План-конспект урока "Подбор состава тяжелого бетона" скачать


План-конспект урока "Подбор состава тяжелого бетона"

1
Государственное бюджетное образовательное учреждение
среднего профессионального образования
«Санкт-Петербургский техникум отраслевых технологий, финансов и права»
ПЛАН-КОНСПЕКТ УРОКА
Преподавателя Воронцовой Елены Станиславовны
Тема: Подбор состава тяжелого бетона
Место урока в учебном плане:
Урок № 30 в ОП 12 «Строительные материалы и изделия».
Тип урока: урок изучения нового материала
Вид урока: комбинированный.
Цель: научить проектировать состав тяжелого бетона.
Задачи:
Образовательные:
- освоить методику проектирования состава тяжелого бетона.
Развивающие:
- развивать способность анализировать учебный материал, сопоставлять,
выделять главное и второстепенное
- развивать умения самостоятельно работать со сложными дидактическими
материалами, создавать целостную картину новых понятий наний) по её
частным понятиям.
- развитие способностей обучающихся к самообразованию;
- развитие любознательности, наблюдательности, сообразительности;
образного мышления и технического кругозора, в т.ч. с опорой на
жизненный практический опыт обучающихся.
Воспитательные:
- повышение познавательной активности учащихся на уроке;
- формирование у учащихся потребности самоконтроля, умения
конспектировать, интереса к предмету путем решения нестандартных
задач;
- воспитывать культуру общения, речи том числе с использованием
специальной терминологии), усидчивость, внимательность, графические,
аналитические способности
Средства обучения:
раздаточные материалы: СНиП 52-01-2003 «Бетонные и железобетонные
конструкции»;
интерактивная доска;
учебник Б.Ю. Барабанщиков «Строительные материалы и изделия».
2
План урока:
п/п
Этап урока
Используемые методы
Продолжи
тельность
1
Организационный момент
5 мин
2
Проверка домашнего задания
Ответы на вопросы по теме
задания, фронтальный опрос
10 мин
3
Изложение нового материала
Лекция-беседа
10 мин
4
Рассмотрение примеров нового
материала
Совместная работа
30 мин
5
Закрепление изученного
материала на примерах
Самостоятельная работа
30 мин
6
Определение домашнего
задания
Самостоятельная работа
5 мин
Учебные вопросы
Проектирование состава бетона.
При проектировании состава бетона марку принятого портландцемента
назначают в зависимости от марки бетона.
В соответствии с действующим СНиП при проектировании состава тяжелого
бетона марку цемента следует принимать:
Проектная марка
бетона
Марка цемента
рекомендованная
допускаемая
200
400
300-500
300
400
500
400
500
550-600
500
600
550-600
Расход цемента в бетоне должен быть принят в соответствии с минимальной и
максимальной типовыми нормами расхода цемента.
Подбор состава тяжелого (обычного) бетона заключается в установлении
наиболее рационального соотношения между составляющими бетон материалами:
цемента, воды, песка, щебня или гравия.
Такое соотношение должно обеспечивать требуемую удобоукладываемость
бетонной смеси для принятого способа ее уплотнения, а также приобретения
бетоном заданной прочности в назначенный срок при наименьшем расходе цемента.
Классы бетона по прочности на сжатие подразделяются на В 7,5 - В 60.
Под классом бетона понимают гарантированную прочность бетона при сжатии,
выраженную в МПа с обеспеченностью 95%.
3
Каждому классу бетона соответствует средняя прочность бетона R кгс/см
2
,
определяемая по формуле:
R=


B значение класса бетона, МПа;
v нормативный коэффициент вариации, принимаем 0,135;
t коэффициент, характеризующий принятую обеспеченность класса бетона;
g переводной коэффициент от МПа к кгс/см
2
.
Состав бетона выражают расходом всех составляющих материалов по массе на
1 м
3
уложенной и уплотненной бетонной смеси или отношением массы
составляющих материалов смеси к массе цемента, принимаемой за 1.
Например,
1 случай:
Цемент 280 кг/м
3
Песок 670 кг/м
3
Щебень 1300 кг/м
3
Вода 170 кг/м
3
.
2 случай
1; 2; 4; 4,7 при В/Ц = 0,6
Для расчета состава тяжелого бетона имеется несколько способов наиболее
простой метод расчета по «абсолютным объемам».
Для расчета состава тяжелого бетона необходимо иметь следующие данные:
Заданную марку бетона R
б
;
Класс бетона
Требуемую удобоукладываемость бетонной смеси, определяемую
осадкой конуса «ОК»
Характеристику исходных материалов:
Вид и активность цемента R
ц
;
Насыпную площадь составляющих ρ
нас.ц
, ρ
нас. п
, ρ
нас. щ
и их истинную
плотность ρ
ц
, ρ
п
, ρ
щ
;
Пустотность щебня (или гравия) V
п щ
, наибольшую крупность их зерен;
Влажность заполнителей W
п
, W
щ
.
Водоцементное отношение В/Ц вычисляют исходя из требуемой марки бетона,
активности цемента и с учетом вида и качества составляющих.
R
б
= АR
ц
(Ц/В-0,5) для бетонов с В/Ц ≥ 0,4,
R
б
= А
1
R
ц
(Ц/В-0,5) для бетонов с В/Ц < 0,4
4
где R
б
- прочность бетона, МПа;
R
ц
- марка цемента, МПа;
А и А
1
- коэффициенты, зависящие от вида бетона и качества заполнителей.
Характеристика
заполнителей и цемента
А
А
1
Высококачественные
0,65
0,43
Рядовые
0,6
0,4
Пониженного качества
0,55
0,37
Расход воды (водопотребность) ориентировочно определяют исходя из
заданной удобоукладываемости бетонной смеси.
Расход воды принимают от 150 до 230 л/м
3
.
1. Расход цемента на 1 м
3
бетона
Ц/В = АR
ц
/(R
б
+0,5 АR
ц
).
2. Расход заполнителей песка или щебня вычисляют из двух условий.
Сумма абсолютных объемов всех компонентов бетона равна 1 м
3
, т.е.
Ц, В, П, Щ расход цемента, воды, песка, щебня в кг/м
3
;
Ц
ц
В
в
П
п
Щ

щ
- абсолютные объемы материалов на м
3
3. Цементно-песчаный раствор заполнит пустоты в крупном заполнителе с
некоторой раздвижкой зерен, т.е.


V
пщ
пустотность щебня в рыхлом состоянии
ρ
нщ
насыпная плотность щебня
α коэффициент раздвижки зерен щебня
Значение коэффициента α для пластичных бетонных смесей
Расход цемента, кг/м
3
Коэффициент α при В/Ц
0,4
0,5
0,6
0,7
0,8
250
-
-
1,26
1,32
1,38
300
-
1,3
1,36
1,42
-
350
1,32
1,38
1,44
-
-
400
1,4
1,46
-
-
-
500
1,52
1,56
-
-
-
Примечание: при других значениях Ц и В/Ц коэффициент α находится
интерполяцией
5
Решая совместно эти два уравнения находим формулу для определения расхода
щебня на 1 м
3
бетона:

После определения расхода щебня рассчитываем расход песка
 

Определив расход компонентов Ц, В, П, Щ на 1 м
3
бетонной смеси, вычисляют
ее расчетную среднюю плотность и коэффициент выхода бетона β делением
объема бетонной смеси (1 м
3
) в уплотненном состоянии на сумму объемов сухих
составляющих, затраченных на ее приготовление
 
 



 
 
- объем сухих составляющих;
Β находится в пределах 0,55 – 0,75.
Расчетный состав бетона уточняется пробными замесами.
Задача.
Рассчитать лабораторный состав тяжелого бетона класса по прочности на
сжатие В20, коэффициент вариации прочности 12%.
Материалы.
Портландцемент М400.
Истинная плотность 3100 кг/м
3
.
Песок с истинной плотнстью ρ
п
= 2630 кг/м
3
.
Гранитный щебень с наибольшей крупностью 40 мм.
Истинная плотность ρ
щ
= 2600 кг/м
3
.
Насыпная плотность ρ
нас.щ
= 1480 кг/м
3
.
Заполнители рядовые.
Осадка конуса – 4 см.
Решение.
 

    


 

  
 
Расход воды из таблицы составляет 175 кг/м
3
.
6
Расход цемента
Ц В
Ц
В
  кгм
Пустотность щебня


 



Объем цементного теста





Коэффициент раздвижки зерен крупного заполнителя α
разд.
= 1,33.
Расход щебня




  



Расход песка









 
Расчетная средняя плотность бетонной смеси
ρ
б.с.
= Ц + В + П + Щ = 270+175+629+1297 = 2371 кг/м
3
Задача № 1 для самостоятельной работы.
Определить теоретическую среднюю плотность бетонной смеси, если расход
материалов на 1 м
3
бетона составляет:
Цемент 320 кг
Песок 603 кг
Щебень 1300 кг
Вода 192 кг.
Задача № 2 для самостоятельной работы.
Расход материалов на 1 м
3
производственного состава бетона составляет:
Цемент 318 кг
Песок 615 кг
Щебень 1286 кг
Вода 160 кг.
Выразить состав бетона объемными соотношениями между цементом, песком и
щебнем.