GIẢI bài tập CÔNG NGHỆ bê TÔNG XIMĂNG II22 (2)

đáp án bài tập bê tông xi măng 2 giúp các bạn có thêm kiến thức về bài tập bê tông xi măng cũng như cách giải cụ thể cho 1 số bài toán của bê tông xi măng 2 + giúp các e có thể làm tốt các nhiệm vụ cô giáo , thày giáo đề ra

1 BÀI TẬP CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG XIMĂNG II Bài Xác định hệ số sản lượng ( β ) HHBT tính lượng dùng VL cho mẻ trộn , thể tích HHBT mẻ trộn máy trộn có dung tích nạp liệu Vm = 500 lít Cấp phối theo khối lượng : :4 ( 0,5 ) X = 320 kg/m ; khối lượng thể tích tự nhiên VL khô tương ứng : ρvX = 1,3 , ρvC = 1,55 , ρvD = 1,5 kg/m3 Hãy hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho mẻ trộn độ ẩm cát 6% đá 1,5% Bài làm Hệ số sản lượng β : β Vb VoX  VoC  VoD Trong : Vb : thể tích hỗn hợp bê tơng sau nhào trộn VoX : thể tích tự nhiên ximăng VoC : thể tích tự nhiên cát VoD : thể tích tự nhiên đá Hay β 1000 X C D  c d x ρv ρ v ρv Trong : X , C , D : lượng ximăng , cát , đá dùng cho m3 bê tông x c d ρ v , ρv , ρ v : khối lượng thể tích tự nhiên ximăng ,cát , đá C D N Theo ta có : : : ( 0,5 ) = 1: : : ( ) X = 320 kg/ m3 X X X Vậy lượng dùng vật liệu cho m bê tông : X = 320 kg C = 2X = 2.320 = 640 kg D = 5X = 4.320 = 1280 kg N = 0,5X = 0,5.320 = 160 lít 1000 β 0,66  320 640 1280   1,3 1,55 1,5 Tính lượng dùng vật liệu cho mẻ trộn : β Vm 0,66.500 β Vm 0,66.500 X 320 105,6(kg) C 640 211,2(kg) Co  Xo  1000 1000 1000 1000 β Vm 0,66.500 β Vm 0,66.500 N 160 52,8(kg) D 1280 422,4(kg) No  Do  1000 1000 1000 1000 Hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho mẻ trộn độ ẩm cát 6% đá 1,5% : Gọi khối lượng cát , đá , nước cho mẻ trộn : C 1, D1 , N1 ( lượng ximăng khơng phải thay đổi khơng cần phải tính giữ ngun ) Co  211,2 224,7 C 1 6 Ta có : C1 – ( kg ) C1 = Co  1 1 100 100 100 Do  422,4 428,8 1,5 D 1 1,5 1,5 D1 – ( kg ) D1 = Do  1 1 100 100 100 1,5 1,5 224,7  428,8 32,9 lít N N o  C1  D1 52,8  100 100 100 100 Vậy sau hiệu chỉnh lượng dùng cát , đá , ximăng , nước : 224,7 , 428,8 , 105,6 (kg) 32,9 lít Bài Lượng dùng VL cho m3 HHBT - xỉ , kg/m3 : X = 260 ; cát xỉ C x= 405 ; dăm xỉ Dx= 720 N= 220 Khối lượng thể tích tự nhiên loại VL : ρvX = 1300 ; ρvCx =900 ρvDx = 760kg/m3 Xác định hệ số sản lượng β HHBT - xỉ , tính chi phí VL cho mẻ trộn dùng máy trộn có dung tích nạp liệu Vm = 1000 lít hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho mẻ trộn độ ẩm cát xỉ 6% dăm xỉ 4% Bài làm Hệ số sản lượng β : β Vb VoX  VoC  VoD Trong : Vb : thể tích hỗn hợp bê tơng sau nhào trộn VoX : thể tích tự nhiên ximăng VoC : thể tích tự nhiên cát VoD : thể tích tự nhiên đá Hay β 1000 X C D  c d x ρv ρ v ρv Trong : X , C , D : lượng ximăng , cát , đá dùng cho m3 bê tông x c d ρ v , ρv , ρ v : khối lượng thể tích tự nhiên ximăng ,cát , đá 1000  β 0,626 260 405 720   1,3 0,9 0,76 Tính lượng dùng vật liệu cho mẻ trộn : β Vm 0,626.1000 β Vm 0,626.1000 X 260 162,76(kg) 405 253,53(kg) Co  Cx  Xo  1000 1000 1000 1000 β Vm 0,626.1000 β Vm 0,626.1000 N 220 137,72(kg) 720 450,72(kg) No  Do  Dx  1000 1000 1000 1000 Hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho mẻ trộn độ ẩm cát 6% đá 1,5% : Gọi khối lượng cát , đá , nước cho mẻ trộn : C 1, D1 , N1 ( lượng ximăng khơng phải thay đổi khơng cần phải tính giữ ngun ) Co  253,53 269,7 C 1 6 Ta có : C1 – ( kg ) C1 = Co  1 1 100 100 100 Do  450,72 469,5 1,5 D 1 1,5 D1 – ( kg ) D1 = Do  1 1 100 100 100 6 269,7  469,5 102,76 lít N N o  C1  D1 137 ,72  100 100 100 100 Vậy sau hiệu chỉnh lượng dùng cát , đá , ximăng , nước : 269,9 , 469,5 , 162,76 (kg) 102,76 lít Bài Tính nhiệt độ HHBT ( thb ) đạt trộn ximăng có nhiệt độ t x = 25 0C ; cát tc = 300C ; dăm td = 280C nước có tn = 230C Tăng nhiệt độ nhận nhiệt từ mơi trường q trình trộn HHBT  t = 1,50C Lượng dùng VL cho m HHBT , kg : X =350 ; C = 600 ; Đ x = 1250 N = 175 Cần phải làm nguội nước trộn đến nhiệt độ để HHBT sau trộn ( với điều kiện ) có nhiệt độ không 220C Hãy xác định nhiệt dung riêng HHBT nói Nhiệt dung riêng VL khô 0,2 Kcal / kg.0C Bài làm Nhiệt dung riêng HHBT : mx Cx  mc Cc  md Cd  mn Cn  350.0,2  600.0,2  1250.0.2  175 0,259 C= ( Kcal / kg.0C ) 350  600  1250  175 m x  mc  md  m n Nhiệt độ HHBT ( thb ) đạt sau trộn : t x mx Cx  t c mc Cc  t d md Cd  t n mn Cn  25.350.0,2  30.600.0,2  28.1250.0,  23.175.1 thb = (mx  mc  md  mn ).C (350  600  1250  175).0,259 = 26,62 ( C ) Do trình trộn nhiệt độ tăng lên trình trộn 1,5 0C lên nhiệt độ hỗn hợp bêtông : thb = 26,62 + 1,5 = 28,12 ( 0C ) Gọi nhiệt độ nước cần làm nguội để tnn để HHBT sau trộn không 220C : Ta có :  t nn ((22  1,5)(mx  mc  md  mn ).C  t x mx Cx  t c mc Cc  t d md Cd )/( mn Cn ) =((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 Xác định khả tăng suất / máy trộn HHBT có dung tích nạp liệu Vm = 1200 l chuyển từ chế tạo HHBT lưu động sang lưu động Lúc thời gian nạp liệu giữ nguyên τ n = 15s , thời gian trộn ( τ t ) giảm từ 120s xuống 90s thời gian dỡ tải ( τ d ) giảm từ 40s xuống 30s , β = 0,67 Bài làm Trong mẻ trộn số lượng bê tông trộn : V = V m β = 1200 0,67 = 804 ( lít ) Thời gian trộn mẻ trộn trước tăng suất : T1 = τ n + τ t + τ d = 15 + 120 + 40 = 175 ( s ) Thời gian trộn mẻ trộn sau tăng suất : T2 = τ n + τ t + τ d = 15 + 90 + 30 = 135 ( s ) Số mẻ trộn trước tăng suất : 3600 20,57 ( mẻ ) n1 = 175 Số mẻ trộn sau tăng suất : 3600 26,67 ( mẻ ) n2 = 135 Năng suất trộn trước tăng suất : V1 = 20,57 804 = 16538,28 ( lít ) Năng suất trộn sau tăng suất : V2 = 26,67 804 = 21442,68 ( lít ) 21442,68  16538,28 100% 29,655% Khả tăng suất : 16538,28 Bài Một HHBT có lượng dùng VL kg/m3 : X =350 , N = 200 ; phụ gia tổ hợp gồm bã rượu sunfít SĐB- 0,2% CaCl – 1,5% khối lượng ximăng Phụ gia tổ hợp chuẩn bị từ dung dịch SĐB – 25% (tỷ trọng ρs = 1,14 ) dung dịch CaCl2 – 33% ( tỷ trọng ρCaCl = 1.315 ) HHBT chế tạo 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 theo thể tích ) cho mẻ trộn ; đồng thời cho biết tỷ trọng nồng độ phụ gia tổ hợp Bài làm Lượng dùng ximăng cho mẻ trộn : β 0,67.1200 Xo = V m X  350 281,4 ( kg ) 1000 1000 Lượng dùng nước cho mẻ trộn : β Vm 0,67.1200 N 200 160,8 ( kg ) No  1000 1000 Lượng dùng bã rượu sunfít SĐB cho mẻ trộn : SĐB = 0,2 281,4 0,5628 ( kg ) 100 1,5 281,4 4,221 ( kg ) 100 100 100 0,5628 2,2512 ( kg ) Lượng dùng dung dịch SĐB ( 25% ) : SĐB = 25 25 100 4,221 12,7909 ( kg ) Lượng dùng dung dịch CaCl2 ( 33% ) : 33 Vậy lượng dùng tổ hợp phụ gia : 2,2512 + 12,7909 = 15,0421 ( kg ) 2,2512 12,7909  11,7 ( lít ) Thể tích tổ hợp phụ gia : 1,14 1,315 15,0421 1,286 ( kg/ lít ) Tỷ trọng phụ gia tổ hợp : 11,7 Lượng dùng CaCl2 cho mẻ trộn : Nồng độ phụ gia tổ hợp : 4, 221  0,5628 100%  31.8% 15, 0421 Bài Xác định chiều dài cắt ( lc ) nhiệt độ đốt nóng ( td ) để căng cốt thép điện cho cốt thép (  18-A-IV ) có khoảng cách bề mặt tựa neo 6400 mm ; đoạn cốt thép cần để tạo mũ neo đầu 21 mm Ứng suất thiết kế cốt thép 4000 daN/ cm , sai lệch ứng suất cho phép giới hạn 800 daN/cm2 ; tổng biến dạng neo khuôn mm , hệ số kể đến độ đàn hồi - dẻo cốt thép 1,2 Hệ số dãn nhiệt cốt thép 14,2.10 -6 /0C Thanh cốt thép đốt nóng thiết bị có khoảng cách cặp điện cực 5900 mm nhiệt độ xung quanh 250C ( Ea = 2.106daN/cm3 ) Bài làm Chiều dài chuẩn bị cắt : lc lo  2.a  Δl Trong : lo : khoảng cách bề mặt tựa neo 6400 mm a : đoạn cốt thép cần để tạo mũ neo đầu 21 mm Δl Δl0  Δln  Δlk Δln : biến dạng neo tác dụng lực căng cốt thép Δlk : biến dạng khuôn tác dụng lực căng cốt thép Δln + Δlk : tổng biến dạng neo khuôn mm Δlo : độ giãn dài căng với ứng suất σo +p = 4000+800 = 4800 daN/cm2 K.(σo  P) lo Δlo  Ea Trong : K : hệ số kể đến độ đàn hồi - dẻo cốt thép 1,2 Ea = 2.106 daN/cm2 1,2.4800  Δlo  6400 18,432(mm) 2.106  Δl = 18,432 + = 20,432 ( mm )  lc = 6400 +2.21 – 20,432 = 6421,568 ( mm ) Nhiệt độ đốt nóng td : ε ε Δt  t d  t mt  t d   t mt  Δld  t mt α α ldn α Trong : ldn : khoảng cách điện cực đốt nóng 5900 mm Δld : độ dãn dài cần đốt nóng cốt thép Δld Δl  Ct Ct : độ giãn dài công nghệ cần phải thêm để đặt cốt thép vào khuôn ( Ct = ÷ 12 mm ) lấy Ct = mm  Δld 20,432  29,432(mm) tmt = 25oC , α = 14,2.10-6/oC 29,432  td   25 376,3 oC 6 5900.14,2.10 Bài 11 Tính tốc độ quay li tâm để tạo hình ống dẫn nước BTCT đường kính 500 mm , bề dầy thành ống 50 mm yêu cầu áp lực nén lên HHBT P ≥ daN/cm2 Bài làm Vận tốc quay ly tâm thời kỳ dần đều: n1  60 60   120(v / p) r1 0, 25 Số vòng quay khn thời kỳ lèn chặt n lc với giá trị áp lực ly tâm P cho trước daN/cm tính theo cơng thức : n lc  10583 P ( vòng/phút ) A Ở : r1 r2 bán kính ngồi cấu kiện ơng , cm Theo ta có : P ≥ daN/cm2 r23  r13 3003  2503  37917(mm )  379,17(cm ) A= = r2 300 500 r1 = = 250 mm, bán kính ống 500 r2 = + 50 = 300 mm, bán kính ngồi ống � n lc  10583  543.49(v / p) ( vòng/phút ) 379,17 Vậy tốc độ quay li tâm để tạo hình ống dẫn nước BTCT 543,49 vòng/phút Bài 12 Cột điện hình trụ rỗng băng BTCT có đường kính ngồi 560 mm , bề dầy thành trụ 40 mm tạo hình theo phương pháp quay li tâm , vận tốc quay khuôn : 80 ; 150 ; 300 400 v/phút Xác định tốc độ quay nhỏ cho phép trị số áp lực ép lên HHBT Bài làm Về nguyên tắc phần tử hỗn hợp bê tơng khơng tách khỏi thành khn rơi xuống điểm cao chúng : r.ω2 = g 560  40  240mm, bk ống 30 30 n1    61.24(v / p) r1 0, 24 r1  Nhưng phải tính đến khn quay xảy rung động làm cho bê tông dễ dàng sập xuống Để cho tượng khơng thể xảy tốc độ góc quay phải tăng lên hai lần r.ω2 = 4g ( 1/s ) n1  60 60   122, 48(v / p) r1 0, 24 Vậy tốc độ quay nhỏ : n1  61, 24 v/p Số vòng quay khn thời kỳ lèn chặt n lc với giá trị áp lực ly tâm P cho trước daN/cm tính theo cơng thức : n lc  10583 r2  r 3 r  r1 P ( vòng/phút ) 560  280mm 2 � n � r  r �P � � 10583 � r � 3 2 � 80 � 280  240  0.0166 (kG/cm2) Khi n = 80 ( vòng/phút) � P  � � 10583 � 280 � �150 � 280  240  0, 0583 ( kG/cm2 ) Khi n = 150 ( vòng/phút ) � P  � � 10583 � 280 � �300 � 280  240  0, 2333(kG / cm ) Khi n = 300 ( vòng/phút ) � P  � � 10583 � 280 � 2 3 3 �400 � 280  240 Khi n = 400 ( vòng/phút ) � P  � � 10583 � 280 � 3  0, 4147(kG / cm ) Bài 13 Tần số dao động đầm rung giảm từ n1 = 5000 v/ph xuống 3000 v/ph , biên độ dao động ban đầu A = 0,3 mm Cần phải thay đổi biên độ dao động để giữ nguyên mức độ lèn chặt HHBT ban đầu Bài làm Để giữ nguyên mức độ lèn chặt HHBT ban đầu cần : A12.f13 = A22.f23 Trong đó: n1  83,33( Hz ) 60 n n2  3000v / p � f   50( Hz ) 60 n1  5000v / p � f1  Ta có : A  f A1.f  0,3 83.33 50 3  0,65(mm)  Vậy cần tăng biên độ dao động lên giá trị A2  0, 65mm để giữ nguyên mức độ lèn chặt HHBT 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 ) hai trường hợp : a - chấn động với biên độ tần số chuẩn ( A1 = 0,35 mm ; n1= 3000 v/ph ) ; b-với A2 = 0,3 mm ; n2 = 4500 v/ph Bài làm Khi chấn động với biên độ tần số chuẩn lấy thời gian chấn động t1  2ĐC = 2.60 = 120 s Để đảm bảo mức độ lèn chặt HHBT hai trường hợp phải thỏa mãn điều kiện : E = I1 t1k = I2.t2k = const hay A12.f13.t1k = A22.f23.t2k Với số k phụ thuộc vào độ cứng hỗn hợp bê tông Với ĐC = 60 s  k = n1  50( Hz ) 60 n n2  4500v / p � f   75( Hz ) 60 A1  0,35mm; A2  0,3mm n1  3000v / p � f1  �t t  � t2  3 2 1 A f A f  0,3 75 0,35 50 3  1,3535 120  88, 66s 1,3535 Vậy thời gian chấn động là: t1  120s; t2  88, 66s Bài 17 HHBT có CP , kg/m3 : X = 300 ; CL = 1860 ; N = 190 KLR VL : ρx = 3,1 ; ρcl = 2,66 ρN = g/cm3 Người ta lèn chặt HHBT : - chấn động ; – chân khơng hố , tách 20% N ; - chấn động – chân không hóa , tách 30% N Trong trường hợp xác định : 1) KLTT HHBT sản phẩm tạo hình 2) KLTT BT tuổi 28 ngày 3) Độ rỗng BT ( tuổi 28 ngày ) 4) Cường độ BT R28 ( dùng quan hệ Bolômây – Skramtaev với A = 0,6 ; B = 0,5 ; Rx = 400 daN/cm2 ) Lập bảng tổng hợp kết với cột : 1- tiêu tính chất : m vHH , mvK , r , R28 , N/X , N ; 2- BT chấn động ; 3- BT chân không hóa ; 4- BT chấn động – chân khơng hóa Bài làm - tạo hình chân khơng hóa, chấn động + chân khơng hóa lượng nước tách giảm xuống còn: V '  1 N % Ntachra (m3) 1000.100 N: lượng dùng nước ban đầu (lit) %Ntachra: % nước tách tạo hình (%) 1) Xác định KLTT HHBT sản phẩm tạo hình a, chấn động : Lượng dùng vật liệu : X = 300 kg , CL = 1860 kg , N = 190 kg Tổng khối lượng vật liệu : M = X + CL + N = 300 + 1860 + 190 = 2350 kg X CL N 300 1860 190     0,986 m3 Thể tích hỗn hợp sau tạo hình : V   ρ x ρcl ρn 3100 2660 1000 Khối lượng thể tích HHBT sản phẩm tạo hình : ρ v  M 2350   2383,4 ( kg/m3 ) V 0,986 b, chân khơng hố: Lượng dùng vật liệu : X = 300 kg , CL = 1860 kg , N = 190 – 0,2.190 = 152 kg Tổng khối lượng vật liệu : M = X + CL + N = 300 + 1860 + 152 = 2312 kg ' Thể tích hỗn hợp sau tạo hình : V1   190.20  0,962 m 1000.100 10 Khối lượng thể tích HHBT sản phẩm tạo hình : ρ v  M 2312   2403,3 ( kg/m3 ) V 0,962 c, chấn động - chân khơng hố: Lượng dùng vật liệu : X = 300 kg , CL = 1860 kg , N = 190 – 0,3.190 = 133 kg Tổng khối lượng vật liệu : M = X + CL + N = 300 + 1860 + 133 = 2293 kg 190.30  0,943 m 1000.100 M 2293  2431, 6kg / m3 Khối lượng thể tích HHBT sản phẩm tạo hình : ρ v   V 0,943 Thể tích hỗn hợp sau tạo hình : V2'   2) KLTT bê tơng tuổi 28 ngày Ta có lượng nước liên kết hóa học 15 – 20% khối lượng ximăng Lấy lượng nước liên kết hoá học 15% Vậy lượng nước liên kết hóa học : 0,15.300 = 45 ( kg ) a, chấn động ρ v  300  1860  45  2236,31 ( kg/m3 ) 0,986 b, chân khơng hóa ρ v  300  1860  45  2292,1 ( kg/m3 ) 0,962 c, chấn động – chân không hóa ρ v  300  1860  45  2338,3 ( kg/m3 ) 0,943 3) Độ rỗng BT ( tuổi 28 ngày ) Độ rỗng bê tông r tạo chủ yếu lượng nước thừa có xác định công thức : r  (1  d ).100% ; đ – độ đặc BT tuổi 28 ngày (