тезисы 2013

Пугач Иван. В., Яночкина Евгения.С., II курс, группа СД-21, МГПК
Зависимость свойств бетонной смеси и бетона от расхода воды и доли песка
в смеси заполнителей
Одним из основных показателей качества железобетонных изделий и
конструкций является прочность бетона. Для получения бетонов высокого
качества необходимо знать их свойства и факторы, влияющие на них. Большое
влияние на качество бетона и технологию изделий оказывают свойства
бетонной смеси, которые определяются ее составом и свойствами
используемых материалов. Бетонная смесь должна удовлетворять основным
требованиям: сохранять однородность, полученную в процессе приготовления
и обладать удобоукладываемостью, соответствующей методам и условиям
формования изделий. На подвижность бетонной смеси влияет ряд факторов:
вид цемента, содержание воды и цементного теста, крупность заполнителей,
форма зерен, содержание песка. Особую роль при получении долговечности
бетона играет вода затворения. Увеличение расхода воды облегчает
формование изделий из бетонной смеси, она становится более пластичной, но
это способствует образованию пористой структуры цементного камня, а,
следовательно, и всего бетона в целом.
Чтобы учесть одновременное влияние нескольких факторов и определить на
основе их анализа близкие к реальным условиям количественные связи, следует
пользоваться методами математической статистики и теории вероятностей.
Объект: процесс приготовления бетонной смеси и бетона.
Предмет: зависимость свойств бетонной смеси и бетона от расхода воды и
доли песка в смеси заполнителей.
Цель:
рассчитать
математическую
модель
зависимости
удобоукладываемости и прочности бетона от расхода воды и доли песка в
смеси заполнителей.
Задачи:
1. Изучить факторы, влияющие на подвижность бетонной смеси и прочность
бетона.
2. Составить условия варьирования факторов, матрицу планирования и условия
проведения эксперимента.
3. Произвести расчет расхода материалов на 1м3и 0,007 м3бетона.
4. Приготовить бетонные смеси заданных составов, определить показатели
подвижности и рассчитать фактический расход материалов.
4. Изготовить из каждого замеса по три образца и вычислить прочность бетона
при сжатии в возрасте 28 суток.
5. Обработать результаты методами математической статистики и получить в
алгебраической форме уравнения, выражающие зависимость исследуемых
свойств бетонной смеси (удобоукладываемость) и бетона (прочность при
сжатии) от исходных факторов (расхода воды и доли песка в смеси
заполнителей).
6. Построить графическую зависимость свойств бетонной смеси и бетона от
расхода воды и доли песка в смеси заполнителей.
Методы исследования: анализ технической литературы, двухфакторный
эксперимент, сравнительный анализ.
Гипотеза: подвижность бетонной смеси возрастает с увеличением расхода
воды и уменьшением доли песка в смеси заполнителей. Прочность бетона при
сжатии повышается при снижении расхода воды и доли песка в смеси
заполнителей.
В работе применяется двухфакторный эксперимент. В качестве
факторов принимаются расход воды и доля песка в смеси заполнителей.
Выполнив расчеты составов бетонных смесей, соответствующих условиям
плана эксперимента, были приготовлены 4 замеса бетонной смеси, определена
их удобоукладываемость. Из каждого замеса изготовлены по три образца
размером 100х100х100 мм и вычислена прочность бетона при сжатии в
возрасте 28 суток. Обработав результаты опытов методами математической
статистики, получили в алгебраической форме уравнения, выражающие
зависимости подвижности бетонной смеси и прочности бетона от исходных
факторов: П=- 26.8 – 20 r + 0.2В;
R= 49.36 – 38.5 r – 0.0875В.
Решая полученные уравнения, строим графики зависимости подвижности
бетонной смеси и прочности бетона от расхода воды и доли песка в смеси
заполнителей (графики 1 – 4):
После проведения исследования и анализа полученных результатов можно
сделать следующие выводы:
1.Увеличение расхода воды ведет к увеличению подвижности бетонной смеси и
снижению прочности бетона.
2.Увеличение доли песка в смеси заполнителей приводит к снижению
подвижности бетонной смеси и снижению прочности бетона.
Результаты исследования подтвердили выдвинутую гипотезу.