ГОТОВЫЕ РЕШЕНИЯ

Модуль поверхности бетонной конструкции

image001 ГОТОВЫЕ РЕШЕНИЯНеправильно рассчитанный модуль поверхности конструкции приводит к ошибке в определении метода прогрева бетона и, в конечном счете, к дефектам в конструкции, например, трещинам в результате избытка тепла (термонапряжения, см. рис).


При укладке бетона в зимнее время важную роль играет выбор метода укладки и используемые добавки в бетон. Существует несколько различных подходов, суть которых, однако сводится к тому, чтобы обеспечить процесс затвердевания бетона в условиях, обеспечивающих ему набор заданных физико-механических характеристик. Как правило, проектная прочность конструкции достигается за 28-ми дневный срок, но наиболее критичными в этот период являются первые несколько дней. Именно в эти дни в зимнее время важно обеспечить положительную температуру внутри бетонной конструкции. Среди наиболее актуальных методов укладки бетона в зимнее время отметим метод «Термос», электродный прогрев бетона, прогрев проводом ПНСВ, прогрев тепловыми пушками, а также противоморозные добавки. Для того, чтобы правильно выбрать метод первое, что необходимо рассчитать – это модуль поверхности бетонной конструкции.

По определению, модуль поверхности – это отношение размера поверхности охлаждения бетонной конструкции к ее объему. При этом важно учитывать на какую поверхность вы производите укладку: на теплый или мерзлый грунт, на прогретый бетон или кирпичную кладку и т.д. Приведем пример определения модуля поверхности для плиты размерами 5 на 6 метров и высотой 0,6 метров при его укладке на мерзлый и талый грунт и сравним эти значения.

Объем плиты определяется по формуле:

V = L W H = 6*5*0,6 м3 = 18 м3

Площадь охлаждаемой поверхности в случае мерзлого грунта:

S1 = 5 0,6 2+6 0,6 2+5 6 2 = 73,2 м2

Площадь охлаждаемой поверхности в случае талого грунта

S2 = 5 0,6 2+6 0,6 2+5 6 = 43,2 м2

Отличие между S1 и S2 заключается в том, что первом случае мы считаем, что мерзлый грунт забирает тепло от бетонируемой конструкции и включаем соответствующую площадь в рассмотрение, а во втором случае – мы эту площадь исключаем. Окончательно, для мерзлого грунта, модуль поверхности равен:

Mп = S1/V = 73,2/18 м-1 = 4,1 м-1

для талого грунта:

Mп = S1/V = 43,2/18 м-1 = 2,4 м-1

Как видим, модуль поверхности в этих случаях отличается в 1,7 раз.

Модуль поверхности конструкции определяет не только метод укладки, но также и диапазон изменения ключевых параметров конструкции в рамках конкретного метода с учетом эффектов от добавок в бетон. Одним из таких ключевых параметров является скорость подъема температуры в час. Для конструкций с модулем поверхности Мп меньшим 4 м-1 максимальная скорость подъема температуры равна 50С/час, для модуля поверхности от 5 м-1 до 10 м-1 (5 м-1 < Мп < 10 м-1) максимальная скорость подъема температуры — 100С/час, и для конструкций с Мп более 10 м-1 — 150С/час.

Приведем несколько конечных формул для расчета модуля поверхности. Для колонн и балок прямоугольного сечения со сторонами a и b, м:

Мп = 2/a+2/b‘,

для колонн и балок квадратного сечения со стороной a, м:

Мп = 4/a‘,

для куба со стороной a, м:

Мп = 6/a‘,

для параллелепипеда со сторонами a, b, c, м:

отдельно стоящего

Мп = 2/a+2/b+2/c‘,

прилегающего к массиву стороной c

Мп = 2/a+2/b+1/c‘,

для плит и стен толщиной a, м:

Мп = 2/a

для цилиндра с радиусом R и высотой c, м:

Мп = 2/R+2/c

Отметим, что чем меньше модуль поверхности конструкции, тем она более массивная. Примеры других расчетов вы можете найти на сайте нашей расчетной группы, где можно воспользоваться многочисленными онлайн-калькуляторами или заказать расчет.


Один ответ к статье ГОТОВЫЕ РЕШЕНИЯ

  1. Pingback: Влияние мороза на бетон. Что нужно знать? | Купить бетон, раствор, песок и др с доставкой в Томске!

Добавить комментарий