Blend project

Proiectul mix este calculul necesar pentru identificarea compoziției unui beton prestabilit care urmează a fi realizat pe baza performanțelor cerute de proiectant, precum și a caracteristicilor materiilor prime care urmează să fie utilizate ( ciment , agregate , aditivi , adaosuri etc. ..).

Conform legislației actuale, proiectantului structurilor din beton armat i se cere să descrie calitatea betonului necesar, indicând clasa de rezistență, clasa de expunere, clasa de consistență și dimensiunea nominală maximă a agregatului ^[1] .

Prin urmare, este sarcina și responsabilitatea producătorului de beton să proiecteze un amestec adecvat care să îndeplinească cerințele proiectantului ^[2] .

Reguli de baza

Atunci când efectuați un design mix, trebuie luate în considerare câteva reguli de bază:

• lucrabilitatea (clasa de consistență) crește pe măsură ce crește cantitatea de apă utilizată pentru amestec și depinde și de caracteristicile agregatelor utilizate (diametrul maxim așteptat și suprafața agregatului: netedă sau aspră), precum și de prezența orice aditiv specific;
• rezistența mecanică (clasa de rezistență ) este o funcție a raportului apă / ciment și a cantității de ciment de utilizat (dacă este măsurată la 28 de zile, depinde și de tipul și clasa liantului); pe măsură ce primul scade și al doilea crește, crește rezistența mecanică;
• gradul de durabilitate (clasa de expunere) crește invers cu raportul w / c.

Prin urmare, parametrul principal al proiectului de amestecare este raportul greutate / c, care trebuie să fie adecvat pentru a garanta performanța necesară betonului.

Acest lucru înseamnă că pentru a crește lucrabilitatea, fără utilizarea de aditivi, este necesar să se mărească cantitatea de apă, dar proporțional și conținutul de ciment pentru a menține valoarea a / c așteptată constantă pentru a nu compromite gradul de durabilitate și rezistența mecanică a materialul.

Rezistență caracteristică de proiectare

Pentru a identifica clasa de rezistență a betonului, proiectantul ar trebui să procedeze după cum urmează:

• identifică, numai pe baza calculelor statice, valoarea rezistenței caracteristice R _ck necesară pentru respectarea performanței mecanice cerute materialului;

• identificați clasa de expunere a betonului și, în consecință, conform standardelor UNI EN 206: 2006 și UNI 11104: 2004, valoarea minimă a rezistenței caracteristice R _ckd necesară pentru respectarea constrângerilor impuse de durabilitatea materialului.

Rezistența caracteristică impusă de constrângerea durabilității, pe care AA.VV. indicați cu simbolul Rckd pentru a-l distinge de cel obișnuit (Rck) rezervat rezistenței caracteristice alese de proiectant numai pe baza calculelor statice, acesta trebuie să satisfacă următoarea inegalitate:

Rck ≥ Rckd în acest mod Rck calculat de proiectant numai pe baza calculelor statice îndeplinește și condițiile de durabilitate.

În caz contrar, chiar dacă este exuberant din punct de vedere static, este necesar să se prescrie o rezistență caracteristică egală cu Rckd, pentru a satisface atât cerințele statice, cât și durabilitatea.

Prin urmare, proiectantul trebuie să ia ca referință pentru clasa de rezistență de proiectare cea mai mare dintre cele două valori care vor fi indicate ca R _ck în anexele de proiectare.

Exemplu de calcul

Să presupunem că trebuie să realizăm proiectarea amestecului în absența aditivilor (agenți de fluidizare, aeratoare etc.) și a adaosurilor. Următoarele cantități sunt cunoscute din atașamentele de proiectare.

• rezistența caracteristică la compresiune R _ck din clasa de rezistență;
• raportul maxim apă / ciment: (a / c) _maxim și doza minimă de ciment (kg / m ³ ): c _min din clasa de expunere;
• diametrul maxim al agregatului D _max
• valoarea S (dacă se face referire la testul Abrams ) din clasa de consistență

În literatura de specialitate există diagrame, cu raportul w / c în ordonată sau R _ck în MPa sau valoarea medie R _cm (ambele raportate la 28 de zile) pe abscisă, referitoare la diferitele tipuri și clase de ciment.

Să luăm în considerare cazul mai complex și anume să avem o diagramă disponibilă cu R _cm în ordonată.

În acest caz, valoarea proiectată R _cm este calculată pe baza tipului de test (par. 11.2.5 NTC08) care urmează să fie adoptat:

• R _cmp = R _ck +3,5 dacă testul este de tip A;
• R _cmp = R _ck + 1,4 s dacă testul este de tip B;

s este deviația pătrată medie care este de obicei considerată egală cu 4 ÷ 5 MPa.

Odată ales cimentul de referință, din diagrama R _cm -a / c, cunoscut R _cmp , se calculează valoarea corespunzătoare a (a / c) _p .

Această valoare trebuie comparată cu cea dictată de standarde în funcție de clasa de expunere (a / c) _max .

Între cele două, se ia în considerare cea mai mică, pe care o vom indica cu a / c, pentru a satisface atât cerințele de durabilitate, cât și rezistența mecanică.

Dacă prevalează valoarea maximă a c / c prevăzută de clasa de expunere, betonul produs va avea un _Rck mai mare decât cel de proiectare.

Diametrul maxim al agregatului D _max și clasa de consistență S (dacă se face referire la testul Abrams ) sunt cunoscute din proiect.

Este cunoscută și natura agregatelor: aluvionare sau zdrobite, există tabele care determină cantitatea de apă necesară pentru a garanta clasa de consistență prestabilită în funcție de D _max și natura agregatului.

Un exemplu de tabel este următorul:

• pentru agregatele aluvionare:

• pentru agregate zdrobite:

Se ^cunoaște cantitatea de apă a în l / m ³ (sau în kg / m ³ , care numeric este aceeași ^[3] ), iar raportul g / c se determină cantitatea de ciment c în kg / m ³ .

Valoarea lui c trebuie comparată cu c _min cerută de legislație pentru a garanta durabilitatea pentru clasa de expunere aleasă, iar valoarea maximă este luată între cele două valori, pentru a satisface atât cerințele de durabilitate, cât și rezistența mecanică.

Dacă valoarea de reglementare este valoarea c aleasă, betonul produs va avea un _Rck mai mare decât cel de proiectare.

În acest caz, pentru a asigura invariabilitatea raportului a / c și a clasei de consistență așteptate, noua valoare a a este redeterminată cu referire la valoarea c dictată de legislație.

Următorul pas este determinarea procentului de aer încorporat în volumul unitar (1 m ³ ) de beton a ' care este o funcție a diametrului maxim al agregatului.

De asemenea, în acest caz există diagrame în literatură care arată diametrul maxim D _max pe abscisă, valoare cunoscută și pe ordonată a ' .

În acest moment nu mai rămâne decât să calculăm volumul ocupat de agregate.

Volumele ingredientelor individuale calculate până acum necesare pentru ambalarea V _cls = 1 m ³ = 1000 l / m ³ sunt:

• V _a = a: volum ocupat de apă în l / m ³
• V _c = c / γ _c : volum ocupat de ciment în l / m ³ ; unde γ _c este greutatea specifică a cimentului egală cu aproximativ 3,1 kg / l
• V _{a '} = 10 a': volum în litri de aer încorporat în volumul unitar de beton (l / m ³ ); egală cu de 10 ori a '.

Prin urmare, volumul ocupat de agregate merită:

• V _i = V _cls - V _a - V _c - V _{a '} = 1000 - V _a - V _c - V _a' (l / m ³ )

după calcularea curbei reale a mărimii bobului obținută pe baza distribuției optime a mărimii bobului (conform formulelor Fuller, Bolomey etc.), procentele de nisip s%, pietriș / piatră zdrobită g% și pietriș / rocă zdrobită G % sunt cunoscute.curbă granulometrică aleasă pentru aluat.

În acest moment, volumul total de agregate V _i poate fi împărțit în volumele diferitelor clase granulometrice exprimate în l / m ³ acționând după cum urmează:

• V _s = s% V _i pentru nisip
• V _g = g% V _i pentru pietriș / piatră zdrobită
• V _G = g% V _i pentru pietriș / piatră zdrobită

multiplicând aceste volume cu greutățile specifice relative:

• γ _s = 2,65 kg / l
• γ _g = 2,69 kg / l
• γ _G = 2,70 kg / l

(o greutate specifică unică este adesea utilizată pentru diferitele fracțiuni de dimensiune a particulelor. De regulă, valoarea aleasă este de 2,70 kg / l).

Se obțin greutățile, exprimate în kg / m ³ , ale diferitelor fracțiuni granulometrice pe unitate de volum de beton.

La sfârșit, greutatea teoretică a amestecului de _beton P poate fi calculată, de asemenea, procedând astfel:

• P _cls = c + a + P _s + P _g + P _G (kg / m ³ )

Prezența aditivilor

Să vedem cum prezența aditivilor poate modifica calculul de mai sus.

Aditiv de aerare

În prezența aditivilor de aerare, care se utilizează în cazul betonului expus ciclurilor de îngheț-dezgheț, în ceea ce privește procentul de aer încorporat care trebuie luat în considerare în calcul, pe lângă a ', este, de asemenea, necesar să luați în considerare ceea ce este indicat în standardele UNI EN 206: 2006 și UNI 11104: 2004, care numai pentru clasele de expunere XF2, XF3, XF4 prevăd un "= 4%.

În plus, prezența aerului adăugat duce la o reducere a rezistenței mecanice de aproximativ 20%, prin urmare, pentru același R _ck (sau R _cmp ) utilizarea aditivilor de aerare implică o valoare a / c mai mică decât cea care ar trebui utilizată în absența ventilației; utilizând în mod normal o variabilă de produs Through Rate între 0,01-0,03% din necesarul de apă pentru a scădea cu aproximativ 5%.

Pentru a lua în considerare reducerea rezistenței mecanice și a calcula valoarea R _cmp 'care trebuie luată în considerare pentru calculul proiectării amestecului, se poate utiliza următoarea formulă:

• R _cmp '= R _cmp / (1 - ((a' + a "-3) / 100) * 5)

Pentru calcularea lui V _i , la determinarea volumului de aer ocupat V _{a '} , trebuie luat în considerare și un ":

• V _{a '} = 10 (a' + a ")

Aditiv fluidizant

Prezența aditivilor fluidificatori, superplasticizanti sau hiperplasticizanti duce la o reducere a conținutului de apă.

în mod normal:

• pentru aditivi fluidificatori (0,2% - 0,4% pe ciment) reducerea apei este de aproximativ 7% -
• pentru aditivi superplasticizanti (0,8-1,2% pe ciment) reducerea apei este de aproximativ 20%
• aditivi hiperplasticizanti (1,5-2,5% pe ciment) reducerea apei este de aproximativ 30%.

Prin urmare, atunci când se calculează cantitatea de ciment, în timp ce valoarea aerului condiționat rămâne neschimbată, valoarea unui obținut trebuie modificată având în vedere reducerea apei datorată aditivilor, adică:

• a _r = (100-f)% a

unde f este procentul de reducere a apei datorat aditivilor.

Cantitatea mai mică de apă duce la un conținut mai mic de ciment care, în orice caz, nu poate fi mai mic decât valoarea minimă stabilită de standardele UNI EN 206: 2006 și UNI 11104: 2004 pentru respectarea constrângerilor impuse de clasa de expunere a materialului.

Pentru calcularea lui V _i , trebuie luat în considerare și volumul aditivilor V _ad

Notă

Portal de inginerie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de inginerie