , 16538
28 , 16538 68
, 21442
Trang 5Bài 5 Một HHBT có lượng dùng VL kg/m3 là : X =350 , N = 200 ; phụ gia tổ hợp gồm bã rượu sunfít SĐB- 0,2% và CaCl2 – 1,5% khối lượng ximăng Phụ gia tổ hợp này được chuẩn bị từ dung dịch SĐB – 25% (tỷ trọng ρs = 1,14 ) và dung dịch CaCl2 – 33% ( tỷ trọng ρCaCl2= 1.315 ) HHBT được chế tạo trong máy trộn có dung tích Vm= 1200 lít ; β = 0,67 Hãy xác định lượng dùng ximăng , nước , phụ gia tổ hợp ( theo khối lượng và theo thể tích ) cho một mẻ trộn ; đồng thời cho biết tỷ trọng và nồng độ của phụ gia tổ hợp
Bài làm
Lượng dùng ximăng cho một mẻ trộn :
1000
0,67.1200 X
1000
V
β m
Lượng dùng nước cho một mẻ trộn :
160,8 200
1000
0,67.1200 N
1000
V
β
Lượng dùng bã rượu sunfít SĐB cho một mẻ trộn : SĐB = 281 , 4 0 , 5628
100
2 , 0
( kg ) Lượng dùng CaCl2 cho một mẻ trộn : 281 , 4 4 , 221
100
5 , 1
( kg ) Lượng dùng dung dịch SĐB ( 25% ) : 10025 SĐB = 0 , 5628 2 , 2512
25
100
( kg ) Lượng dùng dung dịch CaCl2 ( 33% ) : 4 , 221 12 , 7909
33
100
Vậy lượng dùng tổ hợp phụ gia là : 2,2512 + 12,7909 = 15,0421 ( kg )
Thể tích tổ hợp phụ gia là : 11 , 7
315 , 1
7909 , 12 14
, 1
2512 , 2
Tỷ trọng phụ gia tổ hợp : 1 , 286
7 , 11
0421 , 15
( kg/ lít ) Nồng độ của phụ gia tổ hợp : 100 % 43 , 03 %
0421 , 15
2512 , 2 221 , 4
Bài 6 Tìm lượng bột vôi sống 80% CaO để tạo nên dung dịch không gây ăn mòn cốt thép ( pH ≥ 11,8 )
Bài làm
Phương trình phản ứng : CaO + H2O = Ca(OH)2
Ca(OH)2 = Ca2+ + 2.OH
-Tính cho một lít dung dịch :
Theo công thức ta có : pH -lg([ H+] ) [ H+ ] 10-pH = 10-11,8 ( mol/ l )
Ta có [ OH- ] [ H+ ] = 10-14 [ OH- ] 10-14/ 10-11,8 = 0,00631 ( mol / l )
Vậy số mol cần trong một lít dung dịch là :
nCaO = nCa(OH )2 ≥ 0,00631/ 2 = 0,003155 ( mol )
Khối lượng CaO là : 0,003155 56 = 0,17668 ( g )
Trang 6Vậy lượng dùng bột vôi cho một lít dung dịch ( không kể khi tôi làm mất nước ) để tạo dung dịch không gây ăn mòn cốt thép :
M = 0 , 17668 0 , 22085 80
100
( gam )
Bài 7 Xác định chiều dài cắt ( lc ) và nhiệt độ đốt nóng ( td ) để căng cốt thép bằng điện cho thanh cốt thép ( 18-A-IV ) có khoảng cách giữa các bề mặt tựa neo là 6400 mm ; đoạn cốt thép cần để tạo mũ neo ở mỗi đầu thanh là 21 mm Ứng suất thiết kế trong cốt thép là 4000 daN/
cm2 , sai lệch ứng suất cho phép giới hạn là 800 daN/cm2 ; tổng biến dạng của neo và khuôn là 2
mm , hệ số kể đến độ đàn hồi - dẻo của cốt thép là 1,2 Hệ số dãn nhiệt của cốt thép là 14,2.10-6 /
0C Thanh cốt thép được đốt nóng trên thiết bị có khoảng cách giữa các cặp điện cực là 5900 mm khi nhiệt độ xung quanh là 250C ( Ea = 2.106daN/cm3 )
Bài làm
Chiều dài chuẩn bị cắt là :
Δll 2.a l
lco
Trong đó :
lo : khoảng cách giữa các bề mặt tựa neo là 6400 mm
a : đoạn cốt thép cần để tạo mũ neo ở mỗi đầu thanh là 21 mm
Δll Δll
Δll
Δll 0 n k
Δlln : biến dạng do neo dưới tác dụng của lực căng cốt thép
Δllk : biến dạng do khuôn dưới tác dụng của lực căng cốt thép
Δlln +Δllk : tổng biến dạng của neo và khuôn là 2 mm
Δllo : độ giãn dài khi căng với ứng suất σo +p = 4000+800 = 4800 daN/cm2
l.
E
P) σ
K.(
a
o o
Trong đó :
K : hệ số kể đến độ đàn hồi - dẻo của cốt thép 1,2
Ea = 2.106 daN/cm2
18,432(mm)
.6400 10
2.
1,2.4800
Δllo 6
Δll = 18,432 + 2 = 20,432 ( mm )
lc = 6400 +2.21 – 20,432 = 6421,568 ( mm )
Nhiệt độ đốt nóng td :
t α l
Δll t
α
ε t t t α
ε
dn
d mt d
mt
Trang 7Trong đó :
ldn : khoảng cách giữa các điện cực đốt nóng 5900 mm
Δlld : độ dãn dài cần đốt nóng của cốt thép Δlld Δll Ct
Ct : độ giãn dài công nghệ cần phải thêm để đặt cốt thép vào khuôn ( Ct = 6 ÷ 12 mm ) lấy Ct = 9 mm Δlld 20,432 9 29,432(mm)
tmt = 25oC , α= 14,2.10-6/oC
3 , 376
25 10
2 , 14 5900
432 , 29
6
Bài 8 Tính lực kéo do kích căng CT thanh tạo nên trong hai trường hợp : a – xilanh 1 (H.1) cố định , cần 3 với cặp 4 kẹp thanh CT di chuyển cùng với pittông 2 , Phản lực của CT căng được truyền cho trụ tựa 5 ; b – xilanh được gắn cặp với đai ốc để kẹp thanh CT di chuyển , còn cần pittông được liên kết vào trục tựa kiểu chạc chữ thập Biết đường kính của xilanh D = 110
mm , của cần pittông d = 40 mm và áp lực làm việc của dầu trong xilanh p = 40Mpa
Bài 9 Tính đường kính xilanh Da ( Dk ) của kích để căng bó CT sợi ( H.2 ) và đường kính pittông D3 ( Dpt ) để đóng nút neo khi kẹp các sợi CT căng trong ống hình côn ( trong phương pháp chế tạo dầm cầu BTCT ứng suất trước căng sau ) Bó CT gồm 12 sợi ø – B – II (ứng suất tính toán 1,1.σo = 900N/mm2 và lực đóng nút bằng 68% lực kéo của kích khi áp lực làm việc của dầu trong xilanh p = 40 N/mm2
Bài 10 Xác định các thông số cơ bản của bàn rung hai dãy CM.868 gồm 8 khối rung tiêu chuẩn ( tổng mômen động k, lực gây chấn động P và biên độ A ) Tần số dao động n =3000 v/phút , tải trong bàn rung Po = 8T , mômen động của mỗi khối rung : a – k1 =45 ; b- k2 = 60 daN.cm Tính biên độ dao động nếu dùng bàn rung này tạo hình tấm mái nhà công nghiệp kích thước 3 × 6 m từ HHBT cứng ( Vm 1m3) trong khuôn thép ( khối lượng Pm + Pk = 4,4 T ) với gia tải quán tính áp lực pgt = 0,001 Mpa
Bài 11 Tính các tốc độ quay li tâm để tạo hình ống dẫn nước BTCT đường kính trong
500 mm , bề dầy thành ống 50 mm khi yêu cầu áp lực nén lên HHBT là P ≥ 1 daN/cm2
Bài 12 Cột điện hình trụ rỗng băng BTCT có đường kính ngoài 560 mm , bề dầy thành trụ
40 mm được tạo hình theo phương pháp quay li tâm , vận tốc quay khuôn : 80 ; 150 ; 300 và 400 v/phút Xác định tốc độ quay nhỏ nhất cho phép và các trị số áp lực ép lên HHBT
Bài 13 Tần số dao động của đầm rung giảm từ n1 = 500 v/ph xuống 3000 v/ph , biên độ dao động ban đầu A1 = 0,3 mm Cần phải thay đổi biên độ dao động như thế nào để giữ nguyên mức độ lèn chặt HHBT như ban đầu
Bài 14 Xác định thời gian chấn động để đảm bảo mức độ lèn chặt HHBT với ĐC = 60s ( nhớt kế kĩ thuật ) như nhau trong hai trường hợp : a - chấn động với biên độ và tần số chuẩn ( A1 = 0,35 mm ; n1= 3000 v/ph ) ; b-với A2 = 0,3 mm ; n2 = 4500 v/ph
Bài 15 Tính áp lực lèn chặt lớn nhất đạt được trong bề dày sản phẩm tạo hình trên bàn rung ( A = 0,3 mm , n = 3000 v/ph ) với gia tải áp lực pgt = 0,1 daN/cm2 Sản phẩm có bề dày ( cao ) h =22 cm , dùng HHBT cứng vừa có KLTT mv = 2400 kg / m3