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

1. Основы теории зимнего бетонирования

Примечание. Отношение контракционной пористости к капиллярной должно быть не менее 0,25.

Таблица 21

Расход цемента в зависимости от условий работы конструкций

51

Технология бетонных работ в зимних условиях

Окончание табл. 21

В табл. 22 дана зависимость расхода воды от подвижности смеси, вида и крупности заполнителя.

Таблица 22

Расход воды в зависимости от подвижности смеси, вида и крупности заполнителя

52

1. Основы теории зимнего бетонирования

Примечания: 1. Расход воды приведен для смеси на портландцементе с НГЦТ =

=26–28 % и на песке с Mпкр 2;

2.При изменении нормальной густоты цементного теста на каждый процент

в меньшую сторону расход воды уменьшается на 3–5 л, в большую сторону – увеличивается на 3–5 л/м3;

3.При изменении модуля крупности песка на каждые 0,5 в меньшую сторону расход воды увеличивается на 3–5 л, в большую сторону – уменьшается на

3–5 л.

1.4.2. Расчетно-экспериментальный способ определения состава тяжелого бетона

Расчет бетона происходит в следующем порядке.

1. Определяется В/Ц на основании предварительных экспериментов или ориентировочно по формулам:

где А и A1 – значения коэффициентов, значения которых приведены в табл. 23.

53

Технология бетонных работ в зимних условиях

2. Определяется расход воды по требуемой подвижности бетонной смеси на основании результатов предварительных испытаний (см. табл. 22 и рис. 5). Графики на рис. 5 получены для бетона на гравии, песке средней крупности с водопотребностью 7 % и расходе портландцемента до 400 кг на 1 м3 бетона. Если используется песок с водопотребностью менее 7 %, расход воды необходимо уменьшать на 5 л на каждый процент уменьшения водопотребности.

Методика определения водопотребности песка и крупного заполнителя приведена в прил. 1 данного пособия.

3. Определяется расход цемента по формуле

Если расход цемента на 1 м3 бетона окажется ниже допустимого (см. табл. 21), то необходимо увеличить его до требуемой нормы или ввести тонкомолотую добавку. Добавка вводится в тех случаях, когда активность слишком высока для бетона данной марки.

4. Устанавливается коэффициент раздвижки α, а для пластичных бетонных смесей по табл. 24.

Для жестких бетонных смесей при расходе цемента менее 400 кг/м3 коэффициент α принимаем равным 1,05–1,15 (в среднем 1,1). Значения α меньше 1,05 принимают в случае использования мелких песков. Для жирных составов жестких смесей с расходом цемента более 400 кг/м3 коэффициент α берут не менее 1,1.

54

1. Основы теории зимнего бетонирования

a)а

Рис. 5. Водопотребность бетонной смеси, приготовленной на гравии крупностью:

а – пластичные смеси; б – жесткие смеси; 1 – 80 мм; 2 – 40 мм;

3 – 20 мм и 4 – 10 мм;

I – определение жесткости по ГОСТ 10181−2000; II – по техническому вискозиметру; III – по упрощенному способу

55

Технология бетонных работ в зимних условиях

Таблица 24

Значение коэффициента α

Примечания: 1. При других значениях Ц и В/Ц коэффициент α находится интерполяцией;

2. При использовании мелкого песка с водопотребностью более 7 % α уменьшают на 0,03 на каждый процент увеличения водопотребности песка. Если применить крупный песок с водопотребностью менее 7 %, α увеличивают на 0,03 на каждый процент уменьшения водопотребности песка.

5. Определяем расход щебня (или гравия) по формуле

где α – коэффициент раздвижки; Vпус.щ – пустотность щебня в стандартно-насыпном состоянии; νнac.щ – насыпная объемная

масса щебня, л/м3; щ – плотность щебня, кг/л. 6. Определяем расход песка по формуле

где Ц – расход цемента, кг/м3; vц – плотность цемента, кг/л; В – расход воды, л/м3; Щ – расход щебня, кг/м3; щ – плотность

щебня, кг/л; п – плотность песка, кг/л.

Задача. Требуется подобрать состав бетона класса В22,5 с подвижностью бетонной смеси 5–6 см.

56

1. Основы теории зимнего бетонирования

Материалы: портландцемент (активность 380 кгс/см2; плотность 3,1 кг/л, песок средней крупности с водопотребностью 7 % и плотностью 2,55 кг/л); гранитный щебень (предельная крупность 40 мм, плотность 2,65 кг/л, объемная насыпная масса 1,5 кг/л, пустотность 0,45). Среднее значение коэффициента А = 0,6 (рядовые заполнители удовлетворяют установленным стандартам).

Решение:

1. Находим В/Ц

По графикам (см. рис. 5, а) ориентировочный расход воды составляет 172 кг/м3.

2.Определяем расход цемента

Ц= 172 : 0,55 = 314 кг/м3, = 1,37 (см. табл. 24).

3.Подсчитываем расход щебня

Расчетная объемная масса бетонной смеси составляет:

νб.с= 314 + 172 + 1268 + 633 = 2386 кг/м3.

Экспериментальную проверку бетона производят в следующем порядке:

1) готовят пробный замес бетонной смеси и определяют ОК и Ж (по ГОСТ 27006–86). Если эти показатели отвечают заданным, то изготавливают контрольные образцы, определяют массу уложенного и уплотненного бетона, а затем образцы испытывают в заданные сроки;

57

Технология бетонных работ в зимних условиях

2) при испытании готовят не менее 3 образцов, которые должны быть изготовлены в соответствии с требованиями ГОСТ 28570−90.

Образцы в течение 1 суток хранят в формах в помещении при температуре от 16 до 20 °С, затем освобождают от форм, маркируют и до момента испытания хранят во влажной среде в специальных камерах или в периодически увлажняемом песке. Перед испытанием образцы осматривают и тщательно измеряют (с точностью до 1 мм), затем взвешивают;

3) если прочность контрольных образцов отличается от проектной на 5–8 %, то следует внести корректировку в состав бетона. Методика корректирования дана в «Руководстве по подбору состава тяжелого бетона».

Ускоренный способ оценки качества цемента в бетоне и назначение состава, а также подбор состава бетона по таблицам, графикам и номограммам в учебном пособии не рассматриваются. Эти способы разработаны в вышеуказанном руководстве. Авторы считают, что расчетно-эксперимен- тальный способ определения состава тяжелого бетона наиболее приемлем в строительном производстве и отличается высокой точностью.

1.5. Приготовление бетонной смеси

Бетонная смесь может быть приготовлена на центральном бетонном заводе, в растворобетонном цехе завода, на приобъектных бетонных заводах, в автобетоносмесителях, загружаемых на центральных установках сухой бетонной смесью, а также на локальных узлах в построечных условиях.

В городах и населенных пунктах с развитой дорожной сетью целесообразно бетонную смесь готовить на центральных бетонных заводах. Механизация и автоматизация процесса позволяют организовать эффективный контроль качества выпускаемой продукции.

58

1. Основы теории зимнего бетонирования

Локальные заводы устраиваются в том случае, когда строительный объект отдален от центрального завода, отсутствуют необходимые дороги и предстоит выполнить большой объем бетонных работ (в том числе и непрерывное бетонирование сооружений).

При небольшом объеме бетонных работ на строительном объекте и удалении его от центрального бетонного завода на расстояние, превышающее допустимый технологический радиус, доставка и приготовление смеси автобетоносмесителем может быть экономически более выгодна, чем устройство локального узла.

Автобетоносмесители могут быть успешно применены при использовании бетонной смеси высокой подвижности.

Бетонные заводы снабжают смесью строительные объекты, расположенные на расстоянии, называемом радиусом действия завода. Это расстояние определяется следующим образом:

где R – максимально допустимый радиус действия завода; t1 – начало схватывания цемента, мин; t2 – время загрузки и выгрузки бетонной смеси из транспортных средств, мин; t3 – время транспортирования, мин; t4 – время укладки бетонной смеси в конструкцию, мин; V – скорость транспортирования, км/ч.

Процесс приготовления бетонной смеси включает в себя следующие операции: прием и складирование составляющих материалов (цемент и заполнители), дозирование и перемешивание их и выдача готовой бетонной смеси на транспортные средства. В данный технологический цикл включаются дополнительные операции при бетонировании конструкций в зимних условиях (подогрев заполнителей, воды, подготовка и дозирование противоморозных, пластифицирующих и порообразующих добавок).

Дозирование составляющих при приготовлении бетонной смеси производится по массе, исключение допускается при до-

59

Технология бетонных работ в зимних условиях

зировании воды. Работа автоматических дозаторов проверяется ежедневно, а метрологическая поверка производится не реже одного раза в месяц.

Точность дозирования определяет требуемую точность расчета состава бетона: расход цемента указывают с точностью до 5 кг, воды – до 2 л, песка и щебня – с точностью до 10 кг. При этом расход цемента округляют обычно в большую сторону, а воды – в меньшую.

Второй технологически важной операцией является перемешивание бетонной смеси. В процессе перемешивания материалы равномерно распределяются по всему объему зерна цемента и заполнителя, смачиваются водой, в результате получается однородная масса. В зависимости от вида, состава и назначения бетонной смеси используются разные способы перемешивания. Приготовление бетонной смеси может производиться в смесителях принудительного и гравитационного перемешивания. Бетоносмесители принудительного перемешивания применяются в том случае, если по технологии необходима жесткая смесь, смесь на пористых заполнителях или высокий расход цемента (более 350 кг/м3). В гравитационном бетоносмесителе можно приготавливать смесь с крупными заполнителями. Разновидностью принудительного перемешивания является виброперемешивание (механическое перемешивание совмещается с вибрацией).

Качество приготовления бетонной смеси во многом зависит от времени перемешивания (рис. 6). В смесителях цикличного действия время перемешивания отсчитывается от конца загрузки материалов до начала выгрузки в автотранспортное средство. Критерием качества рекомендуется считать величину коэффициента вариации прочности в серии контрольных образцов кубов, приготовленных из одного замеса.

Время перемешивания бетонной смеси берется за основу в том случае, когда коэффициент вариации прочности образцовблизнецов, приготовленных в лаборатории, не превышает 4–5 %.

60