Раздел 4. Бетоны и растворы

Свойства бетонов и растворов зависят от качества составляющих их компонентов и количественного соотношения между ними. Поэтому чрезвычайно важно иметь практические навыки как в оценке качества отдельных составляющих бетонов и растворов, так и в расчетах по проектированию их составов.

В строительной практике часто возникает необходимость рассчитать нужное количество материалов для производства заданного объема бетонных работ или при замене запроектированных компонентов другими, ввести в состав бетона коррективы с учетом изменившихся свойств отдельных компонентов.

Настоящий раздел рассматривает решения подобного рода задач.

ЗАДАЧА 99. Рассев песка на стандартном наборе сит показал следующие значения частных остатков: на сите размером 2,5 мм – 0,182 кг, на сите размером 1,25 мм – 0,381 кг, на сите размером 0,63 мм – 0,138 кг, на сите размером 0,315 мм – 0,166 кг, на сите размером 0,014 мм – 0,113 кг. Остальные 0,02кг прошли через сито размером 0,14 мм. Рассчитать модуль крупности песка и построить кривую его зернового состава в сопоставлении с областью песков, допустимых в качестве мелкого заполнителя для бетона.

ЗАДАЧА 100. Сколько кубических метров щебня будет израсходовано на бетонирование покрытия дороги площадью 4000 м² и толщиной 0,2 м, если насыпная плотность щебня 1400 кг/м³, истинная плотность – 2800 кг/м³, а коэффициент раздвижки зерен щебня в бетоне – 1,25?

ЗАДАЧА 101. Определить наибольшую и наименьшую крупность щебня, если при просеи­вании 10 кг щебня через стандартный набор сит частные остатки на ситах составляли: на сите 70 мм – 0,0 кг, на сите 40 мм – 0,33 кг, на сите 20 мм – 5,1 кг, на сите 10 мм – 3,2 кг, на сите 5 мм – 1,37 кг.

ЗАДАЧА 102. Вес пробы сухого песка перед отмучиванием был равен 1000 г, а после отмучивания высушенный песок весил 930 г. Пригоден ли этот песок для бетона?

ЗАДАЧА 103. Два песка с приблизительно одинаковым модулем крупности имеют истинную плотность 2,65 г/см³ и насыпную плотность 1650 кг/м³ и 1540 кг/м³. Какой из этих песков предпочтительнее в качестве мелкого заполнителя для бетона и почему?

ЗАДАЧА 104. В пробе щебня весом 5 кг обнаружены пластинчатые (лещадные) зерна массой 807 г и игловатые зерна массой 215 г. К какой группе по содержанию пластинчатых и игловатых зерен относится щебень согласно ГОСТ 8267-93?

ЗАДАЧА 105. Какой маркой по прочности будет обладать обычный тяжелый бетон на портландцементе после 28 суток твердения в нормальных условиях, если активность цемента 450 кгс/см²? Заполнители среднего качества (А = 0,60), цементно-водное отношение – 1,6.

ЗАДАЧА 106. Какой марке будет соответствовать бетон, если после испытания стандартных образцов размером 150150150 мм в возрасте 10 суток среднее значение предела прочности при сжатии составило 160 кг/см²?

ЗАДАЧА 107. Какой минимальной активности цемент потребуется для приготовления тяжелого бетона, имеющего после 7 суток твердения в нормальных условиях прочность при сжатии 7 МПа, если водоцементное отношение в бетонной смеси равно 0,6, заполнители среднего качества (А = 0,6)?

ЗАДАЧА 108. Фундамент из бетона марки «200» имеет форму правильного параллелепипеда с размерами 462 м. Рассчитать, сколько потребуется портландцемента для бетонирования этого фундамента при условии, что активность этого цемента равна 43 МПа, заполнители среднего качества, а расход воды на 1 м³ бетонной смеси составляет 200 л.

ЗАДАЧА 109. Номинальный состав бетона по массе выражается пропорцией 1:2:4 при В/Ц = 0,50. Рассчитать расход цемента, песка, щебня и воды на 100м³ бетонной смеси, если известно, что средняя плотность свежеуложенного бетона составляет 2603 кг/м³, а влажность песка и щебня соответственно равны 2,0 и 1,0 %.

ЗАДАЧА 110. Для бетонирования железобетонной балки приготовлена 6етонная смесь с водоцементным отношением В/Ц=0,60 на цементе с активностью 45 МПа и на заполнителях среднего качества (А = 0,60). Проверить расчетом, какой прочностью при сжатии будет обладать бетон в балке после 28 суток твердения в нормальных условиях, и будет ли он удовлетворять проектной марке 300.

ЗАДАЧА 111. Определить расход материалов (по массе и по объему) с учетом их влажности на 1 м³ бетона состава 1:2:3,8 (по массе) при В/Ц = 0,65, если средняя плотность бетонной смеси равна 2500 кг/м³ Принять при расчетах следующие насыпные плотности материалов: песок – 1600 кг/м³, щебень – 1450 кг/м³, цемент 1300 кг/м³ Влажность песка равна 4 %, щебня – 2 %.

ЗАДАЧА 112. Рассчитать состав бетона М 300 с ОК=2 см при следующих характеристиках компонентов бетонной смеси:

- вяжущее вещество – портландцемент с активностью 525 кгс/см² и истинной плотностью 3000 кг/м³;

- мелкий заполнитель – песок сурский с истинной плотностью 2,65 г/см², среднего качества;

- крупный заполнитель – щебень гранитный с истинной плотностью 2600 кг/м³, с насыпной плотностью – 1480 кг/м³, с максимальной крупностью зерен 40 мм.

ЗАДАЧА 113. Определить расход цемента на 1 м³ песка для приготовления строительного раствора марки 50. Активность портландцемент – 410 кгс/см². Коэффициент, зависящий от вида цемента, принять равным 1.

ЗАДАЧА 114. Определить расход минеральной пластифицирующей добавки - известкового теста (по массе и по объему) на 1 м³ песка, если расход портландцемента на 1 м³ песка составляет 200 кг, а плотность известкового теста равна 1450 кг/м³.

ЗАДАЧА 115. Сколько тонн цемента потребуется для приготовления 200 м³ сложного строительного раствора марки 75, если в качестве вяжущего применяется шлакопортландцемент марки М 300 с активностью 33 МПа? Коэффициент, зависящий от вида цемента, принять равным 0,88.

ЗАДАЧА 116. Определить необходимый расход портландцемента активностью 37 МПа на 1м³ песка для приготовления строительного раствора марки 75. Коэффициент, зависящий от вида цемента, принять равным 1.

ЗАДАЧА 117. Определить состав сложного строительного раствора марки 50 для кирпичной кладки стен при наличии шлакопортландцемента марки 300, активностью 34 МПа и с насыпной плотностью 1100 кг/м³ и известкового теста в качестве неорганического пластификатора с истинной плотностью 1400 кг/м³. Коэффициент, зависящий от вида цемента, принять равным 0,88.

ЗАДАЧА 118. Определить расход материалов (по массе и по объему) 1м3 бетона состава 1:2:4 (по массе) при В /Ц = 0,6, если средняя плотность бетонной смеси равна 2600кг/м³. Принять при расчетах следующие насыпные плотности материалов: песок – 1470кг/м³, щебень – 1450 кг/м³, цемент – 1300 кг/м³.

ЗАДАЧА 119.

Бетон на портландцементе после 7 суток твердения в нормальных условиях имеет предел прочности при сжатии 120 кгс/см², а после термообработки (пропаривания) при 85^оС сразу после формования – 378 кгс/см². Рассчитать какую часть (в процентах) марки бетона составляет его прочность после термообработки.

ЗАДАЧА 120.

На 1 м³ расходуется 285 кг портландцемента с насыпной плотностью 1,2 т/м³, 610 кг сухого песка с насыпной плотностью 1560 кг/м³, 1210 кг сухого щебня с насыпной плотностью 1400 кг/м³ и 162 л воды. Составить дозировку материалов на один замес бетономешалки с паспортной емкостью барабана 425 литров, если влажность песка равна 3 %, а щебня – 1%.

ЗАДАЧА 121.

Какие марки тяжелых бетонов возможно получить на портландцементах разных марок (300, 400, 500, 600) при расходе цемента 310 кг/м³ и требуемой подвижности бетонной смеси 6 см? Заполнители для бетона рядовые, максимальная крупность гравия 40 мм. Построить график зависимости марки бетона от марки цемента.

ЗАДАЧА 122.

Для тяжелого бетона на высококачественных заполнителях применен портландцемент М 550. Какие марки бетона можно получить при водоцементных отношениях 0,4; 0,5; 0,6; 0,7. Построить график зависимости прочности бетона от водоцементного отношения.

ЗАДАЧА 123.

Для тяжелого бетона применен портландцемент М 400 при водоцементном отношении 0,5. Установить влияние заполнителей на марку бетона и построить график, рассмотрев бетоны на заполнителях высококачественных, рядовых и пониженного качества.

ЗАДАЧА 124.

Опытным путем установлена оптимальная доза добавки С-3 в бетон М 400 – 0,2% от веса цемента. Эта добавка при сохранении марки бетона и подвижности бетонной смеси обеспечивает снижение расхода воды на 1 м³ бетона с 179 до 163 л. Вычислить экономию цемента на 1 м³ бетона. Заполнители бетона высококачественные, водоцементное отношение более 0,4.