Файл: дальневосточный государственный университет путей сообщения.docx

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ

УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

(ДВГУПС)
Кафедра «Строительство»

ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ

по дисциплине

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ МОНОЛИТНОГО И СБОРНО-МОНОЛИТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА

08.04.01.к18. ПЗ – СТР(М)152

Разработал
Руководитель доцент, к.э.н.		И.Ю. Полякова

Хабаровск 2022

СОДЕРЖАНИЕ

Лабораторные работы №1-2

При термосном выдерживании бетона студент должен решить 2 задачи:

задача №1 – требуется определить продолжительность, остывания фундамента (рис.1) и прочность бетона к моменту достижения им температуры +5 °С по исходным данным представленным в табл.2;

задача №2 – подобрать конструкцию опалубки для ж/б балки при заданных продолжительности остывания бетона (τ) и прочности бетона (R₂₈) к моменту остывания до температуры +5 °С (исходные данные представлены в табл.3).
Таблица 2 - Исходные данные для решения 1-ой задачи, методом термосного выдерживания бетона

№ варианта	Размеры фундамента, мм					Класс бетона		ПЦ мар ки		Ц, кг/м3		Р1, кг/м3		tнв, ℃		скорость ветра , м/с		tбн, ℃
	a	b	c	d	h
26	2900	2300	1900	600	5000		В25		400		280		90		-16		1		50

---

Железобетонный фундамент (рис. 1.1) из бетона марки 400 на портландцементе марки 400 с расходом цемента 280 кг/м³ и стали 90 кг/м³ бетонируют в зимнее время методом термоса.

Температура наружного воздуха во время твердения бетона –16 °С, скорость ветра 1м/с [11].

В момент укладки в опалубку бетонная смесь имеет температуру 50 С. Опалубка выполнена из доски толщиной 40 мм. Определить продолжительность, остывания конструкции и прочность бетона к моменту достижения им температуры +5 °С.


Рисунок 1.1- Габариты бетонируемого фундамента железобетонного
Для решения задачи выполняются расчеты в соответствии с вышеприведенным порядком.

Объем бетона в одном фундаменте, м³, составит:

V = 2,9*2,9*0,6+2,3*2,3*0,6+1,9*1,9*5=26,3 м³;

Поверхность охлаждения бетона, м², составит

F = 4*2,9*0,6+4*2,3*0,6+4*1,9*5,0+1,9*1,9=54,1 м²;

Модуль поверхности бетонируемого фундамента, м^-1, составит:

М_п= 54,1/26,3=2,1.

Начальное теплосодержание бетона, кДж:

Q₁ =1,05*2500*26,3*50=3451875.

Температура системы «бетон + арматура», °С:



Количество тепла Q₂, расходуемое на нагрев арматуры, кДж:

Q₂ = 0,48*90*26,3(48,9-(-16))=73736,8

Расчетная температура нагрева опалубки , °С:



Тепло Q₃, расходуемое на нагрев опалубки, кДж:

Q₃ =2,52*54,7*0,04*550(16,45-(-16))= 98406,8

Температура бетона к началу остывания конструкции t_бн, °С:



Средняя температура твердения бетона за время остывания конструкции до 5 °С t_ср.ост, °С:



Значение коэффициента теплопередачи опалубки К, Вт/(м²°С):



Продолжительность остывания конструкции без учета влияния экзотермии цемента, ч:

---

час

Величина тепловыделения 1 кг цемента за 175,1 ч при средней температуре твердения бетона t_{Б СР} = 25,53 °С (см. прил. 1):

Э = 330 кДж/кг.

Продолжительность остывания конструкции с учетом влияния экзотермии цемента _ост, ч, составит:

час

Прочность бетона, которую он наберет за 320,1 ч при средней температуре твердения бетона t_б.ср = 25,53° (см. прил. 4), составляет 86 % R_2S, что выше значения критической прочности. Следовательно, набор бетоном требуемой прочности и его сохранность будут обеспечены [11].

№2

Железобетонная балка размером 0,51,812,0 м из бетона марки В25 напортландцементе марки 400 с расходом цемента 280 кг/м³ и стали 230 кг/м³ бетонируется в зимнее время в условиях стройплощадки при температуре наружного воздуха –10 °С и скорости ветра 3 м/с. Температура бетонной смеси в момент укладки ее в опалубку составляет 50 °С. К моменту остывания балки до температуры +5 °С через трое суток прочность бетона должна составлять 70 % R₂₈. Требуется подобрать конструкцию опалубки для обеспечения требуемых условий.
Таблица 3 - Исходные данные для решения 2-ой задачи, методом термосного выдерживания бетона

№ варианта	Размер балки, м	Класс бетона	ПЦ мар ки	Ц, кг/м3	Р1, кг/м3	tнв, ℃	скорость ветра, м/с	tбн,℃	τ, сут.	% от R28
26	0,5*1,8*12	В25	400	280	230	-10	3	50	3	70

Для решения задачи нужно определить следующие величины:

1) объем бетона в балке, м³:

V = 0,5*1,8*12=10,8;

2) поверхность охлаждения бетонируемой балки, м²:

Р = 2*0,5*1,8 + 0,5*12*2 + 2*1,8*12,0 = 57;

3) модуль поверхности балки, м^-1

---

:

М_п = 57/10,8=5,3;

4) температуру бетона t' с учетом тепла, °С, израсходованного бетоном на нагрев арматуры:



5) среднюю температуру твердения бетона в процессе его остывания в течение трех суток (согласно прил. 4, табл. III, V, бетон марки 300 на портландцементе марки 400 наберет 70 % марочной прочности через три дня при темпера­туре 34,2 °С (t_б.ср = 34,2 °С));

6) тепловыделение цемента марки 400 за трое суток при t_6.cp = 34,2°С (согласно прил. 4, табл. III и V, Э = 253,7 кДж/кг);

7) расчетный коэффициент теплопередачи опалубки и утеплителя, кДж/кг:



11,7кДж=3,25 Вт/м²℃

8) по прил. 3 ориентировочно выбирается конструкция опалубки, соблюдая условие К_р > К_табл. Для рассматриваемого случая этим условиям соответствует тип опалубки, состоящий из доски толщиной 40 мм. К_табл=2,97 Вт/(м²°С) при скорости ветра 3 м/с;

9) в связи с тем, что расчетный коэффициент теплопередачи незначительно отличается от табличного, уточнение не требуется.

Распалубливать несущие бетонные и железобетонные конструкции следует после достижения бетоном прочности, указанной в табл. 4.2 в соответствии со СП [1].

Лабораторная работа №3

«Расчет параметров электротермопрогрева железобетонных конструкций стен»

Требуется выполнить расчет параметров электротермопрогрева электродным способом бетона стен цокольного этажа жилого дома по исходным данным представленным в табл. 4. Во всех вариантах применяется инвентарная крупнощитовая опалубка. Каркас щита опалубки изготовлен из металлического профиля, палуба выполнена из ламинированной фанеры толщиной 21 мм. Для электротермопрогрева стен применяются трансформаторы КТПТО-80/86. Работы по устройству и контролю электротермопрогрева стен производятся круглосуточно. Продолжительность остывания бетона в конструкции от начала бетонирования и до подключения электротермопрогрева τ_факт = 4 ч (укладка заданного объема – 3 ч, подсоединение электродов – 1 ч). Температура бетона к концу остывания t_бк = 5 ℃. Для электротермопрогрева участка стены используем одиночные стержневые электроды из арматуры Ø6–А-I, устанавливаемые с шагом 200 мм в стену до начала бетонирования.

---

Необходимо произвести выбор способа электротермопрогрева бетона, расчёт толщины утеплителя опалубки для бетонирования стен, определить расстояния между электродами и необходимое напряжение по ранее установленной расчётом требуемой мощности.

Таблица 4 - Исходные данные для расчета параметров электротермопрогрева железобетонных конструкций стен

№ варианта	Размер участка стены м	Класс бетона	ПЦ марки	Ц, кг/м3	Р1, кг/м3	tнв, ℃	скорость ветра, м/с	tбн,℃	vт,℃/ ч	tип,℃
26	0,3*3*16	В25	400	300	230	-18	1	20	5	50

Бетонирование стен принято по захваткам, объём одной захватки определяется расчетом. Границы захватки приведены на рис. 2. Для возведения стен применяется инвентарная крупнощитовая опалубка. Каркас щита опалубки изготовлен из металлического профиля, которая выполнена из ламинированной фанеры толщиной 20 мм. Для электротермопрогрева стен применяются трансформаторы КТПТО-80/86.


Рисунок 2 - Участок бетонируемой стены цокольного этажа
Бетон класса В30 доставляется на строительную площадку автобетоносмесителями АБС–5ДО и подаётся на рабочее место автомобильным краном Liebherr LTM 1060/2 в бункере БНХЛ-1.0.

Работы по устройству и контролю электротермопрогрева колонн и стен производятся круглосуточно.

3.1 Выбор режима электротермопрогрева бетона

Для выбора режима электротермопрогрева бетона участка стены необходимо определить модуль поверхности данного участка М_п, м^–1, по формуле:

---