Artur Górecki Bydgoszcz, 10.05.2007

Grupa B

Budownictwo

Sem. IV

ĆWICZENIE NR 6

PROJEKTOWANIE BETONU METODĄ ZACZYNU

ETAP 1 -Założenia wstępne:

• przeznaczenie betonu: element monolityczny-belka żelbetowa

• klasa wytrzymałości betonu: C16/20

• klasa ekspozycji: X0

• najmniejszy wymiar przekroju poprzecznego: 8 cm

• odległość w świetle między prętami zbrojenia, leżącymi w płaszczyźnie poziomej: 6 cm

• przekrój złożony rzadko zbrojony

• zagęszczenie betonu przez wibrowanie

• dojrzewanie naturalne

ETAP 2 - Wymagane właściwości mieszanki betonowej i betonu:

• średnia wytrzymałość betonu na ściskanie

f_cm = f_ck + z

z = 8 [MPa]

f_ck = 20 [MPa]

f_cm = 20 + 8 = 28 [MPa]

• maksymalna średnica ziarn kruszywa : D _max

D _max < 1/3 · 80 =26,67 [mm]

D _max = 16 [mm]

D _max < ¾ ∙ 60 =45 [mm]

• konsystencja plastyczna K-3

• urabialność

Z = 500÷550 [ dm³/m³]

V_cp = 95 [ dm³/m³]

• brak zaleceń do minimalnej ilości cementu oraz maksymalnej wartości w/c (zgodnie z tablicą 3.9 -Tablice pomocnicze do projektowania , ze względu na klasę ekspozycji X0)

ETAP 3 - Dobór i ocena składników mieszanki betonowej:

• Cement: CEM I 32,5 : ρ_c = 3,10 kg/m³

• Kruszywo: ( kruszywo naturalne mineralne)

- kruszywo drobne 0/2 (K₁): P₁= 100 %

f₁ = 0,83 %

ρ_k = 2,65 kg/dm³

- kruszywo grube 2/16 (K₂): P₂ =0,37 %

f₂ = 0 %

ρ_k = 2,65 kg/dm³

Dla: Z = 500÷550 [ dm³/m³], konsystencji mieszanki betonowej: plastyczna K-3, przyjęto punkt piaskowy P = 32 % (0/16)

Korzystając ze wzoru :

x = P₁ - P/P - P₂ = K₂

x = 2,15

Frakcja [mm]	Procentowa zawartość		Iloczyn kolumny 3 · x	Suma kolumn 2 + 4	Iloraz kol. 5/1 + x	Rzędna krzywej
		kruszywo drobne 0/2					kruszywo grube 2/16
1	2	3	4	5	6	7
0-0,125	1,98	-	-	1,98	0,63	0,63
0,125-0,25	5,91	-	-	5,91	1,88	2,51
0,25-0,5	22,78	0,03	0,0645	22,8445	7,25	9,76
0,5-1	36,91	0,01	0,0215	36,9315	11,72	21,48
1-2	32,42	0,33	0,7095	33,1295	10,52	32,00
2-4	0,00	24,32	52,288	52,288	16,60	48,60
4-8	0,00	34,74	74,691	74,691	23,71	72,31
8-16	-	40,57	87,2255	87,2255	27,69	100,00
SUMA	100,00	100,00	215,000	315,000	100,00

Wniosek: Krzywa uziarnienia mieszanki kruszynowej mieści się w polu zalecanego uziarnienia dla grupy frakcji 0/16 mm

• Woda wodociągowa.

ETAP 4 -Projektowanie:

• Wyznaczenie A, c/w

Dla kruszywa naturalnego klasy cementu 32,5

- A₁ =18

- c/w = 2,06

• Wykonanie zarobu próbnego

Do wykonania zarobu próbnego przyjęto K = 18 kg

K = K₁ + K₂

gdzie

K₁ - kruszywo drobne

K₂ - kruszywo grube

Ilości poszczególnych kruszyw obliczamy ze wzorów:

kruszywo drobne 0/2: K₁ = K/1+x = 5,71 [kg]

kruszywo grube 2/16: K₂ = K - K₁ =12,29 [kg]

Wniosek:

Do uzyskania 18 kg mieszanki kruszynowej o punkcie piaskowym P = 32%, należy zmieszać 5,71 kg kruszywa drobnego 0/2 i 12,29 kg kruszywa grubego 2/16.

Przyjęto ilość zaczynu cementowego z = 6 [kg] (1/3 K).

Skład zaczynu zgodnie ze wzorami wygląda następująco:

w = z / 1+c/w = 1,96 [kg]

c = w ∙ c/w = 4,04 [kg]

( Sprawdzenie c/w = 4,04/1,96 = 2,06)

Korekta wody i cementu w zarobie próbnym:

- masa naczynia z zaczynem przed dolaniem - 7,22 [kg]

- masa z zaczynem po odlaniu - 2,924 [kg]

- masa dolanego zaczynu -4,296 [kg] = z₁

Ilość składników w dolanym zaczynie cementowym (z₁) wynosi:

w₁ = z₁ / 1+c/w = 1,40 [kg]

c₁ = w₁ ∙ c/w = 2,884 [kg]

(Sprawdzenie c₁/w₁ = 2,884/1,40 = 2,06)

Objętość i gęstość mieszanki betonowej po zagęszczeniu:

ρ_ob = m/V

m- masa mieszanki = 19,986-7,783 = 12,203 [kg] V -objętość mieszanki = 5,35 [dm³]

ρ_ob = 2,28 [kg/dm³]

V_b = (K⁰ + z₁)/ ρ_ob

K⁰ = 18 [kg]

V_b = 9,78 [dm³]

• Obliczenie ilości składników na 1 m³ mieszanki betonowej:

C = 1000 ( c₁/V_b) = 295 [kg]

K = 1000 (K/ V_b) = 1840 [kg]

K₁ = 1000 (K₁/ V_b) = 584 [kg]

K₂ = 1000 (K₂/ V_b) = 1257 [kg]

W =1000 ( w₁/ V_b) = 143 [kg]

( Sprawdzenie c/w = 295/143 = 2,06)

• Sprawdzenie zawartości powietrza w mieszance betonowej (metoda ciśnieniowa):

Zawartość powietrza w mieszance betonowej p_p = 2,5%; (badanie przeprowadzone z godnie z normą PN-EN 12350-7).

• Badanie konsystencji metodą Vebe zgodnie z normą PN-EN 12350-3:

Opad po ściągnięciu formy jest właściwy (prawidłowy), brak przekrzywień -zgodny z normą.

Wstępny opad stożka = 9 [mm]

Wskaźnik Vebe V =12 [s].

Wniosek:

Zgodnie z PN-88/B-06250 (dla K-3 V= 13÷7 [s]) badana konsystencję można zaklasyfikować jako plastyczną K-3.

• Obliczenie ilości zaprawy w 1 m³ mieszanki betonowej:

Z = (K∙ P)/ρ_k + C/ ρ_c + W

Z = 460 [dm³] < 500 [dm³]

Wniosek:

Obliczona ilość zaprawy w 1 m³ mieszanki betonowej nie mieści się w wymaganym (zalecanym)przedzialeilości zaprawy mieszanki betonowej dla tego rodzaju konstrukcji.

• Obliczenie objętości absolutnej ziaren kruszywa poniżej 0,125 mm i cementu:

V_cp = C/ρ_c + (K₁ ∙ f₁ + K₂ ∙ f₂)/ρ_k

V_cp = 97 [dm³/m³] > V_{cp normowego} = 95 [dm³/m³]

Wniosek:

Obliczona objętość absolutna ziaren kruszywa poniżej 0,125 mm i cementu przekracza wartość minimalną.

1