Betooni koostise määramine absoluutmahtude meetodil. (0)

Betooni koostise määramine absoluutmahtude meetodil
Ehitusteaduskond
Õpperühm:
Õppejõud:
2011
Näitajad
Variant 2ja 7
Betooni tugevusklass - C
12/15
Kasutav sideaine
port. tsem
Tsemendi tugevusklass - R
35,5
Tsemendi erimass – γt
3,10
Tsemendi tihedus – γ0t (g/cm³)
1,20
Liiva liik
Peen
Liiva erimass - γ1
2,6
Liiva tihedus – γ0l (g/cm³)
1,55
Liiva niskus – Wl
5
Lubjakivikillustik:
Erimassiga – γl
2,6
Tihedusega – γ0k
1,55
Niiskusega – Wk
4
Nõutav koonuse vajumine – h
8 cm
Segistri trumli maht – V
400 L
Segu väljaandvuse koef. - β
0,67
Liiva ülehulga tegur
1,1
Leida: 1) betooni nominaalne kaaluline ja mahuline seguvahekord ,
2) töösegu kaaluline ja mahuline vahekord ,
3) doseeritavad materjalide hulgad kaalu ja mahu järgi
Arvutuse lähteandmed.
1) Soovitud betooni tugevusklass (garanteeritud tugevus) – C 12/15
2) Kasutatav sideaine – portland - tsement , mille garanteeritud tugevus
R = 32,5 N/mm², tihedus γot= 1,20 ja erimass γ1= 3,10
3) Peentäitematerjaliks on peenliiv (Ø kuni 1,2 mm), tihedusega γol= 1,55 ,
erimassiga γ1= 2,6 ja niiskusesisaldusega Wl = 5%
4) Nõutav koonuse vajumiga h = 8 cm
5) Segisti trumli kasulik ruumala on 400 l
6) Segu väljaandvustegur β= 0,67
7) Liiva ülehulga tegur on 1,1
Ülesande lahendus.

Leiame vesi-tsementteguri (V/T) järgmisest valemist:
B = A x R (T/V – 0,5), millest
V/T = 1÷(C÷(A∙R)+0,5)
A on koefitsient, mis võtab arvesse betooni koostismaterjalide kvaliteeti ja valitakse
järgmiselt:
- kõrgekvaliteedilised koostismaterjalid (graniitkillustik, optimaalse lõimisega
liiv, tugev tsement – 52,5) A = 0,65
- keskmised materjalid ( paekillustik , keskmise kvaliteediga liiv, keskmine
tsement – 42,5) A = 0,60
- madalakvaliteedilised materjalid (kruus, peenliiv, nõrgem tsement – 32,5)
A = 0,55
Ülesande lähteandmete põhjal tuleks A väärtuseks võtta 0,60
V/T = 1÷(15÷(0,60∙32,5)+0,5) = 0,79

Määrame graafiku järgi vajaliku veehulga 1 m³ betooni kohta (lisa nr 1).
Kasutame graafiku joont – b (kuni 1,2 mm jämedune liiv). Läheme mööda vertikaaljoont – (koonuse vajumine 8 cm) üles jooneni – b ja sealt paremale (portland-tsement), ning saame vee hulgaks V = ca 218 l.

Määrame vajaliku tsemendihulga 1 m³ betooni kohta
T = 218÷0,79 = 276 kg
Selle tsemendihulga absoluutmah (maht ilma poorideta) on järgmine:
T÷γt = 276÷3,1 = 89 L

Määrame täitematerjalide hulgad.
Täitematerjalide üldmaht 1 m³ (1000 l) betooni kohta on:
1000 – (V + T) = 1000 – ( 218+89 ) = 636 l
Killustiku tühiklikkus on:
p = (γk - γok)÷γk = (2,6 – 1,55)÷2,6 = 0,40 = 40%
Liiva valime esialgu nii palju, et kõik killustiku teradevahelised tühemad oleks liivaga täidetud. Seega X/Y = 0,40, kus X on liivahulk ja Y on killustikuhulk.
Seega liiva on vaja 0,40 osa ja killustikku 1,00 osa.
Täitematerjalide keskmine erimass on:
γ kesk. = (γ1∙X + γk∙Y)÷(X+Y) = (2,6∙0,40 + 2,6∙1,00)÷(0,40+1,00) = 2,6
Kogu täitematerjalide mass on: 635 ∙ 2,6 = 1651 kg
Sellest liiva, ilma ülehulga tegurit arvestamata, on:
1651 ∙X÷(X+Y) = 1651 ∙ 0,40÷(0,40+1,00) = 472 kg
Tulemuse korrutan liiva ülehulga teguriga .
472∙1,1 = 519,2 kg
Ülejäänud osa täitematerjalist on killustik.
1651– 519,2 = 1131,8 kg

Leiame betoonisegu nominaalse kaalulise vahekorra. Nominaalne seguvahekord eeldab, et täitematerjalid on täiesti kuivad.
1 m³ betoonisegu saamiseks vajalikud materjalide kaalulised hulgad on järgmised:

• tsementi – 276 kg
  
• vett – 218 kg
  
• liiva – 519,2 kg
  
• killustikku – 1131,8 kg
  

Kokku 2145 kg, mis on ühtlasi betooni segu tihedus.
Saadud materjalide hulgad jagame läbi tsementi hulgaga ja saame suhtelised materjalide hulgad 1 kg tsemendi kohta.
276/276 : 218/276 : 519,2/276: 1131,8/276
1 ; 0,79; 1,88 ; 4,10 – nominaalne kaaluline vahekord

Leiame betoonisegu nominaalse mahulise vahekorra.
1 m³ betoonisegu saamiseks vajalike materjalide mahtude leidmiseks jagame nende kaalulised hulgad antud materjali tihedusega.

• tsementi – 276 /1,2 = 230 l
  
• vett – 218/1,0 = 218 l
  
• liiva – 519,2 /1,55 = 335 l
  
• killustikku – 1131,8/1,55 = 730 l
  

Saadud materjalide hulgad jagame tsemendi hulgaga.
230/230 : 218/230 : 335/230: 730/230
1 : 0,94 : 1,46 : 3,17 – nominaalne mahuline seguvahekord

Leiame betooni kaalulise tööseguvahekorra. Tööseguvahekord võtab arvesse ka täitematerjalides olevat niiskust.
Liivas oleva hulk on 519,2∙0,05 = 26 kg (liiva niiskus on 5%)
Killustiku oleva vee hulk on 1131,8 ∙ 0,04 = 45,3 kg ( killustiku niiskus on 4%)
Kogu täitematerjalides oleva vee hulk on seega 26 + 45,3 = 71,3 kg
1 m³ betoonisegu saamiseks vajalikud materjalide hulgad, arvestades täitematerjalides oleva niiskusega on järgmised:

• Tsementi – 276 kg
  
• Vett – 218 – 71,3 = 147 kg
  
• Liiva – 519,2 + 26 = 545 kg
  
• Killustikku – 1131,8 + 45,3 = 1177 kg
  

Jagame need materjalide hulgad tsemendi hulgaga.
276/276: 147/276: 545/276: 1177/276
1 : 0,53 : 2 : 4,3 – kaaluline töösegu vahekord 335/230: 730/230

Leiame betooni mahulise tööseguvahekorra. Eeldame, et niiskete materjalide mahud on praktiliselst samad, mis kuivadelgi. Seega muutub ainult vee hulk.

• Tsementi – 230 l
  
• Vett – 218-71,3=147 l
  
• Liiva – 335 l
  
• Killustikku – 730 l
  

Jagame need kogused tsemendi hulgaga.
230/230: 147/230: 335/230: 730/230
1 : 0,6 : 1,5 : 3,2 – mahuline töösegu vahekord

Leiame doseerivate materjalide kaalulised hulgad ühe segistitäie jaoks. Ühest trumlitäiest saadava betooni mahu leidmiseks korrutame segisti trumli ruumala segu väljaandvuse teguriga.
Vb = 400∙β = 400∙0,67 = 268 l = 0,268 m³
Kaaluliseks doseerimiseks vajalikud materjalide hulgad on järgmised:

• Tsementi – 230∙0,268 = 62kg
  
• Vett – 147*0,268 = 39,4 kg
  
• Liiva – 335*0,268 = 90 kg
  
• Killustikku – 730*0,268 = 196 kg
  

Leiame doseerivate materjalide mahulised hulgad.
Betooni mahuline töösegu vahekord oli 1 : 0,6 : 1,5 : 3,2
Jagame trumli mahu tahkete materjalide suhtearvudega.
400÷(1+1,5+3,2) = 70
Arv 70 on kordaja, millega tuleb materjalide suhtearvud korrutada, et saada ühe segistitäie jaoks vajalikke hulki.

• Tsementi - 1∙70= 70l
  
• Vett – 0,6∙70= 42l
  
• Liiva – 1,5∙70= 105 l
  
• Killustikku – 3,2∙70= 224 l
  

Vastused.

Nominaalne kaaluline seguvahekord on – 1 ; 0,79; 1,88 ; 4,10

Nominaalne mahuline seguvahekord on – 1 : 0,94 : 1,46 : 3,17

Kaaluline tööseguvahekord on – 1 : 0,53 : 2 : 4,3

Mahuline tööseguvahekord on –1 : 0,6 : 1,5 : 3,2

Kaalulised doseeritavad materjalide hulgad on : tsemendi – 62 kg, vett – 39,4 kg, liiva – 90 kg, killustikku – 196 kg.

Mahulised doseeritavad materjalide hulgad on : tsemendi – 70 l, vett –42 l, liiva – 105 l, killustikku – 224 l.