Способы определения
Модуль упругости бетона определяют:
- механическим испытанием образцов;
- неразрушающим ультразвуковым методом, основанным на сравнении скорости распространения волн в существующей конструкции и испытанном образце с заданными характеристиками.
Механический способ
Исследование первым методом проводят согласно ГОСТ 24452-80. Изготавливают образцы с сечением в виде квадрата или круга с соотношением высоты к диаметру (ширине), равным 4.
Образцы сериями по три штуки выбуривают, высверливают или выпиливают из готовых изделий, либо набивают формы согласно ГОСТ 10180-78. До начала испытаний призмы или цилиндры выдерживают под влажной тканью.
Для определения модуля упругости бетона используют прессы со специальными базами для измерения деформаций. Они состоят из приборов, расположенных под разными углами к граням образца. Индикаторы крепят к стальным рамкам или приклеенным опорным вставкам.
Если испытания проводят для конструкций, работающих при повышенной влажности или высокой температуре, выполняют специальную подготовку по ГОСТ 24452-80.
Испытания проводят по схеме:
- Образцы с индикаторами помещают под пресс, совмещая ось заготовки с центром плиты оборудования. Величину разрушающей нагрузки назначают, исходя из марочной прочности бетона.
- Нагрузку увеличивают постепенно, ступенями по 10% от разрушающей. Выдерживают интервалы 4-5 минут.
- Доводят усилие до 40-45% от максимального. Если программа не предусматривает другие требования, приборы снимают. Дальнейшее нагружение проводят с постоянной скоростью.
- Производят обработку результатов для каждого образца при нагрузке, равной 30% от разрушающей. Все данные заносят в журнал испытаний.
На основе исследований можно судить о начальном модуле упругости бетона. Эта величина характеризует свойства материала при нагрузке, в пределах которой в образцах возникают обратимые изменения. Показатель обозначается как Eb, его значение для каждого класса бетона внесено в таблицы строительных норм и маркировку изделий.
Так, модуль упругости бетона В15 естественного твердения составляет 23, а подвергнутого тепловой обработке 25 МПа*10 -3 .
Величина модуля упругости бетона для классов В20, В25, В30, В35 и В40 равна 27, 30, 32,5, 34,5 и 36 МПа*10 -3 . В пропаренных конструкциях она соответствует 24,5, 27, 29, 31 и 32,5 МПа*10 -3 .
Ультразвуковой способ
Применяется для исследования конструкций без их локального разрушения. При повышенной влажности такой метод определяет модуль упругости с погрешностью 15-75%, так как скорость распространения ультразвуковых колебаний в водной среде возрастает.
Чтобы избежать ошибок при измерениях, разработан метод определения модуля Юнга с учетом влажности бетона. Он основан на опытных испытаниях серий образцов с различной водонасыщенностью.
Нормативные и расчетные значения сопротивления бетона получают, используя корректирующие коэффициенты с учетом условий работы конструкции. Методика расчета описана в СП 63.13330.2012.
Обработка зимнего бетона
Если после набора полной прочности зимний бетон и монолиты из неподготовленного бетона нормальной влажности обрабатываются вполне традиционно, то перфорация и устройство проемов в монолите до набора им прочности имеет свою специфику.
Проще говоря, не набравший марочную прочность и замерзший бетон не стоит дробить отбойным молотком и перфоратором. В этом случае возможно появление трещин.
До набора полной прочности бетон легко трескается.
Оптимальный способ устройства проемов — формирование опалубки для них еще на стадии заливки монолита. Среди прочего, в этом случае возможна полноценная анкеровка краев арматуры по краям проема. Там, где это невозможно и проем придется вырезать по месту, применяется рифленая арматура: рифление на ее поверхности само по себе служит анкером для прутка.
На фото — простейший способ устройства продухов.
Для собственно обработки там, где без нее не обойтись, предпочтителен алмазный инструмент. Алмазное бурение отверстий в бетоне не требует использования ударного режима; как следствие — меньше вероятность трещин и сколов. Резка железобетона алмазными кругами оставляет края реза идеально ровными и, что очень удобно, не требует смены режущего круга при резке армирования.
Как выполняется расчет модуля поверхности бетона для различных форм
Для куба с 4 равными сечениями сторон Мп=6:A. Для цилиндрической поверхности Мп=2:R+2:C. Для балок или колонн вычисление проводят по следующим формулам:
- Мп=2:A+2:B, — с поперечным сечением прямоугольной формы, м;
- Мп2=4:A, — с одной стороной, для сечения с одинаковыми отрезками, м.
Чтобы сократить срок набора бетоном его прочности, создают при укладке температуру, которая подбирает нормальные условия твердения путем утепления опалубки и накрывания монолитной поверхности. Если расчет модуля поверхности проведен верно и все условия при заливке были выполнены, основание наберет максимальную прочность, исключая образование деформаций.
Устранение дефектов
Если на поверхности имеются большие дефекты, то заливают часть конструкции заново. При этом дефектный участок зачищают до нормального бетона, после чего выполняют ремонт. Чаще для этих работ используют смеси, изготовленные на основе высокопрочных цементов или быстротвердеющие цементы, полимеррастворы и фибробетон.
Самое главное в этом процессе добиться прочного сцепления основания с заливаемым слоем, поэтому применяют специальные технологии, позволяющие усилить эту связь. Часто для этого заливают рубашки или наносят ремонтный слой толщиной >10 см.
Бетонируемый участок должен хорошо заглубляться, чтобы он был необходимой толщины. Хорошего результата позволяет добиться армирование с помощью стальной сетки. Её крепят к старому бетону дюбелями или другими способами. При этом предварительно основание очищают и промывают. Необходимо хорошо обнажить заполнитель, чтобы получилась шероховатая поверхность.
Подготавливают бетон к ремонту следующими способами:
- Механический – в работе используют промышленные перфораторы, отбойники, дробеструйное и пескоструйное оборудование, шлифовальную технику и фрезы. Его не рекомендуют в тех случаях, когда не должно быть пыли.
- Термический – применяют кислородные или пропановые горелки. Нагревают поверхность до 90 С. Он хорош при поверхностных дефектах (до 5 мм), когда на материале есть резина, масло и другие органические материалы. После такой обработки используют гидравлическую или механическую обработку;
- Химический – используют специальные составы. К нему прибегают в том случае, если невозможна обработка механическим способом. После использования химикатов поверхность тщательно промывают водой;
- Гидравлический — используют технику повышенного давления (12-18 МПа и 60-120 МПа). Его нельзя применять только в том случае, если нельзя повышать влажность воздуха.
Если на ЖБИ имеются участки дефектного бетон, то их вырубают так, чтобы в результате получилась шероховатая и рельефная поверхность, без пыли, крошек бетона и других факторов загрязнения. Проржавевшую арматуру вырезают и вяжут новую армирующую сетку. Иногда необходимо использовать комплексный подход.
Устраняют дефекты поверхности, допущенные в процессе строительства с помощью установки опалубки или мастерками и шпателями. Последний способ позволяет справляться с мелкими дефектами (глубиной не больше 3 см) с помощью простого бетона или полимербетона. В первом случае затвердевший и новый слой надежно скрепляют анкерами. После демонтажа опалубки имеющиеся выступы удаляют, а мелкие дефекты устраняют.
Подбирают тот или иной способ ремонта бетона по состоянию бетонной поверхности, условиям её последующей эксплуатации и требуемых задач.
Дополнительные факторы, которые влияют на бетонирование вертикальных конструкций
Удобные подмасти увеличивают скорость работы
Для скорости и качества укладки бетона на вертикальные конструкции, важно не только технологическое соответствие бетонной смеси, а и такие нюансы как:
- достаточная мощность вибраторов;
- должное освещение и видимость в области работы бетонщика;
- хорошая связь между стропальщиком, бетонщиком и крановщиком;
- наличие подмостей и ограждений по всему периметру заливаемой конструкции.
Последний пункт важен с позиции требований не только техники безопасности, когда есть опасность сорваться со щитов, но и скорость выполнения работ будет выше, если рабочему не приходится думать, как удержаться на шатких подмостях или пробраться с одного края конструкции в другой с неудобным вибратором, а сосредоточится только на выполнении работ.
После окончания бетонирование вертикальных конструкций, обычно при помощи длинного уровня, конструкции проверяются на вертикальность повторно, так как во время укладки бетона она может быть нарушена.
Модуль – поверхность
Модули поверхностей одного наименования могут различаться по размерам поверхностей, расположением на детали, требованиями к точности обработки, качеством поверхностного слоя. Это разнообразие приводит к тому, что для изготовления МП одного наименования может быть несколько технологических процессов.
| Ориентировочный расход цемента. |
Модуль поверхности М – отношение площади поверхности конструкции к ее объему.
| Электрическая мощность, необходимая для электропрогрева бетона в квт / м. |
Модулем поверхности называется отношение охлаждаемой поверхности конструкции к объему конструкции.
Модулем поверхности называется отношение охлаждаемой поверхности к объему бетона.
Увеличение модуля поверхности ( отношение поверхности образца к его объему) и соответствующее увеличение поверхности соприкосновения с агрессивной средой влечет за собой более быстрое изменение состава агрессивной среды и более быстрое разрушение образцов, что и является основой ускоренного метода исследования. Скорость процесса коррозии определяют после известного срока обработки порошка преимущественно на основании: 1) изменения веса, 2) химического анализа количества перешедших в раствор компонентов, 3) определения веса сухого остатка вытяжки, 4) измерения электропроводности полученного раствора. Таким образом, этот метод учитывает только химическую сторону воздействия среды, в то время как оно является следствием совокупности химических, физико-химических и чисто физических ( механических) явлений. Трудно ожидать, чтобы физико-химические явления при испытаниях порошка в достаточной мере соответствовали явлениям, происходящим в монолитных керамических образцах.
| Влияние длительности нагрева бетона перед нагруженном иа предельные деформации ползучести при повышенных температурах ( опыты В.Д. Переде рея и автора. |
Величина модуля поверхности образца также оказывает определенное влияние на деформации ползучести бетона при повышенных температурах.
При модуле поверхности более 20 применять электропрогрев не рекомендуется.
| Схема конструкторских размерных связей модулей поверхности корпуса редуктора. IT – требования к точности относительного положения соответствующих модулей. |
При объединении модулей поверхностей могут быть следующие варианты: к МПБ присоединяют МПС; к МПБ присоединяют МПР; к МПБ присоединяют МПС и МПР; к МПР присоединяют МПС; к МПС присоединяют МПС.
Геометрические размеры цеме модуль поверхности ( отношение имеют большое значение.
Падение потенциалов по модулю поверхности электродов за счет его сопротивления ( хр / 6, где р – удельное сопротивление, а б – толщина токоотводящей основы электрода) приводит к тому, что точки, удаленные от токовыводящих частей, поляризуются меньше и поэтому работают при меньших плотностях тока. Вследствие этого ТЭ генерирует меньше тока, чем можно было бы ожидать исходя из измеренной разности потенциалов на внешних краях электродов.
Для конструкций с модулем поверхности от 5 до 20 применяют электродный электропрогрев напряжением 50 – 100 В через понижающие трансформаторы. Нашивные электроды крепят к внутренней поверхности опалубки через 100 – 200 мм, плавающие втапливают на 20 – 30 мм в свежий бетон на открытой поверхности.
БЫСТРО
Ремонт в регионах
- Главная
- Строительство
- Монтаж сборных железобетонных конструкций
- Прогрев бетона
Зимними считаются работы по устройству монтажных, бетонных и железобетонных конструкций при температуре от +5 до 0°С. Для монолитных бетонных и железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой прочность бетона к моменту возможности замерзания должна быть не менее 50% проектной прочности при заданной марке бетона до 150; не менее 40% — для бетонов марок 200 и 300 и не менее 30% —для бетонов марок 400 и 500. Для конструкций с предварительно-напряженной арматурой — не менее 70% проектной прочности и для конструкций, к которым проектом предъявляются особые требования,— 100%.
В ППР должны быть определены способы термовлажностного режима выдерживания и прогрева бетона и утепления опалубки и открытых поверхностей бетона, а также продолжительность и порядок распалубливания и загружения конструкций: Бетон, уложенный в зимних условиях, следует выдерживать преимущественно по способу термоса (утепленная опалубка и теплое покрытие открытых поверхностей). Бетонную смесь перед укладкой необходимо предварительно разогреть. Следует широко применять химические добавки, цементы с повышенным тепловыделением и цементы быстросхватывающиеся, а также периферийный обогрев (СНиП III-15-76).
Прогревают бетон только при бетонировании тонких монолитных конструкций с помощью электрического тока, пропускаемого через бетон. При обогреве бетона электрическими нагревателями открытые его поверхности необходимо укреплять. Бетоны с пластифицированными цементами и пластифицирующими добавками следует прогревать только по особым указаниям, разработанным для данных материалов.
Распалубливают и загружают конструкции после испытания контрольных образцов. Распалубливают конструкции после того, как температура бетона снизилась до 5° С, При, этом нельзя допускать примерзания опалубки к бетону. Конструкции со снятой опалубкой временно укрывают, если разность температур бетона и наружного воздуха превышает 20° С для конструкций с модулем поверхности, равным 5, и 30° С, если модуль поверхности выше 5. Модуль поверхности Мn — это отношение поверхности конструкций S к их объему V:
Mn = S / V Таким образом, модуль поверхность куба сo стороной 1 м будет равен 6.
При выдерживании бетона по методу термоса, электро- и паропрогрева, а также в тепляках бетонную смесь готовят на подогретых инертных газах и горячей воде затворения, и при укладке она должна иметь положительную температуру. Температура компонентов бетона должна обеспечить к концу укладки бетона: при выдерживании по методу термоса — по расчету, не ниже +5° С — при применении наружного обогрева бетона; не ниже +10° С — при укладке бетона «с изюмом» (табл. 1).
Модуль поверхности – это… Что такое Модуль поверхности?
Модуль поверхности – отношение охлаждаемой (нагреваемой) площади поверхности конструкции к ее объему.
Модуль поверхности (Мп) железобетонной или бетонной конструкции – характеризует площадь ее поверхности (м2), приходящейся на единицу ее объема (м3), выражается в условных единицах (м1).
Рубрика термина: Теория и расчет конструкций
Рубрики энциклопедии: Абразивное оборудование, Абразивы, Автодороги, Автотехника, Автотранспорт, Акустические материалы, Акустические свойства, Арки, Арматура, Арматурное оборудование, Архитектура, Асбест, Аспирация, Асфальт, Балки, Без рубрики, Бетон, Бетонные и железобетонные, Блоки, Блоки оконные и дверные, Бревно, Брус, Ванты, Вентиляция, Весовое оборудование, Виброзащита, Вибротехника, Виды арматуры, Виды бетона, Виды вибрации, Виды испарений, Виды испытаний, Виды камней, Виды кирпича, Виды кладки, Виды контроля, Виды коррозии, Виды нагрузок на материалы, Виды полов, Виды стекла, Виды цемента, Водонапорное оборудование, Водоснабжение, вода, Вяжущие вещества, Герметики, Гидроизоляционное оборудование, Гидроизоляционные материалы, Гипс, Горное оборудование, Горные породы, Горючесть материалов, Гравий, Грузоподъемные механизмы, Грунтовки, ДВП, Деревообрабатывающее оборудование, Деревообработка, ДЕФЕКТЫ, Дефекты керамики, Дефекты краски, Дефекты стекла, Дефекты структуры бетона, Дефекты, деревообработка, Деформации материалов, Добавки, Добавки в бетон, Добавки к цементу, Дозаторы, Древесина, ДСП, ЖД транспорт, Заводы, Заводы, производства, цеха, Замазки, Заполнители для бетона, Защита бетона, Защита древесины, Защита от коррозии, Звукопоглащающий материал, Золы, Известь, Изделия деревянные, Изделия из стекла, Инструменты, Инструменты геодезия, Испытания бетона, Испытательное оборудование, Качество цемента, Качество, контроль, Керамика, Керамика и огнеупоры, Клеи, Клинкер, Колодцы, Колонны, Компрессорное оборудование, Конвеера, Конструкции ЖБИ, Конструкции металлические, Конструкции прочие, Коррозия материалов, Крановое оборудование, Краски, Лаки, Легкие бетоны, Легкие наполнители для бетона, Лестницы, Лотки, Мастики, Мельницы, Минералы, Монтажное оборудование, Мосты, Напыления, Обжиговое оборудование, Обои, Оборудование, Оборудование для производства бетона, Оборудование для производства вяжущие, Оборудование для производства керамики, Оборудование для производства стекла, Оборудование для производства цемента, Общие, Общие термины, Общие термины, бетон, Общие термины, деревообработка, Общие термины, оборудование, Общие, заводы, Общие, заполнители, Общие, качество, Общие, коррозия, Общие, краски, Общие, стекло, Огнезащита материалов, Огнеупоры, Опалубка, Освещение, Отделочные материалы, Отклонения при испытаниях, Отходы, Отходы производства, Панели, Паркет, Перемычки, Песок, Пигменты, Пиломатериал, Питатели, Пластификаторы для бетона, Пластифицирующие добавки, Плиты, Покрытия, Полимерное оборудование, Полимеры, Половое покрытие, Полы, Прессовое оборудование, Приборы, Приспособления, Прогоны, Проектирование, Производства, Противоморозные добавки, Противопожарное оборудование, Прочие, Прочие, бетон, Прочие, замазки, Прочие, краски, Прочие, оборудование, Разновидности древесины, Разрушения материалов, Раствор, Ригеля, Сваи, Сваизабивное оборудование, Сварка, Сварочное оборудование, Свойства, Свойства бетона, Свойства вяжущих веществ, Свойства горной породы, Свойства камней, Свойства материалов, Свойства цемента, Сейсмика, Склады, Скобяные изделия, Смеси сухие, Смолы, Стекло, Строительная химия, Строительные материалы, Суперпластификаторы, Сушильное оборудование, Сушка, Сушка, деревообработка, Сырье, Теория и расчет конструкций, Тепловое оборудование, Тепловые свойства материалов, Теплоизоляционные материалы, Теплоизоляционные свойства материалов, Термовлажносная обработка бетона, Техника безопасности, Технологии, Технологии бетонирования, Технологии керамики, Трубы, Фанера, Фермы, Фибра, Фундаменты, Фурнитура, Цемент, Цеха, Шлаки, Шлифовальное оборудование, Шпаклевки, Шпон, Штукатурное оборудование, Шум, Щебень, Экономика, Эмали, Эмульсии, Энергетическое оборудование
Энциклопедия терминов, определений и пояснений строительных материалов. – Калининград. Под редакцией Ложкина В.П.. 2015-2016.
Что с этим делать
После того как необходимая величина вычислена, нужно правильно ее применить. От верного использования зависит, получится ли в результате строительства крепкое надежное здание.
Скорость нагрева и охлаждения
Чем меньше полученная величина, тем большим количеством трещин будет покрыт бетон, если вовремя не принять меры, которые заключаются в поддержании температуры на едином уровне и постепенном охлаждении.
Допустимая скорость охлаждения в зависимости от величины модуля:
- меньше 4 м-1 — до 5°C в час;
- от 5 до 10 м-1 — до 10°C в час;
- более 10 м-1 — до 15°C в час включительно.
Для реализации условий постепенного снижения температуры достаточно использовать тепловые пушки или греющие кабели, которые оснащены функцией постепенного снижения силы нагрева. Пушка подойдет для любых значений модуля.
Выбор способа поддержания температуры
Существует несколько способов обеспечения постепенного охлаждения без использования электрических приборов. Уровень их эффективности зависит от значения модуля поверхности.
Если значение модуля не поднялось выше 6, то в качестве меры хватит простой плотной теплоизоляции. Достаточное количество тепла будет выделяться изнутри, во время застывания смеси. Такое значение позволит сэкономить на электричестве и общем времени работы.
Если модуль равен 6 или превышает это значение, то помогут справиться с недостатком теплоты несколько вариантов событий:
- Разогревать раствор непосредственно перед укладкой в форму. Если смесь будет обладать высокой температурой, то получившийся бетон будет гораздо крепче, чем при стандартных условиях. Структура успеет устояться прежде, чем все остынет.
- Вводить в раствор помимо основных компонентов специальные катализаторы, которые ускоряют процесс затвердевания бетона. Использование дополнительных средств повысит крепость конструкции и количество тепла, выделяемого внутренними процессами.
- Другой вариант добавок, связанный со снижением уровня кристаллизации жидкости в застывающем растворе. Уровень теплоты не повышается, но бетон будет продолжать набирать крепость при температуре ниже 0°C.
Распалубка
Процесс снятия поддерживающих конструкций после приобретения бетоном начального уровня крепости в условиях низкой температуры отличается от стандартного. При снятии опалубки и теплоизоляции те поверхности, что были под прикрытием, сталкиваются с холодным воздухом, что может сказаться в дальнейшем на уровне их крепости.
Значение в данном случае имеет не только величина модуля, но и коэффициент армирования. Это значение определяет количество арматуры относительно массы бетона. Для определения достаточно сложить сечение каждого прута и разделить сумму на площадь верхней части бетонной плиты. Значение выражается в виде процентов.
Допустимы следующие перепады температур в разных условиях:
- Если модуль не превышает значения 5 м-1, коэффициент армирования меньше 1%, то снимать опалубку стоит лишь при разнице в температуре бетона и воздуха менее 20°C.
- При модуле меньше 5 м-1, но коэффициенте 1-3% допустимая разница повышается на 10°C.
- Если арматуры много, коэффициент выше 3%, то ощутимых повреждений не будет, при снятии опалубки с разницей температур воздуха и раствора в 40°C.
- При модуле поверхности выше 5 м-1 используются те же значения, но на 10°C выше:
- меньше 1% — 30°C;
- от 1% до 3% — 40°C;
- больше 3% — 50°C.
Модуль поверхности конструкции из бетона
Большинство строительных мероприятий выполняется на открытой местности в теплое время года. Строители зачастую не дожидаются весны, чтобы начинать строительство. Если бетонирование происходит при минусовой температуре окружающей среды, то необходимо создать такие условия, при которых бетонная смесь может набрать свою прочность до начала в заполненных водой порах процесса кристаллизации льда. Обычно для этого обеспечивают равномерный и постоянный подогрев опалубки или нагревают непосредственно сам раствор. Главным параметром при определении метода поддержания тепла является скорость, при которой смесь в опалубке начинает остывать. Этот параметр и называется модулем поверхности бетона.
Расчет показателя определяет степень массивности ЖБ конструкций, а именно площадь, которая подвергается нагреванию или же охлаждению, и находится в прямой зависимости от количества использованных строительных материалов. Этот модуль для колонн и балок определяется соотношением периметра их сечения под прямым углом к продольной оси площади этого сечения. А объем, в соотношении с площадью охлаждения самой поверхности, определяет ее показатели для бетонного массива.
Модуль поверхности бетона (бетонной конструкции в м2, м3) — что это такое
› Производство Бетона › Работа с Бетоном
10.11.2019
Один из параметров, который оказывает существенное влияние на результат постройки — это модуль поверхности бетонной конструкции. Если рассчитать эту величину и учесть при возведении сооружения, то результат проявится в виде крепости и долговечности конструкции.
Что это такое
Основной сезон ведения строительных работ — лето. В этот период погодные условия в максимальной степени располагают к заготовке растворов, установке опор, и т.д. Но поставленной цели не всегда удается добиться в срок, поэтому процесс возведения сооружений может затянуться до поздней осени или даже зимы.
Из-за снижения температуры воздуха процессы работы с цементным раствором усложняются. Необходимо рассчитать время, за которое жидкость в смеси начнет замерзать, и создать условия, чтобы бетон оформился и приобрел крепость быстрее, чем вода в нем замерзнет. С этой целью была введена рассматриваемая величина.
Модуль поверхности бетона — это величина, выраженная через частное площади поверхности конструкции, имеющей контакт с воздухом, и объема смеси.
Скорость нагрева и охлаждения
Чем меньше полученная величина, тем большим количеством трещин будет покрыт бетон, если вовремя не принять меры, которые заключаются в поддержании температуры на едином уровне и постепенном охлаждении.
Допустимая скорость охлаждения в зависимости от величины модуля:
- меньше 4 м-1 — до 5°C в час;
- от 5 до 10 м-1 — до 10°C в час;
- более 10 м-1 — до 15°C в час включительно.
Выбор способа поддержания температуры
Существует несколько способов обеспечения постепенного охлаждения без использования электрических приборов. Уровень их эффективности зависит от значения модуля поверхности.
Если модуль равен 6 или превышает это значение, то помогут справиться с недостатком теплоты несколько вариантов событий:
- Разогревать раствор непосредственно перед укладкой в форму. Если смесь будет обладать высокой температурой, то получившийся бетон будет гораздо крепче, чем при стандартных условиях. Структура успеет устояться прежде, чем все остынет.
- Вводить в раствор помимо основных компонентов специальные катализаторы, которые ускоряют процесс затвердевания бетона. Использование дополнительных средств повысит крепость конструкции и количество тепла, выделяемого внутренними процессами.
- Другой вариант добавок, связанный со снижением уровня кристаллизации жидкости в застывающем растворе. Уровень теплоты не повышается, но бетон будет продолжать набирать крепость при температуре ниже 0°C.
Распалубка
Процесс снятия поддерживающих конструкций после приобретения бетоном начального уровня крепости в условиях низкой температуры отличается от стандартного. При снятии опалубки и теплоизоляции те поверхности, что были под прикрытием, сталкиваются с холодным воздухом, что может сказаться в дальнейшем на уровне их крепости.
Значение в данном случае имеет не только величина модуля, но и коэффициент армирования. Это значение определяет количество арматуры относительно массы бетона. Для определения достаточно сложить сечение каждого прута и разделить сумму на площадь верхней части бетонной плиты. Значение выражается в виде процентов.
Допустимы следующие перепады температур в разных условиях:
- Если модуль не превышает значения 5 м-1, коэффициент армирования меньше 1%, то снимать опалубку стоит лишь при разнице в температуре бетона и воздуха менее 20°C.
- При модуле меньше 5 м-1, но коэффициенте 1-3% допустимая разница повышается на 10°C.
- Если арматуры много, коэффициент выше 3%, то ощутимых повреждений не будет, при снятии опалубки с разницей температур воздуха и раствора в 40°C.
- При модуле поверхности выше 5 м-1 используются те же значения, но на 10°C выше:
- меньше 1% — 30°C;
- от 1% до 3% — 40°C;
- больше 3% — 50°C.
Что с этим делать
Итак, мы научились вычислять некий параметр, который влияет на скорость остывания массива на холоде. И как применить его в реальном строительстве?
Скорость нагрева и охлаждения
Поскольку обеспечить одновременный нагрев или охлаждение бетона по всему объему массива невозможно, любое изменение условий волей-неволей приведет к появлению дельты температур между ядром и поверхностью.
Увеличение перепада температур между ядром и поверхностью неизбежно приведет к росту внутренних напряжений в материале; поскольку речь идет о бетоне, не набравшем прочность, трещины не просто возможны — гарантированы.
Последствия быстрого охлаждения.
Выход? Он сводится к тому, чтобы максимально замедлить изменение температуры поверхности массива.
| Модуль поверхности | Скорость изменения температуры |
| Мп до 4 1/м | Не больше 5 градусов/час |
| Мп лежит в диапазоне 5 — 10 1/м | Не больше 10 градусов/час |
| Мп более 10 1/м | Не больше 15 градусов/час |
Стабильность температур при охлаждении обеспечивается, как правило, теплоизоляцией бетонного монолита; при нагреве — регулировкой мощности кабеля для бетона или тепловой пушки.
Выбор способа поддержания температуры
Это использование полученного значения модуля поверхности имеет прямое отношение к расчету скорости нагрева/охлаждения: на основе выполненного расчета выбирается способ стабилизации температуры до набора бетоном прочности.
Для модуля поверхности не выше 6 достаточно так называемого способа термоса. Форма просто-напросто качественно теплоизолируется, что существенно уменьшает теплоотдачу.
Для Мп в диапазоне 6 — 10 1/м возможно несколько решений:
Смесь разогревается перед укладкой в форму. В этом случае при должной теплоизоляции увеличивается период ее охлаждения до критической температуры (0 градусов); мало того — горячий бетон схватывается и набирает прочность гораздо быстрее.
Заливка горячим бетоном.
- В смесь вводятся добавки, ускоряющие ее затвердевание. Как вариант — применяются быстротвердеющие портландцементы высоких марок, которые, кроме ускоренного набора прочности, полезны тем, что в процессе гидратации выделяют больше тепла.
- Альтернативный подход сводится к понижению температуры кристаллизации воды в застывающей бетонной смеси. Благодаря соответствующим добавкам набор прочности продолжается при отрицательных температурах.
Наконец, для модуля поверхности свыше 10 единственное здравое решение — подогрев бетона греющим кабелем или тепловыми пушками до набора определенного процента проектной прочности. Значение минимальной прочности до заморозки зависит от класса бетона и области эксплуатации монолита; полная инструкция по подбору значений содержится в СНиП 3.03.01-87.
Конструкция подогревается до набора полной или частичной прочности.
| Конструкция, класс бетона | Минимальная прочность |
| Монолиты, предназначенные для эксплуатации внутри зданий; фундаменты под промышленное оборудование, не подвергающиеся ударным нагрузкам; подземные сооружения | 5 МПа |
| Монолитные конструкции из бетона В7,5 — В10, эксплуатирующиеся на открытом воздухе | 50% марочной |
| Монолитные конструкции из бетона В12,5 — В25, эксплуатирующиеся на открытом воздухе | 40% марочной |
| Монолитные конструкции из бетона В30 и выше, эксплуатирующиеся на открытом воздухе | 30% марочной |
| Преднапряженные конструкции (изготовленные на основе растянутого армирующего каркаса из упругих сталей) | 80% марочной |
| Конструкции, нагружаемые сразу после прогрева полной проектной нагрузкой | 100% марочной |
Распалубка
После набора минимально необходимой прочности и стабилизации температуры монолита снимается опалубка и убирается теплоизоляция. Поскольку это происходит при отрицательных температурах, дельта между поверхностью бетона и окружающим воздухом тоже важна и тоже привязана к модулю поверхности.
С момента распалубки начинается стремительное охлаждение монолита.
- При Мп, лежащем в диапазоне 2-5, и коэффициенте армирования (отношении общего сечения арматуры к сечению монолита) до 1% максимально допустимая дельта температур составляет 20 С.
- При коэффициенте армирования от 1 до 3 процентов максимальная дельта температур — 30 градусов.
- При коэффициенте армирования свыше 3% воздух может быть на 40 градусов холоднее бетона.
- При модуле поверхности свыше 5 1/м максимально допустимые перепады температур для разных коэффициентов армирования принимают значения 30, 40 и 50 градусов соответственно.
