BÀI TẬP 1: THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG Một đập vòm thiết kế xây dựng bằng BT, mác thiết kế RTK = 55MPa.. Tuổi bê tông thiết kế: 28 ngày.. Vật liệu dùng như sau: 1.. RTK, MPa Độ sụt Sn cm
Trang 1BÀI TẬP 1: THIẾT KẾ THÀNH PHẦN BÊ TÔNG
Một đập vòm thiết kế xây dựng bằng BT, mác thiết kế RTK = 55MPa Tuổi bê tông thiết kế: 28 ngày Tính công tác Sn = 10cm Dmax=12,5cm Vật liệu dùng như sau:
1 Xi măng: Sử dụng Xi măng Tam Điệp PCB40, có khối lượng riêng là 3,1g/
cm3
2 Đá dăm được nghiền từ đá Bazan: Khối lượng riêng: 2,90g/cm3; Khối lượng đơn vị thể tích là: 1,67g/cm3
3 Cát dùng loại cát vàng sạch: có khối lượng riêng: 2,60g/cm3; Khối lượng đơn vị thể tích: 1,62g/cm3 Mđl = 2,55, có thành phần hạt đạt yêu cầu
4 Tro bay Phả Lại: Có khối lượng riêng: 2,34g/cm3
5 Nước: Dùng nước sạch để trộn bê tông, có khối lượng riêng là 1,0g/cm3
6 Biết Cường độ của Chất kết dính ( XM trộn Tro bay) TN được ở các tuổi trong bảng sau:
Tổ 3
Tỷ lệ trộn X+Tr
Cường độ nén ở
7 ngày (daN/cm 2 )
Cường độ nén ở
28 ngày (daN/cm 2 )
Cường độ nén ở
90 ngày (daN/cm 2 )
Ghi chú : Tổ 1(1-6), Tổ 2 (7-12), Tổ 3 (13-18), Tổ 4 (19-24), Tổ 5 (25-30), Tổ 6 (31-36)
7 Mức ngậm cát nên chọn: (32- 37)%; Hàm lượng tro bay nên chọn: (0-25)%
so với tổng lượng chất kết dính Hãy thiết kế sơ bộ thành phần cho đập trên
RTK, (MPa)
Độ sụt
Sn (cm)
Tuổi thiết kế
t (ngày)
Đường kính
Dmax (mm)
Trang 2II BÀI LÀM
1 Xác định Sn
Tùy theo dạng kết cấu, phương thức đổ bê tông ta xác định được độ sụt Sn=10m
2 Xác định lượng nước trộn ban đầu
Căn cứ vào độ sụt Sn=10cm, Dmax=12,5mm, Mdl=2,55, tra bảng quan hệ Lượng nước trộn Modul và độ sụt, ta được lượng nước dùng cho 1m3 BT : VN = 207,5 (lít)
Stt độ sụt Kích thước hat lớn nhât Dmax
Mô đun độ lớn của cát, Mdl 1.5
1.9
2.0 2.4
2.5 3.0
1.5 1.9
2.0 2.4
2.5 3.0
1.5 3.0
2.0 2.4
2.5 3.0
1.5 1.9
2.0 2.4
2.5 3.0
1 1-2 195 190 185 185 180 175 175 170 165 165 160 155
2 3-4 205 200 195 195 190 185 185 180 175 175 170 165
3 5-6 210 205 200 200 195 190 190 185 180 180 175 170
4 7-8 215 210 205 205 200 195 195 190 185 185 180 175
5 9-10 220 215 210 210 205 200 200 195 190 190 185 180
6 11-12 225 220 215 215 210 205 205 200 195 195 190 185
7 13-16 Theo ĐS 7-8 + dẻo hóa, theo ĐS 5-6 + dẻo hoá cao, theo ĐS 3-4 + siêu dẻo
8 17-20 Theo ĐS 9-10+ dẻo hóa, theo ĐS 7-8 + dẻo hoá cao, theo ĐS 5-6+ siêu dẻo
3 Xác định các thông số của hỗn hợp chất kết dính
Sử dụng phụ gia tro bay Phả Lại lượng dung 10% thay cho xi măng
Sử dụng xi măng Tam Điệp PCB40 và tro bay Phả Lại theo tỉ lệ 90%&10% xác định cường độ thực tế chất kết dính 395daN/cm2
Xác định khối lượng riêng chất kết dính:
) ( 3 34 , 2
10 1 , 3 90
100
%
%
100
2
cm
g PGK
X
pgk X
4 Tính tỷ lệ nước-chất kết dính N/CKD
5 , 0
ckd
BT
R A
R N
CKD
Rbt là cường độ nén của Bê tông=Mác BTxhệ số an toàn k
k=1,1 với trạm trộn tự động
k=1,15 với trạm trộn thủ công
Rckd =395 daN/cm2=39,5 MPa là cường độ thực tế của chất kết dính
A xác định theo TCVN 6061:1997; A=0,5
Thay vào công thức trên ta được:
56 , 3 5 , 0 5 , 39 5 , 0
1 , 1 55 5 , 0
x
x R
A
R N
CKD
ckd BT
5 Xác định hàm lượng chất kết dính
Kg x
N N
CKD CKD 3 , 56 207 , 5 739 , 4
6 Xác định hàm lượng xi măng và phụ gia
Trang 3Hàm lượng CKD tính ở trên bao gồm xi măng và phụ gia khoáng Hàm lượng xi măng và phụ gia khoáng (PGK%=10%) trong 1 m3 bê tông được tính theo công thức:
Kg x
PGK CKD
100
) 10 100 ( 4 , 739 100
%) 100
(
Kg x
CKDxPGK
100
10 3 , 651 100
%
Lượng phụ gia hóa được dùng theo hướng dẫn của nhà cung cấp và tỷ lệ phụ gia hóa được tính theo % so với xi măng, lấy PGH%=2%
Kg x
XxPGH
100
2 4 , 665 100
%
Tương ứng thể tích
7 Xác định thể tích hồ (Vh)
Kg N
CKD Vh
ckd
8 , 453 5 , 207 3
4 , 739
8 Xác định hàm lượng cốt liệu lớn (Đá)
Lượng cốt liệu lớn D=
d od d
k r
1
1000
r=
d
od
9 , 2
67 , 1
Tra quan hệ giữa Vh, Mdl và kd, ta xác định được kd=1,61
Mô
đun cát
Kd ứng với Vh
225 250 275 300 325 350 375 400 425 450 3.0 1.33 1.38 1.43 1.48 1.52 1.56 1.59 1.62 1.64 1.66
2.75 1.30 1.35 1.40 1.45 1.49 1.53 1.56 1.59 1.61 1.63
2.5 1.26 1.31 1.36 1.41 1.45 1.49 1.52 1.55 1.57 1.59
2.25 1.24 1.29 1.34 1.39 1.43 1.47 1.50 1.53 1.55 1.57
2.0 1.22 1.27 1.32 1.37 1.41 1.45 1.48 1.51 1.53 1.55
1.75 1.14 1.19 1.24 1.29 1.33 1.37 1.40 1.43 1.45 1.47
1.5 1.07 1.12 1.17 1.22 1.26 1.30 1.33 1.36 1.38 1.40
9 , 2
1 67
, 1
61 , 1 42 , 0
1000
9 Xác định hàm lượng cốt liệu cát
đ N PGH CKD
Đ N PGH CKD
1000
đ h
Đ
CKD, PGH, N, đ, C lần lượt là khối lượng riêng của chất kết dính, phụ gia hóa, nước, đá, cát (g/cm3)
9 , 2
6 , 1335 8
, 453
X = 665,4 (kg) ; C = 222,8 (kg); VN = 207,5 lít
Trang 4BÀI TẬP 2: THIẾT KẾ CẤP PHỐI BÊ TÔNG TỰ LÈN
Trang 5I ĐỀ BÀI
Một đập tràn phím piano của Thủy điện được thiết kế xây dựng bằng BT tự lèn, Mác thiết kế RTK; Tuổi bê tông thiết kế: t ngày, vật liệu dùng như sau:
h) Xi măng: Sử dụng Xi măng Bút sơn PCB40, có khối lượng riêng là 3,15g/cm3
lượng đơn vị thể tích là: 1,65g/cm3
j) Cát dùng loại cát vàng sạch: có khối lượng riêng: 2,60g/cm3; Khối lượng đơn vị thể tích: 1,65g/cm3 Mđl = 2,60, có thành phần hạt đạt yêu cầu
k) Tro bay Phả Lại: Có khối lượng riêng: 2,34g/cm3
l) Nước: Dùng nước sạch để trộn bê tông, có khối lượng riêng là 1,0g/cm3
m) Biết cường độ của chất kết dính ( XM trộn Tro bay) TN được ở các tuổi trong bảng sau:
Cường độ nén
ở
7 ngày (daN/cm2)
Cường độ nén
ở
28 ngày (daN/cm2)
Cường độ nén
ở
90 ngày (daN/ cm2)
Tr
n) Mức ngậm cát nên chọn: (32- 37)%; Hàm lượng tro bay nên chọn: (0-25)%
so với tổng lượng chất kết dính
Hãy thiết kế sơ bộ thành phần BT tự lèn theo phương pháp của
RTK, (MPa)
Tuổi thiết kế
t (ngày)
Đường kính
Dmax (mm)
Trang 6II BÀI LÀM
1 Hàm lượng cốt liệu lớn
Đ = Vđ đbh
Trong đó: Đ: khối lượng đá trong 1 m3 bê tông, kg
Vđ: thể tích đá trong 1 m3 bê tông, Vđ = 0,28 ¸ 0,35 m3/m3
đbh : khối lượng thể tích (bảo hòa nước) của đá, kg/m3
đbh=đ(1+Hp);
đ: Khối lượng đơn vị thể tích là: 1,65g/cm3
Hp: Mức hút nước theo khối lượng, Hp=0,15;
Đ = 0,35.1,65(1+0,15).1000= 664,13 kg
2 Hàm lượng nước: N = 180 kg/m3
3 Tỷ lệ N/B: 30% theo khối lượng
4 Hàm lượng bột (Xi măng + Tro bay): B=400-600kg
B = 600 kg
5 Tỷ lệ N/X
Rbt28 = A.Rx28.(X/N-0,5)
Rbt28 là cường độ nén của Bê tông, A=0,6
Rx28 =387 daN/cm2=38,7 MPa là cường độ thực tế của chất kết dính
55 = 0,6.38,7.(X/N-0,5)X/N = 2,87
6 Hàm lượng xi măng
N
X
X 2 , 87 180 516 , 6
7 Hàm lượng tro bay
T = B – X = 600 – 516,6 = 83,4kg
8 Hàm lượng cát
đ N T X
A Đ N T X
1000
X, T, C, Đ, N lần lượt là khối lượng xi măng, tro, cát, đá, nước trong 1m3 bê tông, kg
Thể tích khí A =0,04
x, T, N, đ lần lượt là khối lượng riêng của xi măng, tro bay, nước, đá (g/cm3)
bhC là khối lượng thể tích (bão hòa nước) của cát
Với cbh= c (1+Wc)/(1+∆C);
c: Khối lượng đơn vị thể tích là: 1,65g/cm3
Wc: Độ ẩm của cát, Wc=0,04
∆C: độ tăng thể tích của cát khi độ ẩm thay đổi; ∆C=0,3
) 3 , 0 1 (
) 04 , 0 1 (
65 , 1 4 85 , 2 13 , 664 1
180 34 , 2 4 , 83 15 , 3 6 , 516
X = 516,6 (kg) ; C = 506,00 (kg)