материалы ТВЗ папка ДИПЛОМ-2014 / зим бед / УП Зимнее-бетонирование-2011

5. Методическиеуказанияпопроектированиютехнологиибетонныхработ

си регламентируются нормами (СНиП 3.03.01–87 и 82-02–95). Опалубка принимается условно, затем расчетом подтверждаются ее вид, материал и утеплитель.

Для транспортирования бетонной смеси в зависимости от осадки конуса, сроков схватывания, дальности перевозки, состояния дорог, а также факторов окружающей среды могут применяться автобетоносмесители, автобетоновозы, автосамосвалы. Типы и характеристики автотранспорта приведены в табл. 26–29.

При выборе автотранспортных средств для перевозки бетонной смеси необходимо учитывать расстояние (или время) транспортирования, класс дороги, погодные условия, подвижность и т. д. Предельно допустимое расстояние перевозки бетонной смеси, изменение температуры при транспортировании, скорость пробега машин, пооперационные затраты на приготовление, также календарный план доставки бетонной смеси приведены в табл. 30–36.

Укладка бетонной смеси (см. подразд. 1.7) состоит из следующих операций: подача бетонной смеси к месту укладки, выгрузка, распределение и ее разравнивание, и уплотнение (см. табл. 37–41 и прил. 2). Тип крана принимается по прил. 2.

Условия строительства характеризуются наличием электроэнергии, числом смен по заданию, продолжительностью зимнего периода, коэффициентом использования оборудования.

Требуемая прочность бетона до замораживания должна быть не менее 50 % от марочной.

5.2. Выбор основных методов зимнего бетонирования

Выбор основных методов производства бетонных работ в зимних условиях зависит от назначения конструкции, массивности, потока бетона, вида опалубки, способа укладки, наличия утеплителя, времени набора прочности, температуры окру-

281

Технология бетонных работ в зимних условиях

жающей среды, скорости ветра, возможности применения химдобавок и т. д. При выборе метода нельзя пренебрегать и такими показателями, как трудозатраты и себестоимость на 1 м3, а также сроки производства работ и приведенные затраты. В табл. 42, 52, 53 дана область применения методов зимнего бетонирования.

Поток бетона на строительную площадку определяется по следующей формуле:

где Пб – сменный поток бетона, м3/смену; 480 – количество минут в смене; Vб – емкость бункера (см. прил. 2), м3; Квр – коэффициент использования механизма во времени, равный 0,8; Тук – продолжительность укладки бетона, мин; Kз.у – поправочный коэффициент на работы, выполняемые в зимнее время

(см. табл. 90).

Модуль поверхности конструкции определяется так:

Mп VSocт .

к

Выбор того или иного метода зимнего бетонирования обусловливается рядом факторов:

1)«термос» – массивностью конструкции, низкой температурой воздуха, упрощенной технологией работ, а также наличием достаточного времени для набора прочности;

2)электропрогрев – геометрическими размерами, необходимостью интенсивного набора прочности;

3)бетонирование с химдобавками – отсутствием энергии,

достаточным временем для набора прочности, скоростью ветра (рис. 51), небольшой отрицательной температурой воздуха;

4)электроразогрев – сокращением режима тепловой обработки, низкой себестоимостью производства бетонных работ,

возможностью использования металлической опалубки.

282

5. Методическиеуказанияпопроектированиютехнологиибетонныхработ

Коэффициент конвективной теплоотдачи Вт/(м2· С)

Скорость ветра, м/с

Рис. 51. Зависимость коэффициента конвективной теплоотдачи от скорости ветра

Окончательный выбор метода производства бетонных работ в зимнее время должен быть подкреплен экономическими показателями.

5.3. Объем работ и калькуляция трудовых затрат

Объемы работ подсчитываются по рабочим чертежам бетонных изделий или конструкций или по чертежу, приложен-

283

Технология бетонных работ в зимних условиях

ному к заданию, а калькуляцию трудовых затрат составляют по ЕНиР Е4-1. Результаты подсчета объемов бетонных работ заносятся в табл. 91. При зимнем бетонировании особое внимание уделяется утеплению опалубки.

Вид опалубки и ее теплофизические характеристики принимаются по табл. 46. Проектируется схема установки опалубки с указанием типа щитов и способов их крепления.

Калькуляция трудовых затрат составляется только на основании вида работ (разгрузка материалов, установка и армирование опалубки, бетонирование, уход за бетоном и т. д.) В табл. 92 дана форма составления калькуляции. Районные и поправочные коэффициенты на зимние работы учитываются в итоге калькуляции.

284

5. Методическиеуказанияпопроектированиютехнологиибетонныхработ

5.4. Расчет времени остывания и набора прочности бетона

Время остывания на морозе бетона, уложенного в опалубку, может быть рассчитано по уравнению теплового баланса. Однако это уравнение за последние годы претерпело ряд уточнений. Так, коэффициент продуваемости опущен (как не имеющий смысла), теплообмен с внешней средой рассматривается с учетом скорости движения воздуха (конвективно), а также лучеиспускания. Итак, время остывания изделий и конструкций на морозе определяется по формуле

где τ – продолжительность остывания бетона, ч; Сб – удельная теплоемкость бетона; γб – объемная масса бетона, кг/м3; tб.н – начальная температура бетонной смеси, °С; tб.к – конечная температура бетона, до которой осуществляется расчет продолжительности остывания, °С; Э – тепловыделение 1 кг цемента за время остывания бетона (табл. 93); Ц – расход цемента на 1 м3 бетона, кг; Кт – коэффициент теплопередачи опалубки; Мп – модуль поверхности остываемой конструкции, м–1; tб.ср – среднее значение температуры бетона за время остывания, °С; t н.в– температура наружного воздуха, °С.

Таблица 93

Тепловыделение цементов различных видов и марок в зависимости от температуры и времени твердения

285

Технология бетонных работ в зимних условиях

Окончание табл. 93

1 м3 бетона, температуру наружного воздуха, скорость ветра, начальную температуру бетона, конструкцию опалубки.

Последовательность расчета

1. Определяют объем бетона в конструкции

Vh B L .

2.Рассчитывают поверхность охлаждения конструкции

F 2 h B1 B1 L h L ,

где h , В и L – соответственно толщина, высота и длина бетонируемой конструкции, м.

286

5.Методическиеуказанияпопроектированиютехнологиибетонныхработ

3.Модуль поверхности конструкции будет:

t0 – температура приготовления смеси, °С; tв – температура наружного воздуха, °С; 0,001 – коэффициент, учитывающий снижение температуры за одну минуту при транспортировании смеси высотой 0,5–1 м, °С/мин; Ттр – время транспортирования смеси; hтр – высота транспортируемой смеси; 0,05 – коэффициент, учитывающий снижение температуры смеси при перегрузке 1 м3 бетона; nпер – количество перегрузок смеси; Vтр – объем транспортируемой смеси, м3.

5. Определяют начальную температуру бетона после ук-

где С1 – удельная теплоемкость арматуры; P1 – расход армату-

ры, кг/м3; tб.н = tб.в – tтр – температура бетонной смеси перед началом укладки, °С; tб.в – температура бетонной смеси при выхо-

де из бетономешалки, °С;

6. Определяют среднюю температуру бетона tб.ср, при которой можно обеспечить требуемую величину прочности за заданное время:

7. Определяют коэффициент теплопередачи опалубки по формуле

287

Технология бетонных работ в зимних условиях

(по табл. 45 назначают конструкцию опалубки).

8. Определяют величину теплового потока, проходящего через опалубку

где α – коэффициент теплоотдачи, Вт/м2 С (см. рис. 51).

9. Рассчитывают коэффициент теплоотдачи излучением по формуле

где µ – коэффициент излучения материала опалубки, Вт/(м2 °С) (табл. 94); toп – температура на наружной поверхности опалубки,

С (практически она близка к температуре наружного воздуха).

Таблица 95

Значения коэффициентов излучения материалов, наиболее часто применяемых в строительстве

10. Для выбранного типа опалубки определяют температуру на ее наружной поверхности по формуле

288

5. Методическиеуказанияпопроектированиютехнологиибетонныхработ

Это значение должно удовлетворять условию

Если расхождение между заданной и расчетной температурами на наружной поверхности опалубки будет превышать ±5 %, то расчет нужно уточнить, задаваясь другими параметрами температуры.

i 1

где Ci , Fi , i , i – соответственно удельная теплоемкость, площадь, толщина и объемная масса материала опалубки, tопр – температура (средняя) нагрева опалубки.

13. Рассчитывают температуру бетона к началу остывания конструкции с учетом потерь тепла, расходуемого на нагрев арматуры и опалубки

14. Уточняют коэффициент теплопередачи опалубки с учетом tб.н

289

Технология бетонных работ в зимних условиях

Если коэффициент теплопередачи не соответствует принятой опалубке (см. табл. 45), то необходимо уточнить расчет

идобавить утеплитель.

15.Определяют теплопроводность материала с учетом изменения температуры опалубки. Расчет производится по формуле О.Е. Власова:

где λ0 – коэффициент теплопроводности материалов опалубки при 0 °С, который принимается по справочным данным или определяется опытным путем, Вт/(м °С) (табл. 95).

290