Modul betonske površine: definicija, primeri izračuna.

Kakšen je ta parameter - modul površine? Moramo se spoznati z novim samim konceptom in raziskati načine za izračun svojih vrednosti za prave strukture. Poleg tega se bomo dotaknili temeljev zimskega betoniranja in vpliva površinskega modula na metode dela, ki se uporabljajo v tem procesu.

Tema članka je neposredno povezana z zimsko betoniranjem.

Kaj je to?

Opredelitev

Idealen čas za konkretno delo na prostem je topla sezona. Žal pri vzmeti ni vedno mogoče čakati: v nekaterih primerih se monolitna konstrukcija izvaja pri negativnih temperaturah.

Poleg tega je v nekaterih regijah države topla sezona preprosto prekratek. V Yakutsku je na primer povprečna mesečna temperatura nad ničlo le pet mesecev na leto.

Pri betoniranju v zmrzali je glavna težava, da beton pridobi moč preden se začne kristalizacija vode v njej. Glavne metode njegove rešitve se zmanjšajo na toplotno izolacijo oplaščenja ali segrevanje položene mešanice. Izbira določene rešitve določi predvsem, kako hitro se ohladi obrazec z betonom.

Hitrost, s katero bo posamezna struktura izgubila toploto, se določi glede na razmerje med površino ohlajene površine in prostornino.

Praktični zaključek: popolna kroglica bo najhladnejša.

Površinski 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.

Ker je v števcu formule navedena vrednost v kvadratnih metrih (m2) in v imenovalniku - v kubičnih (m3), se želeni parameter meri v čudnih enotah, opisanih kot 1 / m ali m ^ -1.

Pomembna točka: ker proces pridobivanja konkretne moči praktično preneha, ko se ohladi na 0 stopinj (temperatura kristalizacije vode), velja, da se ohladijo samo tisti deli monolitne površine, ki so v stiku s hladnejšim zrakom, osnovnim ali strukturnim elementom.

Pri polaganju betona na odmrznjenih tleh se iz izračuna izključi spodnja površina temeljev.

Primeri izračuna

Izračunajmo parameter, ki nas zanima, za ploščo, velikost 6x10 m in debelino 0,25 m, položeno pri negativni temperaturi okolja na odmrznjeni tleh.

  1. Očitno je, da se bodo vse površine plošče ohladile, razen na dnu: ker je v stiku s tlemi, ki ima temperaturo nad ničlo. Dodamo njihove površine: (6 x 0,25) x 2 + (10 x 0,25) x 2 + 6 x 10 = 3 + 5 + 60 = 68 m2.
  2. Izračunajte prostornino plošče. Enako je, kot se spominjamo od šolskega tečaja geometrije, do produkta stranic pravokotnega paralelepipeda: 10 x 6 x 0.25 = 15 m3.
  3. Izračunajte površinski modul: 68 m2 / 15 m3 = 4,5 (3) 1 / m.

V praksi so lahko izračuni gred, valjev s prehodi premerov in drugih struktur precej zapleteni in trajajo precej časa. Kot vsi ljudje gradbeniki po možnosti poenostavljajo svoje življenje; V ta namen obstaja več poenostavljenih izračunskih formul za glavne strukturne elemente.

Strukturni element Izračunska formula
Gredi in stebri pravokotnega prereza s stranicami, ki so enake A in B Mn = 2 / A + 2 / B. Dolžina nosilca ali višina kolone ne vpliva na površinski modul in se pri izračunu ne upošteva.
Gredi in kvadratni stebri s stranico, ki je enaka A Mp = 4 / A
Kocka s stranico A Mp = 6 / A. V tem primeru se upoštevajo vse površine kocke; izračun je primeren za primer, ko so vsi ohlajeni (kocka stoji na zamrznjenem tleh in je v stiku s hladnim zrakom).
Ločeno stoji na zamrznjenem zemljišču, vzporedno s stranicami A, B in C Mn = 2 / A + 2 / B + 2 / C
Paralelepiped s stranema A, B in C sosednje ene od obrazov do tople matrike Mn = 2 / A + 2 / B + 1 / C
Cilinder s polmerom R in višino C Mp = 2 / R + 2 / S
Ploska ali stena debela A, ohlajena na obeh straneh Mp = 2 / A
Dober primer: monolitna stena se ohladi na obeh straneh.

Kaj naj storim z njim?

Torej smo se naučili izračunati določen parameter, ki vpliva na hitrost hlajenja polja v mrazu. In kako jo uporabiti v resnični gradnji?

Stopnja ogrevanja in hlajenja

Ker je nemogoče zagotavljati sočasno segrevanje ali hlajenje betona po celotni prostornini polja, bo vsaka sprememba pogojev, voljno, povzročila nastanek delte temperature med jedrom in površino.

Opomba: ta delta bo večja, bolj masivna struktura. To je, preprosto rečeno, manjše je razmerje med njegovo površino in prostornino.

Povečanje temperaturne razlike med jedrom in površino bo neizogibno povzročilo povečanje notranjih napetosti v materialu; ker govorimo o betonu, ki ni pridobil moči, je razpoke ne samo možno - zagotovljeno.

Posledice hitrega hlajenja.

Izhod Sklanja se, da čim bolj upočasni temperaturno spremembo površine matrike.

Površinski modul Hitrost spremembe temperature
Mp do 4 1 / m Ne več kot 5 stopinj / uro
Mp je v območju 5 - 10 1 / m Ne več kot 10 stopinj / uro
Mp več kot 10 1 / m Ne več kot 15 stopinj / uro

Temperaturna stabilnost med hlajenjem je praviloma zagotovljena s toplotno izolacijo betonskega monolita; pri ogrevanju - nastavljiv električni kabel za beton ali toplotno pištolo.

Izbira načina za vzdrževanje temperature

Ta uporaba pridobljene vrednosti modula površine je neposredno povezana z izračunom stopnje ogrevanja / hlajenja: na podlagi izvedenega izračuna je izbrana metoda stabilizacije temperature na niz trdnosti betona.

Za modul površine, ki ni višja od 6, zadostuje tako imenovana termosna metoda. Oblika je preprosto kvalitativno toplotno izolirana, kar bistveno zmanjša prenos toplote.

Poleg tega: v procesu hidracije (kemične reakcije portlandskega cementa z vodo) sprosti precejšnjo količino toplote, kar prispeva k samozagrevanju mešanice.

Za MP v razponu od 6 - 10 1 / m je mogoče več rešitev:

  • Zmes segrevamo pred polaganjem v obliki. V tem primeru se z ustrezno izolacijo podaljša obdobje njegovega hlajenja do kritične temperature (0 stopinj); Poleg tega se vroči beton zreže in močno povečuje moč.
Izpolnite z vročim betonom.
  • V zmes dodamo aditive, da pospešimo njegovo strjevanje. Kot možnost - uporabljeni so hitro cementni portlandski cementi visokih razredov, ki so poleg pospešenega strjevanja koristni, ker v procesu hidratacije sproščajo več toplote.
  • Alternativen pristop je zmanjšanje temperature kristalizacije vode v trdni betonski mešanici. Zahvaljujoč ustreznim dodatkom se sušenje nadaljuje pri nizkih temperaturah.

Koristno je: za to je vredno opozoriti na uporabo slanice. Njihova cena je resnično nižja od specializiranih sintetičnih dodatkov; vendar se izravnava z visoko vsebnostjo soli (5%) v mešalni vodi. Hkrati visoka vsebnost soli zmanjšuje končno trdnost betona in prispeva k pospešeni koroziji armatur.

Nazadnje, pri površinskem modulu nad 10, je edina smiselna rešitev ogrevanje betona z ogrevalnim kablom ali toplotnim pištoljem do določenega odstotka konstrukcijske trdnosti. Vrednost najmanjše trdnosti pred zmrzovanjem je odvisna od vrste betona in področja delovanja monolita; Celotna navodila o izbiri vrednosti so v SNiP 3.03.01-87.

Zasnova se segreje na niz polne ali delne moči.
Gradbeništvo, betonski razred Najmanjša moč
Monolitov, namenjenih za uporabo v zgradbah; Temelji industrijske opreme, ki niso izpostavljeni udarnim obremenitvam; podzemne strukture 5 MPa
Monolitne betonske konstrukcije B7,5 - B10, ki delujejo na prostem 50% letnik
Monolitne betonske konstrukcije V12,5 - V25, ki delujejo na prostem 40% letnik
Monolitne strukture betona B30 in višje, ki delujejo na prostem 30% letnik
Prednapete konstrukcije (narejene na osnovi podolgovatega armaturnega okvira iz elastičnih jekel) 80% letnik
Strukture, naložene takoj po segrevanju s polno konstrukcijsko obremenitvijo 100% letnik

Demoulding

Po nizu najmanjše zahtevane jakosti in stabilizacije temperature monolita se oporo odstrani in izolacija odstrani. Ker se to zgodi pri negativnih temperaturah, je delta med površino betona in okoliškim zrakom tudi pomembna in je tudi vezana na površinski modul.

Ker stripping začne hitro hlajenje monolita.
  • Ko je Mp, ki leži v območju 2-5, in koeficient ojačitve (razmerje celotnega prereza ojačitve na prerez monolita) na 1% največje dovoljene temperaturne delte je 20 ° C.
  • Z razmerjem ojačitve od 1 do 3 odstotke je maksimalna delta temperature 30 stopinj.
  • Z razmerjem ojačitve nad 3%, je lahko zrak 40 stopinj hladnejši od betona.
  • S površinskim modulom, večjim od 5 1 / m, so največji dovoljeni padci temperature za različne ojačitvene koeficiente 30, 40 in 50 stopinj.

Predelava zimskega betona

Če po nizu polne trdnosti zimski beton in monolitov iz nepripravljenega betona normalne vlažnosti obdelamo precej tradicionalno, potem imajo perforacija in naprava odprtin v monolitu lastne posebnosti, preden se pridobijo moči.

Preprosto povedano, ne pridobivajte moči blagovne znamke in zamrznjenega betona ne smete zdrobiti s kladivom in perforatorjem. V tem primeru pojavljanje razpok.

Preden dobite polno trdnost, betonske razpoke zlahka.

Najboljši način za postavitev odprtin je oblikovanje opažev za njih celo na stopnji prelivanja monolita. Med drugim je v tem primeru mogoče na robovih odprtine popolnoma zasidrati robove armature. Kjer to ni mogoče in je treba odpreti na mestu, se uporablja valovita ojačitev: žleb na svoji površini služi kot sidro za palico.

Koristno je: za razporeditev luknje (npr. Za pihanje zraka ali za vstop v komunikacijo v tračni osnovi), ko ga prelijete z lastnimi rokami, je dovolj dovolj, da položite azbestni cement ali plastično cev ustreznega premera v opaž.

Na fotografiji - najpreprostejši način za pripravo zraka.

Za dejansko obdelavo, kjer je ni mogoče storiti brez, so diamantna orodja bolj priporočljiva. Diamantno vrtanje lukenj v betonu ne zahteva uporabe udarnega načina; zato je verjetnost razpok in čipov manjša. Rezanje armiranega betona z diamantnimi kroglicami robovi reza popolnoma gladko in kar je zelo priročno, ne zahteva menjave rezalnega kolesa pri rezanju ojačitve.

S tem povezani koncept

Preprosta asociativna veriga nas bo prisilila, da se dotaknemo drugega koncepta, povezanega s konkretnimi strukturami. To je tako imenovani modul Young za beton (to je tudi elastični modul ali deformacijski modul).

Vizualna predstavitev pomena izraza.

Vrednost modula se določi eksperimentalno, na podlagi rezultatov preskusa vzorca, izmerjenih v pascalih (pogosteje, ob upoštevanju velikih vrednosti, v megapascalih) in označenih s simbolom E. Če je iskren, je ta parameter zanimiv le strokovnjakom in se pri nizki gradnji ne upošteva.

Preprosto povedano, ta parameter opisuje sposobnost materiala, da na kratko deformira pri velikih obremenitvah brez nepopravljive poškodbe notranje strukture. Še lažje? Prosim: večji je modul elastičnosti, manj je verjetno, da bo, če udariš s kladivom, kos betona odlomil od temeljev.

Po takšni določitvi je logično domnevati, da je modul elastičnosti (ali deformacije) povezan s tlačno trdnostjo in s tem blagovno znamko (razred) materiala.

Dejansko je odvisnost skoraj linearna.

  • Pri težkih betonih razreda B10 naravnega strjevanja je modul deformacije enak 18 MPa.
  • Razred B15 ustreza vrednosti 23 MPa.
  • B20 - 27 MPa.
  • Modul deformacije betona B25 je 30 MPa.
  • Razred B40 - 36 MPa.
Izpolnite tabelo vrednosti za različne vrste betona.

Zaključek

Upamo, da bralca ne bodo utrujeni z obilo dolgočasnih definicij in suhih številk. Kot običajno, dodatne tematske informacije najdete v priloženem videoposnetku v tem članku. Uspehi!

Dodaj komentar