Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Новосибирский государственный архитектурно-строительный университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

УП Зимнее-бетонирование-2011

.pdf

Скачиваний:

110

Добавлен:

14.03.2016

Размер:

6.88 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 4211 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>

1. Основы теории зимнего бетонирования

Шаг перестановки вибратора не должен превышать 1,5 радиуса его действия (рис. 14). Радиус действия вибратора зависит от многих факторов: параметров вибронаконечника (амплитуда и частота колебания), подвижности бетонной смеси, степени армирования, формы конструкции и т. д.

Уплотнение бетонной смеси считается достаточным, когда прекращаются ее оседание и выделение больших пузырьков воздуха, а на поверхности появляется цементное молоко.

Поверхностные вибраторы рекомендуется применять при уплотнении бетонной смеси, укладываемой в дорожные и монолитные покрытия, перекрытия зданий и сооружений. Толщина изделий и конструкций, уплотняемых поверхностными вибраторами, не должна превышать 25 см, в противном случае необходимо сочетать применение глубинных и площадочных вибраторов. Скорость перемещения вибратора зависит от осадки конуса бетонной смеси, процента армирования, вида заполнителя и равняется ≈ 0,5–7 м/мин.

Виброуплотнение следует вести в два-три приема. Частота поверхностного вибрирования должна составлять 2800–6000 кол/мин, при этом амплитуда колебания должна составлять 0,2–0,6 мм.

Наружные навесные вибраторы эффективны при бетонировании тонкостенных конструкций (резервуаров, градирен, дымовых труб и т. д.). В густоармированных конструкциях рекомендуется применятьтакжеиглубинныевибраторывсочетанииснавесными.

Для обеспечения равномерного уплотнения бетонных изделий и конструкций расстояние между вибраторами необходимо выбирать так, чтобы оно не превышало величины

Lmax 4	E I	,	(19)
	2

где Е – модуль упругости материала опалубки, кгс/см2; I – момент инерции сечения элемента опалубки, см2; ρ – масса 1 м опалубки (формы); ω – частота вынужденных колебаний, с–1.

101

Технология бетонных работ в зимних условиях

Рис. 14. Работа с глубинным вибратором:

а – схема перестановки вибраторов с одной позиции на другую; б – принципиальная схема расстановки и перемещения бетонщиков с вибраторами при уплотнении бетонной смеси; R – радиус действия вибратора, значком «кружок» обозначены рабочие места; 1, 2 – очередность вибрирования

В расчете и конструировании опалубки должны быть учтены динамические нагрузки от изгибаемых колебаний, создаваемых наружными вибраторами.

102

2.ТЕХНОЛОГИЯ БЕТОНИРОВАНИЯ

СПРИМЕНЕНИЕМ МЕТОДА ТЕРМОСА

2.1. Основные положения

Производство бетонных изделий и конструкций методом термоса нашло широкое применение на стройках нашей страны в 1930-х годах.

Так, при строительстве Магнитогорского и Нижнетагильского металлургических комбинатов, канала Москва – Волга, завода в Краматорске, Цимлянского гидроузла, Днепростроя был применен метод термоса при зимнем бетонировании.

Этот метод наиболее эффективен при бетонировании изделий и конструкций большой массивности, при использовании быстротвердеющих портландцементов и эффективных теплоизоляционных материалов (особенно при умеренных морозах). Он успешно применяется и при бетонировании конструкций средней массивности. Степень массивности конструкции характеризуется модулем ее поверхности, представляющим собой отношение площади охлаждаемых поверхностей конструкции Fост к ее объему V:

M		F		м2	м 1.
	п	ост	,	м3
		V

Сущность этого метода				состоит в том, что бетонная

смесь изготавливается на подогретых заполнителях, затем транспортируется на строительную площадку, интенсивно укладывается в опалубку и утепляется. Бетон набирает заданную прочность во время остывания до 0 °С за счет начального теплосодержания и экзотермического тепловыделения цемента. Применяя этот метод, необходимо обеспечить условия сохранения положительной температуры в теле бетона (обычная бетонная смесь при укладке имеет начальную температуру не ниже +15 °С).

103

Технология бетонных работ в зимних условиях

2.2. Область применения

Метод термоса следует применять при производстве бетонных работ в зимних условиях со среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +5 °С, а минимальной – ниже 0 °С. Бетонные работы необходимо производить только при наличии проектов производства работ.

Использование этого метода можно расширить за счет повышения начальной температуры, применения цементов с повышенным тепловыделением и быстротвердеющих химических добавок, поверхностно-активных веществ (ПАВ). Иногда целесообразно сочетать метод термоса с электрообогревом конструкции по ее периметру, тогда этот метод может применяться в конструкциях с модулем поверхности до 12. В табл. 42 приведен рекомендуемый вид конструкций, выдерживаемых методом термоса. За начальную температуру (tб.н) принимается температура бетона, уложенного в опалубку сразу после его уплотнения и укрытия. При составлении проекта производства работ на укладку бетона в зимних условиях необходимо знать расчетную месячную температуру наружного воздуха (tн.в) и скорость ветра. В табл. 43 приведены расчетные температуры наружного воздуха и скорость ветра в зимний период для некоторых районов территории России и стран СНГ по месяцам.

Если в табл. 42 отсутствуют необходимые данные, следует пользоваться формулой

tн.в tсрмес	tmax	,	(20)
	2

где tсрмес – среднемесячная температура наружного воздуха, °С;

tmax – максимальная амплитуда суточных колебаний для данного месяца, °С.

104

105

							Таблица 42
		Рекомендуемый вид конструкций, выдерживаемых методом термоса
					При укладке бетонной смеси
					При укладке бетонной смеси
						предварительно разогретой до tб.с = +70 °С
			с температурой до tб.с = +35 °С			предварительно разогретой до tб.с = +70 °С
Мп	tн.в, С	Конструкции	и tб.н = +25–30 С			при tб.н = +50 °С
			Метод выдер-		Марка	Метод выдержи-		Марка
			живания бето-	Цемент	Марка	Метод выдержи-	Цемент	Марка
			живания бето-	Цемент	цемента	вания бетона	Цемент	цемента
			на		цемента	вания бетона		цемента
			на
		Массивные фун-		ШПЦ,	300–400	«Термос» с уклад-	ШПЦ, пуц-	300–400
	До	даменты, гидро-		ШПЦ,		кой разогретой	цолановый порт-
	До	даменты, гидро-	«Термос»	портланд-		кой разогретой	цолановый порт-
	–20	технические со-		цемент	300	бетонной смеси в	ландцемент,	300
До		оружения		цемент		ядро конструкции	портландцемент
До		оружения				ядро конструкции	портландцемент
3	От		«Термос»	Портланд-				400–500
	От	То же	с добавками-	Портланд-	400	То же	ШПЦ, портланд-	400–500
	–21 до	То же	ускорителями	цемент,	500	То же	цемент	400
	–40		ускорителями	ШПЦ	500		цемент	400
	–40		твердения	ШПЦ
4–5		Фундаменты зда-	твердения
4–5		Фундаменты зда-
		ний, массивные
		фундаменты под		Портланд-
	До	оборудование,		Портланд-	400		ШПЦ, портланд-	400
	До	оборудование,	То же	цемент,	400	«Термос»	ШПЦ, портланд-	400
	–20	монолитные сте-	То же	цемент,	500	«Термос»	цемент	300
	–20	монолитные сте-		ШПЦ	500		цемент	300
		ны толщиной		ШПЦ
		40–50 см, балки
		высотой > 70 см	«Термос»			«Термос»		500
	От		«Термос»			«Термос»		500
	От		с противомо-	Портланд-	500–600	с добавками-
	–21 до	То же	с противомо-	Портланд-	500–600	с добавками-	Портландцемент
	–40		розными до-	цемент		ускорителями
	–40		бавками			твердения
			бавками			твердения

								105

термоса метода применением с бетонирования Технология .2

106

Окончание табл. 42

						При укладке бетонной смеси
Мп	tн.в, С	Конструкции	с температурой до tб.с = +35 °С				предварительно разогретой до tб.с = +70 °С
Мп	tн.в, С	Конструкции	и tб.н = +25–30		С		при tб.н = +50 °С
			Методвыдер-	Цемент		Марка це-	Метод выдержи-	Цемент	Марка
			живаниябетона	Цемент		мента	вания бетона	Цемент	цемента

		Фундаменты под	«Термос» с
		колонны иобору-	добавками-
		дование. Колонны	ускорителями	Порт-			«Термос» сдобав-
	До	сечением50–70 см	ускорителями	Порт-		500–600	«Термос» сдобав-	ШПЦ,	400–500
	До	сечением50–70 см	твердения или	ландце-		500–600	ками-ускорителями	ШПЦ,	400–500
6–	–20	ибалкивысотой	противомороз-	мент			твердения	портландцемент
6–		50–70 см, стены	противомороз-	мент			твердения
8		иплитытолщиной	ными добав-
8		иплитытолщиной	ками
		25–30 см	ками
		25–30 см
	От		Тожеилив				«Термос» сдобав-
	От		сочетаниис				ками-ускорителями		500–600
	–21 до	То же	сочетаниис	То же		600	ками-ускорителями	Портландцемент	500–600
	–40		предваритель-				тверденияинитри-
	–40		нымразогревом				томнатрия
			нымразогревом				томнатрия

8–		Рамныеконструк-
12		ции, колоннысече-
		нием30–40 см,	«Термос»	Порт-			«Термос» сдобав-
	До	плитыистенытол-	в сочетании	Порт-		500–600	ками-ускорителями		500–600
	–20	щиной20–25 см,	с греющей	ландце-		500–600	тверденияинитри-	Портландцемент	500–600
		балки сечением	опалубкой	мент			томнатрия
		балки сечением	опалубкой				томнатрия
		30–40 см, покры-
		тие дорог

	От	–	Не рекоменду-	–		–	«Термос» в соче-		500–600
	–20 до	–	Не рекоменду-	–		–	тании с греющей	То же	500–600
	–40		ется				опалубкой
	–40						опалубкой

106

условиях зимних в работ бетонных Технология

107

Расчетная tн.в и скорость ветра в зимний период

Таблица 43

для различных пунктов территории России и стран СНГ

Пункт

Месяц

Скорость

ветра, м/с

XII

III

Абакан

–

–11,2

–21,2

–32,6

–36,2

–32,1

–27,9

–12,6

–

6,5

Актюбинск (Респуб-

–

–17,5

–24,9

–25,6

–27,3

–19,6

–6,8

–

7,4

лика Казахстан)

Алдан (Якутия)

–

–17,1

–29,8

–38,9

–39,2

–36,6

–26,6

–16,4

4,1

Архангельск

–

–6,7

–12,5

–20,8

–23,7

–22,8

–19,5

–10,6

–

7,4

Ашхабад

–

2,8

Барнаул

–

–9,9

–20,7

–28,5

–31,2

–29

–22,6

–12,2

–

5,9

Баку

–

8,4

Братск

–

–15

–24,7

–35,8

–38,2

–35,9

–23,4

–14

–

3,4

Брест

–

–5,8

–11,5

–12,5

–13

–8,9

–

5,2

Владивосток

–

–10,2

–20,3

–23,0

–18,4

–11,3

–

Воркута

–14

–27,2

–33,8

–33,9

–33,5

–31

–21,4

–12,6

10,1

Воронеж

–

–9,2

–17,4

–20,5

–19

–13,3

–

5,4

Верхоянск

–10,4

–27,8

–50,4

–58,3

–64,9

–51,6

–46,3

–30

–10,8

2,1

Гурьев (Республика

–

–3,1

–9,9

–16,3

–20,5

–21

–12,3

–

7,8

Казахстан)

Енисейск

–

–11,5

–26,4

–37,3

–34,7

–33.2

–26,4

–15,6

–

3,7

Калининград

–

–7,6

–14,8

–12,5

–10

–

4,5

Караганда

–9,8

–18,8

–28,8

–30,8

–28,6

–20,6

–8,7

–

7,7

Комсомольск-на-Амуре

–

–6,6

–20,2

–32,6

–35,4

–31,3

–21,9

–9,4

–

5,7

Котлас

–

–7,8

–15,8

–23,2

–26,9

–24.1

–20,7

–11,4

–

5,6

107

термоса метода применением с бетонирования Технология .2

108

Окончание табл. 43

Пункт

Месяц

Скорость

ветра, м/с

XII

III

Краснодар

–

–10,7

–14,4

–14,6

–

3,6

Красноярск

–

–9,5

–21,3

–28,6

–29,9

–33,1

–20,3

–9,9

–

6,2

Санкт-Петербург

–

–8,5

–14,9

– 17,9

–19,1

–13,5

–7,05

–

4,2

Магадан

–

–10,6

–21,7

–25,3

–30,9

–28,8

–24,2

–13,3

–5,5

6,6

Москва

–

–8

–19,1

–20,4

–19,1

–13,2

–4,5

–

4,9

Норильск

–

–14,7

–30,5

–34,1

–37,1

–36,9

–29,1

–22,4

–8,8

6,6

Новосибирск

–

8,9

–23,9

–29,8

–34,1

–29,1

–22,1

–10,7

–

5,7

Омск

–

–9,2

–22,5

–30

–32,2

–31,7

–22,9

–11,1

–

5,1

Павлодар

–

–7,6

–19,8

–27,7

–33,1

–32,6

–23,8

–9,4

–

6,7

Печера (Респ. Коми)

–

–9,7

–23,5

–31,6

–33,4

–31,5

–27,9

–17,3

5,5

Екатеринбург

–

–8,5

–17,1

–27,4

–16,3

–25,2

–19,3

–7,8

–

Сыктывкар

–

–8,1

–17,1

–25,8

–27,7

–26,5

–20,7

–12,2

–

5,5

Томск

–

–9,3

–23,7

–30,5

–33,4

–29,6

–23,5

–12,3

–

5,6

Таллин

–

–5,5

–11,9

–12,5

–16,5

–10,8

–6,1

–

7,7

Талды-Курган

–

–15,6

–20,6

–27,1

–24,9

–13,5

–

2,1

Тайшет (Иркут. обл.)

–

–15

–25,2

–32,8

–34,4

–32,5

–26,4

–13,9

–

6,4

Тбилиси

–

3,9

Тобольск

–

–8

–20,9

–28

–31,3

–28,9

–22,7

–9,7

–

6,3

Тура (Краснояр. край)

–7,5

–18,7

–38

–49,8

–50,5

–43,8

–35,6

–23,8

–10,3

2,7

Улан-Удэ

–

–11,4

–21,9

–31,7

–35,5

–32,4

–23,2

–11,1

–

6,1

Усть-Мая (Якутия)

–

–19,3

–40,7

–43,3

–52,3

–48,6

–36,7

–20,9

–

2,2

Астана

–

–9,1

–22

–28,3

–31,7

–28,5

–22,9

–10,6

–

7,7

Чарча (Читинская обл.)

–

–18

–35,2

–45,5

–48,5

–44,9

–35,6

–21,5

5,2

Чита

–

–13,7

–25,5

–37,4

–40,3

–37

–26,2

–14,5

–

3,9

Южно-Сахалинск

–

–12,5

–21,7

–26,6

–28,6

–19,7

–11,8

–

8,5

108

условиях зимних в работ бетонных Технология

2.Технология бетонирования с применением метода термоса

Впериод остывания изделий и конструкций в зимних условиях необходимо также знать величину коэффициента тепло-

обмена, который зависит от скорости ветра, перепада температур, конфигурации изделия, наличия оребрения на поверхности оснастки и ее теплофизических характеристик, а также угла набегающего от ветра потока.

В настоящее время зависимость коэффициента теплообмена от вышеперечисленных факторов окружающей среды изучена крайне слабо. Значения его в основном получены путем расчета остывания бетона на морозе.

В табл. 44 приведены значения коэффициента теплообмена металлической опалубки при диапазоне наружной температуры от +20 °С до –40 °С и скорости ветра от 1 до 15 м/с, полученные экспериментальным путем на аэродинамическом стенде. Методика эксперимента и обработка данных по определению коэффициента теплоотдачи приведены в работе А.И. Гныри «Внешний теплоимассообменпри бетонировании сэлектроразоревом смеси».

Таблица 44

Коэффициенты теплообмена

		Значение коэффициента теплообмена
Форма конструкции			при скорости ветра, м/с
	1	3	5	7	9	11	13	15
Прямоугольная
призма (угол атаки	5,4	10,31	14,07	17,3	20,08	22,28	24,71	27,19
ветра f = 45°)
Опалубка с гладкой
поверхностью (про-	6,56	15,81	23,79	31,13	38,07	44,7	51,1	57,28
тяженная)
Опалубка с оре-
бренной поверхно-
стью (ребра от по-	4,1	9,8	17,2	–	–	27,0	–	38,0
верхности опалубки	4,1	9,8	17,2	–	–	27,0	–	38,0
изолированы тепло-
вой защитой)

109

Технология бетонных работ в зимних условиях

Окончание табл. 44

		Значение коэффициента теплообмена
Форма конструкции			при скорости ветра, м/с
Форма конструкции
	1	3	5	7	9	11	13	15

αл любой конфигу-	2,38	2,38	2,38	2,38	2,38	2,38	2,38	2,38
рации опалубки	2,38	2,38	2,38	2,38	2,38	2,38	2,38	2,38
рации опалубки

αп = αл+αк оребрен-	6,48	12,18	19,58	–	–	29,38	–	40,38
ной опалубки	6,48	12,18	19,58	–	–	29,38	–	40,38
ной опалубки

То же гладкой опа-	8,94	18,19	26,17	33,51	40,45	47,08	53,48	59,66
лубки
То же прямоуголь-	7,78	12,69	16,45	19,68	22,46	24,66	27,09	29,57
ная призма	7,78	12,69	16,45	19,68	22,46	24,66	27,09	29,57
ная призма

Величина коэффициента теплопередачи Кт для конкретных конструкций опалубок в зависимости от скорости ветра приведена в табл. 45.

Коэффициент теплопередачи опалубки				Таблица 45
Коэффициент теплопередачи опалубки
	различной конструкции Кт
		Толщина	Коэффициент
Тип опалубки	Материал
			Скорость ветра, м/с
		слоя, мм	Скорость ветра, м/с
			0	5	15
I	Доска	25	2,44	5,2	5,98
II	Доска	40	2,03	3,6	3,94
	Доска	25
III	Толь	–	1,8	3	3,25
	Доска	25
	Доска	25
IV	Пенопласт	30	0,67	0,8	0,82
	Фанера	4

110

<<< < Предыдущая 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 / 4211 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 > Следующая >>>