Modul betonske površine: definicija, primjeri obračuna.

Šta je ovaj parametar - površinski modul? Moramo se upoznati sa novim konceptom za sebe i istražiti načine izračunavanja njenih vrijednosti za stvarne strukture. Osim toga, dodirnućemo osnove zimske betoniranja i uticaj površinskog modula na metode rada koji se koriste u ovom procesu.

Tema članka je direktno vezana za zimsko betoniranje.

Šta je to

Definicija

Idealno vreme za konkretan rad na otvorenom je topla sezona. Uostalom, nije uvek moguće čekati na proleće: u nekim slučajevima, monolitna konstrukcija se odvija na negativnim temperaturama.

Pored toga: u nekim regijama u zemlji topla sezona je jednostavno prekratka. U Yakutsku, na primjer, prosječna mjesečna temperatura iznad nule je samo pet mjeseci godišnje.

Pri betoniranju u mrazu, glavni problem je da se betonu daju snage pre nego što počne kristalizacija vode u njemu. Osnovne metode njegovog rešenja su smanjene na toplotnu izolaciju oplate ili zagrevanje položene smeše. Izbor određenog rešenja određuje se prvenstveno koliko brzo će se forma sa betonom hladiti.

Brzina kojom određena struktura izgubi toplotu određuje se odnosom površine njegove hlađene površine do zapremine.

Praktični zaključak: savršena lopta će se hladiti najsporije.

Surface modul бетонной конструкции - это, собственно, и есть отношение ее охлаждаемой площади к внутреннему объему. Формула модуля поверхности бетона предельно проста: Мп = S/V, где Мп - модуль поверхности; S - площадь поверхности конструкции, контактирующая с холодным воздухом, грунтом или охлажденными ниже нуля прочими элементами конструкции; V - полный объем монолита.

Pošto se u numeratoru formule vrednost označava u kvadratnim metrima (m2), a u imeniku - u kubnom (m3), željeni parametar će se izmeriti u čudnim jedinicama, opisanim kao 1 / m ili m ^ -1.

Važna tačka: pošto proces stvaranja snage betona praktično prestane kada se ohladi do 0 stepeni (temperatura kristalizacije vode), smatra se da su samo oni dijelovi površine monolita koji su u kontaktu sa hladnijim vazduhom, osnovnim ili strukturnim elementima.

Pri polaganju betona na odmrznutom tlu, donja površina temelja je isključena iz kalkulacija.

Primeri izračuna

Hajde da izračunamo parametar koji nas zanima za podlogu ploče veličine 6x10 m i debljinu od 0,25 m, položenu na negativnoj temperaturi okoline na odmrznutom tlu.

  1. Očigledno je da će se sve površine ploče hladiti osim za dno: jer je u kontaktu sa zemljom, koji ima temperaturu iznad nule. Dodamo njihove oblasti: (6 x 0,25) x 2 + (10 x 0,25) x 2 + 6 x 10 = 3 + 5 + 60 = 68 m2.
  2. Izračunajte volumen ploče. Jednako je, kako se sjećamo iz školskog toka geometrije, na proizvod strane pravougaonog paralelepipeda: 10 x 6 x 0.25 = 15 m3.
  3. Izračunajte površinski modul: 68 m2 / 15 m3 = 4,5 (3) 1 / m.

U praksi, izračunavanje greda, cilindara sa prelazima prečnika i drugih struktura može biti prilično složeno i potrebno je mnogo vremena. Kao i svi ljudi, graditelji imaju tendenciju da pojednostave svoj život kad god je to moguće; U tu svrhu postoji nekoliko pojednostavljenih formula za izračunavanje glavnih strukturnih elemenata.

Strukturalni element Formula za izračunavanje
Grede i kolone pravougaonog poprečnog preseka sa stranama odseka jednako A i B Mn = 2 / A + 2 / B. Duljina grede ili visina kolone ne utiče na površinski modul i nije uzeta u obzir u proračunima.
Grede i kvadratne stubove sa dijelom strane jednako A Mp = 4 / A
Kocka sa strane A Mp = 6 / A. U ovom slučaju se uzimaju u obzir sve površine kocke; izračunavanje je relevantno za slučaj kada se sve hlade (kocka stoji na smrznutom tlu i nalazi se u kontaktu sa hladnim vazduhom).
Odvojeno stoji na zamrznutom terenu paralelepipirano sa stranama A, B i C Mn = 2 / A + 2 / B + 2 / C
Paralelepiped sa stranama A, B i C susednim jednom od lica na topli niz Mn = 2 / A + 2 / B + 1 / C
Cilindar sa radijusom R i visinom C Mp = 2 / R + 2 / S
Ploča ili debljina A debljine A, hlađena sa obe strane Mp = 2 / A
Dobar primer: monolitni zid se hladi sa obe strane.

Šta da radimo s tim

Naučili smo da izračunamo određeni parametar koji utiče na brzinu hlađenja niza u hladnoći. I kako ga primijeniti u stvarnoj gradnji?

Grejanje i hlađenje

Budući da je nemoguće obezbediti istovremeno grejanje ili hlađenje betona u čitavoj zapremini niza, svaka promjena uslova će, uzaludno, dovesti do pojave delte temperature između jezgre i površine.

Napomena: ova delta će biti veća, što je masivnija struktura. To je, jednostavno rečeno, manji je odnos njegovog prostora do zapremine.

Povećanje temperaturne razlike između jezgra i površine će neizbežno dovesti do povećanja unutrašnjih naprezanja u materijalu; pošto govorimo o betonu koji nije dobio snagu, pukotine nisu jedino moguće - garantovano.

Posledice brzog hlađenja.

Izađi On se svodi na usporavanje promene temperature površine površine u najvećoj mogućoj meri.

Surface modul Stopa promjene temperature
Mp do 4 1 / m Ne više od 5 stepeni / sat
Mp je u opsegu od 5 - 10 1 / m Ne više od 10 stepeni / sat
Mp više od 10 1 / m Ne više od 15 stepeni / sat

Stabilnost temperatura tokom hlađenja obezbeđuje se, po pravilu, toplotnom izolacijom betonskog monolita; kada se greje - podesivi napojni kabl za beton ili toplotni pištolj.

Izbor načina održavanja temperature

Ova upotreba dobijene vrednosti modula površine je direktno povezana sa izračunavanjem brzine grejanja / hlađenja: na osnovu izvršenog obračuna odabran je način stabilizacije temperature na skup betona.

Za modul površine ne veće od 6, takozvana termosna metoda je dovoljna. Oblik je jednostavno kvalitativno termički izolovan, što značajno smanjuje prenos toplote.

Pored toga: u procesu hidracije (hemijske reakcije Portland cementa sa vodom) puštena je prilično značajna količina toplote, što doprinosi samozagrevanju smeše.

Za MP u opsegu od 6 - 10 1 / m, moguće je nekoliko rešenja:

  • Smeša se zagreje pre polaganja u obliku. U ovom slučaju, sa odgovarajućom izolacijom, period njegovog hlađenja do kritične temperature (0 stepeni) povećava se; Štaviše, vrući beton se zateže i postaje mnogo brži.
Napunite vrućim betonom.
  • Dodaci se dodaju mešavini kako bi se ubrzalo njegovo otvrdnjavanje. Kao opcija - koriste se cementni Portland cementi visoke kvalitete, koji su, osim ubrzanog lečenja, korisni, jer tokom procesa hidratacije oslobađaju više toplote.
  • Alternativni pristup je smanjiti temperaturu kristalizacije vode u mešavini betonskih betona. Zahvaljujući odgovarajućim aditivima, lečenje se nastavlja na niskim temperaturama.

Koristan je: vrijedi upozorenje protiv upotrebe soli u tu svrhu. Njihova cena je stvarno niža od specijalizovanih sintetičkih aditiva; Međutim, on je izravnan visokim sadržajem soli (od 5%) u vodi za mešanje. Istovremeno, visok sadržaj soli smanjuje konačnu čvrstoću betona i doprinosi ubrzanju korozije armature.

Konačno, za površinski modul preko 10, jedino razumno rešenje je da se beton zagreje pomoću grejnog kabla ili toplotnog oružja do određenog procenta projektne snage. Vrednost minimalne čvrstoće pre zamrzavanja zavisi od klase betona i područja rada monolita; puna uputstva o izboru vrijednosti sadržane su u SNiP 3.03.01-87.

Dizajn se zagreje do skupa potpune ili delimične snage.
Konstrukcija, klasa betona Minimalna snaga
Monoliti namenjeni za upotrebu unutar zgrada; osnove za industrijsku opremu koja nije podložna udarnim opterećenjima; podzemne konstrukcije 5 MPa
Monolitne betonske konstrukcije B7,5 - B10, rade na otvorenom 50% godišnje
Monolitne betonske konstrukcije V12,5 - V25, rade na otvorenom 40% godišnje
Monolitne konstrukcije betona B30 i više, rade na otvorenom 30% godišnje
Prednapregnute konstrukcije (izrađene na osnovu izduženog armaturnog okvira od elastičnih čelika) 80% godišnje
Strukture se učitavaju odmah nakon zagrevanja s punim dizajnerskim opterećenjem 100% berba

Demoulding

Posle skupa minimalne potrebne čvrstoće i stabilizacije temperature monolita, oplata se uklanja i izolacija se uklanja. Kako se to dešava na negativnim temperaturama, delta između površine betona i okolnog vazduha je takođe važna i takođe je vezana za površinski modul.

Pošto stripping započinje brzo hlađenje monolita.
  • Sa MP, koji se nalazi u opsegu od 2-5, a koeficijent ojačanja (odnos ukupnog poprečnog preseka armatura do preseka monolita) do 1%, maksimalna dozvoljena temperatura delta je 20 C.
  • Sa omjerom ojačanosti od 1 do 3 procenta, maksimalna temperatura delta je 30 stepeni.
  • Sa omjerom ojačanja preko 3%, vazduh može biti 40 stepeni hladniji od betona.
  • Sa površinskim modulom većim od 5 1 / m, maksimalno dozvoljeni padovi temperature za različite koeficijente ojačanja su 30, 40 i 50 stepeni, respektivno.

Obrada zimskog betona

Ako se, nakon kompletne snage, zimski beton i monoliti od neprepadanih betona normalne vlage prerađuju sasvim tradicionalno, tada perforacija i uređaj otvora u monolitu imaju svoje specifičnosti pre nego što dobiju snagu.

Jednostavno rečeno, nemojte dobiti snagu brenda, a zamrznut beton ne bi trebalo da bude udario čekićem i perforatorom. U ovom slučaju pojavljivanje pukotina.

Pre nego što dobijete punu snagu, beton pukne lako.

Najbolji način za postavljanje otvora je formiranje oplate za njih čak iu fazi izlivanja monolita. Između ostalog, u ovom slučaju, moguće je u potpunosti sidrati ivice armature na ivicama otvora. Tamo gde to nije moguće, a otvaranje će morati da se presije na mestu, koristi se valovita armatura: žleb na svojoj površini služi kao sidro za šipku.

Koristan je: za postavljanje rupa (na primer, duvanja vazduha ili unošenja komunikacije u traku), kada ga sipate vlastitim rukama, dovoljno je postaviti azbestni cement ili plastičnu cev odgovarajućeg prečnika u oplatu.

Na slici - najjednostavniji način za postavljanje zraka.

Za stvarnu obradu, gde se to ne može uraditi, dijamantski alati su poželjniji. Dijamantsko bušenje rupa u betonu ne zahteva upotrebu udarnog režima; Kao rezultat toga, verovatnoća pukotina i čipova je manja. Sečenje armiranog betona sa dijamantskim krugovima ostavlja savršene glatke ivice reza i, što je vrlo zgodno, ne zahteva menjanje reznog točkića prilikom sečenja armature.

Srodni koncept

Jednostavni asocijativni lanac nas primorava da dodirnemo još jedan koncept vezan za konkretne strukture. Ovo je tzv. Youngov modul za beton (to je takođe elastični modul ili modul deformacije).

Vizuelna reprezentacija značenja termina.

Vrednost modula se određuje eksperimentalno, na osnovu rezultata ispitivanja uzorka, mjerenih u paskalima (češće, uzimajući u obzir visoke vrijednosti, u megapascalima) i označeno simbolom E.

Jednostavno rečeno, ovaj parametar opisuje sposobnost materijala da se kratko deformiše pod značajnim opterećenjem bez nepovratnog oštećenja unutrašnje strukture. Još lakše? Molim: što je veći modul elastičnosti, manje je verovatno da ako udarite mlađom, deo betona će se odvojiti od temelja.

Nakon ovakvog određivanja, logično je pretpostaviti da je modul elastičnosti (ili deformacije) povezan sa jačinom pritiska i, shodno tome, brendom (klasa) materijala.

Zaista, zavisnost je skoro linearna.

  • Za težak beton klase B10 prirodnog učvršćivanja, modul deformacije je jednak 18 MPa.
  • Klasa B15 odgovara vrednosti od 23 MPa.
  • B20 - 27 MPa.
  • Modul deformacije betona B25 je 30 MPa.
  • Klasa B40 - 36 MPa.
Kompletna tabela vrijednosti za različite vrste betona.

Zaključak

Nadamo se da nisu čuli čitaoca obiljem dosadnih definicija i suvih brojeva. Kao i obično, dodatne tematske informacije možete naći u priloženom videu u ovom članku. Successes!

Dodajte komentar