Файл: Ю.П. Черкаев Основы технологии зимнего строительства.pdf

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

КУЗБАССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра технологии строительного производства

Основы технологии зимнего строительства

Методические указания по расчету режимов тепловой обработки бетона при бетонировании конструкций в зимних условиях

для студентов специальности 290300 «Промышленное и гражданское строительство»

Составители Ю. П. Черкаев Т. М. Федотова

Утверждены на заседании кафедры Протокол № 5 от 19. 04. 2000 Рекомендованы к печати учебнометодической комиссией по специальности 290300 Протокол № 10 от 24. 04. 2000

Электронная копия хранится в библиотеке главного корпуса КузГТУ

Кемерово 2000

1

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

Задачами практической работы студентов по расчету режимов тепловой обработки бетона при бетонировании конструкций в зимнее время являются:

!"углубление знаний в области технологии возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций в зимних условиях; !"приобретение навыков, связанных с проектированием режимов бетонирования в зимних условиях, обеспечивающих возможность

достижения требуемой прочности бетона; !"закрепление навыков самостоятельной работы по разработке тех-

нологических решений, связанных с бетонированием конструкций при отрицательных температурах наружного воздуха;

!" приобретение навыков работы со специальной литературой по технологии производства бетонных работ.

Настоящие методические указания составлены с учетом основных положений по выбору современных, наиболее эффективных способов тепловой обработки бетона при бетонировании в зимнее время.

2. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ 2.1. Расчет параметров, определяющих режим набора прочности

бетона конструкции при заданном способе тепловой обработки.

2.2. Разработка принципиальных конструктивно-технологиче- ских решений для условий зимнего бетонирования.

3.СВЕДЕНИЯ О РАСЧЕТАХ И ПРОЕКТИРОВАНИИ РЕЖИМОВ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ БЕТОНА

3.1. Положения настоящих указаний учитывают требования, которые должны выполняться в период производства бетонных работ при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже +5° С или при минимальной суточной температуре ниже 0°С.

3.2. Проектно-технологические решения по бетонированию конструкций в зимних условиях следует учитывать в специально разработанных технологических картах, в которых должны быть приведены:

а) особенности технологии приготовления и транспортирования бетонной смеси, обеспечивающие возможность получения заданной температуры ее у места укладки в опалубку конструкции;

6

тона; температура вначале повышается, достигает максимальной величины, затем медленно снижается). Режим применяют при электропрогреве бетона большого числа одинаковых конструкций, например стыков, включаемых под напряжение постоянной величины по мере окончания их бетонирования.

3.5. Температура бетонной смеси, уложенной в опалубку, к началу термообработки бетона в зимнее время (tбн) не должна быть ниже 0° С.

Скорость подъема температуры при тепловой обработке бетона должна составлять: при модуле поверхности (Мп) до 4 - не более 5°С/ч, при Мп от 5 до 10 - не более 10°С/ч, при Мп равном 10 - 15°С/ч.

Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкций с модулем поверхности (Мп ):

до 5 - не более 2 … 3° С/ч; от 5 до 10 - не более 5° С/ч; свыше 10 - не более 10° С/ч.

Температура изотермического прогрева бетона (tmax) не должна превышать значений, приведенных в табл. I .

Таблица 1 Максимально допустимые температуры бетона

при электропрогреве

7

4. РАСЧЕТ РЕЖИМОВ ПРОГРЕВА БЕТОНА

Исходными данными для расчета служат:

-вид и марка цемента;

-содержание цемента в бетоне (кг/м3);

-требуемая прочность бетона к моменту окончания термообработки;

-соотношения размеров конструкции, определяющие ее массивность, Мп;

-материал опалубки и ее толщина, δ оп. Соотношения учитываемых параметров для различных конструкций опалубок приведены в табл. 2;

-начальная температура бетона, tбн;

-конечная температура бетона, tбк;

-температура наружного воздуха, tнв;

-скорость ветра, U.

Расчет ведется в такой последовательности. Зная размеры конструкции и принятую систему опалубливания ее, определяют модуль поверхности по формуле

Мп = VF ,

где F– площадь охлаждаемой поверхности бетонной конструкции;

V - объем бетонной конструкции.

За охлаждаемые принимаются боковые и верхние поверхности. Нижняя поверхность не учитывается, т. к. бетон должен укладываться на отогретое до положительной температуры основание.

Зная Мп конструкции и вид цемента, задают допустимую скорость подъема температуры и максимальную температуру.

По этим величинам определяют время разогрева бетона:

где Uр - скорость разогрева бетона.

С учетом времени разогреваτ р и средней температуры разогрева tр ср определяют прочность бетона при разогреве (пример определе-

8

ния прочности бетона за время разогрева приводится на рис.7).

Рис.7. График нарастания прочности бетона за время разогрева:

-средняя температура разогрева бетона tрср =40о; - продолжительность разогрева τ р= 7,6 ч;

-получаемая прочность при разогреве 15% R28

Затем находят время остывания конструкции τ о от tmax до tбк (tбк следует принимать равной не более 5°С и не менее 0 °С ).

Время остывания конструкции определяют по формуле Б. Г. Скрамтаева:

где Сб - удельная теплоемкость бетона, принимаемая равной

1,05 кДж/(кг оС); γ б - плотность бетона, кг/м3 ; Э – тепловыделение цемента, кДж/кг, за время твердения бетона, определяемое по табл. 20 [2] (при изотермическом режиме с остыванием по рис. 3 и при ступенчатом режиме с остыванием по рис. 4 тепловыделением цемента можно пренебречь, т. к. после окончания изотермического прогрева конструкции с температурой tmax оно незначительно);