Modul povrchu betonu: definice, příklady výpočtu. rychlost

Jaký je tento parametr - modul povrchu? Musíme se seznámit s novým konceptem pro sebe a prozkoumat způsoby výpočtu jeho hodnot pro reálné struktury. Navíc se budeme zabývat základy zimního betonování a vlivem modulu povrchu na metody práce v tomto procesu.

Co to je?

Definice

Ideální čas pro práci v exteriéru je teplá sezóna. Bohužel, není vždy možné čekat na pružinu: v některých případech se monolitická konstrukce provádí při negativních teplotách.

Navíc: v některých oblastech země je teplé období prostě příliš krátké. V Jakutsku například průměrná měsíční teplota nad nulovou hodnotou činí pouze pět měsíců ročně.

Při betonáži v mrazu je hlavním problémem to, aby beton získal pevnost dříve, než začne krystalizace vody v něm. Hlavní metody jeho řešení jsou sníženy na tepelnou izolaci bednění nebo ohřevu uložené směsi. Volba konkrétního řešení je určena především rychlostí ochlazování betonu.

Rychlost, se kterou určitá konstrukce ztratí teplo, je určena poměrem plochy jejího ochlazeného povrchu k objemu.

povrch modulu 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.

Vzhledem k tomu, že v čitateli vzorce je hodnota uvedená v metrech čtverečních (m2) a v jmenovateli - v krychlových (m3), bude požadovaný parametr měřen v podivných jednotkách, popsaných jako 1 / m nebo m ^ -1.

Důležitý bod: protože proces získávání pevnosti betonu prakticky zastaví, když je ochlazován na teplotu 0 ° C (teplota krystalizace vody), považují se za ochlazené pouze ty části povrchu monolitu, které jsou v kontaktu s chladnějším vzduchem, základem nebo konstrukčními prvky.

Příklady výpočtů

Vypočítáme parametr, který nás zajímá, na základovou desku o rozměrech 6 x 10 m a tloušťce 0,25 m, položené při negativní okolní teplotě na rozmrazené půdě.

1. Je zřejmé, že všechny plochy desky budou chlazeny, s výjimkou dna: protože je v kontaktu se zemí, která má teplotu nad nulou. Přidáváme jejich plochy: (6 x 0,25) x 2 + (10 x 0,25) x 2 + 6 x 10 = 3 + 5 + 60 = 68 m2.
2. Vypočítejte objem desky. Je to stejné, jak si pamatujeme ze školní geometrie, na produkt stran obdélníkové rovnoběžnosti: 10 x 6 x 0,25 = 15 m3.
3. Vypočtěte povrchový modul: 68 m2 / 15 m3 = 4,5 (3) 1 / m.

V praxi mohou být výpočty nosníků, válců s přechodem průměrů a jiných konstrukcí poměrně složité a trvat značnou dobu. Stejně jako všichni lidé, stavebníci mají tendenci zjednodušovat svůj život, kdykoli je to možné; Pro tento účel existuje několik zjednodušených výpočetních vzorců pro hlavní konstrukční prvky.

Co s tím dělat

Takže jsme se naučili vypočítat určitý parametr, který ovlivňuje rychlost chlazení pole za studena. A jak ji aplikovat v reálné stavbě?

Rychlost ohřevu a chlazení

Vzhledem k tomu, že není možné zajistit souběžné zahřívání nebo ochlazování betonu v celém objemu pole, může každá změna v podmínkách vnějšku způsobit vzhled delty teplot mezi jádrem a povrchem.

Poznámka: tato delta bude větší, čím větší bude struktura. Jednoduše řečeno, čím menší je poměr jeho plochy k objemu.

Zvýšení teplotního rozdílu mezi jádrem a povrchem nevyhnutelně povede ke zvýšení vnitřních napětí v materiálu; protože mluvíme o betonu, který nedosáhl síly, praskliny jsou nejen možné - zaručené.

Ukončete Snižuje se co nejvíce zpomalení změny teploty povrchu pole.

Stabilita teplot během chlazení je zpravidla zajištěna tepelnou izolací betonového monolitu; při zahřátí - nastavitelný napájecí kabel pro betonový nebo tepelný dělič.

Výběr způsobu udržování teploty

Toto použití získané hodnoty modulu povrchu přímo souvisí s výpočtem rychlosti ohřevu / chlazení: na základě provedeného výpočtu je zvolen způsob stabilizace teploty na sadu pevnosti betonu.

U modulu s povrchem nepřesahujícím 6 je dostatečná takzvaná metoda termos. Forma je jednoduše kvalitativně tepelně izolovaná, což významně snižuje přenos tepla.

Kromě toho: v procesu hydratace (chemické reakce portlandského cementu s vodou) se uvolňuje spíše významné množství tepla, které přispívá k samoohřevu směsi.

Pro MP v rozmezí 6 - 10 1 / m je možné použít několik řešení:

• Směs se zahřeje před položením ve formě. V tomto případě se při správné izolaci zvýší doba ochlazování na kritickou teplotu (0 stupňů); navíc horký beton se zachycuje a zesiluje mnohem rychleji.

• Do směsi se přidávají přísady, které zrychlují jejich vytvrzení. Jako volitelně se používají rychlé kalení Portlandových cementů s vysokým obsahem, které jsou kromě urychleného vytvrzování užitečné, protože v procesu hydratace uvolňují více tepla.
• Alternativním přístupem je snížení krystalizační teploty vody v tuhnoucí betonové směsi. Díky odpovídajícím přísadám vytvrzování pokračuje při nízkých teplotách.

Je to užitečné: stojí za to upozornit proti použití solného roztoku pro tento účel. Jejich cena je opravdu nižší než specializované syntetické přísady; nicméně je srovnáváno vysokým obsahem soli (z 5%) ve směsi vody. Současně vysoký obsah soli snižuje konečnou pevnost betonu a přispívá ke zrychlené korozi vyztužení.

Konečně pro povrchový modul vyšší než 10 je jediným rozumným řešením zahřátí betonu pomocí topného kabelu nebo teplovzdušných pistolí až do určitého procenta konstrukční síly. Hodnota minimální pevnosti před zamrznutím závisí na třídě betonu a oblasti činnosti monolitu; úplné pokyny pro výběr hodnot jsou obsaženy v SNiP 3.03.01-87.

Demoulding

Po nastavení minimální požadované pevnosti a stabilizace teploty monolitu se bednění odstraní a izolace se odstraní. Vzhledem k tomu, že k tomu dochází při negativních teplotách, je delta mezi povrchem betonu a okolním vzduchem rovněž důležitá a je také vázána na povrchový modul.

• U MP, ležící v rozmezí 2-5 a koeficientu vyztužení (poměr celkového průřezu výztuže k průřezu monolitu) až do 1%, je maximální dovolená delta teploty 20 ° C.
• Při poměru vyztužení 1 až 3 procenta je delta maximální teploty 30 stupňů.
• Při poměru vyztužení nad 3% může být vzduch o 40 stupňů nižší než beton.
• Při plošném modulu větším než 5 1 / m jsou maximální přípustné poklesy teploty pro různé koeficienty vyztužení 30, 40 a 50 stupňů.

Zpracování zimního betonu

Pokud se po setu plné síly zpracovávají tradičně zimní betony a monolity z nepřipraveného betonu normální vlhkosti, pak perforace a zařízení otvorů v monolitu mají své vlastní specifika před tím, než získají sílu.

Jednoduše řečeno, nezískávejte sílu značky a mražený beton by neměl být rozdrcen kladivkem a perforátorem. V tomto případě vzhled trhlin.

Nejlepší způsob, jak nastavit otvory, je vytvořit jejich bednění i ve fázi nalévání monolitu. Mimo jiné v tomto případě je možné okraje výztuže na okrajích otvoru plně ukotvit. Pokud to není možné a otvor bude muset být řez na místě, použije se vlnitá výztuž: drážka na svém povrchu slouží jako kotva pro tyč.

Je užitečné: při uspořádání otvoru (například vyfukování vzduchu nebo vstup do komunikace v základové desce) je při nalití vlastním rukama stačit položit azbestocementovou nebo plastovou trubku o vhodném průměru do bednění.

Pro skutečné zpracování, kde to nemůže být provedeno, jsou preferovány diamantové nástroje. Diamantové vrtání otvorů v betonu nevyžaduje použití perkusního režimu; v důsledku toho je pravděpodobnost prasklin a třísek méně. Řezání železobetonu s diamantovými kruhy zanechává okraje řezu perfektně hladké a což je velmi výhodné, nevyžaduje výměnu řezného kotouče při řezání výztuže.

Související koncepce

Jednoduchý asociativní řetězec nás přiměje k tomu, abychom se dotýkali další koncepce týkající se betonových struktur. Jedná se o takzvaný Youngův modul pro beton (to je také modul pružnosti nebo deformační modul).

Hodnota modulu je určena experimentálně na základě výsledků testu vzorku, měřeno v pascalu (častěji při zohlednění vysokých hodnot v megapaskálech) a označené symbolem E. Je pravděpodobné, že tento parametr je zajímavý pouze odborníkům a není při nízké konstrukci zohledněn.

Jednoduše řečeno, tento parametr popisuje schopnost materiálu krátkodobě deformovat při významných zatíženích bez neodvratného poškození vnitřní struktury. Ještě snadnější? Prosím: čím vyšší je modul pružnosti, tím méně je pravděpodobné, že pokud udeříte s kladivkem, kus betonu se odrazí od základů.

Po takovém stanovení je logické předpokládat, že modul pružnosti (nebo deformace) je spojen s pevností v tlaku a tudíž i značkou (třídou) materiálu.

Ve skutečnosti je závislost téměř lineární.

• Pro těžký beton přírodní kalení třídy B10 se modul deformace rovná 18 MPa.
• Třída B15 odpovídá hodnotě 23 MPa.
• B20 - 27 MPa.
• Modul deformace betonu B25 je 30 MPa.
• Třída B40 - 36 MPa.

Závěr

Doufáme, že se čtenáři neobtěžují množstvím nudných definic a suchých čísel. Jako obvykle jsou k dispozici další tematické informace v přiloženém videu v tomto článku. Úspěchy!