пособие ТИМ. Учебнометодическое пособие по технологии монолитного и приобъектного бетонирования для курсового проектирования, лабораторных и практических занятий студентов

• Название: Учебнометодическое пособие по технологии монолитного и приобъектного бетонирования для курсового проектирования, лабораторных и практических занятий студентов
• Анкор: пособие ТИМ
• Дата: 20.02.2020
• Размер: 2.23 Mb.
• Имя файла: posobie_2016.doc
• Тип: Учебно-методическое пособие; #109297
• страница: 158 из 175

4.4. Расчет режима твердения бетона
Выбор режима твердения бетона обуславливается климатическими условиями ведения работ, видом (модулем поверхности) бетонируемой конструкции, требуемым темпом оборота опалубки и должен соответствовать минимальным экономическим затратам при обеспечении требуемых характеристик бетона и качества строительства.

В разделе рассмотрены основные методы твердения бетона, применяемые в строительной практике: естественное выдерживание и по методу «термоса», электродный прогрев, прогрев в термоактивной опалубке и обогрев греющими проводами. Студент вправе выбирать любой экономически обоснованный вариант из приведенных или иных методов (индукционный нагрев, инфракрасный обогрев и пр.). При этом следует учитывать, что использование химических ускорителей твердения бетона, в сочетании с низкотемпературным прогревом его указанными способами, способствует интенсификации роста прочности и ускорению оборачиваемости опалубки.

Последовательность расчетов по разделу изложена в его подпунктах, относящихся к различным способам выдерживания или твердения бетона. Во всех случаях вначале следует определить уровень критической (для зимнего периода работ) или распалубочной прочности бетона, а затем разрабатывать и рассчитывать температурный режим его твердения, исходя из необходимости обеспечения принятой прочности бетона с учетом конкретных условий ведения работ: вида конструкции (захватки) и величины модуля ее поверхности, типа применяемой опалубки и требуемого (или планируемого) периода ее оборачиваемости, температуры наружного воздуха и пр.
4.4.1. Естественное твердение бетона
Естественным условиям твердения бетона соответствует режим выдержки конструкции (захватки) в опалубке (бортоснастке) с гидроизоляцией (при необходимости – гидро-, теплоизоляцией) неопалубленных поверхностей до достижения бетоном заданной прочности без интенсификации его твердения за счет использования дополнительных искусственных источников тепловой энергии.

В разделе обосновывают правомерность выбора данного способа твердения, приводят графики роста прочности бетона (ориентируясь на данные таблицы 4.6, справочных пособий, результаты научных исследований в этой области), показывают эффективность и выбирают к применению добавки-ускорители твердения, определяют мероприятия по использованию приемов гелиотермообработки, пленкообразующих покрытий и т.д.

Таблица 4.6

Прочность бетона при различной температуре твердения в %

от 28-суточной (для нормально-влажностных условий)

Бетон	Возраст, сут.	Средняя температура бетона, 0С
		5	10	20	30	40
1	2	3	4	5	6	7
Класса С12/15… С20/25 на ПЦ М400	1	9	12	23	35	45
	2	19	25	40	55	65
	3	27	37	50	65	77
	5	38	50	65	80	90
	7	48	58	75	90	100
	14	62	72	90	100	-
	28	77	85	100	-	-
Класса С25/30… С28/35 на ПЦ М500	1	12	18	28	40	55
	2	22	32	50	63	75
	3	32	45	60	74	85
	5	45	58	74	85	96
	7	55	66	82	92	100
	14	70	80	92	100	-
	28	80	90	100	-	-
Класса С30/37… С40/45 на ПЦ М600	1	13	21	32	45	59
	2	25	36	52	65	75
	3	35	45	62	75	85
	5	47	58	75	83	90
	7	57	68	85	90	100
	14	73	82	95	100	-
	28	83	92	100	-	-
Класса С12/15… С20/25 на ШПЦ М400	1	6	10	16	30	40
	2	12	18	30	40	60
	3	18	25	40	55	70
	5	27	35	55	65	85
	7	34	43	65	70	100
	14	50	60	80	96	-
	28	65	80	100	-	-
Аглопо-ритобе-тон класса В15 на ПЦ М400	1	6	10	24	48	61
	2	13	26	50	65	76
	3	24	40	62	75	86
	7	45	53	80	91	97
	28	73	82	100	-	-
1	2	3	4	5	6	7
Керамзи-тобетон класса В15 на ПЦ М400	1	5	10	25	56	61
	2	14	24	50	63	75
	3	23	37	63	73	85
	7	48	58	80	91	97
	28	79	83	100	-	-

Примечание. Для легкого бетона на пористых заполнителях данные таблицы 4.6 допускается использовать как начальные для более высоких классов прочности, с последующей корректировкой (при необходимости) по фактичекским данным строительной (или профильной) лаборатории предприятия (организации).

Разрабатывая график роста прочности бетона, на основании которого назначают продолжительность выдерживания его в опалубке (бортоснастке), учитывают, что:

данные табл. 4.6 соответствуют вяжущим с содержанием С₃А не более 6 %. В случае применения цементов с содержанием С₃А до 7 % и более вводят поправочный коэффициент 1,05 и 1,1 соответственно;

при введении 1…1,5 % от массы цемента ускорителей твердения: СаСl₂; ННХК; Na₂SO₄ и др. поправочный коэффициент составляет: 1,55; 1,60; 1,35; 1,25; 1,20; 1,10 и 1,105 для возраста: 1, 2, 3, 5. 7, 14 и 28 сут. соответственно;

график роста прочности бетона при гелиотермообратботке конструкции должен учитывать изменение температуры бетона в процессе выдерживания и рост тепловыделения цемента с ее повышением. Рекомендуется сочетать этот прием с твердением по методу термоса в период от снижения солнечной активности до распалубки конструкции (захватки). Для этого предусматривают и устраивают теплоизоляцию поверхности твердеющего бетона к началу снижения солнечной активности с целью уменьшения теплопотерь в окружающую среду. Необходимо рассчитать период остывания бетона до температуры среды по методике п. 4.8.2.

Разновидностью метода естественного твердения бетона для зимнего периода года является вариант с применением противоморозных добавок: хлористого кальция (СаСl₂), ННХК, нитрита натрия (NaNO₂), нитрата кальция (Са(NO₃)₂), поташа (К₂СО₃), мочевины (СО(NH₂)₂) и ряда других, а также сочетаний приведенных добавок. Следует учитывать возможные побочные эффекты от действия этих веществ в цементном бетоне: ускорение схватывания, коррозию стальной арматуры, снижение морозостойкости и др. Целесообразность применения «холодного» бетона с протиморозными добавками должна определяться в каждом конкретном случае. Рекомендуется использовать этот прием при устройстве отдельно стоящих массивных конструкций, выполняемых в несъемной опалубке (например, разного рода фундаментов под технологическое оборудование), т.к. твердение «холодного» бетона при минусовой температуре характеризуется медленным ростом прочности. Назначать дозировку добавок и режимы твердения бетона следует по соответствующим справочным данным с учетом погодно-климатических и организационно-технологических условий ведения работ.

Учитывая, что требуемая дозировка противоморозных добавок уже при –5 ⁰С наружного воздуха составляет ≥ 3 % от массы цемента, то есть, значительно превышает «возможности» вяжущего связать эти вещества в нерастворимые соединения с продуктами его гидратации, данный прием зимнего бетонирования допускается применять в исключительных случаях и только по согласованию с руководителем проекта, а также то, что по действующим на территории Беларуси нормативам допускаемая дозировка химических добавок в бетон должна быть не более 5 % от массы цемента.
4.4.2. Термосное твердение бетона
Обосновывают эффективность и необходимые условия для применения метода, рассчитывают параметры режима твердения: критическую прочность бетона, температуру разогрева смеси, продолжительность остывания бетона, затраты энергии на его разогрев, подбирают опалубку (по требуемому коэффициенту теплопередачи), необходимое оборудование для ведения работ.
4.4.2.1. Подготовка основания

Дают описание работ в соответствии с принятым способом отогрева основания, арматуры и опалубки, выполняют расчет энергетических затрат.
4.4.2.2. Расчет температуры разогрева бетонной смеси

Расчет начинают с определения средней температуры бетона (t_ср, ⁰С) за предполагаемый период его твердения в опалубке. То есть, определяют среднее значение температуры, которая обеспечивает за принятое (расчетное) время достижение заданной прочности (например, f_c.крит = 0,5 f_c.28). Рекомендуемое значение ; ее расчетное значение принимают, исходя из данных табл. 4/6, с учетом конкретных условий ведения работ и принятого времени выдерживания бетона в опалубке