1128

Министерство образования и науки Российской Федерации Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет»

В.В. Мартос

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ЗИМНЕГО БЕТОНИРОВАНИЯ

Учебно-методическое пособие

по подготовке к лекционным и практическим занятиям(включая рекомендации по организации самостоятельной работы)по дисциплине

«Современные технологии зимнего бетонирования» для обучающихся по направлению подготовки 08.04.01 Строительство,

профильТеория и практика организационно-технологических решений возведения и реконструкции зданий и сооружений

Нижний Новгород ННГАСУ

2016

2

УДК 69.05

Мартос В. В. Современные технологии зимнего бетонирования [Электронный ресурс]: учеб. - метод. пос. / В. В. Мартос; Нижегор. гос. архитектур. - строит. ун - т – Н. Новгород :ННГАСУ, 2016. – с. 17. 1 электрон. опт. диск (CDRW)

В учебно-методическом пособии комплексно изложен материал для изучения основ технологии зимнего бетонирования.

Предназначено обучающимся в ННГАСУ для подготовки к лекционным и практическим занятиям (включая рекомендации по организации самостоятельной работы)по направлению подготовки 08.04.01 Строительство, профильТеория и практика организационно-технологических решений возведения и реконструкции зданий и сооружений.

© Мартос В.В., 2016 © ННГАСУ, 2016

3

4

Введение

Бетон и железобетон являются основными строительными материалами XXI века, объем применения, которых постоянно увеличивается. Без этих материалов в настоящий момент невозможно строительство гидротехнических и транспортных объектов, возведение подземных и высотных зданий и сооружений.

Современные темпы строительства обуславливают круглогодичный цикл работ по возведению зданий и сооружений. Для монолитных объектов этот фактор приводит к необходимости осуществлять бетонирование конструкций в зимних условиях, которые в различных регионах страны имеют продолжительность от 3 до 10 месяцев. В зимних условиях укладывается около 30% общего годового объёма монолитного бетона и железобетона. Доля монолитного бетона, укладываемого при отрицательной температуре воздуха, будет возрастать в связи с увеличением объёмов монолитного жилищного строительства. Зимние методы бетонирования многократно усложняют технологию работ и, соответственно, влияют на их трудоемкость и себестоимость.

Большинство технологий зимнего бетонирования связано с термообработкой, что требует значительных электрических мощностей и дорогостоящей техники, а также высокой квалификации персонала производящих работы. Основное внимание необходимо обращатьна максимальное сокращения затрат производства, поэтому актуальным является дальнейшее совершенствование энергоэффективных технологий зимнего бетонирования.

1 Рекомендации обучающимся по подготовке к лекциям

Цель дисциплины – изучение современных требований нормативной и руководящей документации в области зимнего бетонирования, теоретическими основами и технологии производства работ в зимних условиях.

Методы изучения материала – активная работа на лекциях и практических занятиях, самостоятельная работа студентов с различными источниками информации, выполнение расчетно-графической работы на тему «Выбор и проектирование способа зимнего бетонирования».

Основные виды учебных занятий – лекции, практические занятия, рас- четно-графическаяработа, экзамен.

Учебные задачи – ознакомление студентов со структурой, особенностями, основными принципами организации выполнениястроительного производства, а также изучение отдельных видов технологических процессов:

1) Основы теории зимнего бетонирования Роль воды в процессах гидратации цемента и её фазовые превращения

при различных температурах. Влияние отрицательных температур на формирование структуры бетона. Влияние отрицательных температур на деформативность и пористость бетона. Влияние раннего замораживания на прочностные и деформативные характеристики бетона. Твердение бетона при отрицательных температурах. Влияние раннего замораживания на твердение композиционных

5

материалов на основе цемента.

2) Особенности приготовления, транспортирования, подачи и укладки бетонной смеси

Приготовление и транспортирование бетонной смеси. Укладка бетонной смеси. Методика расчета температуры бетонной смеси на выходе из смесителя.

3) Метод термоса Общие положения. Расчет термосного выдерживания бетона. Выдержи-

вание бетона способом термоса в сочетании с противоморозными добавками. 4) Применение бетона с противоморозными добавками

Общие сведения по применению противоморозных добавок. Выбор противоморозных добавок. Корректировка состава бетона с противоморозными добавками. Приготовление водных растворов добавок. Приготовление бетонной смеси. Выдерживание бетона и уход за ним. Ограничения к применению добавок в бетон.

5) Обогрев бетона токоизолированными металлическими проводами Общие положения. Технология производства работ. Расчет потребной те-

пловой мощности. Прогрев бетона с использованием полимерного греющего провода. Контроль качества при прогреве бетона греющими изолированными проводами. Техника безопасности при прогреве бетона греющими проводами

6) Электронный прогрев бетона Общие положения. Удельное электрическое сопротивление бетона. Элек-

троды. Параметры электропрогрева бетона. Расчет параметров электропрогрева бетона. Электропрогрев бетонов с противоморозными добавками. Производство работ при электропрогреве бетона. Техника безопасности при электропрогреве бетона

7)Бетонирование в тепляках и паропрогрев бетона. Прогрев бетона в термоактивной опалубке. Предварительный электроразогрев бетонной смеси. Форсированный электроразогрев бетона в конструкция.

Бетонирование в тепляках и паропрогрев бетона. Прогрев бетона в термоактивной опалубке. Предварительный электроразогрев бетонной смеси. Форсированный электроразогрев бетона в конструкция. Общие сведения и описание

8)Индукционный нагрев бетона. Инфракрасный обогрев бетона. Воздушный конвективный прогрев монолитных тонкостенных конструкций.

Индукционный нагрев бетона. Инфракрасный обогрев бетона. Воздушный конвективный прогрев монолитных тонкостенных конструкций. Общие сведения и описание

9)Контроль качества бетонных работ в зимних условиях. Выбор метода зимнего бетонирования и технологическое проектирование

производства рабо Контроль качества бетонных работ. Выбор метода зимнего бетонирова-

ния и технологическое проектирование производства работ.

Рекомендуемая литература для изучения дисциплины представлена в библиографическом списке к настоящему пособию.

6

2 План проведения практических занятий

Основное назначение практических занятий – более глубокая проработка и осмысление материала, изученного на лекциях и в процессе самостоятельной работы с целью успешной подготовки к экзамену. Активная работа на практических занятиях учитывается при сдаче экзамена.

Основные темы практических занятий включают:

1)Твердение бетона при отрицательных температурах. Влияние раннего замораживания на твердение композиционных материалов на основе цемента.

2)Критическая прочность, модуль поверхности. Расчет и нормативные требования.

3)Методика расчета температуры бетонной смеси на выходе из смесителя.

4)Входной контроль бетонной смеси в зимний период. Нормативные требования.

5)Выдерживание бетона способом термоса в сочетании с противоморозными добавками.Примеры решения задач.

6)Приготовление бетонной смеси. Выдерживание бетона и уход за ним. Ограничения к применению добавок в бетон. Примеры решения задач с подбором противоморозных добавок.

7)Контроль качества при прогреве бетона греющими изолированными проводами. Техника безопасности при прогреве бетона греющими проводами. Примеры решения задач.

8)Расчет параметров электропрогрева бетона. Электропрогрев бетонов с противоморозными добавками. Производство работ при электропрогреве бетона. Техника безопасности при электропрогреве бетона. Примеры решения задач.

9)Предварительный электроразогрев бетонной смеси. Форсированный электроразогрев бетона в конструкция. Общие сведения и описание. Примеры решения задач.

10)Воздушный конвективный прогрев монолитных тонкостенных конструкций. Общие сведения и описание.Примеры решения задач.

11)Выбор метода зимнего бетонирования и технологическое проектирование производства работ.

Рекомендуемая литература для изучения дисциплины представлена в библиографическом списке к настоящему пособию.

7

3 Общие рекомендации по организации самостоятельной работы

Для эффективного освоения дисциплины «Современные технологии зимнего бетонирования» предлагается следующий алгоритм ее изучения:

−подробное ознакомление с рабочей программой учебной дисциплины с целью уточнения ее структуры, а также определения объема учебного материала, выносимого на самостоятельную проработку;

−изучение лекционного материала, учебной литературы и действующего законодательства для подготовки к практическим занятиям;

−подготовка расчетно-графической работы;

−выполнение домашних заданий;

−подготовка к экзамену.

При подготовке к практическим занятиям на основании лекционного материала и учебной литературы прорабатывается теоретическая часть дисциплины к наиболее важным темам, которые выносятся на эти практические занятия. Кроме этого в процессе подготовки к практическому занятию могут выполняться домашние задания в форме решения конкретных задач, которые могут быть рекомендованы к некоторым разделам.

Рекомендуемая литература для изучения дисциплины представлена в библиографическом списке к настоящему пособию.

4 Рекомендации по выполнению расчетно-графической работы

Учебным планом дисциплины «Современные технологии зимнего бетонирования» предусмотрено выполнение расчетно-графической работы. Она включает вопросы проработки вопросов выбора и проектирования способа зимнего бетонированиядля любого проектируемого объекта.

Содержание расчетно-графической работы:

1.Определение базовых параметров бетонируемых конструкций, необходимых для выполнения расчетов.

2.Определение способа зимнего бетонирования на основании техникоэкономического сравнения.

3.Окончательный выбор способа зимнего бетонирования, его проектирование.

4.Описание методики выполнения контрольных операций.

5.Подбор инструментальной базы для осуществления мероприятий по контролю, характеристика оборудования.

6.Разработка последовательности производства контрольных мероприятий.

7.Разработка схемы операционного контроля качества.

8.Перечень и описание указаний к ведению исполнительной документации по данному виду работ.

8

9.Определение трудоемкости работ по осуществлению контрольных мероприятий.

10.Правила техники безопасности.

5 Подготовка к экзамену

5.1Вопросы

При подготовке к экзамену в процессе проработки лекционного материала, изучения источников дополнительной информации необходимо в первую очередь определить варианты правильных ответов на вопросы или раскрыть указанную тему, которые рекомендованы для сдачи.

1)Перечислите основные нормативные документы, регламентирующие вопросы зимнего бетонирования.

2)Влияние температуры окружающей среды на темпы набора прочности монолитного бетона

3)Влияние отрицательной температуры на процессы гидратации цемента и структуру бетона

4)Понятие «критическая прочность», единицы ее измерения, нормативные требования.

5)Классификация методов зимнего бетонирования монолитных конструкций.

6)Модуль поверхности монолитных конструкций и их классификация по этому показателю.

7)Выбор метода зимнего бетонирования.

8)Вопросы прогнозирования прочности бетона в зимних условиях.

9)Метод термоса.

10)Бетонирование с предварительным разогревом бетонной смеси.

11)Методы тепловой обработки монолитного бетона с подводом дополнительного тепла.

12)Электропрогрев монолитного бетона. Прогрев сквозной и периферийный.

13)Режимы электропрогрева монолитных конструкций.

14)Выдерживание бетона в термоактивной опалубке.

15)Обогрев бетона в тепляках. Виды тепляков.

16)Виды обогрева бетона – инфракрасный и индукционный.

17)Бетонирование монолитного бетона с применением противоморозных добавок. Их функциональное назначение и принцип работы.

18)Условия выбора и назначения расхода противоморозных добавок.

19)Виды современных противоморозных добавок.

20)Методика оценки эффективности противоморозных добавок.

21)Контроль качества бетонных работ в зимних условиях.

22)Дефекты зимнего бетонирования.

23)Применение токоизолированных металлических проводов. Достоинства и недостатки.

24)Технико-экономическое обоснование выбора методов зимнего бетонирования.

9

5.2Задачи

Задача 1.

Произвести расчет и изобразить схему раскладки нагревательных проводов в монолитной конструкции фундаментного ростверка размерами 2,4х1,2х0,6м.

1.Опалубка – металлическая толщиной 3 мм, утепленная минеральной ватой толщиной 40 мм и закрытая фанерой толщиной 4 мм. Коэффициент теплопередачи К=1,18 Вт/м2·0С.

2.Температура бетона начальная - +10° С.

3.Температура наружного воздуха- –15° С.

4.Температура изотермического прогрева - +65° С.

5.Скорость ветра - 15 м/сек.

6.Нагревательный провод марки ПНСВс диаметром токоведущей жилы 1,2 мм.

Cоп – удельная теплоемкость материала опалубки (0,46 кДж/кг ° С), теплоизоляции

(Сутепл=0.84 кДж/кг ° С) и фанеры (2,3 кДж/кг ° С); Са – удельная теплоемкость арматуры, 0.46 кДж/кг·° С;

Сб= 1 кДж/кг·° С

Пример решения задачи.

Определяется модуль опалубливаемой поверхности конструкции

где F - площадь опалубливаемой поверхности, м2;

V- объем конструкции, м3.

Впериод подъема температуры требуемая удельная тепловая мощность определяется по формуле: