BÀI tập lớn vật LIỆU xây DỰNG THIẾT kế THÀNH PHẦN bê TÔNG XI MĂNG NẶNG

BÀI tập lớn, vật LIỆU xây DỰNG, THIẾT kế THÀNH PHẦN, bê TÔNG XI MĂNG NẶNG

Bµi tËp lín vËt liÖu x©y dùng

ThiÕt kÕ thµnh phÇn bªt«ng xim¨ng nÆng víi yªu cÇu:

- M¸c Bªt«ng: 500

- §é sôt: 10 cm

- M«i trêng lµm viÖc cña kÕt cÊu: Trùc tiÕp tiÕp xóc víi níc

- Ph¬ng ph¸p thi c«ng: M¸y

- ThÓ tÝch thïng trén: 1500 lÝt

- Sè liÖu : D – A – C – D

NéI DUNG

1 KiÓm tra lùa chän vËt liÖu hîp lý sö dông cho thiÕt kÕ.

1.1 Lùa chän Xim¨ng:

- Theo yªu cÇu M¸c Bªt«ng 500 => M¸c Xim¨ng: 600

- Theo điều kiện làm việc trực tiếp tiếp xúc với nớc, kết hợp với phơng pháp thi công máy nên lợng xi măng tối thiểu theo lý thuyết cần 240 kg

1.2 Lựa chọn cốt liệu lớn- đá dăm

- Theo kết quả thí nghiệm các loại đá, kiểm tra thử đá loại 1, đợc kết quả:

Đờng kính mắt

sàng

mi - Lợng sót trên mỗi

sàng (g)

ai - Lợng sót riêng biệt (%)

Ai - Lợng sót tích luỹ (%)

- Theo kết quả thí nghiệm các loại đá, kiểm tra thử đá loại 2, đợc kết quả:

Đờng kính mắt

sàng

mi - Lợng sót trên mỗi

sàng (g)

ai - Lợng sót riêng biệt (%)

Ai - Lợng sót tích luỹ (%)

Trong đó: ai =

m i

Ai = S ai %

m = S mi

Với đá loại 1: Đờng kính lớn nhất DMax = 20

Đờng kính nhỏ nhất DMin = 5 Với đá loại 2: Đờng kính lớn nhất DMax = 40

Đờng kính nhỏ nhất DMin = 5 Lợng sót tích luỹ tại những điểm kiểm tra:(%)

Biểu đồ thành phần hạt TCVN và đờng cấp phối:

100 80 60 40 20 0

Trên biểu đồ ta thấy thành phần hạt cốt liệu lớn đã chọn nằm trong phạm vi quy

định của TCVN

Ta chọn cát loại 1

1.3 Lựa chọn nớc: Nớc đợc sử dụng là nớc sạch, không bị nhiễm mỡ, dầu, hàm lợng

PH>4, hàm lợng khoáng nhỏ

1.4 Lựa chọn cốt liệu nhỏ- cát

- Theo kết quả thí nghiệm các loại cát, kiểm tra thử cát loại 1, đợc kết quả:

Đờng kính mắt

sàng

mi - Lợng sót trên mỗi sàng (g)

ai - Lợng sót riêng biệt (%)

Ai - Lợng sót tích luỹ (%)

- Theo kết quả thí nghiệm các loại cát, kiểm tra thử cát loại 2, đợc kết quả:

Đờng kính mắt

sàng

mi - Lợng sót trên mỗi

sàng (g)

ai - Lợng sót riêng biệt (%)

Ai - Lợng sót tích luỹ (%)

Trong đó: ai =

m i

Ai = S ai %

m = S mi

Biểu đồ cấp phối tiêu chuẩn cát:

100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

Kíchưthư ớcưlỗưsàng,ưmm

Trên biểu đồ ta thấy thành phần hạt cốt liệu nhỏ đã chọn nằm trong phạm vi quy

định của TCVN

Ta chọn cát loại 1

2 Tính toán thành phần bêtông ximăng và tỷ lệ phối hợp các thành phần vật liệu khi không xét đến độ ẩm.

2.1 Tính lợng nớc:

Theo cốt liệu lớn vừa chọn: DMax = 20 và theo giả thiết, độ sụt SN = 10 cm nên lợng

n-ớc cần cho 1m3 Bêtông là: 215 kg

2.2 Tính lợng ximăng:

Giả sử

X

N Ê 2,5 =>

X

N =

Rb

A R x

Với Rb (Mác Bêtông) = 500

Rx (Mác Ximăng) = 600

A (Đá tốt) = 0,65

=>

X

N = 1,282 < 2,5 Vậy điều giả sử đã đúng.

=> Lợng ximăng cần : X = 1,282 x 215 = 275,6 kg > 240 kg (theo lý thuyết)

2.3 Tính lợng đá và cát:

Ta có: Độ rỗng cốt liệu lớn rĐ = 1-

γ D ρ

D = 0,4314

X

ρx+

N

ρ n+

C

ρ c+

D

ρ d

= 1 (m3) (1) Vữa ximăng lấp đầy lỗ rỗng của cốt liệu lớn, đồng thời bao bọc xung quanh bề mặt hạt cốt liệu

=>

X

ρx+

N

ρ n+

C

ρ c=α r d D

γ d

(2) Giải hệ phơng trình (1) và (2) với

rd = 0,4314

gd = 1450 kg/m3

rd = 2550 kg/m3

Lợng xi măng cần 275,6 kg -> a = 1,33

=> D = 1269,31 kg

C = 877,13 kg Vậy khi không xét đến độ ẩm thì lợng thành phần các vật liệu cần thiết là:

- Ximăng: X1 = 275,6 kg

- Nớc:N1 = 214 kg

- Đá: D1 = 1269,31 kg

- Cát: C1 = 877,13 kg

2.4 Tính lợng vật liệu cho một mẻ trộn:

Ta có:

β1=

1

X

γ x+

C

γ c+

D

γ d

= 0,58 Với thể tích thùng trộn là V = 1500 lít = 1,5 m3 thì lợng vật liệu cần cho một mẻ trộn là: X = b1.V.X1 = 237,981 kg

C = b1.V.C1 = 757,4 kg

N = b1.V.N1 = 185,65 kg

D = b1.V.D1 = 1096,05 kg

3 Tính toán thành phần bêtông ximăng và tỷ lệ phối hợp các thành phần vật liệu khi xét đến độ ẩm.

Khi xét đến độ ẩm ta có:

- Lợng Ximăng: X2 = X1 = 275,6 kg

- Lợng Cát: C2 = C1 + WC.C1 = 903,45 kg

- Lợng Đá: D2 = D1 + WD.D1 = 1288,35 kg

- Lợng Nớc: N2 = N1 – WC.C1 – WD.D1 = 169,65 kg

Tính lợng vật liệu cho một mẻ trộn:

Ta có:

X

γ x+

C

γ c+

D

γ d

= 0,57 Với thể tích thùng trộn là V = 1500 lít = 1,5 m3 thì lợng vật liệu cần cho một mẻ trộn là:

X = b2.V.X2 = 233,59 kg

C = b2.V.C2 = 765,75 kg

N = b2.V.N2 = 143,79 kg

D = b2.V.D2 = 1091,98 kg

4 Tính toán thành phần bêtông ximăng và tỷ lệ phối hợp các thành phần vật liệu khi có sử dụng phụ gia.

Khi sử dụng phụ gia tăng dẻo, khả năng giảm lợng dùng nớc là 12%

Vậy

- Lợng Nớc: N3 = N2 – N2.12% = 149,29 kg

- Lợng Ximăng: X3 = ( X1

N1).N3

= 191,37 kg

- Lợng Đá: D3 = D2 = 1288,35 kg

- Lợng Cát: C3 = C2 = 903,45 kg

Ta thấy khi sử dụng phụ gia tăng dẻo, lợng xi măng đã tiết kiệm đợc là:

X2− X3

X2 100% = 30,56%

Tính lợng vật liệu cho một mẻ trộn:

Ta có:

β

3

X

γ x+

C

γ c+

D

γ d

= 0,59

Với thể tích thùng trộn là V = 1500 lít = 1,5 m3 thì lợng vật liệu cần cho một mẻ trộn là:

X = b3.V.X3 = 171,85 kg

C = b3.V.C3 = 793,29 kg

N = b3.V.N3 = 134,07 kg

D = b3.V.D3 = 1131,26 kg

5 Tính giá vật liệu cho 1m bêtông: 3

- Giá 1 kg Ximăng: 800đ

- Giá 1m3 đá: 100 000đ

- Giá 1m3 cát: 60 000đ

- Giá 1lit nớc: 2 000đ

- Giá 1lit phụ gia: 16 000đ

Dựa vào đơn giá trên, ta tính đợc số tiền cần thiết để mua vật liệu:

* Khi không sử dụng phụ gia:

Vật liệu Đơn vị tính Đơn giá (VNĐ) Số lợng Thành tiền(VNĐ)

Níc lit 2 000 169,6 339 200

* Khi cã sö dông phô gia:

VËt liÖu §¬n vÞ tÝnh §¬n gi¸ (VN§) Sè lîng Thµnh tiÒn