Модуль поверхности бетона: особенности бетонных конструкций

Модуль поверхности бетона: определение, примеры расчета

Что это за параметр — модуль поверхности? Нам предстоит познакомиться с новым для себя понятием и изучить методы расчета его значений для настоящих конструкций. Помимо этого, мы затронем базы зимнего бетонирования и влияние модуля поверхности на используемые наряду с этим способы проведения работ.

Что это такое

Определение

Совершенное время для цементных работ на открытом воздухе — теплый сезон. Увы, не всегда имеется возможность дождаться весны: во многих случаях монолитное строительство осуществляется и при отрицательных температурах.

При бетонировании в холод главная неприятность — разрешить бетону набрать прочность до начала кристаллизации воды в нем. Главные способы ее решения сводятся к теплоизоляции опалубки либо подогреву уложенной смеси. Наряду с этим выбор конкретного решения определяется в первую очередь тем, как быстро форма с бетоном будет остывать.

Скорость же, с которой определенная конструкция будет терять тепло, определяется отношением площади ее охлаждаемой поверхности к объему.

Модуль поверхности цементной конструкции — это, фактически, и имеется отношение ее охлаждаемой площади к внутреннему объему. Формула модуля поверхности бетона предельно несложна: Мп = S/V, где Мп — модуль поверхности; S — площадь поверхности конструкции, контактирующая с холодным воздухом, грунтом либо охлажденными ниже нуля другими элементами конструкции; V — полный количество монолита.

Потому, что в числителе формулы значение указывается в квадратных метрах (м2), а в знаменателе — в кубических (м3), искомый параметр будет измеряться в необычных единицах, обрисовываемых как 1/м, либо м^-1.

Примеры расчета

Давайте вычислим интересующий нас параметр для плитного фундамента размером 6х10 м и толщиной 0,25 м, укладываемого при отрицательной температуре окружающего воздуха на талый грунт.

  1. Разумеется, что охлаждаться будут все поверхности плиты, не считая нижней: она так как контактирует с грунтом, имеющим температуру выше нуля. Складываем их площади: (6 х 0,25) х 2 + (10 х 0,25) х 2 + 6 х 10 = 3 + 5 + 60 = 68 м2.
  2. Рассчитываем количество плиты. Он равен, как мы не забываем из школьного курса геометрии, произведению сторон прямоугольного параллелепипеда: 10 х 6 х 0,25 = 15 м3.
  3. Вычисляем модуль поверхности: 68 м2 / 15 м3 = 4,5(3) 1/м.

На практике расчеты балок, цилиндров с переходами прочих конструкций и диаметров смогут быть достаточно сложны и занимать большое время. Как и все люди, строители склонны по возможности упрощать себе жизнь; для данной цели существует пара упрощенных формул расчетов для главных конструктивных элементов.

Конструктивный элемент колонны расчета
и Формула Балки прямоугольного сечения со сторонами сечения, равными A и B Мп = 2/А + 2/В. Протяженность балки либо высота колонны не воздействует на модуль поверхности и не учитывается в расчетах.
колонны и Балки квадратного сечения со стороной сечения, равной А Мп = 4/А
Куб со стороной А Мп = 6/А. В этом случае учитываются все поверхности куба; расчет актуален для случая, в то время, когда все они охлаждаются (куб стоит на мерзлом грунте и контактирует с холодным воздухом).
Раздельно стоящий на мерзлом грунте параллелепипед со сторонами А, В и С Мп = 2/А + 2/В + 2/С
Параллелепипед со сторонами А, В и С, прилегающий одной из граней к теплому массиву Мп = 2/А + 2/В + 1/С
Цилиндр с радиусом R и высотой С Мп = 2/R + 2/С
Плита либо стенки толщиной А, охлаждаемая с обеих сторон Мп = 2/А

Что с этим делать

Итак, мы обучились вычислять некоторый параметр, который воздействует на скорость остывания массива на холоде. И как применить его в настоящем постройке?

охлаждения и Скорость нагрева

Потому, что обеспечить одновременный нагрев либо охлаждение бетона по всему объему массива нереально, любое изменение условий волей-неволей приведет к появлению дельты температур между поверхностью и ядром.

Повышение перепада температур между поверхностью и ядром неизбежно приведет к росту внутренних напряжений в материале; потому, что речь заходит о бетоне, не собравшем прочность, трещины не просто вероятны — гарантированы.

Выход? Он сводится к тому, дабы максимально замедлить изменение температуры поверхности массива.

Модуль поверхности Скорость трансформации температуры
Мп до 4 1/м Не больше 5 градусов/час
Мп лежит в диапазоне 5 — 10 1/м Не больше 10 градусов/час
Мп более 10 1/м Не больше 15 градусов/час

Стабильность температур при охлаждении обеспечивается, в большинстве случаев, теплоизоляцией цементного монолита; при нагреве — регулировкой мощности кабеля для бетона либо тепловой пушки.

Выбор метода поддержания температуры

Это применение взятого значения модуля поверхности имеет прямое отношение к расчету скорости нагрева/охлаждения: на базе выполненного расчета выбирается метод стабилизации температуры до комплекта бетоном прочности.

Для модуля поверхности не выше 6 достаточно так именуемого метода термоса. Форма просто-напросто как следует теплоизолируется, что значительно уменьшает теплоотдачу.

Для Мп в диапазоне 6 — 10 1/м вероятно пара решений:

  • Смесь разогревается перед укладкой в форму. В этом случае при должной теплоизоляции возрастает период ее охлаждения до критической температуры (0 градусов); кроме того — тёплый бетон схватывается и набирает прочность значительно стремительнее.
  • В смесь вводятся добавки, ускоряющие ее затвердевание. Как вариант — используются быстротвердеющие портландцементы высоких марок, каковые, не считая ускоренного комплекта прочности, нужны тем, что в ходе гидратации выделяют больше тепла.
  • Другой подход сводится к понижению температуры кристаллизации воды в застывающей цементной смеси. Благодаря соответствующим добавкам комплект прочности длится при отрицательных температурах.

Наконец, для модуля поверхности более чем 10 единственное здравое решение — подогрев бетона греющим кабелем либо тепловыми пушками до комплекта определенного процента проектной прочности. Значение минимальной прочности до заморозки зависит от области эксплуатации и класса бетона монолита; полная инструкция по подбору значений содержится в СНиП 3.03.01-87.

Конструкция, класс бетона Минимальная прочность
Монолиты, предназначенные для эксплуатации в зданий; фундаменты под промышленное оборудование, не подвергающиеся ударным нагрузкам; подземные сооружения 5 МПа
Монолитные конструкции из бетона В7,5 — В10, эксплуатирующиеся на открытом воздухе 50% марочной
Монолитные конструкции из бетона В12,5 — В25, эксплуатирующиеся на открытом воздухе 40% марочной
Монолитные конструкции из бетона В30 и выше, эксплуатирующиеся на открытом воздухе 30% марочной
Преднапряженные конструкции (изготовленные на базе растянутого армирующего каркаса из упругих сталей) 80% марочной
Конструкции, нагружаемые сразу после прогрева полной проектной нагрузкой 100% марочной

Распалубка

По окончании комплекта минимально стабилизации температуры и необходимой прочности монолита снимается опалубка и убирается теплоизоляция. Потому, что это происходит при отрицательных температурах, дельта между поверхностью бетона и окружающим воздухом также ответственна и также привязана к модулю поверхности.

  • При Мп, лежащем в диапазоне 2-5, и коэффициенте армирования (отношении неспециализированного сечения арматуры к сечению монолита) до 1% максимально допустимая дельта температур образовывает 20 С.
  • При коэффициенте армирования от 1 до 3 процентов большая дельта температур — 30 градусов.
  • При коэффициенте армирования более чем 3% воздушное пространство возможно на 40 градусов холоднее бетона.
  • При модуле поверхности более чем 5 1/м максимально допустимые перепады температур для различных коэффициентов армирования принимают значения 30, 40 и 50 градусов соответственно.

Обработка зимнего бетона

В случае если по окончании комплекта полной прочности монолиты и зимний бетон из неподготовленного бетона обычной влажности обрабатываются в полной мере традиционно, то устройство и перфорация проемов в монолите до комплекта им прочности имеет свою специфику.

Несложнее говоря, не собравший марочную прочность и замерзший бетон не следует дробить перфоратором и отбойным молотком. В этом случае вероятно появление трещин.

Оптимальный метод устройства проемов — формирование опалубки для них еще на стадии заливки монолита. Среди другого, в этом случае вероятна полноценная анкеровка краев арматуры по краям проема. Там, где это нереально и проем нужно будет вырезать по месту, используется рифленая арматура: рифление на ее поверхности само по себе является анкером для прутка.

Для фактически обработки там, где без нее не обойтись, предпочтителен алмазный инструмент. Алмазное бурение отверстий в бетоне не требует применения ударного режима; как следствие — меньше возможность сколов и трещин. Резка железобетона алмазными кругами оставляет края реза идеально ровными и, что весьма комфортно, не требует смены режущего круга при резке армирования.

Смежное понятие

Несложная ассоциативная цепочка вынудит нас затронуть еще одно понятие, относящееся к цементным конструкциям. Это так называемый модуль Юнга для бетона (он же — модуль упругости либо модуль деформации).

Значение модуля определяется экспериментально, по итогам опробования примера, измеряется в паскалях (чаще, с учетом высоких значений, в мегапаскалях) и обозначается знаком Е. Честно говоря, данный параметр занимателен только экспертам и при малоэтажном постройке не учитывается.

Упрощенно говоря, данный параметр обрисовывает свойство материала краткосрочно деформироваться при больших нагрузках без необратимых нарушений внутренней структуры. Еще легче? Пожалуйста: чем выше модуль упругости, тем меньше возможность, что при ударе кувалдой от фундамента отколется кусок бетона.

По окончании для того чтобы определения логично высказать предположение, что модуль упругости (либо деформации) связан с прочностью на сжатие и маркой (классом) материала.

Вправду, зависимости фактически линейная.

  • Для тяжелого бетона естественного твердения класса В10 модуль деформации равен 18 МПа.
  • Классу В15 соответствует значение в 23 МПа.
  • В20 — 27 МПа.
  • Модуль деформации бетона В25 равен 30 МПа.
  • Класс В40 — 36 МПа.

Заключение

Сохраняем надежду, что не утомили читателя обилием неинтересных сухих цифр и определений. Как в большинстве случаев, дополнительную тематическую данные возможно отыскать в приложенном видео в данной статье. Удач!

Источник: http://blog-oremonte.ru/stroitelstvo/modul-poverkhnosti-betona-opredelenie-primery-rascheta.html

Модуль деформации бетона

Устранение или ослабление вредного влияния температурных деформаций форм на трещиностойкость изделий должно учитываться на всех стадиях подготовки к выпуску изделий: при выборе технологической схемы производства, проектировании форм и назначении режимов тепловлажностной обработки бетона.

При выборе технологии изготовления должны обеспечиваться в максимально возможной степени модуль деформации бетона, взаимно свободные деформации изделия и формы. Для этого перед началом тепловой обработки предусматривается удаление штырей, фиксаторов, закладных элементов и т. п.

При производстве изделий сложного очертания удаляются и отдельные бортовые элементы на участках переменного сечения.

Полное освобождение граней изделия до пропаривания весьма эффективно, но при этом назначаются более мягкие режимы термообработки для уменьшения нарушений структуры бетона и его остаточного объемного расширения.

От состояния рабочих поверхностей формы и вида применяемой смазки зависит величина силы сцепления по контакту бетона с поверхностью формы.

Отсутствие вмятин в обшивке поддона и бортов, хорошая очистка форм и использование высококачественной смазки или полимерных и эмалевых покрытий позволяют уменьшить силы сцепления изделия с формой и снизить появление трещин в период нагрева и остывания от опережающих деформаций форм.

Читайте также:  Как бетон набирает прочность: через какое время, фото

Для повышения предельной растяжимости горячего бетона и предотвращения появления трещин при изготовлении плитных изделий на поддонах в период остывания рекомендуется применять разбрызгивание (дождевание) горячей воды на верхние поверхности плит в пропарочной камере перед ее открыванием. Повышенная влажность бетона способствует увеличению его трещиностойкости, растяжимости.

Особо неблагоприятные условия создаются при изготовлении изделий сложной конфигурации в обогреваемых формах, где наблюдаются температурные перепады, причины появления которых объясняются недостатками в схемах пароразводки и конструкции паровых рубашек:

— расчленение паровых рубашек ребрами жесткости на несколько подсекций; распределение пара перфорированными трубами, отверстия которых быстро засоряются;

— подача пара с одного конца стенда при одинаковом диаметре перфорированных труб, что не обеспечивает равномерности прогрева изделий по длине;

— отсутствие в ребрах жесткости отверстий для стока конденсата, в результате чего перфорированная труба в отдельных подсекциях оказывается затопленной, что замедляет прогрев этой части формы; установка перфорированной трубы примерно на том же уровне, что и патрубка для отвода конденсата, что затрудняет вытеснение воздуха из паровой полости и снижает эффективность теплообмена.

— Для исключения трещин при изготовлении изделий в формах с паровыми рубашками целесообразно проводить дополнительные мероприятия:

— предварительный прогрев форм (до укладки бетонной смеси) до температуры 40—50 °С, что примерно вдвое уменьшает деформацию ее при нагреве до максимальной температуры теплоносителя;

— повторное вибрирование бетонной смеси, позволяющее устранить технологические трещины и сократить режимы термообработки;

— контроль равномерности прогрева отдельных секций обогреваемых бортов, соединение полостей в единую рубашку, применение сопловой (эжекторной) подачи пара и тщательная теплоизоляция необогреваемых поверхностей изделий.

При агрегатно-поточной технологии изготовления предварительно напряженных конструкций необходимо обеспечить быструю загрузку камер пропаривания, так как длительная предварительная выдержка в них изделий, отформованных первыми, приводит к росту начальной прочности бетона и увеличению усилий в напрягаемой арматуре при нагреве формы, а уменьшение пластических свойств бетона при большой выдержке повышает вероятность появления в нем поперечных трещин.

Прочность анкерных устройств арматурных элементов должна приниматься с таким запасом, чтобы избежать обрыва их в период нагрева при увеличении напряжений в арматуре (не менее прочности арматуры на разрыв).

Для предотвращения обрыва арматуры и возникновения поперечных трещин в бетоне при изготовлении изделий в зимний период на полигонах натяжение арматуры должно производиться у места укладки бетона с обязательным подогревом формы до температуры не ниже + I5°C.

Источник: https://arxipedia.ru/betonnye-i-zhelezobetonnye-raboty/modul-deformacii-betona-2.html

Выдерживание бетона способом 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.

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 (в плоскости поперечного сечения) к площади поперечного сечения.

Способом термоса обычно пользуются при выдерживании конструкций с модулем поверхности до 6. Часто способ термоса для таких конструкций сочетают с периферийным электропрогревом.

Для использования способа термоса в конструкциях с более высокими значениями модуля поверхности применяют предварительный электроразогрев бетонной смеси или в бетонную смесь при приготовлении вводят добавки—ускорители твердения бетона, которые одновременно снижают температуру замерзания бетона. В этих случаях можно применять способ термоса в конструкциях с модулем поверхности, равным 8—10.

При выдерживании способом термоса конструкций с модулем поверхности более 3 применяют быстротвердеющие портландце-менты и портландцементы высоких марок (не ниже 400), которые не только быстро набирают прочность, но и выделяют при твердении повышенное 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.

Рис. 71. Схема утепления блока:
1 — блок, подготовленный к бетонированию, 2 — утепленная опалубка, 3 — ранее уложенный бетон

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

Утепление опалубки должно быть выполнено без зазоров и щелей, особенно в углах и местах стыкования теплоизоляции. Для уменьшения продуваемости опалубки и предохранения теплоизоляционных материалов от увлажнения по обшивке опалубки прокладывают слой толя.

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 оснований, подверженных воздействию наружного воздуха в местах примыкания к свежеуложенному бетону, утепляют на полосе шириной 1 —1,5 м (рис.71).

После окончания бетонирования немедленно утепляют верхнюю грань блока теплоизоляцией, которая по своим качествам не уступает утепленной опалубке. Опалубку и утепление снимают с разрешения технического персонала после достижения бетоном необходимой критической прочности при остывании бетона в наружных слоях до 0°С. Опалубку следует снимать до примерзания ее к бетону.

После распалубливания бетон следует временно укрывать теплоизоляционным материалом во избежание его растрескивания, если разность температур поверхностного слоя бетона и наружного воздуха превышает 20 °С для конструкций с модулем поверхности от 2 до 5 и 30 °С — для конструкций с модулем поверхности 5 и выше.

Массивные блоки с модулем поверхности менее 2 и блоки гидротехнических сооружений распалубливают, учитывая заданные проектом наибольшие допускаемые температурные перепады между ядром блока и его поверхностью и между поверхностью блока и наружным воздухом.

Читать далее: Применение бетонов с противоморозными добавками

— Бетонные работы в зимних условиях

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Источник: http://stroy-technics.ru/article/vyderzhivanie-betona-sposobom-termosa

Требования к качеству бетонных поверхностей

Благодаря постоянному развитию бетонных технологий современные архитекторы научились создавать не только технологически сложные, но красивые проекты построек из бетона.

Архитектурная выразительность современных бетонных конструкций обеспечивается высоким качеством и однородностью их лицевой поверхности, или, наоборот, приданием ей определенной декоративной текстуры.

.

Какие классы бетонных поверхностей бывают?

Измерение прямолинейности

Для  оценки качества поверхности и внешнего вида монолитных железобетонных и бетонных конструкций сводом правил   СП 70.13330.2012  (Приложение Ц) предусмотрены 4 класса (не путать с категориями бетонной поверхности изделия):

  • класс А3;
  • класс А4;
  • класс А6;
  • класс А7.

Класс бетонной поверхности определяется по предельным допускам прямолинейности и местных неровностей (см. таблицу ниже). Под допуском прямолинейности понимают наибольшее допускаемое отклонение от прямолинейности (см. рисунок).

Класс Допуски прямолинейности для измеряемых расстояний, мм
Местные неровности -0,1м 1 м 2 м 3 м
А3 2 4,5 7 9,5
А4 1 7,5 10,5 14
А6 5 10 12 15
А7 10 15 15 15

Не допускается обнажение арматуры

Указанные предельные допуски применяют при условии их соответствия по толщине защитного слоя бетона и по размерам сечений элементов.

Класс бетонной поверхности определяется для:

  • фундаментов;
  • стен;
  • перекрытий;
  • колонн;
  • иных конструкций с прямолинейными поверхностями.

Класс и качество бетонной поверхности должны указываться в проектной документации. В случаях, когда  класс неоговорен, он  принимается равным А6 или А7 в зависимости от назначения  (о назначении бетонных поверхностей разного класса написано ниже).

Также в проектной документации указываются дополнительные требования к бетонным поверхностям, эксплуатируемым в условиях постоянного воздействия движущейся воды или других агрессивных воздействий.

.

Что можно и чего нельзя?

Важно знать, что можно допускать на бетонной поверхности, а чего нельзя.

Не допускаются неровности свыше допусков прямолинейности

На бетонных поверхностях НЕ ДОПУСКАЮТСЯ:

  • участки неуплотненного бетона;
  • пятна ржавчины и жировые пятна (кроме класса А7);
  • обнажение арматуры (кроме рабочих выпусков арматуры, монтажных крепежных элементов опалубки);
  • обнажение стальных закладных изделий (без антикоррозионной обработки);
  • трещины, шириной раскрытия, указанные в проекте (рекомендуемое значение: 0,1 мм – для конструкций незащищенных от атмосферных осадков; 0,2 мм – в помещении);
  • раковины (сколы бетона ребер) для:
  1. класса А3 – диаметром более 4 мм / глубиной более 2 мм (глубиной 5 мм /суммарной длиной более 50 мм на 1 м ребра);
  2. класса А4 – от 10 мм/ от 2 мм (5 мм / от 50 мм на 1 м ребра);
  3. класса А6 – от 15 мм/ от 5 мм (10 мм / от 100 мм на 1 м ребра);
  4. класса А7 — от 20 мм (от 20 мм/длина – не регламентируется);
  • местные неровности (выступы, наплывы или впадины), превышающие допуски для соответствующих классов на измеряемом расстоянии, равном 0,1 м. Для поверхностей класса А3 не допускаются выступы и наплывы.

Допускаются отпечатки щитов опалубки на бетонной поверхности

На бетонных поверхностях ДОПУСКАЮТСЯ:

  • для конструкций стен — отверстия под тяжи (с оставляемыми в них пластмассовыми защитными трубками тяжа); отверстия под анкеры;
  • отпечатки щитов/элементов опалубки;
  • обнажение фиксаторов арматуры;
  • для нижней поверхности перекрытий — отпечатки щитов/элементов опалубки, элементы электрической разводки, крепления пластмассовых конструкций и т. п.

Для обеспечения соответствия требованиям для бетонных поверхностей классов А3 и А4 местные выступы шлифуют, а местные впадины затирают.

.

Назначение бетонной поверхности в зависимости  от класса

В таблице ниже указано основное назначение бетонных поверхностей разного качества:

Класс Назначение конструкций
А3 Лицевая поверхность колонн, стен и нижняя поверхностьперекрытий, к которым предъявляются повышенные требования к внешнему виду.Поверхность под улучшенную покраску без шпатлевки.
А4 Лицевая поверхность колонн, стен и нижняя поверхностьперекрытий, подготавливаемых под отделку (облицовка, оклейка обоями).
А6 Лицевая поверхность колонн, стен, нижняя поверхность перекрытий, к которым не предъявляются специальные требования к качествуповерхности.Поверхность под простую окраску или без отделки.
А7 Скрываемые и оштукатуриваемые поверхности.

.

Как обеспечить требования к качеству бетонной поверхности

О смазке

При возведении монолитных бетонных конструкций качество бетонных поверхностей обеспечивают непосредственно в процессе бетонирования без применения специальных методов отделки.

Исключение составляет только один способ отделки – железнение горизонтальных поверхностей, применяемый для поверхностей, которые должны отвечать требованиям низкой истираемости и высокой плотности.

Этот метод подробно описан в статье «Цементное железнение».

Железнение бетонной отмостки

Для обеспечения качества поверхностей бетонируемых конструкций без применения специальных методов отделки необходимо:

  • исключить прилипание бетона к палубе опалубки;
  • выполнить требование по размеру пор и раковин и их количеству на поверхности бетонной монолитной конструкции.

Справиться с этой задачей помогают специальные смазки для опалубки. Качественная смазка обеспечивает хорошее сцепление (адгезию) к палубе опалубки и одновременно плохое сцепление к поверхности бетона. Выбор смазки зависит от:

  1. материала опалубки;
  2. расположения опалубки – горизонтального или вертикального;
  3. способа нанесения смазки на опалубку;
  4. от вида пластификаторов в бетонной смеси.
Читайте также:  Бетонный сайдинг: особенности изделий для фасада, фото

Основная задача смазки – снизить усилия, необходимые для отрыва опалубки от бетона при распалубке конструкции. Раньше для этих целей применяли глиняные, известково-глиняные, меловые, тальковые составы.

Однако их использование не исключало коррозию металлической опалубки, образование на бетонной поверхности жирных или ржавых пятен, не сокращало количество и размер воздушных пор.

Кроме того опалубочные формы зарастали цементным камнем.

Позже стали использовать смазки на основе нефтепродуктов, в т.ч. на основе солярки и смазочных масел.

Эти смазки были уже лучше, но при этом на бетоне от защемляемого воздуха образовывалось большое количество пор, появлялись темные масляные пятна, а в процессе эксплуатации здания в этом месте происходило отслоение и отшелушивание отделочного слоя. Поэтому стали использовать смазки на основе машинного, тормозного, веретенного масел в сочетании с солидолом, парафином, петролатумом.

Помимо использования смазки для опалубки хорошее качество бетонной поверхности обеспечивается вытеснением воздуха из опалубки в процессе подачи и уплотнения бетонной смеси. При бетонировании необходимо максимально исключить защемление воздуха на поверхности опалубки. Для этого важно соблюдать режим уплотнения и грамотно использовать пластифицирующие добавки.

Об уплотнении подвижных бетонных смесей

Подвижные и высокоподвижные бетонные смеси имеют в своем составе большое количество цементного клея и раствора, поэтому они быстро разжижаются и уплотняются. Уплотнение смесей марки П, П2, П3 производят вибрированием. Смеси марки от П4 и выше – самовыравнивающиеся, так как они растекаются и уплотняются под собственным весом, поэтому их только разравнивают и заглаживают.

Не допускаются участки неуплотненного бетона

В общем случае чем подвижнее бетонная смесь, тем больше вероятность её расслоения. С увеличением подвижности смеси вязкость входящего в её состав раствора падает и смесь хуже удерживает крупный заполнитель во взвешенном состоянии.

При бетонировании монолитных конструкций высокоподвижными и литыми смесями опалубку заполняют или с одного конца, или с середины. При таком заполнении происходит максимальное вытеснение воздуха из опалубки. При других схемах заполнения опалубки воздух может оставаться (защемляться) как внутри смеси, так и на опалубке.

Продолжительность вибрации подвижных бетонных смесей составляет:

  • для смеси марки П1 – 25-35 с;
  • марки П2 – 18-25 с;
  • марки П3 – 10-20 с;
  • марки П4 – 7 с;
  • марки П5 – не более 5 с.

О добавках

Для приготовления высокоподвижных смесей обычно используют пластифицирующие добавки. При превышении дозировки таких смесей увеличивается опасность расслоения смеси. В таком случае можно наблюдать эффект «кипения» бетонной смеси из-за интенсивного выделения воздуха, так как все пластифицирующее добавки одновременно и воздухововлекающие.

Особенно опасно превышение дозировки суперпластификатора, которое может привести к полному выпадению из смеси крупного заполнителя. В таком случае потребуется демонтаж забетонированной конструкции.

В нижеприведенном видео наглядно показан процесс расслоения и кипения бетона при передозировке пластификаторов (изложение материала начинается с 35-й секунды):

Источник: http://podomostroim.ru/trebovaniya-k-kachestvu-betonnyx-poverxnostej/

Особенности устройства бетонных и железобетонных монолитных конструкций

Общие положения. Бетонным работам, выполняемым в условиях реконструкции, присущи следующие особенности:

  • стесненность мест производства работ, часто осложняющаяся расположенным вблизи действующим оборудованием предприятия;
  • большое разнообразие единичных объемов работ — от нескольких тысяч кубических метров при устройстве фундаментов под оборудование до крайне малых объемов при усилении колонн и других конструкций;
  • необходимость во многих случаях совмещать бетонные работы с работой предприятия, предоставляющего фронт работы в третьи смены или в кратковременные «окна» в первые и вторые смены;
  • часто встречающаяся недоступность мест бетонирования для подъезда бетоновозного транспорта и необходимость в связи с этим транспортирования бетонной смеси мостовыми кранами, электрокарами и другими средствами;
  • необходимость усиления ранее находившихся в эксплуатации конструкций;
  • частое применение бетонных смесей со специальными свойствами;
  • более широкое, по сравнению с новым строительством, применение способов и средств для ускорения процесса набора прочности бетона;
  • повышенные требования к чистоте рабочих мест при бетонировании в действующих цехах;
  • необходимость обеспечивать в более короткие сроки начало работ по монтажу оборудования после окончания бетонных работ.

Главной особенностью опалубочных работ в условиях реконструкции является преимущественное использование заранее подготовленных элементов (для уменьшения затрат труда на площадках их обычно не изготавливают на месте).

Решения по конструкциям опалубок принимают с учетом: размеров и конфигурации бетонируемой или усиливаемой конструкции; технико-экономических показателей изготовления и эксплуатации различных типов опалубки; наличия материалов в строительной организации.

Эффективные виды опалубки для стесненных условий. При реконструкции промышленных предприятий наибольшие объемы монолитного бетона и железобетона приходятся на конструкции подземной части (до 80 % общего объема).

Многообразие видов и типоразмеров данных конструкций определяет возможности применения разнообразных видов опалубки, выбор которых имеет большое значение, так как трудоемкость опалубочных работ в комплексе работ по устройству монолитных конструкций составляет до 60 %, а стоимость — до 40 %.

В условиях стесненности и сжатых сроков производства работ предпочтение следует отдавать конструкциям опалубки, использование которых обеспечивает минимум трудозатрат: унифицированным инвентарным мелкощитовым для возведения конструкций неповторяющихся типоразмеров; крупнощитовым для возведения монолитных конструкций с большой поверхностью; блок-формам при возведении замкнутых конструкций небольшого объема; горизонтально перемещаемым для бетонирования протяженных конструкций и несъемным для возведения конструкций сложных очертаний и всех видов монолитных конструкций, возводимых в наиболее стесненных условиях. Выбор материала опалубки должен производиться в зависимости от требуемой оборачиваемости и условий применения.

Унифицированная мелкощитовая опалубка имеет конструкцию, содержащую ограниченное количество элементов и их типоразмеров. Это позволяет собирать опалубочные формы практически для всех видов монолитных конструкций, наиболее эффективно использовать ее при большой их разнотипности.

В настоящее время строительными организациями при реконструкции и в новом строительстве успешно используются унифицированные мелкощитовые опалубки конструкции ЦНИИОМТП, а также модернизированные на их основе («Монолит-76», «Монолит-77», «Монолит-80», «Тяж-строй-78», «Главзапстрой»).

Эффективность их применения обеспечивается также индустриальностью изготовления, высокой нормативной оборачиваемостью, применением рациональных видов крепления.

Конструкция унифицированной опалубки позволяет собирать элементы в укрупненные щиты и блоки, применение которых обеспечивает механизацию устройства опалубки с использованием кранов и позволяет снизить тем самым трудоемкость работ при возведении конструкций с большой поверхностью.

Трудоемкость устройства опалубочных форм с использованием предварительно укрупненных щитов уже при их двукратной оборачиваемости меньше по сравнению с установкой мелкощитовой опалубки из отдельных элементов.

Так, например, для опалубки с удельной массой 100 кг/м2 высота возводимых конструкций должна быть более 2,8 м, а площадь укрупненной панели— 15,0—5,6 м2; для опалубки с удельной массой 50 кг/см2 высота возводимых конструкций — не менее 3,0 м и площадь укрупненной панели— 18,0—9,0 м2.

При увеличении оборачиваемости укрупненных панелей трудоемкость опалубочных работ резко снижается: при четырехкратной оборачиваемости — в среднем на 23 %, а при восьмикратной — на 35 % по сравнению с двукратной оборачиваемостью.

Для индивидуально изготавливаемой мелкощитовой опалубки рациональны следующие размеры щитов, мм: длина
1200, 1500, 1800; ширина 300 и 600.

При бетонировании ступенчатых фундаментов и в других случаях, для исключения применения доборов опалубки для возведения монолитных конструкций с модулем 100 мм, возможно применение щитов, имеющих ширину 400 и 500 мм. Оптимальная площадь отдельных щитов мелкощитовой опалубки 0,5… …

0,7 м2 при массе единичных элементов, кг: щитов 25±5, схваток 35+5. При сборке опалубочных форм наименее трудоемкие конструкции с клиновыми креплениями.

Минимальная трудоемкость опалубочных работ обеспечивается применением крупноэлементных видов опалубки (крупнощитовой и блок-форм), монтаж и демонтаж которых выполняются механизировано с использованием грузоподъемных средств.

Блок-формы применяются для возведения серии однотипных конструкций, в основном для возведения столбчатых фундаментов под каркас здания и одиночные стойки или колонны. По конструктивным особенностям различают блок-формы индивидуальные неразъемные (жесткие) и разъемные (шарнирно-панельные, шарнирно-блочные, из двух объемных элементов — «скорлупа»), а также переналаживаемые.

Жесткие блок-формы выполняются с конусностью 1/10 высоты. Для отрыва жестких блок-форм от бетона применяются приспособления типа домкратов. Наиболее эффективны они при возведении однотипных монолитных конструкций высотой до 2 м, объемом 4—8 м3 и количестве не менее 30.

В шарнирно-панельной блочной опалубке щиты крепятся к жесткому каркасу при помощи шарниров. Проектное положение щитов фиксируют запорными устройствами. Перед демонтажем поверхности опалубки отделяются от бетона. Для бетонирования однотипных конструкций применение шарнирно-панельной опалубки является целесообразным при их количестве более 30 и при высоте до 4 м, объемом до 12 м3.

Опалубка шарнирно-блочного типа представляет собой два жестких опалубочных элемента, образующих вместе форму бетонируемой конструкции и соединяемых поверху при помощи шарнирного устройства, которое обеспечивает автоматическую распалубку.

Отличительной особенностью конструкции разъемной опалубки из двух объемных элементов («скорлупа») является возможность демонтажа ее двумя абсолютно жесткими объемными элементами, которые в совокупности образуют

форму бетонируемой конструкции. Благодаря этому обеспечивается более легкий отрыв поверхности опалубки от бетона.

Для возведения разнотипных столбчатых фундаментов при количестве однотипных менее 30 целесообразно применять переналаживаемые блок-формы.

Конструкции переналаживаемой блок-формы для возведения фундаментов под колонны серии 1—412 разработаны ЦНИИОМТП. Блок-формы выполнены из набора унифицированных крупноразмерных элементов, монтируемых и соединяемых в различных сочетаниях.

Для возведения горизонтальных протяженных конструкций высотой до 6 м применяются горизонтально-перемещаемые опалубки (катучая, горизонтально-скользящая, гусеничного типа).

Минимальная непрерывная протяженность для эффективного использования опалубки при высоте возводимых конструкций до б м составляет не менее 40 м, при высоте 2 м — не менее 80 м.

Минимальная протяженность, конструкций, бетонируемых в горизонтально-перемещаемой опалубке в течение года, не менее 300 м.

Для возведения гладких бетонных и железобетонных стен большой протяженности донецким ПромстройНИИ-проектом созданы конструкции самоходных устройств, позволяющих полностью механизировать процессы опалубочных работ: для возведения стен высотой до 3,7 м — горизонтально-скользящая опалубка, для стен высотой до 6 м — самоходный бетонирующий агрегат и для стен высотой до 14 м — формирующее устройство (табл. 8.1).

Самоходные устройства имеют жесткую пространственную конструкцию, содержащую следующие основные узлы: две тележки; четыре колонны, жестко скрепленные с тележками; балки, связывающие колонны поверху; два щита опалубки; привод. Формирующее устройство содержит грузоподъемную таль.

Конструкция самоходных устройств позволяет производить продольное скольжение опалубочных щитов вдоль оси бетонируемого сооружения, поднимать их в вертикальном направлении для поярусного бетонирования, а также опускать щиты в исходное положение.

Бетонирующий агрегат и формирующее устройство обеспечивают отрыв щитов опалубки от бетона с последующей установкой опалубки в проектное положение при различной толщине возводимых стен.

Грузоподъемные механизмы, установленные на формирующем устройстве, применяют для подъема бетона 6 бадьях на необходимую высоту бетонирования, подвешивания кассеты вибраторов для уплотнения бетона, а также для монтажа арматурных каркасов.

При возведении монолитных конструкций в стесненных условиях, где значительно затруднен демонтаж опалубки, строительными организациями накоплен положительный опыт использования несъемной опалубки, остающейся в теле сооружения.

Читайте также:  Приготовление бетонной смеси: особенности асфальтобетонных составов

Применение несъемной опалубки позволяет экономить материалы, существенно сократить трудоемкость и сроки производства работ за счет исключения распалубливания конструкций и дополнительных работ после него (затирка поверхности бетона, срезка и удаление опалубочных креплений, заделка оставшихся отверстий от элементов крепления, различных пустот и т. п.).

В качестве несъемной опалубки используют железобетонные плиты толщиной 80—100 мм, армоцементные плиты толщиной 25—35 мм, стеклоцементные плиты толщиной 10—18 мм, фибробетонные плиты толщиной 20—30 мм, унифицированные дырчатые бетонные блоки, асбестоце-ментные плиты и трубы, металлические листы, а также тканую металлическую сетку. При применении мелкощитовой несъемной опалубки оптимальная площадь щитов из асбестоцемента 0,5—0,6 м2, а щитов из стеклоцемента — 0,8—0,9 м2. Для снижения трудоемкости опалубочных работ несъемную мелкощитовую армоцементную опалубку целесообразно предварительно укрупнять при одноярусном возведении малоармированных конструкций высотой 2,1—2,4 м при удельной массе опалубки 150 кг/м2, площади укрупненной панели 12—5 м2; для конструкций высотой 2,5—3,6 м при удельной массе опалубки 100 кг/м2, площади укрупненной панели 15—7 м2.

При сжатых сроках производства работ и невозможности или нецелесообразности изготовления отдельных видов несъемной опалубки (например, при небольших объемах применения, отсутствии полигона) для устройства монолитных конструкций в качестве несъемной опалубки применяют типовые сборные железобетонные конструкции: плиты, фундаментные блоки, лотки, тюбинги и т. д. При необходимости выполнения работ на месте возведения монолитных конструкций особенно эффективно устройство монолитных конструкций с использованием армоопалубочных блоков из несъемной опалубки, собираемых вне площадки строительства на полигонах или в цехах укрупнительной сборки.

Для интенсификации твердения бетона и при работах в зимнее время применяется термоактивная опалубка с наружными электродами и нагревательными элементами.

Наружные электроды выполняют с наружной стороны фанерной опалубки в виде нашивных металлических пластин или путем металлизационного покрытия.

Применение металлизационных электродов уменьшает трудоемкость и стоимость работ по сравнению с нашивными.

В качестве нагревательных элементов целесообразно применение греющих проводов ПОСХВ, ПОСХВТ, нагревательных кабелей типа КННС, трубчатых нагревателей, ТЭНов и углеграфитовых нагревателей.

Греющие провода используют при невысокой температуре изотермической выдержки бетона (40—50 °С). Кабель типа КННС применяют в многооборотных инвентарных опалубках при высоких температурах прогрева, а ТЭНы — в конструкциях крупногабаритных опалубок.

Углеграфитовые нагреватели для оснащения термоактивной опалубки разработаны НИИСП Госстроя УССР совместно с АН УССР на базе углеграфитовых тканей УТТ-2. Модульные нагреватели выполняются эластичными, гибкими и жесткими. Температура нагрева 180 °С. Их сравнительно высокая стоимость компенсируется многократной оборачиваемостью и долговечностью.

Рекомендуемые страницы:

Воспользуйтесь поиском по сайту:

Источник: https://megalektsii.ru/s46741t6.html

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

30756

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

Доклад

Архитектура, проектирование и строительство

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 1528гр.

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…

Русский

2013-08-24

17.93 KB

14 чел.

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

Классификация методов зимнего бетонирования:

  1. Прогревные – основаны на введение тепла в бетон в процессе его твердения: электропрогрев (электрод, греющий провод, индукция, термоактивная опалубка), воздухопрогрев (инфракрасный, тепляки), паропрогрев.
  2. Беспрогревные – 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 Rкр>= 50% Rрасч.

, для тонкостенных Rкр>= 70% Rрасч.

Для конструкций, поддвергающихся многократному замораживанию и оттаиванию или воздействию воды, а также для всех конструкций со специальными требованиями по морозостойкости и водонепроницаемости Rкритическая = 100% Rпроектной

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

Термос – основан на использовании тепла, введённого в бетон до укладки его в опалубочную форму – 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 – 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 – 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.

Источник: http://5fan.ru/wievjob.php?id=30756

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Cтраница 2

Для конструкций смодулем поверхности Жп 3 продолжительность остывания бетона до 0 при температуре наружного воздуха не выше — 3 ориентировочно устанавливается по формуле проф.  [16]

При бетонировании конструкций смодулем поверхности более 10 — 15 метод термоса непригоден, следует применять искусственный прогрев бетона электрическим током или паром.  [17]

При объединении нескольких МП винтегральный модуль поверхностей за базовый будут принимать тот, к которому присоединяют другие.  [18]

Следует отметить, что частомодули поверхностей класса МПБ оказываются неполными.  [19]

Далее оценивают возможность обработки всехмодулей поверхностей относительно выбранного в качестве технологической базы.

Если окажутся модули, которые не могут быть обработаны, например невозможен доступ к ним, или высокие требования к точности, или другие причины, то для них по той же методике выбирают в качестве технологических баз другой модуль поверхностей.

Так продолжается до тех пор, пока не будут определены все комплекты технологических баз, обеспечивающие обработку всех модулей поверхностей.  [20]

В качестве такого элемента был предложенмодуль поверхностей, положенный в основу модульной технологии.  [21]

Большое значение имеет геометрия, прежде всегомодуль поверхности цементного тела.  [22]

Скорость подъема температуры в бетонных конструкциях смодулем поверхности менее 6 и три большой их протяженности не должна превышать 5 в 1 час, а в железобетонных конструкциях с модулем поверхности более 6 — 8 в 1 час.

Для тонких конструкций, сильно армированных, небольшой протяженности ( 6 — 8 м) допускается увеличение скорости повышения температуры до 15 в 1 час. Скорость остывания бетона по окончании прогрева не должна превышать 8 в 1 час.

 [23]

Геометрические размеры цементного камня, прежде всего егомодуль поверхности ( отношение поверхности тела к его объему), имеют большое значение.  [24]

Следовательно, чем массивнее фундамент, тем меньшемодуль поверхности, тем меньше охлаждается бетон и благоприятнее условия для его твердения.  [25]

Для электропрогрева бетона в средних зимних условиях и при средних величинахмодуля поверхности конструкций на строительной площадке требуется 130 — 150 квт-ч на 1 м3 прогреваемых конструкций.  [26]

Выбор способа выдерживания бетона зависит: от массивности конструкции, определяемоймодулем поверхности Мп ( отношение охлаждаемой поверхности конструкции в мг к объему конструкции в ж3); от температуры наружного воздуха; сроков работ; вида цемента и утеплителей; наличия электроэнергии, пара и от других возможностей строительства.  [27]

Естественно, что чем больше отношение поверхности изделий к их объему (модуль поверхности), тем скорее происходит сушка; поэтому быстрее сушатся тонкие плоские изделия или изделия с пустотами. Чем больше открытых пор в материале, тем легче движение влаги к поверхности материала и тем скорее протекает процесс сушки.  [28]

Исходными данными для выявления возможности применения метода термоса являются: а)модуль поверхности элемента; б) температура наружного воздуха и сила ветра; в) качество применяемого цемента; г) требуемая к моменту остывания прочность бетона.

При наличии этих данных применение метода термоса в каждом отдельном случае зависит от возможности целесообразного сочетания расхода цемента, температуры подогрева воды и заполнителей, вида и продолжительности транспорта, числа перегрузок.

 [29]

Построение модульного ТП изготовления любой детали представляет собой компоновку типовых ТП изготовлениямодулей поверхностей. Каждый блок процессов обеспечен соответствующим типовым оборудованием, инструментальной и контрольно-измерительной оснасткой.

Модульный процесс объединяет в себе преимущества единичного процесса ( учитывает особенности конкретной детали), типового процесса ( сохраняет идею типизации на уровне восстановления модуля поверхностей), группового процесса ( объединяет разные детали в группы даже в единичном производстве) и придает процессу гибкость.  [30]

Страницы:      1    2    3    4

Источник: http://www.ngpedia.ru/id160815p2.html

Ссылка на основную публикацию