nÁvrh sloŽenÍ ČerstvÉho betonu - cvut.cz

NÁVRH SLOŽENÍ ČERSTVÉHO BETONU:

Strana 1 České vysoké učení technické v Praze FAKULTA STAVEBNÍ Katedra betonových a zděných konstrukcí

11.2008

ZADÁNÍ:

Pro fiktivní betonárnu navrhněte Kenedyho metodou, a metodou přebytku cementového tmelu ověřte, složení čerstvého betonu pro tuto specifikaci:

BETON ČSN EN 206-1 C 20/25 - XF3 (CZ) – Cl 0,20 – Dmax 22 – S3 Poznámka: pro zjednodušení považujte Cl 0,20 a S3 za splněné.

Na betonárně je k dispozici: - kamenivo frakcí 0-4 (viz zadání), 4-8, 8-16 a 16-22 mm. - cement 32,5 MPa a 42,5 MPa

- popílek - přísady (plastifikátor: dávkování 0,7 – 1,5 % hmotnosti cementu

učinnost při 0,7 %...............5% záměsové vody učinnost při 1,5 %.............20% záměsové vody

mezilehlé hodnoty interpolujte)



11.2008

POSTUP: 1. Ověřte, zda pevnost betonu odpovídá stupni vlivu prostředí. Pokud tomu tak není, opravte

specifikaci betonu.

2. Z pevnostní rovnice Bolomeye stanovte w: Rb,nec = k Rc,28 (1/w – 0,5)

Rb,nec…………………….. směrná pevnost betonu (o 5-10 MPa vyšší než krychelná) Rc,28……………………... vaznost cementu podle potřeby volte 32,5 nebo 42,5 MPa

(objem. hm. CEM I – 3100 kg/m3, CEM II – 3050 kg/m3, CEM III – 3000 kg/m3)

k…………………………… součinitel závislý na zrnitosti a původu kameniva

hodnota součinitele k popis kameniva

0,4 kamenivo s poměrně velkým obsahem jemných složek

0,45 drobné kamenivo dostatečné zrnitosti

0,5 těžené i drcené kamenivo dobré zrnitosti

0,55 těžené tříděné kamenivo velmi dobré zrnitosti

3. Ověřte, zda vodní součinitel odpovídá stupni vlivu prostředí. Pokud tomu tak není, musíte jej

upravit použitím plastifikátoru.

4. Poskládejte kamenivo ze zadaných frakcí tak, aby výsledná čára zrnitosti byla plynulá a odpovídala

oblasti A (výjimečně B), viz příklad níže.

t,k 1750-2600 [kg/m3] sypná hmotnost kameniva v setřeseném stavu (určená v laboratoři)

v, k 2500-3000 [kg/m3] objemová hmotnost kameniva Poznámka: Frakce 0-4 a obě hmotnosti viz zadání.



11.2008

02

5

9

16

28

45

60

74

90

9

17

26

38

51

67

2

6,5

16

28

40

53

65

78

92

100

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0,063 0,125 0,25 0,5 1 2 4 8 11 16 22

otvor síta [mm]

hnotn

ost

pro

padu s

ítem

[%

]

Hranice zrnitosti pro 0-22 mm

A

B

Příklad čáry zrnitosti „poskládané“ ze čtyř dílčích

5. Spočítejte mezerovitost kameniva: .[%]100*)1(,

,

,

kv

kt

kt

6. spočítejte specifický povrch směsi kameniva: d

pkA i

kv

kt

kt **,

,

,

k…………. součinitel závislý na zrnitosti a původu kameniva

součinitel přirozené těžené kamenivo se zrny blízkými tvaru koule přirozený těžený štěrkopísek přirozené drcené kamenivo

k 6 8 10-12



11.2008

vyhodnocení čáry zrnitosti

velikosti otvorů sít

[mm] di-di+1

průměrné

velikosti zrn [cm]

d

zbytky na sítech [%]

pi/d frakce 0-4

všechny frakce (0-22)

16-22 1,9

8-16 1,2

4-8 0,6

2-4 0,3

1-2 0,15

0,5-1 0,075

0,25-0,5 0,0375

0-0,25 - -

pi/d

7. Množství tmelu, které potřebujeme na 1m3 betonu: ktktkttm tAV ,,,

.........přebytek cementového tmelu t……….. tloušťka cementového tmelu

tloušťka cementového tmelu

vodní součinitel w

w < 0,45 0,45 < w < 0,55 0,55 < w

t [m] 3,0 * 10-5

1,5 * 10-5

1,0 * 10-5

8. Množství tmelu, které vyrobíme z 1kg cementu při daném vodním součiniteli

vvcv

kgtm

wV

,,

1,

1

9. Výpočet množství složek čerstvého betonu:

1

1

1, kgtm

tmc

V

Vm

cv mwm

1

1*,ktkm

10. Kontrola pomocí objemové rovnice: 1 cvc VVV

1,,,

kv

k

vv

v

cv

c mmm

11. Ověřte, zda množství cementu a velikost vodního součinitele odpovídá požadavkům stupně vlivu

prostředí.

12. Ověření přebytku cementového tmelu: přebytku cementového tmelu by mělo být 0,05 – 0,4 násobek mezerovitosti kameniva.

13. ÚPRAVA SLOŽEK: 13.1. vlivem vlhkosti kameniva 0-4 (viz zadání)



11.2008

voda obsažená v kamenivu 0-4 se musí započítat jako součást záměsové vody

13.2. příměsi: popílek (p= 2000 kg/m3)

13.2.1. zkontrolujte množství jemných podílů (kamenivo 0-0,25 + cement + příměsi)

maximální obsah jemných podílů: pro Dmax= 16 mm………………. max. 530 kg/m3

pro Dmax= 32 mm………………. max. 460 kg/m3 pro Dmax= 63 mm………………. max. 430 kg/m3

13.2.2. zajistěte dobrou čerpatelnost, kvalitu povrchu a předpoklady pro odolnost vůči průsaku

vodou: je zapotřebí mít asi 400-430kg/m3 jemných podílů (pokud nemáte, doplňte jej

popílkem). 13.2.2.1. Pokud doplňujete popílek, uvažujte jej jako příměs Typu II (latentní hydraulicita) a

nahraďte jím část cementu dle vztahu:

pc

v

mkm

mw

k……. k-hodnota (k = 0,2…. pro CEM I 32,5, CEM II/A-S, CEM II/B-S, CEM III A

k = 0,4…. pro CEM I 42,5 a vyšší)

13.2.2.2. přepočítejte poměr složek dle: 1,,,

kv

k

p

p

vv

v

cv

c mmmm

13.2.2.3. a ověřte, odpovídá-li (mc+k*mp) a vodní součinitel stupni vlivu prostředí

13.3. přísady: Pokud jste nesplnili požadavky stupně vlivu prostředí na vodní součinitel, redukujte potřebu vody pomocí plastifikátoru. Uvažujte tuto účinnost a dávkování:

dávkování 0,7 – 1,5 % hmotnosti cementu učinnost při 0,7 %........................5% záměsové vody

učinnost při 1,5 %........................20% záměsové vody mezilehlé hodnoty interpolujte

přepočítejte poměr složek dle 1,,,

kv

k

p

p

vv

v

cv

c mmmm

14. Napište výsledné složení čerstvého betonu a závěr.

Pro beton specifikace BETON ČSN EN 206-1

C 20/25 - XF3 (CZ) – Cl 0,20 – Dmax 22 – S3

jsem navrhl/a tento poměr složek:

cement CEM I 32,5 N……………………….... kg

voda……………………………………………….… l (z toho 45 l v kamenivu 0-4 mm) vodní součinitel w………………………………..

kamenivo : suché po úpravě vlhkosti frakce 0-4……………………………………….. kg………………………………………. kg

frakce 4-8……………………………………….. kg………………………………………. kg

frakce 8-16…………………………………….. kg………………………………………. kg frakce 16-22………………………………….. kg………………………………………. kg

nÁvrh sloŽenÍ ČerstvÉho betonu - cvut.cz

Documents