Modul betonske površine: definicija, primjeri izračuna.

Koji je ovaj parametar - modul površine? Moramo se upoznati s novim konceptom za sebe i istražiti načine izračunavanja njegovih vrijednosti za stvarne strukture. Osim toga, dodirnuti ćemo temelje zimskog betoniranja i utjecaj modula površine na metode rada koji se koriste u ovom procesu.

Tema članka izravno je vezana uz zimsko betoniranje.

Što je to

definicija

Idealno vrijeme za betonski rad na otvorenom je topla sezona. Nažalost, nije uvijek moguće čekati proljeće: u nekim se slučajevima monolitna konstrukcija provodi na negativnim temperaturama.

Osim toga: u nekim regijama zemlje topla sezona jednostavno je prekratka. Primjerice, u Yakutsku je prosječna mjesečna temperatura iznad nule tek pet mjeseci godišnje.

Kod betoniranja u mrazu, glavni je problem dati betonu da se dobije snaga prije nego što kristalizacija vode započne. Glavne metode njegove otopine svode se na toplinsku izolaciju oplate ili zagrijavanje polagane mješavine. Odabir određenog rješenja određuje se prvenstveno načinom na koji će se oblik betona brzo hlađenjem.

Brzina kojom će određena struktura izgubiti toplinu određuje se omjerom područja njegove hlađene površine do volumena.

Praktični zaključak: savršena lopta će se ohladiti najsporije.

Modul površine 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.

Budući da je u numeratoru formule vrijednost prikazana u kvadratnom metru (m2), a u nazivniku - u kubičnom (m3) željeni parametar će se mjeriti u čudnim jedinicama, opisanim kao 1 / m ili m ^ -1.

Važna točka: budući da se postupak dobivanja čvrstoće betona praktički prestaje kod hlađenja do 0 stupnjeva (temperatura kristalizacije vode), smatraju se samo hlađeni samo oni dijelovi monolitne površine u dodiru s hladnijim zrakom.

Prilikom postavljanja betona na neobrađeno tlo, niža je površina temelja isključena iz izračuna.

Primjeri proračuna

Izračunajmo parametar za koji smo zainteresirani za temelje ploče veličine 6x10 m i debljinu od 0,25 m, postavljene na negativnu temperaturu okoline na odmrznutom tlu.

  1. Očito je da će sve površine ploče biti hlađene osim dna: jer je u dodiru s tlom, koji ima temperaturu iznad nule. Dodamo njihova područja: (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, kao što se sjećamo iz nastave geometrije, do proizvoda stranica pravokutnog paralelopipeda: 10 x 6 x 0.25 = 15 m3.
  3. Izračunajte površinski modul: 68 m2 / 15 m3 = 4,5 (3) 1 / m.

U praksi, proračuni greda, cilindri s prijelazima promjera i drugih struktura mogu biti prilično složeni i traju dosta vremena. Kao i svi ljudi, graditelji obično pojednostavljuju svoje živote kad god je to moguće; U tu svrhu postoji nekoliko pojednostavljenih izračunskih formula za glavne strukturne elemente.

Strukturni element Formula izračuna
Grede i stupovi pravokutnog poprečnog presjeka s dijelovima odjednom jednakima A i B Mn = 2 / A + 2 / B. Duljina snopa ili visina stupca ne utječe na modul površine i nije uzeta u obzir u izračunima.
Grede i kvadratni stupovi s sekcijskom stranom jednakom A Mp = 4 / A
Kocka sa strane A Mp = 6 / A. U tom slučaju uzimaju se u obzir sve površine kocke; izračun je relevantan za slučaj kada su sve ohladene (kocka stoji na zamrznutom tlu i dolazi u dodir s hladnim zrakom).
Samostalno stoji na zamrznutom tlu parallelepiped s stranama A, B i C Mn = 2 / A + 2 / B + 2 / C
Parallelepiped sa stranama A, B i C susjedne od jednog lica do toplog niza Mn = 2 / A + 2 / B + 1 / C
Cilindar s radijusom R i visinom C Mp = 2 / R + 2 / S
Ploča ili zid debeli A, hlađeni na obje strane Mp = 2 / A
Dobar primjer: monolitni zid se hladi s obje strane.

Što učiniti s njom

Dakle, naučili smo izračunati određeni parametar koji utječe na brzinu hlađenja polja u hladnoći. I kako se primijeniti u stvarnoj gradnji?

Brzina zagrijavanja i hlađenja

Budući da je nemoguće osigurati istodobno zagrijavanje ili hlađenje betona kroz cijeli volumen polja, svaka promjena stanja će, željno i nečim, dovesti do pojave temperature zraka između jezgre i površine.

Napomena: ova delta bit će veća, to je veća struktura. To je, jednostavno rečeno, manji omjer njezine površine do volumena.

Povećanje razlike temperature između jezgre i površine neizbježno će dovesti do povećanja unutarnjih naprezanja u materijalu; budući da se radi o betonu koji nije stekao snagu, pukotine nisu samo moguće - zajamčene.

Posljedice brzog hlađenja.

Van? Svodi se na usporavanje promjene temperature polja što je više moguće.

Modul površine Stopa promjene temperature
Mp do 4 1 / m Ne više od 5 stupnjeva po satu
Mp je u rasponu od 5 do 10 1 / m Ne više od 10 stupnjeva / sat
Mp više od 10 1 / m Ne više od 15 stupnjeva / sat

Stabilnost temperature tijekom hlađenja osigurana je, u pravilu, toplinskom izolacijom betonskog monolita; kada je grijana - podesivi kabel za napajanje betonom ili topline.

Odabir načina održavanja temperature

Ova upotreba dobivene vrijednosti modula površine izravno je povezana s izračunom brzine grijanja / hlađenja: na temelju izvedenog proračuna odabire se metoda stabilizacije temperature do čvrstoće betona.

Za modul površine veće od 6, takozvana termosna metoda je dovoljna. Oblik je jednostavno kvalitativno toplinski izoliran, što značajno smanjuje prijenos topline.

Osim toga: u postupku hidratacije (kemijske reakcije Portland cementa s vodom) otpušta se vrlo značajna količina topline koja doprinosi samotavanjem smjese.

Za MP u rasponu od 6 - 10 1 / m, moguće je nekoliko rješenja:

  • Smjesa se zagrijava prije polaganja u obliku. U tom slučaju, s odgovarajućom izolacijom, vrijeme hlađenja do kritične temperature (0 stupnjeva) povećava se; štoviše, vrući beton zauzima i dobiva snagu mnogo brže.
Napunite vrućim betonom.
  • Aditivi se dodaju smjesi da bi se ubrzao njegovo otvrdnjavanje. Kao opcija - upotrebljavaju se brzo stvrdnjavanje Portlandovih cementa visokih razreda, koji su osim ubrzanog stvrdnjavanja korisni jer se u procesu hidratacije oslobađa više topline.
  • Alternativni pristup je smanjiti temperaturu kristalizacije vode u skrućivoj smjesi betona. Zahvaljujući odgovarajućim aditivima, stvrdnjavanje se nastavlja pri niskim temperaturama.

Korisno je: vrijedi upozoriti na upotrebu slane otopine za tu svrhu. Njihova je cijena stvarno niža od specijaliziranih sintetičkih aditiva; međutim, izravnava se visok (od 5%) sadržaja soli u vodi za miješanje. Istodobno, visok sadržaj soli smanjuje konačnu čvrstoću betona i pridonosi ubrzanom koroziju armature.

Konačno, za površinski modul preko 10, jedino razumno rješenje je zagrijavanje betona pomoću grijaćeg kabela ili topline do određenog postotka snage dizajna. Vrijednost minimalne čvrstoće prije zamrzavanja ovisi o klasi betona i području djelovanja monolita; potpune upute o izboru vrijednosti sadržane su u SNiP 3.03.01-87.

Dizajn se zagrijava na skupinu pune ili djelomične čvrstoće.
Izgradnja, klasa betona Minimalna čvrstoća
Monoliti namijenjeni za uporabu unutar zgrada; temelje za industrijsku opremu koja nije podvrgnuta šokovima; podzemnih objekata 5 MPa
Monolitne betonske konstrukcije B7,5 - B10, koje djeluju na otvorenom 50% berba
Monolitne betonske konstrukcije12,12 - 25, djelovale su na otvorenom 40% berba
Monolitne konstrukcije betona B30 i više, koje rade na otvorenom 30% berba
Prestane strukture (izrađene na osnovi izduženog armaturnog okvira od elastičnih čelika) 80% berba
Strukture učitane odmah nakon zagrijavanja s punim dizajnom opterećenja 100% vintage

skidanje

Nakon seta minimalne potrebne čvrstoće i stabilizacije temperature monolita, oplata se uklanja i izolacija se uklanja. Budući da se to događa na negativnim temperaturama, delta između površine betona i okolnog zraka također je važna i također je vezana za površinski modul.

Budući da stripping počinje brzo hlađenje monolita.
  • Kod MP, koji leži u rasponu od 2-5, i koeficijent pojačanja (omjer ukupnog poprečnog presjeka ojačanja do poprečnog presjeka monolita) do 1%, maksimalna dopuštena temperaturna delta je 20 ° C.
  • Sa omjerom ojačanja od 1 do 3 posto, maksimalna temperatura delta je 30 stupnjeva.
  • Uz omjer ojačanja od preko 3%, zrak može biti 40 stupnjeva hladniji od betona.
  • S površinskim modulom većim od 5 1 / m, najveći dopušteni pad temperature za različite koeficijente pojačanja iznose 30, 40 i 50 stupnjeva.

Obrada zimskog betona

Ako se nakon skupnog punog snage, zimski beton i monoliti iz nepripremljenog betona normalne vlažnosti obrađuju sasvim konvencionalno, tada perforacija i uređaj otvora u monolitu imaju svoje specifičnosti prije nego što steknu snagu.

Jednostavno rečeno, nemojte stjecati snagu marke, a zamrznuti beton ne smije se slomiti čekićem i perforatorom. U ovom slučaju, izgled pukotina.

Prije dobivanja pune snage, lako se stvara betonska pukotina.

Najbolji način postavljanja otvora je formiranje oplate za njih čak iu fazi izlijevanja monolita. Između ostalog, u ovom slučaju, moguće je u cijelosti sidriti rubove armature na rubovima otvora. Ako to nije moguće i otvori trebaju biti odrezani na mjestu, upotrijebljeno je valovite armature: žlijeb na svojoj površini služi kao sidro šipke.

Korisno je: za postavljanje rupice (na primjer, puhanje zraka ili ulaska u komunikaciju na trakastoj podlozi), kada ga ulijevate vlastitim rukama, dovoljno je staviti azbestnu cementnu ili plastičnu cijev odgovarajućeg promjera u oplatu.

Na fotografiji - najjednostavniji način da se uređaj isijava.

Za stvarnu obradu, gdje se to ne može učiniti bez, dijamantni alati su prednost. Dijamantno bušenje rupe u betonu ne zahtijeva uporabu udaraljka; kao rezultat, vjerojatnost pukotina i žetona je manja. Rezanje armiranog betona s dijamantnim krugovima ostavlja rubove rezanja savršeno glatkim i, što je vrlo pogodno, ne zahtijeva mijenjanje reznog kotača kod rezanja armature.

Povezani koncept

Jednostavan asocijativni lanac će nas prisiliti da dotaknemo drugi koncept koji se odnosi na betonske konstrukcije. To je tzv. Youngov modul za beton (to je također elastični modul ili modul deformacije).

Vizualni prikaz značenja pojma.

Vrijednost modula određena je eksperimentalno, temeljena na rezultatima ispitivanja uzorka, mjerena u pascalima (češće uzimajući u obzir visoke vrijednosti, u megapascalima) i označena je simbolom E.

Jednostavno rečeno, ovaj parametar opisuje sposobnost materijala da se nakratko deformira pod značajnim opterećenjima bez nepovratnog oštećenja unutarnje strukture. Još lakše? Molim vas: što je veći modul elastičnosti, to je manje vjerojatno da će, ako udarite s mamcem, komad betona otrgnuti od temelja.

Nakon takve određenosti, logično je pretpostaviti da je modul elastičnosti (ili deformacije) povezan s tlačnom čvrstoćom i, prema tome, robnom markom materijala.

Doista, ovisnost je gotovo linearna.

  • Za teški beton klase prirodnog otvrdnjavanja B10, modul deformacije je 18 MPa.
  • Klasa B15 odgovara vrijednosti od 23 MPa.
  • B20-27 MPa.
  • Modul deformacije betona B25 je 30 MPa.
  • Klasa B40 - 36 MPa.
Kompletna tablica vrijednosti za različite tipove betona.

zaključak

Nadamo se da oni nisu umorili čitatelja s obilnim dosadnim definicijama i suhim brojevima. Kao i obično, dodatne tematske informacije mogu se naći u priloženom videu u ovom članku. Sretno!

Dodajte komentar