Betooni koostise määramine - variant 4 ja 9 (2)

Sinu Nimi
BETOONI KOOSTISE MÄÄRAMINE ABSOLUUTMAHTUDE MEETODIL
KIRJALIKU TÖÖ ÜLESANNE
Ehitusteaduskond
Õpperühm: sinu rühm
Õppejõud: lektor õppejõu nimi
Tallinn 2012
Näitajad
Variant 4 ja 9
Betooni tugevusklass - C
25/30
Kasutav sideaine
põl. tsem
Tsemendi tugevusklass - R
42,5
Tsemendi erimass – γt
3,15
Tsemendi tihedus – γ0t (g/cm³)
1,30
Liiva liik
jäme
Liiva erimass - γ1
2,65
Liiva tihedus – γ0l (g/cm³)
1,6
Liiva niiskus – Wl
5
Lubjakivikillustik:
Erimassiga – γl
2,55
Tihedusega – γ0k
1,5
Niiskusega – Wk
4
Nõutav koonuse vajumine – h
7 cm
Segistri trumli maht – V
1000 l
Segu väljaandvuse koef. - β
0,7
Liiva ülehulga tegur
1,15
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 25/30
2) Kasutatav sideaine – põlevkivi- tsement 42,5, mille garanteeritud tugevus
R = 42,5 N/mm², tihedus γot= 1,30 ja erimass γ1= 3,15
3) Peentäitematerjaliks on jämeliiv (Ø kuni 5 mm), tihedusega γol= 1,6 ,
erimassiga γ1= 2,65 ja niiskusesisaldusega Wl = 5%
4) Nõutav koonuse vajumiga h = 7 cm
5) Segisti trumli kasulik ruumala on 1000 l
6) Segu väljaandvustegur β= 0,7
7) Liiva ülehulga tegur on 1,15
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÷(30÷(0,60∙42,5)+0,5) = 0,60

Määrame graafiku järgi vajaliku (5 mm jämedune liiv). Läheme mööda vertikaaljoont – (koonuse vajumine 7 cm) üles jooneni – c ja sealt paremale (põlevkivi-tsement), ning saame vee hulgaks V = ca 178 l.

Määrame vajaliku tsemendihulga 1 m³ betooni kohta
T = 178÷0,60 = 297 kg
Selle tsemendihulga absoluutmaht (maht ilma poorideta) on järgmine:
T÷γt = 297÷3,15 = 94,3 L

Määrame täitematerjalide hulgad.
Täitematerjalide üldmaht 1 m³ (1000 l) betooni kohta on:
1000 – (V + T) = 1000 – (178+297 ) = 525 l
Killustiku tühiklikkus on:
p = (γk - γok)÷γk = (2,55 – 1,5)÷2,55 = 0,41 = 41%
Liiva valime esialgu nii palju, et kõik killustiku teradevahelised tühemad oleks liivaga täidetud. Seega X/Y = 0,41, kus X on liivahulk ja Y on killustikuhulk.
Seega liiva on vaja 0,41 osa ja killustikku 1,00 osa.
Täitematerjalide keskmine erimass on:
γ kesk. = (γ1∙X + γk∙Y)÷(X+Y) = (2,65∙0,41 + 2,55∙1,00)÷(0,41+1,00) = 2,58
Kogu täitematerjalide mass on: 525 ∙ 2,58 = 1355 kg
Sellest liiva, ilma ülehulga tegurit arvestamata, on:
1355 ∙X÷(X+Y) = 1355 ∙ 0,41÷(0,41+1,00) = 394 kg
Tulemuse korrutan liiva ülehulga teguriga .
394∙1,15 = 453 kg
Ülejäänud osa täitematerjalist on killustik .
1355 – 453 = 902 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 – 297 kg
  
• vett – 178 kg
  
• liiva – 453 kg
  
• killustikku – 902 kg
  

Kokku 1830 kg, mis on ühtlasi betooni segu tihedus.
Saadud materjalide hulgad jagame läbi tsementi hulgaga ja saame suhtelised materjalide hulgad 1 kg tsemendi kohta.
297/297 : 178/297 : 453/297 : 902/297
1 ; 0,60; 1,53 ; 3,04 – nominaalne kaaluline vahekord

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

• tsementi – 297 /1,30 = 229 l
  
• vett – 178/1,0 = 178 l
  
• liiva – 453 /1,6 = 283 l
  
• killustikku – 902/1,5 = 601 l
  

Saadud materjalide hulgad jagame tsemendi hulgaga.
229/229 : 178/229 : 283/229 : 601/229
1 : 0,78 : 1,24 : 2,63 – nominaalne mahuline seguvahekord

Leiame betooni kaalulise tööseguvahekorra. Tööseguvahekord võtab arvesse ka täitematerjalides olevat niiskust.
Liivas oleva hulk on 453∙0,05 = 22,65 kg (liiva niiskus on 5%)
Killustiku oleva vee hulk on 902 ∙ 0,04 = 36 kg ( killustiku niiskus on 4%)
Kogu täitematerjalides oleva vee hulk on seega 23 + 36 = 59 kg
1 m³ betoonisegu saamiseks vajalikud materjalide hulgad, arvestades täitematerjalides oleva niiskusega on järgmised:

• Tsementi – 297 kg
  
• Vett – 178 – 59 = 119 kg
  
• Liiva – 453 + 23 = 476 kg
  
• Killustikku – 902 + 36 = 938 kg
  

Jagame need materjalide hulgad tsemendi hulgaga.
297/297 : 119/297 : 476/297 : 902/297
1 : 0,40 : 1,60 : 3,04 – kaaluline töösegu vahekord 283/229 : 601/178

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

• Tsementi – 229 l
  
• Vett – 178-59=130 l
  
• Liiva – 283 l
  
• Killustikku – 601 l
  

Jagame need kogused tsemendi hulgaga.
229/229 : 130/229 : 283/229 : 601/229
1 : 0,58 : 1,24 : 2,63 – 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 = 1000∙β = 1000∙0,7 = 700 l = 0,700 m³
Kaaluliseks doseerimiseks vajalikud materjalide hulgad on järgmised:

• Tsementi – 297∙0,700 = 208 kg
  
• Vett – 119*0,700 = 83 kg
  
• Liiva – 453*0,700 = 317 kg
  
• Killustikku – 902*0,700 = 631 kg
  

Leiame doseerivate materjalide mahulised hulgad.
Betooni mahuline töösegu vahekord oli 1 : 0,58 : 1,24 : 2,63
Jagame trumli mahu tahkete materjalide suhtearvudega.
1000÷(1+1,24+2,63) = 205
Arv 205 on kordaja, millega tuleb materjalide suhtearvud korrutada, et saada ühe segistitäie jaoks vajalikke hulki.

• Tsementi – 1 ∙ 205 = 205 l
  
• Vett – 0,58 ∙ 205 = 118,9 l
  
• Liiva –1,24 ∙ 205 = 254,2 l
  
• Killustikku – 2,63 ∙ 205 = 539,2 l
  

Vastused.

Nominaalne kaaluline seguvahekord on – 1 ; 0,60; 1,53 ; 3,04

Nominaalne mahuline seguvahekord on – 1 : 0,78 : 1,24 : 2,63

Kaaluline tööseguvahekord on – 1 : 0,40 : 1,60 : 3,04

Mahuline tööseguvahekord on –1 : 0,58 : 1,24 : 2,63

Kaalulised doseeritavad materjalide hulgad on : tsementi – 208 kg, vett – 83 kg, liiva – 317 kg, killustikku – 631 kg.

Mahulised doseeritavad materjalide hulgad on : tsementi – 205 l, vett –118,9 l, liiva – 254,2 l, killustikku – 539,2 l.