Методические указания к выполнению курсовой работы

План построения и содержания пояснительной записки определяется заданием на проектирование. В соответствии с заданием расчетно-пояснительная записка должна иметь следующее содержание: введение; требования, предъявляемые к бетону и его свойствам; теоретическое обоснование выбора исходных материалов и требования к ним; факторы, влияющие на свойства бетона, и обоснование вводимых ограничений в составе и технологических режимах его изготовления; особенности подбора состава бетона; проектирование и подбор состава бетона; регулирование качества (состава) бетона с применением ЭВМ; технико-экономические показателя и области применения проектируемого батона в строительстве; статистический метод контроля и оценка прочности бетона с учетом его однородности.

Введение

Во введении дается краткий обзор основных направлений научно-технического прогресса в области науки и в производстве бетона в современном индустриальном строительcтвe. Особое внимание следует уделить перспективам развития и совершенствова­нию технологии принятого и задании вида бетона, в обзоре необходимо кратко осветить роль отечественных ученых и инженеров в этом развитии.

В заключении введения приводятся ГОСТы, СНиПы и ТУна данный вид бетона, его техническая характеристика и область применений.

3.1. Требования, предъявляемые к бетону, и его свойства

Задание на проектирование и подбор состава бетона дается в проекте сооружения или нормативных документах и должно содержать следующие данные:класс бетона, его прочность к определенному возрасту, марки по водонепроницаемости (W), морозостойкости (F) и коррозионной стойкости с указанием срока достижения требуемых свойств или ограничения значения В/Ц; подвижность (см) или жесткость (с) бетонной смеси, опреде­ляемые по ГОСТ 10181-81, устанавливаются в зависимости от вида конструкций и способа формования в соответствии с требованиями СНиП 3.09.01-66.

Далее дается подробное описание основных свойств проектируемого бетона с учетом его работы в конструкции: прочность, деформативность, морозостойкость, коррозионная стойкость и др./I/.

3.2. Теоретическое обоснование выбора исходных материалов и требования к ним

В этой части курсовой работы приводится описание физико-химических процессов разрушения бетона в зависимости от условий работы бетона в конструкциях и под действием различных агрессивных факторов(попеременного увлажнения и высушивания, замораживания и оттаивания, воздействия кислых и сульфатных вод и др.), и влияние на развитие этих процессов исходных материалов; цемента и заполнителей /1, 2/. На основе анализа условий работы бетона производится выбор исходных материалов. Особое внимание следует обратить на выбор вида и марки цемента, гранулометрического состава и чистоты заполнителей, и также на использование химических добавок для улучшения свойств и повышение долговечности бетона.

Материалы для приготовления бетона должны отвечать всем требованиям, изложенным в государственных и отраслевых стандартах на эти материалы. В пояснительной записке следует привести соответствующие ГОСТы и ТУ на принятые для изготовления бетона материалы и основные технические требования к ним.

3.4. Проектирование и подбор состава бетона

Проектирование и подбор состава бетона производится в соответствии с ГОСТ 27006-86 с учетом исходных данных одним из трех способов:

а) расчетно-экспериментальным – по формулам и графикам или таблицам, когда имеются данные об активности цемента и качестве заполнителей /I, 2, З/,

б) ускоренным, когда отсутствуют данные об активности цемента и качестве заполнителей /11, 13/;

в) по таблицам, графикам и формулам, когда имеются подробные данные по качеству составляющих бетон материалов /1,11, 13/

Эти методы позволяют подобрать номинальный состав бетона на сухих материалах.

Производственные составы бетона рассчитывается с учетом фактической влажности заполнителей, применяемых при изготовлении бетона, путем корректировки количества воды затворения и влажных заполнителей.

Составы особых видов бетонов должны подбираться с учетом рекомендаций /I и 2/. Методика расчета состава легкого бетона на пористых заполнителях приведена в литературе /8, 9 и 13/.

При оформлении данного раздела пояснительной записки должно найти отражение следующее:

– теоретические положения методики проектирования и подбора состава бетона;

– расчет номинального состава бетона;

– расчет производственного состава бетона;

– расчет расхода материалов на один замес бетоносмесителя;

технико-экономический анализ результатов подбора состава бетона.

З.5. Регулирование состава бетона с применениемЭВМ

В данном разделе курсовой работы необходимо решить задачу оперативного контроля и регулирования состава бетона при всех изменениях факторов, влияющих на контролируемые параметры бетонной смеси (подвижность, жесткость). Например, при подборе состава бетона ряда марок по прочности, морозостойкости и т.д. при различной подвижности (жесткости) смесей или при изменении сверхдопустимых пределов входных параметров исходных материалов.

Корректирование состава бетонной смеси проводят в том случае, если хотя бы один из факторов будет отличаться от использованного ранее значения на величину, превышающую допустимое отклонение, а именно:

активность цемента Rц = Rц + 2,5 МПа;

модуль крупности песка Мкр = Мкр + 0,05;

нормальная густота цементного теста НГ = НГ + 0,26 %;

пустотность щебняα = α + 1%

влажность заполнителей Wз = Wз + 0,2%

Функциональные зависимости проектируемой прочности бетона и подвижности (жесткости) бетонной смеси от влияющих факторов находят экспериментальным путем и выражают полиномами первой и второй степени, которые содержат только факторы, колебания которых превышают допустимые отклонения. Влияние отдельных (стабильных) факторов выражено свободным членом полинома.

На основе математической модели управления составом бетона необходимо составить программу расчета, произвести расчет и корректирование состава бетона. Алгоритм расчета и корректиро­вания состава бетона приведен в приложении 1.

В выходном документе печатаются: исходные данные; перерасход цемента при использовании цемента с НГ > 28 %; перерасход цемента вследствие загрязненности заполнителей; номинальный состав бетонной смеси на сухих несмешанных заполнителях, рабочий состав бетона на I м ³; рабочая дозировка на замес.

При организации оперативного контроля и корректировании рабочего состава бетонной смеси коэффициент вариации прочности бетона можно поддерживать на уровне 11 %, а коэффициент вариации подвижности бетонной смеси на уровне 35%.

3.6. Технико-экономический анализ результатов подбора состава бетона

В данной части курсовой работы приводится анализ технико-экономической целесообразности взятого расхода цемента путем сравнения с нормативными расходами цемента на 1 м³ бетона (ОНТП-07-85), a также разрабатываются мероприятия по сокращению расхода цемента. Рассчитывается себестоимость 1 м³ бетона.

3.7. статистический метод контроля прочности бетона с учетом его однородности

3.7.1. Основные положения правил контроля прочности бетона

В разделе описываются порядок контроля прочности бетона в соответствии с требованиями ГОСТ 18105-86. Определение прочности бетона по испытанию образцов разрушающим и неразрушающими методами.

При выполнении раздела следует обратить внимание на влияние различных факторов, связанных с подготовкой и испытанием образцов, на прочность бетона при сжатии.

3.7.2. Определение прочности бетона в партии

Для назначения требований к прочности бетона при которых соблюдается постоянная обеспеченность нормативных сопротивлений, необходимо иметь данные о показателях вариации прочности батона. Такие данные могут быть получены при проведении систематического статистического контроля прочности бетона.

Сущность статистического метода контроля прочности бетона состоит в том, что по результатам испытаний небольшого количества проб математически оценивается прочность всего контролируемого объема бетона.

ГОСТ 10105-06 предусматривает учет фактической однородности бетона на заводе. Назначение прочности бетона в зависимости от фактической однородности позволяет повысить качество бетона, сократить расход цемента принизких коэффициентах вариации и получить экономический эффект.

В курсовой работе при выполнении задания необходимо провести анализ работы технологического комплекса (завода, цеха) и установить статистические характеристики прочности бетона в контролируемом периоде.

Показатели испытаний прочности бетона в сериях контрольных образцов и статистические характеристики, заданные на текущий контролируемый период, приводятся в задании или принимаются на основе заводских испытаний, полученных в период прохождения практики.

Краткое изложение методики статистического контроля и оценки прочности бетона с учетов его однородности приведенониже.

Оценка качества бетона на технологическом комплексе за анализируемый период производится с помощью контрольной карты отпускной прочности на заводе.

Контрольная карта состоит из графиков прочности в партии бетона Rm и коэффициента вариации в партии Vn, таблицы основных статистических характеристик.

Прочность бетона в партии Rm, МПа, вычисляют по формуле

 

Rm = ∑Ri / n (1)

где Ri - единичное значение прочности бетона, МПа, n – общее число единичных значений прочности бетона в партии.

За единичное значение прочности бетона принимают:

при контроле по образцам – среднюю прочность бетона в одной серии образцов, определенную по ГОСТ 10180-90

при контроле неразрушающими методами – среднюю прочность бетона конструкции, определенную по действующим государственным стандартам Л. П.2/.

В курсовой работе на основании данных контрольной карты необходимо отметить случаи нарушения технологического процесса и предложить меры поих устранению. О нарушении нормального хода технологического процесса, свидетельствует выход фактической прочности в партии за границы регулирования.

3.7.3. Определение характеристик однородности бетона по прочности

Продолжительность анализируемого периода для определения характеристик однородности бетона устанавливают от одной недели до 2 мес. Число единичных значений прочности бетона ц течение этого периода должно составлять не менее 30.

В течение анализируемого периода для каждой партии бетона вычисляют среднее квадратичное отклонение, Sm и коэффициент вариации Vn прочности. При этом допускается коэффициент вариации прочности бетона в проектном возрасте для сборных конструкций не вычислять, а принимать равным 85 % от коэффициента вариации отпускной прочности.

Среднее квадратичное отклонение прочности бетона в партии Sm, Мпа, при контроле по образцам и числе единичных значений прочности бетона в партии n больше 6 вычисляют по формуле

(2)

Если число единичных значений прочности бетона в партии от 2 до 6, то значение Sm вычисляют по формуле

Sm=Wm/α (3)

где (Wm) - размах единичных значений прочности бетона в контролируемой партии, МПа, определенный как разность между максимальным и минимальным единичными значениями прочности;

α – коэффициент, зависящий от числа единичных значений и принимаемый по таблице 1.

Таблица 1 – Значение коэффициента .

Число
Значение	–	1,1	1,6	2,0	2,3	2,5

При контроле неразрушающими методами в случае, когда за единичное значение принимается средняя прочность бетона конструкции значение Sm вычисляют с учетом отклонений градуировочной зависимости по Формуле

(4)

где Sr - среднее квадратичное отклонение градуиродочной зависимости, КПа, определяемое По государственным стандартам на неразрушающие методы; n – число единичных значений (проконтролированных конструкций) в партии; Р – число контролируемых участков в конструкции.

Коэффициент вариации прочности бетона в партии в процентах вычисляют по формуле

Vm=(Sm/Rm)*100% (5)

Среднее значение партионного коэффициента вариации прочности бетона за анализируемый период в процентах определяют по формуле

(6)

где Vm, i - коэффициент вариации прочности бетона в каждой i-й из N контролируемых в течение анализируемого периода партий бетона, вычисляемые по формуле (5);

ni - число единичных значений прочности бетона каждой i - й из N партий, бетона, проконтролированных в течение анализируемого периода;

∑ni -общее число единичных значений прочности бетона за анализируемый период (не менее 30).

На этом заканчивается анализ работы технологического комплекса (линии) и можно приступить к определению статистических характеристик для работы в новом контролируемом периоде.

3.7.4. Определение требуемой прочности бетона

Требуемую прочность бетона (отпускную, передаточную, в промежуточном или проектном возрасте) при нормировании прочности по классам Rт, МПа, вычисляют по формуле

Rт=Кт*В_норм (7)

где Внорм – нормируемое значение прочности бетона, МПа, (отпускной, передаточной, в промежуточном или проектном возрасте) для бетона данного класса по прочности на сжатие, осевое растяжение или растяжение при изгибе; Кт – коэффициент требуемой прочности для всех видов бетонов, принимаемый в соответствии с приложением 3 в зависимости от среднего коэффициента вариаций прочности бетона Vn по всем партиям за анализируемый период, вычисленного по формуле (6).

Требуемую прочность бетона при нормировании прочности по маркам определяют в соответствии с приложением 2.

В начальный период до накопления необходимого для ведения статистического контроля числа результатов испытаний требуемую прочность бетона определяют по формуле

Rт=1.1В_норм/Кб, (8)

где Кб - коэффициент, принимаемый по табл. 2 в зависимости от вида бетона.

Таблица 2 – Значение коэффициента Кб

Вид бетона	Кб
Все бетоны (кроме ячеистого и плотного силикатного)	0,78
Ячеистый	0,70
Плотный силикатный	0,75

Продолжительность контролируемого периода, в течение которого может использоваться установленное значение требуемой прочности, следует принимать от одной недели до 1 мес.

Партия бетона подлежит приемке, если фактическая прочность бетона в партиине менее требуемой прочности, т.е.

Rm > Rт (9)

3.7.5. Определение среднего уровня прочности бетона

Средний для контролируемого периода уровень прочности (отпускной, передаточной для сборных конструкций, в промежуточ­ном или в проектном возрасте для монолитных конструкций) бетона Ry, МПа, определяем пo формуле

Ry =Rт * Км.п (10)

где Км.п - коэффициент, принимаемой по табл. 3 в зависимости от среднего за анализируемый период коэффициента вариации прочности Vn.

Таблица 3

Vn	6 и менее	6 – 7	7 – 8	8 – 10	10 – 12	12 – 14	от 14 и более
Кмн	1,03	1,04	1,06	1,07	1,09	1,12	1,16

При этом значение Км.п должно приниматься для тяжёлого и легкого бетонов не более 1,10, в для плотного силикатного бетона не более 1,13.

Допускается повышение фактической средней прочности бетона сборных конструкций в проектном возрасте за контролируемый период Rк^ВТ над требуемой Rт^ВТ

Что превышение характеризуется коэффициентом Кв,

Кв= Кв*Rк^ВТ / Rт^ВT (11)

Верхняя предупредительная граница средней прочности бетона в контролируемой партии Rm^{В.П.Г .} , МПа, превышение которой свидетельствует о завышении фактической прочности, рассчитывается по формуле

(12)

где Vм.п -коэффициент межпартионной вариации прочности, принимаемый равным 0,5Vn.

Если прочность бетона в трёх партиях подряд выше Rm^В.П.Г. или фактический средний уровень прочности за контролируемый период превышает средний уровень прочности рассчитанный по формуле (10), или значение коэффициента Кв определенное по формуле (11), выше значений, приведенных в справочном приложении 4, то должны быть приняты меры по снижению прочности бетона и сокращению расхода цемента.

3.7.6. Технико-экономическое значение расчета коэффициента вариаций прочности бетона

В заключении курсовой работы необходимо привести краткий сравнительный анализ работы технологического комплекса и анализируемом и новом контролируемом периодах. Необходимо, в частности, указать, как изменится расход цемента и бетоне, уровень качества бетона и другие технико-экономические показатели.

3.7.7. Оформление пояснительной записки

В соответствии с действующими ГОСТом и ЕСКД пояснительная записка оформляется на стандартных листах писчей бумаги формата А4 (210*297) объемом 20-25 страниц.

На каждой странице пояснительной записки делают рамку в соответствии с ГОСТ 2.105-96. Каждую страницу записки снабжают штампом с заполнением всех граф.

Пояснительная записка должна быть изложена кратко и ясно, без лишних повторений и подробностей, написана четко и разбор­чиво. Не допускается сокращение слов, за исключением общеприня­тых. При использовании литературных материалов необходимо давать на них ссылку, указывая порядковый номер по списку источников, выделенный двумя косыми чертами /.../. Приводимые формулы и чис­ленные подсчеты должны иметь расшифровку букв, чисел и размерность входящих в них величин.

Расчеты выполняют в определенной последовательности, теоретически обосновывают и сопровождают пояснительным текстом и выводами.

Пояснительная записка должна иметь содержание и библиографический список использованных источников. После заголовков точка не ставится. После титульного листа (приложение 6) помещают задание, а затем содержание. После содержания следуют разделы проекта в порядке приведенном в п.3.

Таблицы и рисунки должны быть пронумерованы и иметь заголовок.

В конце записки приводят библиографический список по следующей форме: для книг – фамилия и инициалы автора, название книги, место издания, издательство, год издания, количество страниц для статей – фамилия и инициалы автора, название статьи название журнала, том или номер, год издания.

 

Библиографический список

А. Основная литература:

 

1. Баженов, Ю.М. Технология бетона: учеб. пособие для технологических специальностей строит. вузов/ Ю.М.Баженов. - 2-е изд., перераб.- М. Высшая школа 2000 - 415 с.: ил.-Библиогр. в конце кн. – ISBN 5 - 06 - 001820 - 2

2. Баженов, Ю.М. Технология бетона, строительных изделий и конструкций: – учебник / Ю.М.Баженов, П.А.Алимов, В.В.Воронин. – М.:АСВ 2004.– 256с. ил.-Библиогр. в конце кн.- ISBN 5 - 06 - 001820 – 2

3. Касторных,Л.И. Добавки в бетоны и строительные растворы.: учебно-справочное пособие / Л.И.Касторных – 2-е изд. – Ростов н/Д.: Феникс, 2007 – 221с. ил.-Библиогр. в конце кн. – ISBN 978 - 5 - 222-11072-0

 

Б .Дополнительная литература:

1. Баженов, Ю.М. Технология бетонных и железобетонных изделий. Учебник для вузов./ Ю.М.Баженов, А.Г.Комар. - М.: Стройиздат, 1984 - 672 с.

2. Ферронская, А.В. Лабораторный практикум по курсу “Технология бетонных и железобетонных изделий”: Учеб. пособие для вузов по спец. “Производство строительных изделий и конструкций” / А.В.Ферронская,., В.И. Стабулко - М.: Высшая школа 1988 - 223 с.

3. Попов, Л.Н. Основы технологического проектирования заводов железобетонных изделий: Учеб. пособие под ред. Л.Н. Попова./ Л.Н.Попов, Е.И. Иполитов, В.Ф.Афанасьев - М.: Высшая школа, 1998 - 312с.

4. Сизов,В.П. Рациональный подбор составов тяжелого бетона. – М.: Стройиздат, 1995 – 173 с.

5. Стефанов, Б.В. Технология бетонных и железобетонных изделий. - 3-е изд., перераб. и доп. / Б.В.Стефанов,.Н.Г. Русанова, А.А.Валенский - Киев: Высшая школа. Головное издательство 1992 - 406 с.

6. ГОСТ 27006-86. Подбор состава бетона.

7. ГОСТ 10268-80. Бетон тяжелый.

8. ГОСТ 25192-82. Бетоны, классификация и общие технические требования.

9. ГОСТ 25020-68. Бетон легкий. Технические условия.

10. ГОСТ 18105-86. Бетоны. Правила контроля прочности.

11. Иванов А.И. Технология легких бетонов на искусственных пористых заполнителях.- М ., 1974.- 112 с.

12. Легкие бетоны: Проектирование и технология / А.Шорт, П.В.Абелес и др./ Пер. с англ. В.З.Мешкова; Под ред. В.Н.Ярмаковского,-М.: Стройиздат, I981.- 240 с.

13. Общесоюзные нормы технологического проектирования предприя­тий сборного железобетона. ОНТП - 07 - 86.- М., 1986.- 50с.

14. Руководство по подбору составов тяжелого бетона / НИИ бето­на и железобетона Госстроя СССР.- М.; Стройиздат,1979.-10Зс.

15. Руководство по применению химических добавок в бетоне. -М .; 1981.

16. Справочник по производству сборных железобетонных изделий / Под ред. К.В.Михайлова, А.А.Доломеева.-М.; 1982.- 440 с.

17. Сизод В.П. Проектирование состава бетона.-М.. Стройиздат, 1979.- 50 с.

18. СНиП 3.09.01-85. Производство сборных железобетонных

конструкций и изделий.

19. Ленинский М.Ю. Испытание бетона.-М.: Стройиэдат, 1960.- 280 с.

 

Приложение 6