Модул на бетонната повърхност: определение, примери за

Какъв е този параметър - повърхностен модул? Трябва да се запознаем с нова концепция за себе си и да проучим начини за изчисляване на нейните стойности за реални конструкции. В допълнение, ще се докоснем до основите на зимното бетониране и ефекта на повърхностен модул върху методите на извършената работа.

Какво е това?

Определение

Идеалното време за бетонни работи на открито е топъл сезон. Уви, не винаги е възможно да се изчака пролетта: в някои случаи монолитната конструкция се извършва при отрицателни температури.

Освен това: в редица региони на страната топъл сезон е просто твърде кратък. В Якутск например средната месечна температура е над нулата само пет месеца в годината.

Когато се бетонира в замръзване, основният проблем е да се даде конкретна сила преди кристализацията на водата в нея. Основните методи за неговото решение се свеждат до топлоизолация на кофража или предварително подгряване на подредената смес. В същото време изборът на конкретно решение се определя преди всичко от това колко бързо ще се охлади формата с бетон.

Скоростта, с която определен дизайн губи топлина, се определя от съотношението на площта на охладената повърхност към обема.

Модулна повърхностна бетонна конструкция - това всъщност е съотношението на охладената площ към вътрешния обем. Формулата за повърхностния модул на бетона е изключително проста: Mn = S / V, където Mn е модулът на повърхността; S е повърхностната площ на конструкцията в контакт със студения въздух, земята или други елементи на конструкцията, охлаждани под нулата; V е общият обем на монолита.

Тъй като в числителя на формулата стойността е посочена в квадратни метри (m2), а в знаменателя - в кубични метри (m3), желаният параметър ще бъде измерен в странни единици, описани като 1 / m или m ^ -1.

Важно: тъй като процесът на набиране на бетонна сила на практика спира при охлаждане до 0 градуса (температурата на кристализация на водата), само онези части от монолитната повърхност, които са в контакт с по-студен въздух, основен или структурен елемент, се считат за охладени.

Примерни изчисления

Нека изчислим параметъра, който ни интересува, за фундаментна плоча с размер 6х10 м и дебелина 0.25 м, поставена при отрицателна околна температура върху стопената земя.

1. Очевидно е, че всички повърхности на плочата ще бъдат охладени, с изключение на долната: той контактува със земята, която има температура над нулата. Ние добавяме техните площи: (6 х 0.25) х 2 + (10 х 0.25) х 2 + 6 х 10 = 3 + 5 + 60 = 68 m2.
2. Изчислява се обемът на плочата, То е равно, както си спомняме от курса на геометрията в училище, до продукта на страните на правоъгълен паралелепипед: 10 х 6 х 0.25 = 15 m 3.
3. Изчисляваме модула на повърхността: 68 м2 / 15 м3 = 4,5(3) 1/м.

На практика изчисленията на греди, цилиндри с преходи на диаметри и други структури могат да бъдат доста сложни и да отнемат значително време. Подобно на всички хора, строителите са склонни да опростяват живота си колкото е възможно повече; за тази цел има няколко опростени изчислителни формули за основните конструктивни елементи.

Какво да правим с него

Така че, ние се научихме да изчисляваме параметър, който влияе на скоростта на охлаждане на масива в студа. И как да го прилагате в реалното строителство?

Степен на отопление и охлаждане

Тъй като не е възможно едновременно загряване или охлаждане на бетона в целия обем на масива, всяка промяна в условията неволно ще доведе до появата на делта температури между сърцевината и повърхността.

Внимание: тази делта ще бъде по-голяма, толкова по-масивна е дизайна. Това е просто, колкото по-малко е съотношението между площта и обема.

Увеличаването на температурната разлика между сърцевината и повърхността неизбежно ще доведе до увеличаване на вътрешните напрежения в материала; защото това е бетон, който не печели сили, пукнатините са не само възможни - те са гарантирани.

Out? Той се свежда до максимално забавяне на промяната в температурата на повърхността на масива.

Температурната стабилност по време на охлаждането се осигурява по правило от топлоизолацията на бетонния монолит; когато се нагрява - чрез регулиране на силата на кабела за бетон или топлинен пистолет.

Избор на начин за поддържане на температурата

Това използване на получената стойност на повърхностния модул има пряка връзка с изчисляването на скоростта на отопление / охлаждане: въз основа на извършеното изчисление се избира метод за стабилизиране на температурата преди да се определи якостта на бетона.

Така нареченият термос метод е достатъчен за модул на повърхността не повече от 6. Формата е просто качествено изолирана, което значително намалява топлопреминаването.

Освен това: по време на процеса на хидратация (химическите реакции на Портланд цимент с вода) се отделя доста значително количество топлина, което насърчава самонагряването на сместа.

За Mn в диапазона 6 - 10 1 / m, са възможни няколко решения:

• Сместа се нагрява преди да се опакова в матрицата. В този случай, при подходяща топлоизолация, периодът на охлаждането му се увеличава до критична температура (0 градуса); Освен това - горещ бетон граптира и събира сила много по-бързо.

• Към сместа се добавят добавки, за да се ускори нейното втвърдяване. Като опция се използват висококачествени порландски цименти с високи степени, които в допълнение към ускорената сила са полезни при това, че по време на хидратацията се получава по-голямо хидратиране.
• Алтернативен подход е да се намали температурата на кристализация на водата в втвърдена бетонна смес. Благодарение на подходящите добавки наборът на сила продължава при отрицателни температури.

Полезно: заслужава си да се предпазите от употребата на солни разтвори за тази цел. Тяхната цена е много по-ниска от специализираните синтетични добавки; Въпреки това, той се изравнява с високо (от 5%) съдържание на сол във вода за смесване. В същото време, високото съдържание на соли намалява крайната якост на бетона и насърчава ускорената корозия на армировката.

И накрая, за повърхностен модул с повече от 10, единственото разумно решение е да загрее бетона с нагревателен кабел или топлинни пистолети, за да определи определен процент от силата на проектиране. Стойността на минималната сила преди замразяване зависи от класа на бетона и зоната на работа на монолита; пълна инструкция за избора на стойности се съдържа в SNiP 3.03.01-87.

оголване

След набор от минимална необходима якост и стабилизация на температурата на монолита, кофражът се отстранява и изолацията се отстранява. Тъй като това се случва при отрицателни температури, делта между повърхността на бетона и околния въздух също е важно и също е свързано с повърхностния модул.

• При Mn, разположена в диапазона 2-5, и коефициентът на усилване (съотношението на общата част на армировката към напречното сечение на монолита) до 1%, максималната допустима делта температура е 20 ° C.
• С коефициент на усилване от 1 до 3%, максималната делта температура е 30 градуса.
• С коефициент на усилване над 3%, въздухът може да бъде с 40 градуса по-студен от бетона.
• При повърхностен модул над 5 l / m, максимално допустимите температурни разлики за различните усилващи фактори имат стойности съответно от 30, 40 и 50 градуса.

Обработка на зимен бетон

Ако след набор от пълни сили, зимен бетон и монолити от неподготвен бетон с нормална влажност се третират доста традиционно, перфорацията и отварянето в монолита, преди да бъде определена силата му, има свои специфики.

Просто казано, да не се печелят силата на марката и замразеният бетон не трябва да се смачква от робот и перфоратор. В този случай, появата на пукнатини.

Оптималният начин за монтиране на отворите е да се формира кофражът за тях в етапа на изливане на монолита. Между другото, в този случай е възможно пълно закрепване на ръбовете на армировката по краищата на отвора. Когато това не е възможно и отворът трябва да бъде нарязан на място, се използва гофрирана армировка: самото нагъване на повърхността служи като котва за пръта.

Полезно: за устройството на отвор (например издухване или навлизане на комуникации в основата на лентата), при самото му изливане е достатъчно да поставите азбесто-циментова или пластмасова тръба с подходящ диаметър в кофража.

За действителната обработка, където не може да се направи без нея, се предпочита диамантен инструмент. Диамантните пробивни отвори в бетона не изискват използване на режим на удар; в резултат на това има по-малък шанс за пукнатини и чипове. Рязането на стоманобетон с диамантени кръгове оставя ръбовете на рязането перфектно гладки и, което е много удобно, не изисква промяна на рязането при рязане на армировката.

Свързана концепция

Една проста асоциативна верига ще ни накара да се докоснем до още едно понятие, свързано с конкретни структури. Това е така нареченият модул на Янг за бетон (също е модулът на еластичност или модула на деформация).

Стойността на модула се определя експериментално според резултатите от теста на пробата, измерена в паскали (по-често, като се вземат предвид високите стойности в мегапаскали) и се обозначава със символ Е. За да бъдем честни, този параметър е от интерес само за специалистите, а в нискоетажно строителство не се взема предвид.

Просто казано, този параметър описва способността на материала да се деформира кратковременно при значителни натоварвания без необратимо увреждане на вътрешната структура. Още по-лесно? Моля: колкото по-висок е модулът на еластичност, толкова по-малко вероятно е, когато чукчето удари парче бетон от мазето.

След такава дефиниция е логично да се приеме, че модулът на еластичност (или деформация) е свързан с якостта на натиск и съответно с класа на материала.

Всъщност зависимостта е почти линейна.

• За тежки бетони от естествено втвърдяване от клас B10 модулът на опън е 18 МРа.
• Клас B15 съответства на стойност от 23 MPa.
• В20 - 27 МПа.
• Модулът на деформация на бетон B25 е 30 МРа.
• Клас B40 - 36 МРа.

Заключение

Надяваме се, че не изчерпахме читателя с изобилие от скучни дефиниции и сухи цифри. Както обикновено, допълнителна тематична информация може да бъде намерена в приложеното видео в тази статия. Успех!