BÀI tập CÔNG NGHỆ bê TÔNG XIMĂNG II đại học xây dựng

BÀI TẬP CÔNG NGHỆ BÊ TÔNG XIMĂNG II
Bài 1. Xác định hệ số sản lượng (
β
) của HHBT và tính lượng dùng VL cho một mẻ trộn ,
thể tích HHBT của mẻ trộn đó khi máy trộn có dung tích nạp liệu
V
m
= 500 lít . Cấp phối theo
khối lượng là 1 : 2 :4 ( 0,5 ) và X = 320 kg/m
3
; khối lượng thể tích tự nhiên của các VL khô
tương ứng là :
ρ
vX
= 1,3 ,
ρ
vC
= 1,55 ,
ρ
vD
= 1,5 kg/m
3
. Hãy hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho một
mẻ trộn khi độ ẩm của cát là 6% và của đá là 1,5% .
Bài làm
Hệ số sản lượng
β
:
VVV
V
β

oDoCoX
b
++
=
Trong đó :
V
b
: thể tích hỗn hợp bê tông sau khi nhào trộn
V
oX
: thể tích tự nhiên của ximăng
V
oC
: thể tích tự nhiên của cát
V
oD
: thể tích tự nhiên của đá
Hay
ρ
D
ρ
C
ρ
X
1000
β
d
v
c
v

x
v
++
=
Trong đó :
X , C , D : lượng ximăng , cát , đá dùng cho 1 m
3
bê tông .
ρ
x
v
,
ρ
c
v
,
ρ
d
v
: khối lượng thể tích tự nhiên của ximăng ,cát , đá .
Theo bài ra ta có : 1 : 2 : 5 ( 0,5 ) = 1:
)
X
N
(:
X
D
:
X
C

và X = 320 kg/ m
3
Vậy lượng dùng vật liệu cho 1 m
3
bê tông là :
X = 320 kg .
C = 2X = 2.320 = 640 kg
D = 5X = 4.320 = 1280 kg
N = 0,5X = 0,5.320 = 160 lít
⇒
0,66
1,5
1280
1,55
640
1,3
320
1000
β =
++
=
Tính lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn :
105,6(kg)320
1000
0,66.500
X
1000
V
β
X

m
o
===
211,2(kg)640
1000
0,66.500
C
1000
V
β
C
m
o
===
52,8(kg)160
1000
0,66.500
N
1000
V
β
N
m
o
===
422,4(kg)1280
1000
0,66.500
D
1000

V
β
D
m
o
===
Hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn khi độ ẩm của cát là 6% của đá là 1,5% :
Gọi khối lượng cát , đá , nước cho một mẻ trộn là : C
1
, D
1
, N
1
( vì lượng ximăng không
phải thay đổi không cần phải tính giữ nguyên ) .
Ta có : C
1
–
C
100
6
1
= C
o

⇒

224,7
100
6

1
211,2
100
6
1
C
C
o
1
=
−
=
−
=
( kg )
D
1
–
D
100
5,1
1
= D
o

⇒

428,8
100
1,5

1
422,4
100
1,5
1
D
D
o
1
=
−
=
−
=
( kg )
9,328,428
100
5,1
7,224
100
6
8,52
100
5,1
100
6
1
11
=−−=−−=
D

CNN
o
lít
Vậy sau khi hiệu chỉnh lượng dùng cát , đá , ximăng , nước lần lượt là : 224,7 , 428,8 , 105,6 (kg)
32,9 lít .
Bài 2 . Lượng dùng VL cho 1 m
3
HHBT - xỉ , kg/m
3
: X = 260 ; cát xỉ C
x
= 405 ; dăm xỉ
D
x
= 720 và N= 220 . Khối lượng thể tích tự nhiên của các loại VL trên là :
ρ
vX
= 1300 ;
ρ
vCx
=900
ρ
vDx
= 760kg/m
3
. Xác định hệ số sản lượng
β
của HHBT - xỉ , tính chi phí VL cho một mẻ trộn
khi dùng máy trộn có dung tích nạp liệu
V

m
= 1000 lít và hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho một
mẻ trộn khi độ ẩm của cát xỉ là 6% và của dăm xỉ là 4% .
Bài làm
Hệ số sản lượng
β
:
VVV
V
β
oDoCoX
b
++
=
Trong đó :
V
b
: thể tích hỗn hợp bê tông sau khi nhào trộn
V
oX
: thể tích tự nhiên của ximăng
V
oC
: thể tích tự nhiên của cát
V
oD
: thể tích tự nhiên của đá
Hay
ρ
D

ρ
C
ρ
X
1000
β
d
v
c
v
x
v
++
=
Trong đó :
X , C , D : lượng ximăng , cát , đá dùng cho 1 m
3
bê tông .
ρ
x
v
,
ρ
c
v
,
ρ
d
v
: khối lượng thể tích tự nhiên của ximăng ,cát , đá .

0,626
0,76
720
0,9
405
1,3
260
1000
β =
++
=⇒
Tính lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn :
162,76(kg)260
1000
0,626.1000
X
1000
V
β
X
m
o
===
253,53(kg)405
1000
0,626.1000
C
1000
V
β

C
x
m
o
===
137,72(kg)220
1000
0,626.1000
N
1000
V
β
N
m
o
===
450,72(kg)720
1000
0,626.1000
D
1000
V
β
D
x
m
o
===
Hiệu chỉnh lượng dùng vật liệu cho một mẻ trộn khi độ ẩm của cát là 6% của đá là 1,5% :
Gọi khối lượng cát , đá , nước cho một mẻ trộn là : C

1
, D
1
, N
1
( vì lượng ximăng không
phải thay đổi không cần phải tính giữ nguyên ) .
Ta có : C
1
–
C
100
6
1
= C
o

⇒

269,7
100
6
1
253,53
100
6
1
C
C
o

1
=
−
=
−
=
( kg )
D
1
–
D
100
5,1
1
= D
o

⇒

469,5
100
4
1
450,72
100
1,5
1
D
D
o

1
=
−
=
−
=
( kg )
76,1025,469
100
4
7,269
100
6
72,137
100
4
100
6
1
11
=−−=−−=
D
CNN
o
lít
Vậy sau khi hiệu chỉnh lượng dùng cát , đá , ximăng , nước lần lượt là : 269,9 , 469,5 , 162,76
(kg) 102,76 lít .
Bài 3. Tính nhiệt độ HHBT ( t
hb
) đạt được do trộn ximăng có nhiệt độ t

x
= 25
0
C ; cát t
c
=
30
0
C ; dăm t
d
= 28
0
C và nước có t
n
= 23
0
C . Tăng nhiệt độ do nhận nhiệt từ môi trường trong quá
trình trộn HHBT là
∆
t = 1,5
0
C . Lượng dùng VL cho 1 m
3
HHBT , kg là : X =350 ; C = 600 ; Đ
x

= 1250 và N = 175 . Cần phải làm nguội nước trộn đến nhiệt độ nào để HHBT sau khi trộn ( với
các điều kiện như trên ) có nhiệt độ không quá 22
0
C . Hãy xác định nhiệt dung riêng của HHBT

nói trên . Nhiệt dung riêng của các VL khô là 0,2 Kcal / kg.
0
C .
Bài làm
Nhiệt dung riêng của HHBT là :
C =
0,259
1751250600350
1751250.0.2600.0,2350.0,2
mmmm
C
.
m
C
.
m
C
.
m
C
.
m
ndcx
n
n
d
d
c
c
x

x
=
+++
+++
=
+++
+++
( Kcal / kg.
0
C )
Nhiệt độ HHBT ( t
hb
) đạt được sau khi trộn là :
t
hb
=
175).0,2591250600(350
23.175.1228.1250.0,30.600.0,225.350.0,2
).C
mmmm
(
C
.
m
.
tC
.
m
.
tC

.
m
.
tC
.
m
.
t
ndcx
n
n
nd
d
dc
c
cx
x
x
+++
+++
=
+++
+++
= 26,62 (
0
C )
Do trong quá trình trộn nhiệt độ tăng lên trong quá trình trộn là 1,5
0
C lên nhiệt độ hỗn hợp bêtông
là : t

hb
= 26,62 + 1,5 = 28,12 (
0
C ) .
Gọi nhiệt độ của nước cần làm nguội để là t
nn
để HHBT sau khi trộn không quá 22
0
C :
Ta có :
)
C
.
m
)/(
C
.
m
.
tC
.
m
.
tC
.
m
.
t
).C
mmmm

1,5)(((22
t
n
n
d
d
dc
c
cx
x
x
ndcx
nn
−−−+++−≤⇒
=((22-1,5)(350+600+1250+175).0,259 – 350.25.0,2-30.600.0,2-28.1250.0,2)/(175.1 ) = 1,486 (
0
C
)
Bài 4 . Xác định khả năng tăng năng suất / giờ của máy trộn HHBT có dung tích nạp liệu
V
m
= 1200 l nếu chuyển từ chế tạo HHBT ít lưu động sang lưu động . Lúc này thời gian nạp liệu
giữ nguyên
τ
n
= 15s , thời gian trộn (
τ
t
) giảm từ 120s xuống 90s và thời gian dỡ tải (
τ

d
) giảm
từ 40s xuống 30s ,
β
= 0,67 .
Bài làm
Trong một mẻ trộn số lượng bê tông trộn được là : V =
V
m
.
β
= 1200 . 0,67 = 804 ( lít )
Thời gian trộn của một mẻ trộn trước khi tăng năng suất là :
T
1
=
τ
n
+
τ
t
+
τ
d
= 15 + 120 + 40 = 175 ( s )
Thời gian trộn của một mẻ trộn sau khi tăng năng suất là :
T
2
=
τ

n
+
τ
t
+
τ
d
= 15 + 90 + 30 = 135 ( s )
Số mẻ trộn trong một giờ trước khi tăng năng suất :
n
1
=
57,20
175
3600
=
( mẻ )
Số mẻ trộn trong một giờ trước khi tăng năng suất :
n
2
=
67,26
135
3600
=
( mẻ )
Năng suất của một giờ trộn trước khi tăng năng suất : V
1
= 20,57 . 804 = 16538,28 ( lít )
Năng suất của một giờ trộn sau khi tăng năng suất : V

2
= 26,67 . 804 = 21442,68 ( lít )
Khả năng tăng năng suất trong một giờ :
%655,29%100
28,16538
28,1653868,21442
=
−
Bài 5 . Một HHBT có lượng dùng VL kg/m
3
là : X =350 , N = 200 ; phụ gia tổ hợp gồm bã
rượu sunfít SĐB- 0,2% và CaCl
2
– 1,5% khối lượng ximăng . Phụ gia tổ hợp này được chuẩn bị từ
dung dịch SĐB – 25% (tỷ trọng
ρ
s
= 1,14 ) và dung dịch CaCl
2
– 33% ( tỷ trọng
ρ
CaCl
2
= 1.315 ).
HHBT được chế tạo trong máy trộn có dung tích
V
m
= 1200 lít ;
β
= 0,67 . Hãy xác định lượng

dùng ximăng , nước , phụ gia tổ hợp ( theo khối lượng và theo thể tích ) cho một mẻ trộn ; đồng
thời cho biết tỷ trọng và nồng độ của phụ gia tổ hợp .
Bài làm
Lượng dùng ximăng cho một mẻ trộn :
X
o
=
281,4350
1000
0,67.1200
X
1000
V
β
m
==
( kg )
Lượng dùng nước cho một mẻ trộn :
160,8200
1000
0,67.1200
N
1000
V
β
N
m
o
===
( kg )

Lượng dùng bã rượu sunfít SĐB cho một mẻ trộn : SĐB =
5628,04,281
100
2,0
=
( kg )
Lượng dùng CaCl
2
cho một mẻ trộn :
221,44,281
100
5,1
=
( kg )
Lượng dùng dung dịch SĐB ( 25% ) :
25
100
SĐB =
2512,25628,0
25
100
=
( kg )
Lượng dùng dung dịch CaCl
2
( 33% ) :
7909,12221,4
33
100
=

( kg )
Vậy lượng dùng tổ hợp phụ gia là : 2,2512 + 12,7909 = 15,0421 ( kg )
Thể tích tổ hợp phụ gia là :
7,11
315,1
7909,12
14,1
2512,2
=+
( lít )
Tỷ trọng phụ gia tổ hợp :
286,1
7,11
0421,15
=
( kg/ lít )
Nồng độ của phụ gia tổ hợp :
%03,43%100
0421,15
2512,2221,4
=
+
Bài 6 . Tìm lượng bột vôi sống 80% CaO để tạo nên dung dịch không gây ăn mòn cốt thép
( pH ≥ 11,8 ) .
Bài làm
Phương trình phản ứng : CaO + H
2
O = Ca(OH)
2

Ca(OH)
2
= Ca
2+
+ 2.OH
-

Tính cho một lít dung dịch :
Theo công thức ta có : pH
≥
-lg([ H
+
] )
⇒
[ H
+
]
≤
10
-pH
= 10
-11,8
( mol/ l )
Ta có [ OH
-
]. [ H
+
] = 10
-14

⇒
[ OH
-
]
≥
10
-14
/ 10
-11,8
= 0,00631 ( mol / l )
Vậy số mol cần trong một lít dung dịch là :
⇒
nCaO = n
)Ca(OH
2
≥ 0,00631/ 2 = 0,003155 ( mol )
Khối lượng CaO là : 0,003155 . 56 = 0,17668 ( g )
Vậy lượng dùng bột vôi cho một lít dung dịch ( không kể khi tôi làm mất nước ) để tạo dung dịch
không gây ăn mòn cốt thép :
M =
22085,017668,0
80
100
=
( gam )
Bài 7 . Xác định chiều dài cắt ( l
c
) và nhiệt độ đốt nóng ( t
d
) để căng cốt thép bằng điện

cho thanh cốt thép (
φ
18-A-IV ) có khoảng cách giữa các bề mặt tựa neo là 6400 mm ; đoạn cốt
thép cần để tạo mũ neo ở mỗi đầu thanh là 21 mm . Ứng suất thiết kế trong cốt thép là 4000 daN/
cm
2
, sai lệch ứng suất cho phép giới hạn là 800 daN/cm
2
; tổng biến dạng của neo và khuôn là 2
mm , hệ số kể đến độ đàn hồi - dẻo của cốt thép là 1,2 . Hệ số dãn nhiệt của cốt thép là 14,2.10
-6
/
0
C . Thanh cốt thép được đốt nóng trên thiết bị có khoảng cách giữa các cặp điện cực là 5900 mm
khi nhiệt độ xung quanh là 25
0
C ( E
a
= 2.10
6
daN/cm
3
) .
Bài làm
Chiều dài chuẩn bị cắt là :
Δl2.a
ll
oc
−+=
Trong đó :

l
o
: khoảng cách giữa các bề mặt tựa neo là 6400 mm .
a : đoạn cốt thép cần để tạo mũ neo ở mỗi đầu thanh là 21 mm .
ΔlΔlΔl
Δl
kn0
++=
Δl
n
: biến dạng do neo dưới tác dụng của lực căng cốt thép .
Δl
k
: biến dạng do khuôn dưới tác dụng của lực căng cốt thép .
Δl
n
+
Δl
k
: tổng biến dạng của neo và khuôn là 2 mm .
Δl
o
: độ giãn dài khi căng với ứng suất
σ
o
+p = 4000+800 = 4800 daN/cm
2
l
.
E

P)
σ
K.(
Δl
o
a
o
o
+
=

Trong đó :
K : hệ số kể đến độ đàn hồi - dẻo của cốt thép 1,2 .
E
a
= 2.10
6
daN/cm
2

18,432(mm).6400
10
2.
1,2.4800
Δl
6
o
==⇒
⇒

Δl
= 18,432 + 2 = 20,432 ( mm )
⇒
l
c
= 6400 +2.21 – 20,432 = 6421,568 ( mm )
Nhiệt độ đốt nóng t
d
:
t
.α
l
Δl
t
α
ε
ttt
α
ε
Δt
mt
dn
d
mtdmtd
+≤+≤⇒−==
Trong đó :
l
dn
: khoảng cách giữa các điện cực đốt nóng 5900 mm .
Δl

d
: độ dãn dài cần đốt nóng của cốt thép
C
Δl
Δl
t
d
+=

C
t
: độ giãn dài công nghệ cần phải thêm để đặt cốt thép vào khuôn ( C
t
= 6 ÷ 12 mm )
lấy C
t
= 9 mm .
⇒

29,432(mm)920,432
Δl
d
=+=
t
mt
= 25
o
C ,
α
= 14,2.10

-6
/
o
C
3,37625
10
.2,14.5900
432,29
6
=+≤⇒
−
t
d
o
C
Bài 8 . Tính lực kéo do kích căng CT thanh tạo nên trong hai trường hợp : a – xilanh 1
(H.1) cố định , cần 3 với cặp 4 kẹp thanh CT di chuyển cùng với pittông 2 , Phản lực của CT căng
được truyền cho trụ tựa 5 ; b – xilanh được gắn cặp với đai ốc để kẹp thanh CT di chuyển , còn
cần pittông được liên kết vào trục tựa kiểu chạc chữ thập . Biết đường kính của xilanh D = 110
mm , của cần pittông d = 40 mm và áp lực làm việc của dầu trong xilanh p = 40Mpa .
Bài 9 . Tính đường kính xilanh D
a
( D
k
) của kích để căng bó CT sợi ( H.2 ) và đường kính
pittông D
3
( D
pt
) để đóng nút neo khi kẹp các sợi CT căng trong ống hình côn ( trong phương

pháp chế tạo dầm cầu BTCT ứng suất trước căng sau ) . Bó CT gồm 12 sợi ø – B – II (ứng suất
tính toán 1,1.
σ
o
= 900N/mm
2
và lực đóng nút bằng 68% lực kéo của kích khi áp lực làm việc của
dầu trong xilanh p = 40 N/mm
2
.
Bài 10 . Xác định các thông số cơ bản của bàn rung hai dãy CM
ℵ
.868 gồm 8 khối rung
tiêu chuẩn ( tổng mômen động k, lực gây chấn động P và biên độ A ) . Tần số dao động n =3000
v/phút , tải trong bàn rung P
o
= 8T , mômen động của mỗi khối rung : a – k
1
=45 ; b- k
2
= 60
daN.cm . Tính biên độ dao động nếu dùng bàn rung này tạo hình tấm mái nhà công nghiệp kích
thước 3 × 6 m từ HHBT cứng (
1
V
m
=
m
3

) trong khuôn thép ( khối lượng P
m
+ P
k
= 4,4 T ) với gia
tải quán tính áp lực p
gt
= 0,001 Mpa .
Bài 11 . Tính các tốc độ quay li tâm để tạo hình ống dẫn nước BTCT đường kính trong
500 mm , bề dầy thành ống 50 mm khi yêu cầu áp lực nén lên HHBT là P ≥ 1 daN/cm
2
.
Bài 12 . Cột điện hình trụ rỗng băng BTCT có đường kính ngoài 560 mm , bề dầy thành trụ
40 mm được tạo hình theo phương pháp quay li tâm , vận tốc quay khuôn : 80 ; 150 ; 300 và 400
v/phút . Xác định tốc độ quay nhỏ nhất cho phép và các trị số áp lực ép lên HHBT .
Bài 13. Tần số dao động của đầm rung giảm từ n
1
= 500 v/ph xuống 3000 v/ph , biên độ
dao động ban đầu A
1
= 0,3 mm . Cần phải thay đổi biên độ dao động như thế nào để giữ nguyên
mức độ lèn chặt HHBT như ban đầu .
Bài 14 . Xác định thời gian chấn động để đảm bảo mức độ lèn chặt HHBT với ĐC = 60s
( nhớt kế kĩ thuật ) như nhau trong hai trường hợp : a - chấn động với biên độ và tần số chuẩn
( A
1
= 0,35 mm ; n
1
= 3000 v/ph ) ; b-với A
2

= 0,3 mm ; n
2
= 4500 v/ph .
Bài 15 . Tính áp lực lèn chặt lớn nhất đạt được trong bề dày sản phẩm tạo hình trên bàn
rung ( A = 0,3 mm , n = 3000 v/ph ) với gia tải áp lực p
gt
= 0,1 daN/cm
2
. Sản phẩm có bề dày
( cao ) h =22 cm , dùng HHBT cứng vừa có KLTT m
v
= 2400 kg / m
3
.