Расчет водонапорной башни

 

   1.8-кесте   

 Бадам қиыр тасының  физика-механикалық қасиеттері 

 

№	Көрсеткіштің аталуы	МемСТ талабы	Нақты нәтиже
1	Нағыз тығыздық, г/см3		2,60
2	Үйме тығыздығы, кг/м3		1311
3	Қуыстылық , %		49,58
4	Түйіршіктің сынуы, %	80	–
5	Шаң және сазды қосымшалардың үлесі, %	1	0,51
6	Пластинкалы және ине тәрізді дәндер, %	15	–
7	Түйіршікті саздың үлесі, %	0,25	0
8	Сынуы , %	10	12,58
9	Сусіңіргіштігі , %		–

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

 

1.9-кесте  

Бадам қиыр тасының дәндік құрамы  

 

Кен орнының аталуы	Қалдықтың аталуы	Көрсетілген өлшемдердегі електерде қалған қалдықтар %
		20	10	5	2,5	1,25
Бадам өзені	жеке    толық	–    –	69,4    69,4	29,41    98,81	–    –	–    –

 

 

Майда толтырғыш ретінде Бадам кен орнының құмы қолданылды. 1.10- кестеде құмның тастың физика-механикалық қасиеттері ал 1.11-кестеде түйіршіктік құрамы көрсетілген.  

 

 

  

 

 

  

 

1.10-кесте

Бадам құмының физика-механикалық қасиеттері 

 

№	Көрсеткіштің аталуы	МемСТ талабы	Нақты нәтиже
1	Ірілік модулі		2,64
2	Нағыз тығыздығы, г/см3		4,16
3	Үйме тығыздығы, кг/м3		1532
4	Қуыстылық, %		42,84
5	Шаң және сазды қосымшалардың үлесі , %		2,680
7	Түйіршікті саздың үлесі , %		3

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

 

  

 

1.11- кесте 

Бадам құмының түйіршіктік құрамы  

 

Кен орнының аталуы	Қалдықтың аталуы	Көрсетілген өлшемдердегі електерде қалған қалдықтар %					0,16 електен өтуі, г	Ірілік модулі
		2,5	1,25	0,63	0,315	0,16
Бадам өзені	жеке    толық	17,37    17,37	13,65    31,02	18,6    49,62	22,87    72,49	21,32    93,81	5,57	2, 64

 

 

Сынған  дәндердің  мөлшері бойынша Келес қиыр тасы Бадам қиыр тасымен салыстырғанда жоғары сапалы бетондарды алу үшін тиімді болып саналады. Оның құрамындағы сынған түйіршіктердің мөлшері 82% құрайды.

Түйіршіктердің пішіні бойынша  Келес қиыр тасы бірінші топқа ал Бадам қиыр тасы екінші топқа жатады. Екі қиыр таста да ол 35% шамасында.

Ұсақталу дәрежесі бойынша Бадам қиыр тасы 800 маркадағы шағалдан ал Келес қиыр тасы 1000 маркалы шағалдан алынған және В30, В40 кластағы бетондарды алу үшін қолдануға болады.

Құрамындағы шаң  және  сазды қосымшалардың  үлесі бойынша Келес қиыр тасының көрсеткіштері жоғары.

Екі қиыр тастың негізгі сипаттамаларын салыстыру арқылы Келес қиыр тасы нормативті талаптарға толық жауап беретіндігі анықталды.

Қолданылған құмдардың негізгі сипаттамаларын МеСТ 8736-93 талаптарына сәйкес талдау, ірілік модулі бойынша Келес және Бадам құмдарын ірі құмдар қатарына жатқызуға болатындығын көрсетті (ірілік модульдері сәйкесінше 2,7 және 2,65).

Құрамындағы шаң және сазды қосымшалардың үлесі бойынша қолданылған құмдар екінші кластағы құмдар қатарына жатады, себебі 1 кластағы құмдар үшін шаң мен сазды қосымшалардың үлесі 2 % аспауы тиіс.

Құмдардың негізгі сипаттамаларын талдау қырлы плиталарды өндіру үшін Келес және Бадам құмдарын да қолдануға болатындығын көрсетті.

Пластификациялаушы қоспа ретінде BASF компаниясының RHEOBUILD 561 және RHEOBUILD  181К қоспалары қолданылды.

RHEOBUILD 561 қоспасы бұл синтетикалық  полимер негізіндегі бетон араласпасына  аса аққыштық және бетонға  реопластикалық қасиет беретін, бетонның шөгу деформацияларын  төмендететін суперпластификатор.

RHEOBUILD  181К қоспасы құрамында хлор иондары жоқ, бетонға реопластикалық қасиет беретін қоспа. Қоспалардың негізгі сипаттамалары 1.12- кестеде көрсетілген.  

 

 

 1.12-кесте 

Пластификациялаушы қоспалардың негізгі сипаттамалары  

 

р/с	Қоспаның аталуы	Жұмысшы ерітіндінің концентрациясы,%	Ерітіндінің тығыздығы, г/см3	Қоспаның цемент массасына байланысты шығыны, %
1	RHEOBUILD 561	25	1,16	0,8-1,4
2	RHEOBUILD  181К	30	1,15-1,21	0,8-1,4

 

    

 

1.3 Қоспалардың  бетонның негізгі сипаттамаларына  әсерін зерттеу 

 

1.3.1 Қоспалар негізіндегі  ауыр бетонның құрамын таңдау  және оңтайландыру 

 

Қоспалы бетонның құрамы, қоспалардың бетон араласпасы мен бетонның қасиеттеріне әсерін ескере отырып, бетон араласпасы мен бетон алу технологиясын ескеру арқылы таңдалады.

Қоспаларды ауыр және ұсақтүйіршікті бетондарда қалдану төмендегі технологиялық мәселелерді шешуге мүмкіндік береді:

- байланыстырғыш заттың  шығынын төмендетуге;

- ірі толтырғыштың шығынын  төмендетуге немесе майда толтырғыштармен  алмастыруға;

- бетон араласпасының  технологиялық және реологиялық  қасиеттерін жақсартуға;

- уақытқа байланысты бетон  араласпасының жылжымалылығы мен  қатаю және ұстасу процестерін  реттеуге;

- жылуылғалды агрегаттарда  бетонды жылуылғалды өңдеу уақытын  төмендетуге;

- бетонды табиғи жағдайда  кептіру кезінде қалыпсыздандыру  мерзімін төмендетуге;

- бетонның беріктігін  және газ және су өткізбеу  қабілетін арттыруға;

- бетон мен темірбетонның  аязға төзімділігі мен коррозиялық  төзімділігін арттыруға;

- бетонның арматураға  қатысты қорғаныш қасиеттерін  арттыруға мүмкіндік береді.

Ең алдымен  RHEOBUILD 561,  RHEOBUILD  181К қоспасының цементтің негізгі сипаттамаларына әсері зерттелді. Зерттеу нәтижелері 1.13- кестеде көрсетілген. 

 

 

  

  1.13-кесте     

 Қоспаның цементтің  негізгі қасиеттеріне әсері 

 

№ п/п	Қоспаның аталуы	Қалыпты қоюлығы, %	Ұстасу мерзімі		беріктігі, кгс/см2
			басталуы	аяқталуы	иуге	сығуға
1	ПЦ 400	25,9	2с 18 мин	3с 39мин	67,63	349,8
2	RHEOBUILD 561	21,95	3с 62 мин	6с 43мин	88,5	469,8
	RHEOBUILD  181К	20,8	2с 01 мин	3с 36мин	87,2	486,3

 

 

 

 

1.1 сурет – Қоспаның  цементтің негізгі қасиеттеріне  әсері 

 

 

     Қоспалардың  цементтің ұстасу мерзіміне әсерін  зерттеу МеСТ 10178 талаптарына сәйкес  жүргізілді. Алынған  мәліметтер RHEOBUILD 561 қоспасы цемент ұстасуының басталуы мен аяқталу мерзімін де ұзартатындығын көрсетті. Ал RHEOBUILD  181К қоспасы керісінше цементтің ұстасу мерзімін төмендетті.

Ауыр бетонның құрамын таңдау «Бетон құрамын таңдау ережесі. МеСТ 27006–86» талаптарына сәйкес есептеу және эксперименттік зерттеулердің нәтижелері негізінде жүргізілді, мұнда бетон компоненттерінің шығыны график, номограмма немесе таблицалық мәліметтер негізінде тиісті формулаларға сәйкес есептеліп, соңғы эксперименталдық тексерулермен реттеледі.

Бетон  құрамының есептемесі абсолюттік  көлемдік  тәсілмен жүргізілді, яғни барлық бетон компонентерінің жалпы көлемі 1000л тең деп алынады.

Цемент-су қатынасы бетон беріктігіне сәйкес Боломей-Скрамтаев формуласы негізінде анықталады.   

 

 

 

Дәндерді қозғалту коэффициентін төмендегі формулалармен немесе 3-кесте негізінде анықтауға болады. 

Жылжымалы араласпалар үшін:              

   α = 0,88 + 0,0011Ц + 0,018·ОК,                                             (7)

Қатаң араласпалар үшін:             

 α = 1 + 0.45 ∙ 10-3 ∙ Ц                                                             (8)

Құмның шығыны төмендегі формуламен есептеледі: 

 

П = (1000 – ((Ц/ρц) + (Щ/ρщ) + С)).ρқ,                                         (9) 

 

 

 Мұнда: ρц, ρщ  - құм мен цементтің тығыздықтары, кг/дм3. 

Бетон араласпасына ендірілетін қоспаның мөлшері [] (Пособие по применению химических добавок при производсве сборных железобетонных конструкций и изделий (к СНиП 3.09.01-85) НИИЖБ. – М: Стройиздат 1989.-39с) әдебиетте көрсетілген әдістемеге сәйкес есептелді.

Мәселен, араласпаға ендірілетін қоспаның мөлшері  2% шамасында болсын.

100кг цемент үшін қажетті  қоспаның мөлшерін есетейміз:          

       100 кг       –   100%  

               X кг         –      2%

Қоспаның табиғи ылғалдылығы болады, сондықтан қоспаның табиғи ылғалдылығын 5% болған жағдайда, қоспаның шығыны мынаған тең:

 кг құрғақ қоспа

2. Қоспалар негізінен жұмысшы  концентрациядағы ерітінді түрінде  қолданылады, сондықтан қоспа ерітіндісінің  көлемін табу қажет (М: ƿ = 1,14г/см3, С = 25%):

2,11кг  - 25% 

 Х  -  100%         х = (2,11 ∙ 100%) : 25% = 8,44кг жұмысшы концентрациядағы қоспа ерітіндісі қолданылады.  

V = m : ƿ = 8,44 : 1,14 = 7,4л, яғни 100кг  цемент үшін 7,4л жұмысшы концентрациядағы  қоспа ерітіндісі қолданылады.  

Қоспалы бетондардың құрамын есептеу қоспалардың бетонның негізгі физика-механикалық  қасиеттеріне әсерін ескеру арқылы қоспасыз бетондардың құрамын есептеудің дәстүрлі әдістемесі негізінде жүргізілді.

Қоспалы бетон араласпасын дайындаудың дәстүрлі бетон араласпасын дайындаудан негізгі ерекшелігі, бетонараластырғышқа қатаю суымен бірге, бетон құрамын таңдау кезінде анықталған қоспа мөлшері ендіріледі. Суда еритін қоспаларды араласпаға ендіру үшін, алдын ала қоспалардың жұмысшы концентрациядағы ерітіндісі, ал суда ерімейтін қоспалар үшін сулы суспензиялар емн эмульсиялары дайындалады.

Жұмысшы ерітіндінің концентрациясы төмендегі формула көмегімен анықталады:

C = 2Д / n, %, 

 

Мұндағы Д – цементтің ең аз шығыны кезінегі, құрғақ зат массасына есептегендегі қоспа мөлшері, n – үлестегіштің мүмкін болған қателігі. 

1м3 бетон үшін жұмсалатын жұмысшы концентрациядағы қоспа ерітіндісінің шығынын төмендегі формула бойынша есептейді:  

 

А = Ц · w / (ƿ ·C), л 

 

Мұндағы: Ц -  1м3 бетон үшін цемент шығыны, кг;

w – қоспа мөлшері, цемент  массасына шаққанда %;

C – жұмысшы ерітіндінің  концентрациясы, %;

ƿ – жұмысшы ерітіндінің тығыздығы, г/см3; 

 

1м3 бетонды қатайту үшін жетпейтін қалған судың мөлшерін, төмендегі қатынас негізінде есептейді: 

 

Н = C – А · П(1-0,01К), л

Мұндағы В – 1м3 бетон үшін есептелген судың мөлшері, л.

Егер қоспаның жұмысшы концентрациядағы ерітіндісі, сұйық қоспалар негізінде дайындалса, онда сұйық қоспаның  мөлшері төмендегі формула негізінде есептеледі:

Р = Q · D1 / D, л

Мұндағы Q – дайындалатын ерітіндінің көлемі, л;

D1 – 1л дайындалған ерітіндідегі сусыз заттың мөлшері, кг;

D –  1л сұйық өнімдегі сусыз заттың мөлшері, кг. 

 

Бұл жағдайда араласпаны қатайту үшін қажетті судың мәлшерін төмендегі формула бойынша есептейді:

A = Q – Р, л 

 

Қоспалы бетонның құрамы алдын ала бетонның қажетті жылжымалылығы негізінде есептелген қоспасыз бетонның таңдалған құрамын реттеу негізінде, немесе тікелей қоспалы бетон үшін есептеледі.

Қоспалы бетонның құрамы зертханалық және өндірістік жағдайларда зерттеліп, шикізаттық материалдардың ерекшеліктері мен қолданылатын технологияларға сәйкес таңдалады. Ең алдымен қоспалардың бетон араласпасының  жылжымалылығына  әсері зерттелді. Ол үшін жылжымалылығы П1 қоспасыз бетонның құрамы таңдалып, оның құрамы лабораториялық зерттеу нәтижелеріне сәйкес реттелді. Реттелген қоспасыз бетонның құрамына сәйкес, пластификатордың белгілі мөлшеріне сәйкес қоспалы бетонның құрамы есептеліп, бетон жылжымалылығына сәйкес реттелді. Алынған нәтижелерге сәйкес қоспалардың бетон араласпасының жылжымалылығына әсері анықталды. 

 

 

  1.14-кесте 

1 м3 бетонға жұмсалатын шикізаттық материалдардың шығыны 

 

Бетон маркасы	Құрғақ күйіндегі шикізаттық материалдардың шығыны, кг
	Цемент	Құм	Қиыр тас	Су
300	325	593	1339	142