Главная » Материалы

Модуль поверхности бетонной конструкции это




Модуль поверхности бетонных смесей

Для начала немного теории. Вообще, метод поверхности бетона – есть отношение размеров поверхности конструкции из бетона к объему. Обязательно необходимо учесть, куда будет заливаться смесь:   На промерзшую поверхность грунта или на теплую, на утепленный бетон или холодную каменную кладку и т п Также важно, какой температуры бетон будет использоваться при заливке. Чтобы в холодное время года бетонная смесь дольше не замерзала, на стройплощадках используется тара для раствора зима утепленная.

Чтобы показать это на практике, приведем пример расчета модуля поверхности для поверхности габаритами L =2м, B = 3м, H =1м, при укладке бетонной смеси как на холодный грунт,так и на оттаявший.

Итак, для начала рассчитаем объем:

V =2*3*1=6м3

Площадь охлажденной пов-ти при замерзшем грунте:

S 1 =2*1*2+3*2*1+2*3*2=22м2

Та же площадь для подтаявшей поверхности:

S 2 =2*1*2+3*2*1+2*3=16м2

Как видно из формулы разница между этими площадями состоит в том, что в первом случае площадь одной грани учтена дважды, т.к. будем считать, что замерзший грунт также забирает тепло из бетонной смеси.

Итого, модуль поверхности бетона для замерзшего грунта будет составлять :

M п = S1/V = 22/6 м-1 = 3,67 м-1

для теплого   грунта:

M п = S2/V = 16/6 м-1 = 2,67 м-1

Как видно из расчетов. модуль поверхности бетонной смеси одного и того же объема отличается в 1,37 раз.

По этому параметру подбирается не только то, как мы будем укладывать бетонную смесь, но и то, как изменятся основные параметры конструкции при применении конкретного метода. Важный параметр - скорость увеличения значения температуры в час. Так, если модуль поверхности будет меньше 4м-1, то максимальную скорость увеличения температуры будет составлять 50градС в час. От 5 до 10 м-1 – 100градС в час, от 10м-1 - 150 градС в час

Для других форм модуль рассчитывается по следующим формулам:

Балка или колонна с сечением в виде прямоугольника. а и b – его стороны.

М п = 2/a+2/b,

Балка или колонна с сечением в виде квадрата со стороной а, м:

Куб со стороной a, м:

Параллелепипед прямоугольный   со сторонами a, b, c, м:

Если он стоит отдельно

М п = 2/a+2/b+2/c,

Если он прилегает к массиву стороной c

М п = 2/a+2/b+1/c,

Если это плита толщиной a, м:

для цилиндра радиуса R и высотой c, м:

Главный принцип методов укладки бетонных смесей в зимний период – обеспечить бетону возможность затвердеть в условиях, при которых бетон набрал все свои характеристики. Прочность бетонных смесей, заложенных в проекте, происходит в течение 28 дней, но самое ответственное время – первые 3-4 дня. Это означает, что именно в эти дни необходимо создать внутри конструкции плюсовую температуру. Основные методы для   прогрева бетона: термос , применение трансформаторов для прогрева бетона, добавление присадок, утепление тепловыми пушками дизельными .

17. сущность зимнего бетонирования. Модуль поверхности конструкций, его влияние на выбор метода бетонирования. Понятие критической прочности.

Продолжительность твердения и конечные свойства бетона в значительной степени зависят от температурного режима и состава бетона (в том числе от вида цемента). Для твердения бетона наиболее благоприятной температурой является 15-28гр.С, при которой бетон на 28-е сутки практически достигает стабильной прочности. При снижении температуры процессы гидратации цемента замедляются. При отрицательных температурах не вступившая в реакцию с цементом вода переходит в лёд, и реакция гидратации прекращается.

Вода, замерзая, увеличивается в объёме примерно на 9%. В результате микроскопических образований льда в бетоне возникают силы давления, нарушающие образовавшиеся структурные связи, которые при твердении в нормальных температурных условиях уже не восстанавливаются. Кроме того, вода образует вокруг крупного заполнителя обволакивающую ледяную пленку, которая при оттаивании нарушает сцепление, монолитность бетона.

При раннем замораживании по тем же причинам резко снижается сцепление бетона с арматурой, увеличивается пористость, что влечёт за собой снижение прочности, морозостойкости и водонепроницаемости. При оттаивании замёрзшая свободная вода вновь превращается в жидкость, и процесс твердения бетона возобновляется. Однако из-за ранее нарушенной структуры конечная прочность такого бетона оказывается ниже прочности бетона, выдержанного в нормальных условиях, на 15-20 %. Особенно вредно попеременное замораживание и оттаивание бетона.

Зимние #150 условия при которых среднесуточная температура наружного воздуха снижается до +5 градусов и в течение суток есть падение ниже 0градусов.

Классификация методов зимнего бетонирования:

    Прогревные #150 основаны на введение тепла в бетон в процессе его твердения: электропрогрев (электрод, греющий провод, индукция, термоактивная опалубка), воздухопрогрев (инфракрасный, тепляки), паропрогрев. Беспрогревные #150 основаны на сохранении начального тепла, введённого в бетонную смесь при изготовлении, тепла выделяющегося в результате гидратации цемента (экзотермия) а также тепла введённого в бетонную смесь до укладки в опалубку: термос, предварительный электроразогрев бетонной смеси, использование хим.добавок (ускорители твердения, противоморозные добавки)

Минимальная прочность, при которой замораживание бетона уже не может нарушить его структуру и повлиять на его конечную прочность, называется критической. Для массивных конструкций R кр = 50% R расч. для тонкостенных R кр = 70% R расч. Для конструкций, поддвергающихся многократному замораживанию и оттаиванию или воздействию воды, а также для всех конструкций со специальными требованиями по морозостойкости и водонепроницаемости R критическая = 100% R проектной

Поддержание оптимальных условий достигается применением различных методов укладки и выдерживания бетона.

Термос #150 основан на использовании тепла, введённого в бетон до укладки его в опалубочную форму #150 в момент приготовления на РБУ (растворобетонный узел), и тепла, выделяемого цементом в процессе твердения бетона. Как правило, бетонная смесь укладывается в утеплённую опалубочную форму. Общий запас тепла в бетоне должен соответствовать его потерям при остывании конструкции до 0градусов.

Электродный прогрев - основан на прекращении электрической энергии в тепловую при прохождении электрического тока через свежеуложенный бетон, который при помощи электродов включается в цепь электрического тока. Напряжение подаваемого тока 50-100 В, для чего применяют понизительные трансформаторы. В исключительных случаях для малоармированных конструкций допускается напряжение 120-220 В.

Предварительный электроразогрев #150 основан на кратковременном электроразогреве бетонной смеси от 0-5градусов до 70-90 градусов в специальных установках (бункер, кузов, опалубка) от сети 380 В. Укладка бетона в его опалубочной форме до начала схватывания. За счёт интенсивного тепловыделения цемента компенсируются теплопотери с поверхности бетона в окружающую среду, в результате чего обеспечивается постепенное остывание конструкций и благоприятное твердение бетона.

Введение противоморозных добавок #150 обеспечивает сохранение жидкой фазы в бетоне и твердение его при отрицательных температурах с достижением критической прочности в короткие сроки.

Модуль поверхности конструкции - отношение площади поверхности конструкции к ее объему. В зависимости от модуля ведётся выбор метода зимнего бетонирования.

Выдерживание бетона методом термоса

Способ термоса применяют в основном при бетонировании массивных конструкций. Для легких каркасных конструкций этот способ не применяют, так как утеплять их трудно и неэкономично.

Массивность конструкции характеризуется отношением суммы охлаждаемых (наружных) поверхностей к ее объему. Это отношение называется модулем поверхности Мп. который определяют по формуле

Мп = F/V

где F — поверхность, м 2 V — объем, м 3 .

При определении модуля поверхности не учитывают поверхности конструкций, соприкасающиеся с немерзлым грунтом или хорошо прогретой бетонной или каменной кладкой. Чем меньше Мп. тем конструкция массивнее.

Для колонн и балок модуль поверхности определяют как отношение периметра элемента к площади его поперечного сечения. Способом термоса обычно пользуются при выдерживании конструкций с модулем поверхности до 6. Часто способ термоса для таких конструкций сочетают с периферийным электропрогревом конструкций. Но, как указывалось выше, для расширения области применения способа применяют предварительный электроразогрев бетонной смеси или приготовляют бетонную смесь с добавками-ускорителями, ускоряющими твердение бетона и снижающими температуру замерзания бетонной смеси. В этих случаях возможно применять способ термоса в конструкциях с Мп = 8—10.

При выдерживании конструкций с Мп до 20 способом термоса необходимо применять быстротвердеющие цементы высоких марок (не ниже 500) и глиноземистые цементы, которые не только быстро набирают прочность, но и выделяют при твердении большое количество тепла. В результате сокращается время, в течение которого бетон должен быть предохранен от замерзания, а также повышается запас тепла в нем, т. е. облегчаются условия термосного выдерживания бетона.

Для сокращения срока получения бетоном критической прочности бетонную смесь укладывают с максимально допустимой температурой, опалубку утепляют, а уложенный в конструкцию бетон укрывают.

Утепление опалубки назначается по расчету и должно быть выполнено без зазоров и щелей, особенно в углах и местах стыкования теплоизоляции. Для уменьшения продуваемости опалубки и предохранения теплоизоляционных материалов (например, войлока, опилок) от увлажнения по обшивке и опалубке прокладывают слой толя или пергамина.

Если опалубка состоит из железобетонных плит-оболочек, утепление к ним прикрепляют с наружной стороны, а с внутренней стороны, соприкасающейся с бетонной смесью, их предварительно отогревают. Выступающие углы, тонкие элементы и другие части, остывающие быстрее основной конструкции, дополнительно утепляют на длине участка, назначаемого проектом производства работ.

Поверхности ранее забетонированных блоков и основания, подверженные воздействию наружного воздуха в местах примыкания к свежеуложенному бетону, утепляют на полосе шириной 1-1,5 м. Все работы по утеплению опалубки должны быть обязательно закончены до начала бетонирования.

Схема утепления блока

Источники: http://www.nvisota.ru/articles/modul_poverxnosti_betonnix_smesej/, http://5fan.ru/wievjob.php?id=30756, http://technology-jbi.ru/sposob_termosa.htm


Комментариев пока нет!

Поделитесь своим мнением