projektowanie skŁadu mieszanki betonowej.pdf

23
PROJEKTOWANIE SKŁADU MIESZANKI BETONOWEJ METODAMI ANALITYCZNYMI (OBLICZENIOWYMI) Metody projektowania: punktu piaskowego, jednostopniowego otulenia ziarn żwiru zaprawą, jednostopniowego przepełnienia jam żwiru zaprawą. TOK POSTĘPOWANIA 1. Określić następujące założenia projektu: - klasę wytrzymałości betonu, - typ i przeznaczenie konstrukcji (monolit, prefabrykat, minimalny wymiar przekroju, rozstaw zbrojenia oraz warunki eksploatacji), - sposób zagęszczania, - pojemność zasypową betoniarki, - metodę obliczeń. 2. Ustalić rodzaj składników i sprawdzić ich cechy. 2.1. Cement. Zalecenia dotyczące doboru rodzaju cementu w zależności od typu konstrukcji, warunków dojrzewania i klas ekspozycji betonu oraz zalecenia dotyczące doboru klasy cementu w zależności od klasy wytrzymałości betonu podano w tabl. 1 i 2A - B. Do betonu zwykłego należy stosować cementy odpowiadające wymaganiom normy PN – EN 197-1:2002. Tablica 1. Główne kierunki i zakres stosowania cementów do betonu wg PN-EN 197.1:2002 Rodzaj cementu Cechy charakterystyczne Zalecane kierunki zastosowania betonu Cement portlandzki CEM I 32,5N Cement portlandzki CEM I 32,5R Cement portlandzki CEM I 42,5N Umiarkowane ciepło hydratacji Umiarkowana dynamika narastania wytrzymałości wczesnej Umiarkowana dynamika narastania wytrzymałości w długich okresach dojrzewania Beton zwykły wg PN-EN 206-1:2003 klas C12/15 do C 30/37 Konstrukcje i elementy monolityczne lub prefabrykowane dojrzewające w warunkach naturalnych i podwyższonej temperatury Konstrukcje i elementy sprężone dojrzewające w warunkach naturalnych i podwyższonej temperatury Wyroby prefabrykowane drobnowymiarowe dojrzewające w warunkach naturalnych Betonowanie w warunkach obniżonej temperatury Beton komórkowy Cement portlandzki CEM I 42,5R Cement portlandzki CEM I 52,5N Cement portlandzki CEM I 52,5R Bardzo wysokie ciepło hydratacji Szybkie narastanie wytrzymałości wczesnej Niewielka dynamika narastania wytrzymałości w długich okresach dojrzewania Beton zwykły wg PN-EN 206-1:2003 klas C20/25 do C 40/50 konstrukcje i elementy dojrzewające w warunkach naturalnych, podwyższonej i obniżonej temperatury konstrukcje i elementy sprężone dojrzewające w warunkach naturalnych i podwyższonej temperatury drobnowymiarowe wyroby prefabrykowane dojrzewające w warunkach naturalnych

Upload: snorek23

Post on 25-Nov-2015

2.126 views

Category:

Documents


17 download

TRANSCRIPT

  • PROJEKTOWANIE SKADU MIESZANKI BETONOWEJ

    METODAMI ANALITYCZNYMI (OBLICZENIOWYMI)

    Metody projektowania: punktu piaskowego, jednostopniowego otulenia ziarn wiru zapraw, jednostopniowego przepenienia jam wiru zapraw.

    TOK POSTPOWANIA 1. Okreli nastpujce zaoenia projektu:

    - klas wytrzymaoci betonu, - typ i przeznaczenie konstrukcji (monolit, prefabrykat, minimalny wymiar przekroju,

    rozstaw zbrojenia oraz warunki eksploatacji), - sposb zagszczania, - pojemno zasypow betoniarki, - metod oblicze.

    2. Ustali rodzaj skadnikw i sprawdzi ich cechy. 2.1. Cement.

    Zalecenia dotyczce doboru rodzaju cementu w zalenoci od typu konstrukcji, warunkw dojrzewania i klas ekspozycji betonu oraz zalecenia dotyczce doboru klasy cementu w zalenoci od klasy wytrzymaoci betonu podano w tabl. 1 i 2A - B.

    Do betonu zwykego naley stosowa cementy odpowiadajce wymaganiom normy PN EN 197-1:2002. Tablica 1. Gwne kierunki i zakres stosowania cementw do betonu wg PN-EN 197.1:2002

    Rodzaj cementu Cechy charakterystyczne Zalecane kierunki zastosowania betonu Cement portlandzki CEM I 32,5N Cement portlandzki CEM I 32,5R Cement portlandzki CEM I 42,5N

    Umiarkowane ciepo hydratacji

    Umiarkowana dynamika narastania wytrzymaoci wczesnej

    Umiarkowana dynamika narastania wytrzymaoci w dugich okresach dojrzewania

    Beton zwyky wg PN-EN 206-1:2003 klas C12/15do C 30/37 Konstrukcje i elementy monolityczne lub

    prefabrykowane dojrzewajce w warunkach naturalnych i podwyszonej temperatury

    Konstrukcje i elementy sprone dojrzewajce w warunkach naturalnych i podwyszonej temperatury

    Wyroby prefabrykowane drobnowymiarowe dojrzewajce w warunkach naturalnych

    Betonowanie w warunkach obnionej temperatury Beton komrkowy

    Cement portlandzki CEM I 42,5R Cement portlandzki CEM I 52,5N Cement portlandzki CEM I 52,5R

    Bardzo wysokie ciepo hydratacji

    Szybkie narastanie wytrzymaoci wczesnej

    Niewielka dynamika narastania wytrzymaoci w dugich okresach dojrzewania

    Beton zwyky wg PN-EN 206-1:2003 klas C20/25 do C 40/50 konstrukcje i elementy dojrzewajce w warunkach

    naturalnych, podwyszonej i obnionej temperatury konstrukcje i elementy sprone dojrzewajce w

    warunkach naturalnych i podwyszonej temperatury drobnowymiarowe wyroby prefabrykowane

    dojrzewajce w warunkach naturalnych

  • Rodzaj cementu Cechy charakterystyczne Zalecane kierunki zastosowania betonu beton o wymaganej wysokiej wytrzymaoci

    wczesnej betonowanie w warunkach zimowych

    Cement portlandzki krzemionkowy CEM II/A-D 42,5 N Cement portlandzki krzemionkowy CEM II/A-D 52,5 N

    umiarkowane ciepo hydratacji

    dobra dynamika narastania wytrzymaoci wczesnej

    bardzo dobra dynamika narastania wytrzymaoci w dugich okresach dojrzewania

    podwyszona odporno na agresj chemiczn

    Beton zwyky wg PN-EN 206-1:2003 klas C20/25 do C 40/50 konstrukcje i elementy prefabrykowane

    dojrzewajce w warunkach naturalnych i podwyszonej temperatury

    konstrukcje i elementy sprone dojrzewajce w warunkach naturalnych i podwyszonej temperatury

    betony i konstrukcje pracujce w rodowiskach o podwyszonej agresywnoci chemicznej

    beton wysokowartociowy C40/50 C 90/105 Cement portlandzki popioowy CEM II/A-V 32,5R Cement portlandzki popioowy CEM II/A-V 42,5N Cement portlandzki ulowy CEM II/A-S 32,5R Cement portlandzki ulowy CEM II/A-S 42,5R

    umiarkowane ciepo hydratacji

    umiarkowana dynamika narastania wytrzymaoci wczesnej

    bardzo dobra dynamika narastania wytrzymaoci w dugich okresach dojrzewania

    Beton zwyky wg PN-EN 206-1:2003 klas C12/15 do C 30/37 konstrukcje i elementy monolityczne i

    prefabrykowane dojrzewajce w warunkach naturalnych i podwyszonej temperatury

    drobnowymiarowe wyroby prefabrykowane dojrzewajce w warunkach naturalnych

    beton komrkowy zaprawy murarskie zaprawy tynkarskie

    Cement portlandzki popioowy CEM II/B-V 32,5N Cement portlandzki ulowy CEM II/B-S 32,5N

    niskie ciepo hydratacji powolne narastanie

    wytrzymaoci wczesnej bardzo dobra dynamika

    narastania wytrzymaoci w dugich okresach dojrzewania

    podwyszona odporno na agresj chemiczn

    Beton zwyky wg PN-EN 206-1:2003 klas C8/10 do C 25/30 konstrukcje i elementy monolityczne i

    prefabrykowane dojrzewajce w warunkach naturalnych i podwyszonej temperatury

    konstrukcje masywne beton o podwyszonej odpornoci na agresj

    chemiczn beton chudy betony stabilizujce zaprawy murarskie zaprawy tynkarskie

    Cement portlandzki wapienny CEM II/A-L 32,5R Cement portlandzki wapienny CEM II/A-L 42,5N

    umiarkowane ciepo hydratacji

    umiarkowane narastanie wytrzymaoci wczesnej

    niewielka dynamika narastania wytrzymaoci w dugich okresach dojrzewania

    jasna barwa

    Beton zwyky wg PN-EN 206-1:2003 klas C8/10 do C 30/37 konstrukcje i elementy monolityczne lub

    prefabrykowane dojrzewajce w warunkach naturalnych i podwyszonej temperatury

    drobnowymiarowe wyroby prefabrykowane dojrzewajce w warunkach naturalnych

    betony i zaprawy barwione zaprawy murarskie zaprawy tynkarskie betony i zaprawy posadzkowe

    Cement hutniczy CEM III/A 32,5N Cement hutniczy CEM III/A 42,5N Cement pucolanowy CEM IV/32,5N Cement pucolanowy CEM IV/42,5N

    niskie ciepo hydratacji powolne narastanie

    wytrzymaoci wczesnej bardzo dobra dynamika

    narastania wytrzymaoci w dugich okresach dojrzewania

    wysoka odporno na

    Beton zwyky wg PN-EN 206-1:2003 klas C8/10 do C 30/37 konstrukcje i elementy monolityczne lub

    prefabrykowane dojrzewajce w warunkach naturalnych i podwyszonej temperatury

    konstrukcje masywne konstrukcje hydrotechniczne beton o podwyszonej odpornoci na agresj

  • Rodzaj cementu Cechy charakterystyczne Zalecane kierunki zastosowania betonu agresj chemiczn chemiczn

    betony stabilizujce zaprawy murarskie zaprawy tynkarskie

    Cement hutniczy CEM III/B 32,5N Cement pucolanowy CEM IV/B 32,5N

    bardzo niskie ciepo hydratacji

    bardzo powolne narastanie wytrzymaoci wczesnej

    bardzo dobra dynamika narastania wytrzymaoci w dugich okresach dojrzewania

    bardzo wysoka odporno na agresj chemiczn

    jasna barwa (w przypadku cementu hutniczego)

    Beton zwyky wg PN-EN 206-1:2003 klas C8/10 do C 30/37 konstrukcje i elementy monolityczne lub

    prefabrykowane dojrzewajce w warunkach naturalnych i podwyszonej temperatury

    konstrukcje masywne konstrukcje hydrotechniczne beton o wysokiej odpornoci na agresj chemiczn betony stabilizujce zaprawy murarskie zaprawy tynkarskie

  • Tablica 2A. Zakresy stosowania cementw zgodnych z EN 197-1 do produkcji betonu ze wzgldu na korozj zbrojenia (dla danej klasy ekspozycji; X akceptowany zakres stosowania, o brak moliwoci stosowania).

  • Tablica 2B. Zakresy stosowania cementw zgodnych z EN 197-1 do produkcji betonu ze wzgldu na agresj wobec betonu (dla danej klasy ekspozycji; X akceptowany zakres stosowania, o brak moliwoci stosowania).

  • 2.2. Kruszywo. Do betonu naley stosowa kruszywa odpowiadajce wymaganiom normy

    PN-EN 12620:2004 Kruszywa do betonw. Przed zastosowaniem do betonu naley: a) ustali pochodzenie i rodzaj kruszywa drobnego i grubego, b) sprawdzi uziarnienie (PN EN 933-1, PN EN 933-10), c) okreli zawarto ziaren nieforemnych w kruszywie grubym (PN EN 933-3,

    PN EN 933-4), d) sprawdzi zawarto pyw mineralnych (PN EN 933-1), e) sprawdzi wielko maksymalnego ziarna kruszywa Dmax (maksymalne ziarna

    nie powinny by wiksze ni 31 najmniejszego wymiaru poprzecznego elementu

    i 43 odlegoci w wietle midzy prtami zbrojenia lecymi w jednej paszczynie prostopadej do kierunku betonowania),

    f) okreli gsto nasypow kruszywa w stanie lunym ln i w stanie zagszczonym zn g) okreli wilgotno kruszyw p i .

    2.3. Woda zarobowa.

    Woda stosowana do wytwarzania mieszanki betonowej powinna odpowiada wymaganiom normy PN EN 1008:2004 Woda zarobowa do betonu. Specyfikacja pobierania prbek, badanie i ocena przydatnoci wody zarobowej do betonu, w tym wody odzyskanej z procesw produkcji betonu.

    Wod pitn wodocigowa norma uznaje za przydatn do stosowania w betonie bez adnych bada. 3. Dobra parametry technologiczne mieszanki betonowej.

    Zalecenia w zakresie doboru konsystencji mieszanki betonowej w zalenoci od sposobu zagszczania i warunkw formowania podano w tablicy 3. Tablica 3. Klasy konsystencji mieszanki betonowej.

    Metoda pomiaru konsystencji Vebe opadu stoka Sposoby zagszczania i warunki

    formowania (ksztat przekroju i ilo zbrojenia) klasa czas Vebe [s] klasa

    opad stoka [mm]

    Mieszanki wibrowane (powyej 100 Hz) i wibroprasowane; przekroje proste, rzadko zbrojone

    V1 30-21 - -

    Mieszanki wibrowane lub ubijane rcznie; przekroje proste, rzadko zbrojone V2 20-11 - -

    Mieszanki wibrowane i rcznie sztychowane; przekroje proste normalnie zbrojone (ok. 1-2,5%), przekroje zoone, rzadko zbrojone

    V3 10-6 S1 10-40

    Mieszanki wibrowane lub rcznie sztychowane; przekroje zoone, gstozbrojone lub rcznie sztychowane, proste przekroje normalnie zbrojone

    - - S2 50-90

    Mieszanki rcznie sztychowane - - S3 S4 100-150160-210

  • 4. Przyj dane uzupeniajce.

    Klasa wytrzymaoci na ciskanie betonu np. C 16/20 jest to symbol literowo-liczbowy pierwsza liczba po literze C (tu 16) oznacza minimaln wytrzymao charakterystyczn oznaczon na prbkach walcowych ( 150mm, h=300mm) fck, cyl a druga liczba (tu 20) oznacza t wytrzymao oznaczon na prbkach szeciennych o boku 150mm fck, cube. Obie wartoci wytrzymaoci wyraone s w N/mm2 w Polsce mona uywa jednostki MPa

    1 N/mm2=1 MPa Wytrzymao charakterystyczna jest to warto wytrzymaoci, poniej ktrej moe

    si znale 5% populacji wszystkich moliwych oznacza wytrzymaoci dla danej objtoci betonu. Badanie wytrzymaoci charakterystycznej przeprowadza si po 28 dniach dojrzewania prbek.

    Beton projektujemy na wytrzymao redni fcm.

    += tff ckcm odchylenie standardowe

    Przyj do projektowania wytrzymao redni fcm rwn: - w przypadku gdy nie jest znana warto odchylenia standardowego

    6+= ckcm ff [MPa] - w przypadku gdy znana jest warto odchylenia standardowego wytrzymaoci

    na ciskanie += 2ff ckcm [MPa]

  • 5. Okreli skad mieszanki betonowej.

    5.1. Rwnania metody. 5.1.1. Rwnania zasadnicze.

    a) rwnanie wytrzymaoci Bolomeya

    dla 5,2WC2,1

  • c) rwnanie konsystencji

    pc wwPwCW ++= [dm3/m3] (7) gdzie: wc, wp, w wododno skadnikw, dm3/kg lub

    pc kkpkcw ++= (8) gdzie: kc, kp, k wspczynniki wododnoci skadnikw, dm3/ dm3

    ,wk ccc = ,wk ppp = wk =

    5.1.2. Rwnania charakterystyczne metody.

    a) metoda punktu piaskowego

    XX1

    pX

    pp ==+ (9)

    b) metoda jednostopniowego otulenia ziarn wiru zapraw

    2rf1

    j1

    +=

    (10) gdzie:

    zn Ff = , dm2/dm3,

    o

    zn

    1j = ,

    lub

    zn

    1j = ,

    j jamisto wiru, F powierzchnia wewntrzna wiru, dm2/kg,

    2r

    - promie otulenia ziarn wiru zapraw, dm,

    zn - gsto nasypowa wiru w stanie zagszczonym, kg/dm3, o - gsto pozorna wiru, kg/dm3

  • c) metoda jednostopniowego przepenienia jam wiru zapraw

    j1

    j1

    1

    += (11)

    gdzie:

    - wspczynnik przepenienia jam wiru zapraw,

    objto zaprawy = objto jam w wirze >1

    5.2. Dobra wartoci parametrw zmiennych wystpujcych w rwnaniach.

    a) wspczynnik A do wzoru Bolomeya Warto wspczynnikw A1 i A2 mona przyj z tablicy 4 w przypadku gdy: - porowato zagszczonej mieszanki betonowej jest zgodna z wymaganiami normy

    PN-EN 206-1:2003 Beton. Cz 1: Wymagania, waciwoci, produkcja i zgodno, - do betonu nie stosuje si dodatkw i domieszek wpywajcych na zmian cech

    wytrzymaociowych. Zaleca si ustala dowiadczalnie wartoci wspczynnikw A1 i A2 dla konkretnych skadnikw i warunkw wykonania. Tablica 4. Wartoci wspczynnika A.

    Klasa cementu Rodzaj kruszywa grubego

    Wspczynnik A 32,5 42,5 52,5

    A1 18 21 23 Naturalne A2 12 14,5 15 A1 20 24 26 Naturalne

    amane A2 13,5 16 17,5 Zaoy wstpnie C/W

  • Tablica 5. Zalecane wskaniki wodne dla kruszywa i wododnoci cementu. Wskaniki wodne (dm3/kg) dla klasy konsystencji

    Frakcja V1 V2 V3, S1 S2 S3

    0-0,063 0,300 0,350 0,400 0,430 0,470 0,063-0,125 0,157 0,195 0,210 0,226 0,247

    0-0,125 0,182 0,227 0,254 0,265 0,305 0,125-0,25 0,104 0,126 0,137 0,147 0,160 0,25-0,5 0,072 0,087 0,095 0,102 0,113

    0,5-1 0,050 0,061 0,066 0,071 0,077 1-2 0,037 0,045 0,049 0,052 0,057 2-4 0,028 0,034 0,037 0,040 0,043 4-8 0,022 0,027 0,029 0,031 0,034 8-16 0,017 0,020 0,022 0,024 0,026

    16-31,5 0,014 0,017 0,019 0,020 0,021 31,5-63 0,012 0,014 0,016 0,017 0,018 cement

    portlandzki, hutniczy i pyy

    wc

    0,230 0,255 0,280 0,315 0,360

    W przypadku stosowania kruszyw o gstoci pozornej innej ni 2,65 kg/dm3 wskaniki

    wodne naley skorygowa przez wskanik o

    65,2 . Ponadto dla kruszyw naturalnych

    amanych podane w tabl. 5 wskaniki wodne naley zwikszy o 10%. Przykad obliczenia wododnoci kruszywa dla mieszanki betonowej o konsystencji V3 przedstawiono w tablicy 6. Tablica 6. Przykad obliczenia wododnoci kruszywa.

    Zawarto [%] Iloczyn kolumn Frakcja

    Piasek wir

    Wskanik wodny

    [dm3/kg] Piasek (2)x(4) wir

    (3)x(4) 1 2 3 4 5 6

    0-0,125 0,125-0,25 0,25-0,5

    0,5-1 1-2 2-4 4-8

    8-16 16-31,5

    2 8

    40 20 30 - - - -

    - - - - -

    20 25 25 30

    0,254 0,137 0,095 0,066 0,049 0,037 0,029 0,022 0,019

    0,508 1,098 3,800 1,320 1,470

    - - - -

    - - - - -

    0,740 0,725 0,550 0,570

    suma 100 100 8,196 2,585

    33ppp dm/dm217,065,2100

    196,8wk === 33 dm/dm069,065,2100585,2wk ===

    33ccc dm/dm868,01,328,0wk ===

  • c) warto punktu piaskowego

    Wymagane wartoci punktw piaskowych w kruszywie zale od wartoci C/W, przewidywanej iloci zaprawy Z i od konsystencji mieszanki betonowej. Zalecane iloci zaprawy podano w tablicy 7.

    Tablica 7. Zalecane iloci zaprawy.

    Orientacyjne wymagane wartoci punktw piaskowych podano w tablicach 8 i 9.

    Tablica 8. Orientacyjne wartoci punktw piaskowych mieszanki kruszywa do betonu. Warto punktw piaskowych przy iloci zaprawy w 1m3 betonu, dm3

    400 450 500 550 i przy klasie konsystencji mieszanki betonowej

    WC

    S2 V3,S1 V2 S2 V3,S1 V2 S2 V3,S1 V2 S2 V3,S1 V2

    1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 2,2 2,4 2,6

    25 24 22 19 17 14 - -

    26 25 23 21 19 16 14 -

    29 28 26 24 22 20 17 15

    30 29 27 24 22 19 - -

    31 30 28 25 23 21 19 -

    34 33 31 29 27 25 23 20

    36 34 32 30 27 27 - -

    37 36 34 32 30 28 25 -

    39 38 36 35 33 31 29 26

    40 39 37 35 33 30 - -

    43 42 40 38 36 33 30 -

    45 44 42 41 39 37 34 31

    Tablica 9. Orientacyjne wartoci punktw piaskowych mieszanki kruszywa do betonu. Zawarto zaprawy w dm3/m3 betonu

    480 540 600 i przy klasie konsystencji mieszanki betonowej

    Klasa betonu

    Klasa cementu

    V1 V2 V3,S1 V1 V2 V3,S1 V1 V2 V3,S1 C8/10 32,5 - - 34,0 - - 41,0 - - 47,0

    C12/15 32,5 42,5 37,0 37,5

    34,0 35,0

    32,0 33,5

    43,0 44,0

    41,0 42,0

    39,0 40,0

    49,5 50,0

    47,0 48,0

    45,0 47,0

    C16/20 32,5 42,5 52,5

    35,0 36,0 37,0

    32,0 34,0 35,0

    29,5 32,0 33,0

    42,0 43,0 44,0

    39,0 40,5 41,5

    36,5 38,5 39,5

    48,0 49,0 50,0

    45,0 47,0 48,0

    43,0 45,0 46,0

    C20/25 32,5 42,5 52,5

    31,0 33,5 35,0

    26,0 31,0 32,0

    22,0 26,5 29,0

    37,5 40,0 41,5

    33,0 38,0 38,5

    29,0 33,0 36,0

    44,0 46,5 48,0

    39,0 44,0 45,0

    35,0 39,5 42,5

    C25/30 32,5 42,5 52,5

    26,5 32,0 33,5

    19,5 28,0 30,0

    - 23,5 27,0

    33,0 38,5 40,0

    26,0 34,5 37,0

    - 30,0 34,0

    39,0 45,0 46,5

    32,5 41,0 43,0

    - 36,5 40,0

    C30/37 32,5 42,5 52,5

    - 29,0 32,0

    - 23,5 28,0

    - 17,0 24,0

    - 35,5 38,5

    - 30,0 34,5

    - 24,0 30,5

    - 42,0 45,0

    - 38,5 41,0

    - 30,0 37,0

  • d) promie otulenia ziarn wiru zapraw 2r

    Orientacyjne wartoci promienia otulenia ziarn wiru zapraw podano w tablicy 10.

    Tablica 10. Orientacyjne wartoci promienia otulenia.

    Klasa konsystencji mieszanki betonowej Promie otulenia 2

    r [mm]

    V1 V2

    V3, S1 S2 S3

    0,150,30 0,250,45 0,400,80 0,701,15 1,001,50

    Zaleca si: dla wyszych wytrzymaoci betonu i przy wikszych wymiarach ziarn wiru

    przyjmowa wartoci 2r blisze dolnej granicy; wartoci gruboci otulenia r przyjmowa

    nie mniejsze od wymiaru redniego ziarna piasku stosowanego do danego betonu (por. rys.1)

    Rys.1. Promie otulenia ziarn wiru zapraw. e) powierzchnia wewntrzna wiru F Jednostkowe powierzchnie wewntrzne wiru dla poszczeglnych jego frakcji podano w tablicy 11. Dla kruszywa naturalnego amanego wartoci powierzchni wewntrznej, podane w tablicy 11 naley zwikszy o 50%.

    Tablica 11. Powierzchnia wewntrzna ziarn wiru

    Frakcja Powierzchnia wewntrzna [dm2/kg] 24 48 816

    1631,5 31,563

    100 50 25

    12,5 6,25

  • Przykad obliczenia powierzchni wewntrznej wiru F przedstawiono w tablicy 12.

    Tablica 12. Przykad obliczenia F

    Frakcja Zawarto frakcji [%]

    Jednostkowa powierzchnia wewntrzna

    (tabl. 11) [dm2/kg]

    Iloczyn kolumn (2)x(3)

    1 2 3 4 24 48 816

    1631,5

    20 25 25 30

    100 50 25

    12,5

    2000 1250 625 375

    suma: 100 4250

    ]kg/dm[,F2542

    1004250 ==

    ]dm/dm[4,7168,15,42Ff 32zn === f) wspczynnik przepenienia jam wiru zapraw Zalecane wartoci tego wspczynnika podano w tablicy 13

    Tablica 13. Zalecane wartoci wspczynnika przepenienia.

    Klasa konsystencji mieszanki betonowej

    Wspczynnik przepenienia

    V1 V2

    V3, S1 S2 S3

    1,21,4 1,41,7 1,62,0 1,82,3 2,12,8

    Zaleca si: dla wyszych wytrzymaoci betonu przyjmowa wartoci mniejsze,

    dla kruszyw naturalnych amanych przyjmowa wartoci wiksze. 5.3. Rozwiza ukad rwna przyjtej metody projektowania. W tym miejscu projektowania naley rozwiza ukad czterech rwna:

    rwnania wytrzymaoci Bolomeya, rwnania szczelnoci, rwnania konsystencji, rwnania charakterystycznego metody,

    wyraonych w jednostkach objtociowych. Efektem rozwizania s iloci poszczeglnych skadnikw mieszanki betonowej (c, p, , w) wyraone w jednostkach objtociowych. Ostatecznym efektem rozwizania jest przeliczenie iloci objtociowych skadnikw na iloci wagowe wyraone w kg/m3, czyli podanie tzw. skadu 1m3 betonu:

  • ccC = , [kg/m3] ppP = , [kg/m

    3]

    = , [kg/m3] wwW = , [dm

    3/m3]

    =+++= bWPC , [kg/m3] 6. Wykona obliczenia sprawdzajce oraz ewentualn korekt skadu. 6.1. Sprawdzi warunek szczelnoci:

    002,01wpc =+++ por. wzr (6) 6.2. Sprawdzi warunek wytrzymaoci:

    = 5,0wcAf c2,1cm por. wzr (2) i (4)

    6.3. Sprawdzi rzeczywist ilo zaprawy: ( ) 1000wpcZrzecz ++= [dm3/m3] (12) Obliczone Zrzecz porwna z Zzal w tablicy 7. 6.4. Sprawdzi sum objtoci absolutnych cementu i ziarn kruszywa poniej 0,125 mm: ( ) min1000npc += [dm3/m3] (13) gdzie:

    n - zawarto frakcji 00,125mm w piasku, min - przyj z tablicy 7

    6.5. Sprawdzi zawarto cementu:

    maxrzeczmin CCC Minimalne zawartoci cementu Cmin w mieszance betonowej i maksymalne wartoci wskanika W/C, wymagane w zalenoci od oddziaywania rodowiska eksploatacji elementw i konstrukcji betonowych podano w tablicy 14.

  • Tablica 14. Wymagania odnonie skadu betonu w zalenoci od klas ekspozycji rodowiska eksploatacji.

  • cd tablicy 14

  • cd tablicy 14

    Uwaga! Uzupenienie tablicy 14 na ostatniej stronie.

    Najwiksza ilo cementu Cmax nie powinna przekracza 450 kg/m3 w betonach klasy poniej C 30/37, 550 kg/m3 w betonach pozostaych klas. W przypadku gdy CrzeczCmax naley zmieni klas cementu na wysz. Natomiast w przypadku gdy Crzecz

  • - wypisa skad mieszanki betonowej po korekcie: C= P= = W=

    Suma= b= 6.6. Sprawdzi warto stosunku wodno-cementowego W/C:

    maxCW

    CW (por. tablica 14)

    6.7. Obliczy skad granulometryczny zaprojektowanego kruszywa i porwna z zalecanymi granicznymi krzywymi uziarnienia kruszywa do betonu. Zalecane graniczne krzywe uziarnienia kruszywa do betonu zwykego przedstawiono na rys.2.

    Rys.2. Zalecane graniczne krzywe uziarnienia mieszanek kruszywa drobnego i grubego

    do betonu: a) 0-16mm, b)0-31,5mm, c)0-63mm.

  • Przykad obliczenia skadu granulometrycznego zaprojektowanego kruszywa podano w tablicy 15. Tablica 15. Obliczenie skadu granulometrycznego zaprojektowanego kruszywa o przykadowym stosunku P:=607:1288=1:2,12.

    Przykadowy wykres krzywej uziarnienia zaprojektowanego kruszywa (por. tabl. 15) przedstawiono na rys. 3.

    Rys. 3. Krzywa uziarnienia zaprojektowanego kruszywa

  • 7. Okreli skad mieszanki betonowej z uwzgldnieniem wilgotnoci kruszywa:

    a) wagowo (kg/m3):

    CC

    PWW)(

    )(PP

    w

    pw

    w

    pw

    ==

    +=+=

    1

    1

    b) objtociowo (dm3/m3):

    lnc

    o

    wo

    ln

    wo

    lnp

    wo

    CC

    WW

    PP

    ====

    8. Okreli skad roboczy mieszanki betonowej na jeden zarb betoniarki.

    a) Obliczy pojemno uytkow betoniarki

    = zu VV [dm3] (14)

    gdzie: Vu pojemno uytkowa betoniarki (dm3), ktra oznacza jak objto konstrukcji

    wykonamy mieszank betonow z jednego zarobu, Vz objto zasypowa betoniarki (dm3), odpowiadajca sumie objtoci nasypowych

    poszczeglnych skadnikw zarobu, wspczynnik spulchnienia masy betonowej obliczany ze wzoru:

    ooo CP ++= 1000 (15)

    b) Obliczy recept na 1 zarb betoniarki przy wagowym dozowaniu skadnikw:

    3

    1000

    1000

    1000

    1000

    dm,WVW

    kg,V

    kg,PVP

    kg,CVC

    wu

    rob

    wu

    rob

    wu

    rob

    wu

    rob

    =

    =

    =

    =

  • 9. Weryfikacja dowiadczalna zaprojektowanego skadu betonu. Przed zastosowaniem zaprojektowanego skadu betonu naley przeprowadzi badania wstpne dotyczce wymaganych cech dla mieszanki betonowej i betonu stwardniaego (konsystencja, gsto, wytrzymao i inne) zgodnie z norm PN-EN 206-1:2003. cd. tablicy 14. Wymagania odnonie skadu betonu w zalenoci od klas ekspozycji

    rodowiska eksploatacji. Typ

    zagroenia w skutek agresji

    zewntrznej

    Klasa ekspozycji

    Opis rodowiska

    Przykad przyporzdkowania

    do danej klasy

    Minimalna zawarto cementu

    kg/m3

    Maksymalny stosunek

    w/c

    Minimalna klasa

    wytrz. na ciskanie

    N/mm2

    Wymagane napowietrzenie

    %

    XM1 Umiarkowane zagroenie cieraniem

    None lub usztywnione

    posadzki przemysowe,

    eksploatowane przez pojazdy o

    ogumieniu pneumatycznym;

    300 0,55 C30/37 -

    XM2 Silne zagroenie cieraniem

    None lub usztywnione

    posadzki przemysowe,

    eksploatowane przez wzki

    podnonikowe o ogumieniu

    pneumatycznym lub ogumieniu penym;

    None lub usztywnione

    posadzki przemysowe,

    eksploatowane przez wzki

    podnonikowe o ogumieniu

    elastomerowym lub na rolkach stalowych;

    300 0,55 C30/37 -

    Agresja wywoana cieraniem

    XM3 Ekstremalnie silne

    zagroenie cieraniem

    Powierzchnie czsto najedane przez

    pojazdy gsienicowe; Powierzchnie

    przeleww; ciany spustw i sztolni

    hydrotechnicznych; Niecki wypadowe;

    320 0,45 C35/45 -