BÀI tập lớn vật LIỆU xây DỰNG THIẾT kế THÀNH PHẦN bê TÔNG XI MĂNG NẶNG

Bài tập lớn vật liệu xây dựng
Thiết kế thành phần bêtông ximăng nặng với yêu cầu:

-

Mác Bêtông: 500

-

Độ sụt: 10 cm

-

Môi trờng làm việc của kết cấu: Trực tiếp tiếp xúc với nớc.

-

Phơng pháp thi công: Máy

-

Thể tích thùng trộn: 1500 lít

-

Số liệu : D A C D

1


NộI DUNG

1. Kiểm tra lựa chọn vật liệu hợp lý sử dụng cho thiết kế.
1.1.

Lựa chọn Ximăng:
-

Theo yêu cầu Mác Bêtông 500 => Mác Ximăng: 600

-

Theo điều kiện làm việc trực tiếp tiếp xúc với nớc, kết hợp với phơng pháp thi
công máy nên lợng xi măng tối thiểu theo lý thuyết cần 240 kg.

1.2.

Lựa chọn cốt liệu lớn- đá dăm.
-

Theo kết quả thí nghiệm các loại đá, kiểm tra thử đá loại 1, đợc kết quả:

Đờng kính mắt
sàng
70
40
20
10
5
Đáy
-

mi - Lợng sót trên mỗi
sàng (g)
0
0
230
2800
1770
200

ai - Lợng sót riêng
biệt (%)
0
0
4,6
56
35,4
4

Ai - Lợng sót tích
luỹ (%)
0
0
4,6
60,6
96
100

Theo kết quả thí nghiệm các loại đá, kiểm tra thử đá loại 2, đợc kết quả:

Đờng kính mắt

sàng
70
40
20
10
5
Đáy

Trong đó:

mi - Lợng sót trên mỗi
sàng (g)
0
200
2480
1500
620
200

ai - Lợng sót riêng
biệt (%)
0
4
49,6
30
12,4
4

mi
100%

ai = m

Ai = ai %
m = mi

2

Ai - Lợng sót tích
luỹ (%)
0
4
53,6
83,6
96
100


Với đá loại 1:

Đờng kính lớn nhất DMax = 20
Đờng kính nhỏ nhất DMin = 5

Với đá loại 2:

Đờng kính lớn nhất DMax = 40
Đờng kính nhỏ nhất DMin = 5

Lợng sót tích luỹ tại những điểm kiểm tra:(%)
Loại
1

2

DMin
96
96

(DMax+DMin)/2
60,6
53,6

DMax
4,6
4

1,25DMax
0
0

Biểu đồ thành phần hạt TCVN và đờng cấp phối:

Lượng sót tích luỹ %

0

20
40

ờn
Đư

ấ
gc

h
pp

ối

đ

oạ
ál

i2

60
g
ờn
Đư

80

cấ

ál
iđ
ố
h
pp

i1
oạ

100
Dmin

(Dmin+Dmax)/2

Dmax

1,25Dmax

Trên biểu đồ ta thấy thành phần hạt cốt liệu lớn đã chọn nằm trong phạm vi quy
định của TCVN.
Ta chọn cát loại 1.

3


1.3.

Lựa chọn nớc: Nớc đợc sử dụng là nớc sạch, không bị nhiễm mỡ, dầu, hàm lợng
PH>4, hàm lợng khoáng nhỏ.

1.4.

Lựa chọn cốt liệu nhỏ- cát.
- Theo kết quả thí nghiệm các loại cát, kiểm tra thử cát loại 1, đợc kết quả:

Đờng kính mắt

mi - Lợng sót trên

ai - Lợng sót riêng

Ai - Lợng sót tích

sàng
5
2,5
1,25
0,63
0,315
0,14
Đáy

mỗi sàng (g)
0
150
450
550
500
450
0

biệt (%)
0
7,14
21,43
26,19

23,81
21,43
0

luỹ (%)
0
7,14
28,57
54,76
78,57
100
100

- Theo kết quả thí nghiệm các loại cát, kiểm tra thử cát loại 2, đợc kết quả:
Đờng kính mắt

mi - Lợng sót trên mỗi

ai - Lợng sót riêng

Ai - Lợng sót tích

sàng
5
2,5
1,25
0,63
0,315
0,14
Đáy

sàng (g)
0
100
350
650
600
250
50

biệt (%)
0
5
17,5
32,5
30
12,5
2,5

luỹ (%)
0
5
22,5
55
85
97,5
100

Trong đó:

mi
100%
ai = m

Ai = ai %
m = mi
Biểu đồ cấp phối tiêu chuẩn cát:

4


Lượng sót tích luỹ %

0
10
20
30
40

ư
Đ

50

ờ

g
n

ấ

c

p

p

ố
h

i

t
á
c

lo

ạ

i

2

g
ờn
Đư

60

h

pp
cấ

1
ại
t lo
cá
ối

70
80
90
100
0

0,14
0,315

0,63

1,25

2,5

Kích thước lỗ sàng, mm

5,0

Trên biểu đồ ta thấy thành phần hạt cốt liệu nhỏ đã chọn nằm trong phạm vi quy
định của TCVN.

Ta chọn cát loại 1.

2. Tính toán thành phần bêtông ximăng và tỷ lệ phối hợp các thành phần
vật liệu khi không xét đến độ ẩm.

2.1. Tính lợng nớc:

Theo cốt liệu lớn vừa chọn: DMax = 20 và theo giả thiết, độ sụt SN = 10 cm nên lợng nớc cần cho 1m3 Bêtông là: 215 kg.

2.2. Tính lợng ximăng:

5


R
b
X
X
Giả sử N 2,5 => N = A.R x

Với

Rb (Mác Bêtông) = 500
Rx (Mác Ximăng) = 600
A (Đá tốt) = 0,65

X
=> N = 1,282 < 2,5. Vậy điều giả sử đã đúng.

=> Lợng ximăng cần : X = 1,282 x 215 = 275,6 kg > 240 kg (theo lý thuyết)

2.3. Tính lợng đá và cát:
D
Ta có: Độ rỗng cốt liệu lớn rĐ = 1- D = 0,4314

N C D
X
+
+
+
x


n
c
d = 1 (m3) (1)
Vữa ximăng lấp đầy lỗ rỗng của cốt liệu lớn, đồng thời bao bọc xung quanh bề
mặt hạt cốt liệu
X
N C
D
+
+
= .r .
d

n c
d (2)
=> x

Giải hệ phơng trình (1) và (2) với
rd = 0,4314
d

= 1450 kg/m3

d

= 2550 kg/m3

Lợng xi măng cần 275,6 kg ---> = 1,33

6


=>

D = 1269,31 kg
C = 877,13 kg

Vậy khi không xét đến độ ẩm thì lợng thành phần các vật liệu cần thiết là:
- Ximăng:

X1 = 275,6 kg

- Nớc:N1 = 214 kg
- Đá:

D1 = 1269,31 kg

- Cát:

C1 = 877,13 kg

2.4. Tính lợng vật liệu cho một mẻ trộn:
1
1 X C D
+
+
x c
d = 0,58
Ta có:
=

Với thể tích thùng trộn là V = 1500 lít = 1,5 m3 thì lợng vật liệu cần cho một mẻ
trộn là:

X = 1.V.X1 = 237,981 kg
C = 1.V.C1 = 757,4 kg
N = 1.V.N1 = 185,65 kg
D = 1.V.D1 = 1096,05 kg

3. Tính toán thành phần bêtông ximăng và tỷ lệ phối hợp các thành phần vật

liệu khi xét đến độ ẩm.

Khi xét đến độ ẩm ta có:
- Lợng Ximăng:

X2 = X1 = 275,6 kg

- Lợng Cát:

C2 = C1 + WC.C1 = 903,45 kg

- Lợng Đá:

D2 = D1 + WD.D1 = 1288,35 kg

- Lợng Nớc: N2 = N1 WC.C1 WD.D1 = 169,65 kg
7


Tính lợng vật liệu cho một mẻ trộn:
1
=
2 X C D
+ +
x c
d = 0,57
Ta có:

Với thể tích thùng trộn là V = 1500 lít = 1,5 m3 thì lợng vật liệu cần cho một mẻ
trộn là:
X = 2.V.X2 = 233,59 kg
C = 2.V.C2 = 765,75 kg
N = 2.V.N2 = 143,79 kg
D = 2.V.D2 = 1091,98 kg
4. Tính toán thành phần bêtông ximăng và tỷ lệ phối hợp các thành phần vật

liệu khi có sử dụng phụ gia.

Khi sử dụng phụ gia tăng dẻo, khả năng giảm lợng dùng nớc là 12%
Vậy
- Lợng Nớc: N3 = N2 N2.12% = 149,29 kg

- Lợng Ximăng:

X
1 .N
N 3
X3 = 1
= 191,37 kg

- Lợng Đá:

D3 = D2 = 1288,35 kg

- Lợng Cát:

C3 = C2 = 903,45 kg

Ta thấy khi sử dụng phụ gia tăng dẻo, lợng xi măng đã tiết kiệm đợc là:

8


X −X
2
3 100%

X
2
= 30,56%

TÝnh lîng vËt liÖu cho mét mÎ trén:
β3
Ta cã:

=

1
X C D
+
+
γ x γc γ
d = 0,59

Víi thÓ tÝch thïng trén lµ V = 1500 lÝt = 1,5 m3 th× lîng vËt liÖu cÇn cho mét mÎ
trén lµ:
X = 3.V.X3 = 171,85 kg
C = 3.V.C3 = 793,29 kg
N = 3.V.N3 = 134,07 kg
D = 3.V.D3 = 1131,26 kg

9


5. Tính giá vật liệu cho 1m3 bêtông:
- Giá 1 kg Ximăng: 800đ
- Giá 1m3 đá: 100 000đ

- Giá 1m3 cát: 60 000đ
- Giá 1lit nớc: 2 000đ
- Giá 1lit phụ gia: 16 000đ
Dựa vào đơn giá trên, ta tính đợc số tiền cần thiết để mua vật liệu:
* Khi không sử dụng phụ gia:
Vật

Đơn giá
Đơn vị tính

liệu
Ximăn

Thành tiền(VNĐ)

275,6

220 480

0,35
0,51
169,6

21 000
51 000
339 200
631 680

(VNĐ)
Kg

g
Cát
Đá
Nớc

Số lợng

m3
m3
lit

800
60 000
100 000
2 000
Tổng cộng

* Khi có sử dụng phụ gia:
Vật
Đơn vị tính Đơn giá (VNĐ)

Số lợng

Thành tiền

liệu
Ximăn
g
Cát

Đá
Nớc
Phụ

Kg

800

191,37

153 096

m3
m3
lit
lít

60 000
100 000
2 000
16000

0,35
0,51
149,29
23

21 000
51 000
298 580

368 000

10


gia
891 676

Tæng céng

11