Технология возведения зданий и сооружений

Условия выдерживания бетона и сроки распалубки определяют на основании требований, установленных  действующими строительными нормами  и правилами.

При летней температуре наружного  воздуха более открытые поверхности  бетона защищают от прямого воздействия  солнечных лучей и ветра рогожей, мокрыми опилками, полимерными пленками.

Чтобы исключить механические повреждения свежеуложенного бетона, запрещают движение людей, установка  лесов и опалубки до достижения бетоном  прочности не менее 1,5 МПа. Движение по забетонированным перекрытиям автотранспорта, бетоноукладчиков и др. машин запрещается  до достижения бетоном проектной  прочности.

Как только бетон достигнет  прочности, при которой может  быть обеспечена при распалубке сохранность  поверхностей и граней конструкции, распалубливают боковые элементы опалубки.

Загружение всех конструкций полной расчетной нагрузкой допускается лишь после достижения бетоном проектной прочности.

При распалубках железобетонных конструкций необходимо плавно демонтировать  опалубку, предварительно ослабляя клинья или винты под стойками и сохраняя для дальнейшего использования  элементы инвентарной опалубки.

 

2.4.2 Контроль качества  железобетонных работ

 

При производстве бетонных и  железобетонных работ проверяют  качество опалубки, геодезического обеспечения  монтажа и эксплуатации ее, соответствие проекту устанавливаемой арматуры, закладных частей и их расположения в конструкции, качество бетонной смеси  у места укладки в конструкцию, процесс выдерживания и т. д.

Качество бетонной смеси  определяется ее подвижностью, поэтому  данный показатель проверяют не реже 2-х раз в смену у места  ее приготовления и укладки.

Прочность уложенного бетона оценивают по результатам испытаний  контрольных образцов на сжатие.

Контрольные образцы в  виде кубов размером 20×20×20 см изготовляют  у мест бетонирования конструкции  и хранят в условиях близких к  условиям выдерживания конструкции.

Для каждой марки бетона изготовляют  серию из трех образцов близнецов  на следующее количество бетона: для  каркасных и тонкостенных конструкций  – на каждые 20 см3.

Бетон считается выдержавшим  испытания, если средняя прочность  контрольных образцов будет не ниже 85 % от проектной.

При необходимости марка  бетона может быть установлена и  в уже готовой конструкции  с использованием неразрушающих  механических или физических методов  испытаний.

Механические методы заключаются  в воздействии на бетон испытательных  приборов с последующим определением прочности бетона с помощью тарировочных кривых, учитывающих функциональные зависимости между прочностью бетона на сжатие и поверхностной твердостью.

Наиболее простым физическим методом определения прочности  бетона в готовой конструкции  является импульсный ультразвуковой метод, основанный на известном принципе: скорость распространения ультразвука  и степень ее затухания функционально  связаны с динамическим модулем  упругости бетона. Поэтому прочность  бетона может быть получена и по прямой функциональной зависимости:

Rсж = f(v)

где V – скорость прохождения  ультразвука в микроструктурах, м/с.

Таким методом можно определить прочность бетона с погрешность  не более  8..10 %.

Радиометрическими методами устанавливают степень уплотнения бетонной смеси в процессе ее формования. Он основан на том, что гамма-лучи, проходя через вещество, теряют интенсивность  излучения вследствие поглощения и  рассеивания, с увеличением степени  уплотнения смеси поглощение гамма-лучей.

Качество бетона может  быть проверено методом СВЧ поглощения, в котором использован принцип  ослабления энергии сверхвысокой частоты  при прохождении через контролируемый материал.

 

3 Технология бетонирования  в экстремальных условиях

 

3.1 Технология ведения  работ

 

3.1.1. Подготовка к бетонированию

В процессе подготовки к зимнему  бетонированию на объекте прокладывают дополнительные электросети, налаживают трансформаторное хозяйство, готовят  к работе зимой транспорт, крановое оборудование и оснастку.

 

3.1.2. Приготовление бетонной  смеси

Температура бетонной смеси  в момент укладки ее в опалубку колеблется в значительных пределах в зависимости от способов выдерживания. Так, минимально необходимая температура  при электропрогреве – не ниже 5 С.

Для получения требуемой  температуры смеси воду затворения подогревают до 40 – 90 С. Иногда подогревают заполнители до темп. 20 – 60 С. Цемент вводят без подогрева.

При использовании подогретой воды во избежание «заваривания»  цемента, т. е. его скомкования, сначала загружают щебень или гравий с одновременной подачей половины требуемой воды, затем делают несколько оборотов барабана и загружают песок, цемент и заливают остальную часть воды.

Продолжительность перемешивания  компонентов в зимних условиях увеличивают  в 1,5 -–2 раза по сравнению с летним для получения более однородной бетонной смеси.

 

3.1.3. Транспортирование и  подача бетонной смеси

В зимних условиях транспортировать и подавать бетонную смесь следует  с наименьшим числом перегрузок, чтобы  снизить ее теплопотери. Для перевозки бетонной смеси применяют специально оборудованные транспортные средства.

В автобетоносмесителях бетонная смесь меньше охлаждается в связи с уменьшением ее открытой поверхности.

Бадьи для подачи смеси  обшивают снаружи фанерой по войлоку  и снабжают утепленными крышками. Промывку бетононасоса и бетоноотводов ведут горячей водой, а при ее отсутствии бетоновод прочищают с помощью пыжа проталкиваемого сжатым воздухом. При разборке звенья бетоновода очищают скребками, металлическими щетками или пыжами из мешковины, но не промываю во избежание образования в них наледи.

 

3.1.4. Особенности бетонирования  при электропрогреве

Прогревать бетон необходимо в соответствии с проектом производства работ и технологическими картами, в которых должны быть схема установки  электродов, перечислены необходимое  оборудование и контрольно-измерительная  аппаратура, указаны режимы прогрева, способы крепления и изоляции электродов.

Для сохранения проектного расстояния между электродами, а также между  ними и опалубкой, применяют деревянные рейки, пропитанные маслом, которые  извлекают по мере бетонирования. При  этом изолируют металлические закладные  детали.

Для удобства установки электроды  объединяют в группы связанные жесткими связями.

Подключать электроды, устанавливаемые  по мере бетонирования, можно под  напряжением, соблюдая правила охраны труда.

Опалубку и теплоизоляцию  демонтируют после прогрева при  охлаждении бетона до 5 С, не допуская ее примерзания.

При прогреве бетонных конструкций  необходим постоянный контроль за напряжением прогрева, силой тока и температурой. Температуру в первые 3 часа прогрева замеряют каждый час, в последующем через 2 – 3 часа. Температуру наружного воздуха замеряют 3 раза в сутки.

Перед бетонированием проверяют  правильность установки электродов и их размеры. Перед включением прогрева необходимо проверить правильностьустановки и подсоединения электродов, надежность контактов, расположение датчиков температуры, качество утепления.

 

3.1 Расчет основных параметров

Железобетонную колонну  высотой  9,4 м, шириной 0,6 м, толщиной 0,4м требуется прогреть до приобретения бетоном марки М-300 при температуре  воздуха -20 С. Скорость ветра 0,5 м/с, tб.н. = 5 С. Трансформатор для электропрогрева бетона типа ТМОБ-63. Удельное сопротивление бетона ррасч = 8,0 Омм

 

Расчет:

Активная электрическая  мощность, необходимая для разогрева  бетона со скоростью 10 С/ч;

 

где  РП – требуемая  удельная электрическая мощность, кВт/м3;   V – объем прогреваемого бетона.

 

Р1, Р2, Р3 – удельные мощности, необходимые соответственно для  нагревания самого бетона, опалубки и  для восполнения теплопотерь в окружающую среду,; Р4 – удельная мощность, соответствующая интенсивности тепловыделения при твердении цемента, осредненно принятая равной 0,8 кВт/м3; tП – температура изотермического прогрева бетона, С; Р – скорость подъема температуры бетона, С/ч; tн.в. – температура наружного воздуха, С; СБ – удельная теплоемкость бетона, принимаемая равной 1,05 кДж/кг*С; Соп – удельная телоемкость материала опалубки, кДж/кг*С; γБ – плотность материала опалубки, кг/м3; δоп – толщина материала опалубки, м; К – коэффициент теплопередачи опалубки, Вт/(м2*С); Мопi – модуль опалубленной поверхности, для которой показатели опалубки равны:  ; Fопi – площадь указанной поверхности, м2.

 

Площадь активной поверхности  металла:

 

где n – количество арматурных стержней, шт.; d – диаметр арматурных стержней, м; h – длина арматурных стержней.

Удельная активная мощность ΔР определяется по формуле:

 

Напряженность магнитного поля Н и удельное поверхностное сопротивление  ρн, соответствующие найденному значению ΔР, определяем по графику зависимости удельного поверхностного электросопротивления ρн и удельной активной мощности ΔР от напряженности магнитного поля Н.

Значению ΔР = 1,18 кВт/м2 соответствует  значение Н = 3280 А/м и       ρн = 6,84∙10-5 Ом.

Расчет параметров индукционной системы ведем по схеме индуктивной  катушки с железом.

Коэффициент формы индуктора m находим по графику в зависимости  от отношения высоты индуктора hi к его радиусу R.

При высоте индуктора h = 0,3 м  отношение  величина m = 1.

Определяем сумму периметров сечения металла в сечении  конструкции:

 

Определяем площадь сечения  индуктора:

 

Условное индуктивное  сопротивление системы:

 

Полное условное сопротивление  системы:

 

Число витков при напряжении 127 В:

 

Ожидаемая сила тока:

 

h- высота индуктора, м.

Коэффициент мощности системы:

       

 

4 Технико-экономическая часть

 

4.1 Калькуляция трудовых  затрат

Таблица 1 - Калькуляция трудовых затрат

N | описание работ | состав звена,раб. | ед. измерения | обьем | норма времени | трудоемкость, чел./час | расценка на 1 у. е.  | общая сумма, у. е. |

  |  |  |  |  | чел./час |  |  |  |

1 | установка опалубки | 3 | м3 | 4,82 | 0,12 | 0,19 | 8,8 | 42,4 |

2 | разборка опалубки  | 3 | м3 | 4,82 | 0,09 | 0,14 | 5,9 | 28,4 |

3 | установка арматуры  | 4 | каркас | 4,82 | 4,1 | 4,9 | 28 | 134,9 |

4 | приготовление бетонной смеси | 1 | м3 | 4,82 | 0,15 | 0,72 | 11,9 | 57,3 |

5 | монтаж  бетоновода | 5 | м | 4,82 | 0,42 | 0,4 | 19,9 | 95,9 |

6 | разборка бетоновода | 5 | м | 4,82 | 0,17 | 0,16 | 12,1 | 58,3 |

7 | прием б. см. из кузова автомобиля | 1 | м3 | 4,82 | 0,11 | 0,53 | 7 | 33,7 |

8 | подача б. см. к месту укладки | 3 | м3 | 4,82 | 1,8 | 2,88 | 22 | 106 |

9 | очистка бетоноводов нагнетанием воды | 3 | м | 4,82 | 6,3 | 10,1 | 36 | 173,5 |

  |  |  |  |  |  |  |  |  |  |

  |  |  |  |  |  |  |  | итого: | 730,2 |

Затраты составили 730,2 у. е. в  ценах на 2008 год.

 

4.2 Технико-экономические  характеристики основных машин  и  механизмов

Для натяжения арматуры используют гидродомкраты. Они бывают одиночного или двойного действия. Гидродомкраты одиночного действия создают усилия в 60, 80, 150 тс. Один конец арматурного пучка запрессовывают в стаканный анкер, а другой с помощью специального цангового зажима закрепляют в противоположном торце канала. Стаканный анкер посредством муфты соединяют с подвижным штоком поршня домкрата. При создании давления усилие натяжения передается от штока через муфту и стаканный анкер арматурному пучку. В процессе натяжения систематически натягивают анкерную гайку, а по достижении необходимого натяжения ее завинчивают до отказа.

В процессе натяжения арматуры нужно тщательно следить контролировать величину усилия, передаваемого на нее.

При снятии домкрата усилие натяжения, созданное в арматуре, через анкерные устройства на обоих  концах арматурного пучка передается на бетон и обжимает его.

При натяжении арматуры гидродомкратом двойного действия на арматурный пучок надевают стальную шайбу с коническим отверстием, в которую упираются лопасти домкрата. Концы проволок закрепляют в кольцевом захвате, который посажен на подвижный цилиндр домкрата. При подаче в этот цилиндр масла пучок натягивается, причем степень натяжения контролируется по манометру.

  Натягивают арматуру  плавно, ступенями по 3-5 МПа. После  того как в пучке создано  напряжение на 5% больше проектного, его снижают до требуемого  и приступают к закреплению  арматурного пучка. Для этого  подают масло в неподвижный  цилиндр и при помощи штока  поршня запрессовывают коническую  пробку в отверстие шайбы. В  результате проволочный пучок  заанкеривается в шайбе, а усилие натяжения, созданное после снятия домкрата через шайбу передается на бетон.

При длине напрягаемой  арматуры более 10 м ее натягивают с  двух концов одновременно двумя домкратами.

Для обеспечения монолитности конструкции и защиты напряженной  арматуры от коррозии в каналы нагнетают  цементный раствор марки не менее 300. чтобы обеспечить лучшее сцепление  бетона со стенками канала и арматурой, раствор готовят на безусадочном или расширяющемся цементе. Качество нагнетания стали контролируется через  специальные отверстия.

Кроме домкратов еще используются башенные краны. Они в данном случае служат для монтажа арматурного  каркаса в рабочее положение, а также для установки опалубки и т.д.   

 

Башенный  кран КБ – 308А – 1

Максимальный  грузовой момент, т 100

Грузоподъемность, т

на наибольшем вылете 4

максимальная 4/8

Вылет стрелы, м:  

Наибольший 25

при максимальной грузоподъемности 4,8..12,5

Высота подъема  крюка, м

Наибольшая 26,4

Задний габарит, м 3,6

Колея и база, м 4,5×4,5

Наименьший  радиус заглубления пути, м 8

Установленная мощность, кВт 86,6

Масса, т:

Конструктивная 35,6

противовеса 35,2

общая 88,8

 

Автосамосвал  ЗИЛ – 585

Грузоподъемность, кг 8000

Масса снаряженного автомобиля, кг    7225

Нагрузка  на дорогу, кН 15375

Габаритные  размеры, мм 5785×2500×2785

Колесная  формула 4×2

База, мм 3400

Колея передних/задних колес, мм 1970/1900

Дорожный  просвет, мм 270

Мощность  двигателя, кВт 132,4

Кузов металлический  прямобортный

Вместимость, м3 5,1

Направление разгрузки назад

Время опрокидывания, с 15