Разработка мероприятий по устройству монолитных железобетонных фундаментов при отрицательных температурах

Для произведения работ будем использовать способ термоса.

Подбираем транспортное средство для транспортирования бетонной смеси.

Будем использовать автобетоновоз СБ-124 с утепленным кузовом и вместимостью кузова V_б=4 м³. Подачу бетонной смеси будем производить в бадье объемом 1м³ с габаритами 3260х1232х1040х490. Бетонная смесь приготавливается бетоносмесителем гравитационного действия с объемом V_см=1500 л.(1,5м³)

 

Определим модуль поверхности.

Т.к. фундамент ленточный монолитный, модуль поверхности будем определять для одного метра длины фундамента:

где – площадь поверхности остывания железобетонной конструкции, м²

– объем железобетонной конструкции, м³.

Рисунок 2.14.1. Схема к определению модуля поверхности

Устанавливаем температуру БС на выходе из бетоносмесителя.

Вид цемента: ПЦ, поэтому температура выхода БС t_см= , (по табл. П5.1 стр. 57) также определяем критическую прочность M_КР=40%

По таблице П.5.1 п.8 устанавливаем температуру к моменту снятия опалубки:

t_бк=

Находим начальную температуру t_бн уложенной бетонной смеси.

- температура БС на выходе из бетоносмесителя (табл. П 5.1).

- температура наружного воздуха (по заданию).

- суммарное снижение температуры БС при всехоперациях и перепаде температур в 1℃, град/ град.

∆t₁ - снижение температуры БС при ее загрузке в транспорт перепаде tв 1^оС, град/ град;

∆t₂ - то же, при транспортировании бетонной смеси, град/ град;

∆t₃ - то же, при загрузкеБС, град/ град;

∆t₄ - то же, при подаче бетонной смеси, град/ град.

∆t₅ - то же, при укладке бетонной смеси в опалубку, град/ град.

∆t₆ - то же, при заглаживании, гидро- и теплоизоляции поверхности, град/ град.

 

Определим снижение температуры бетонной смеси в процессе её загрузки в транспорт:

, где

– относительное снижение температуры бетонной смеси при ее выгрузке из бетоносмесителя в транспорт в течении одной минуты и перепаде температуры в один 1^о С, град/ град мин (

-продолжительность выгрузки бетоносмесителя.

n_зам – кол-во замесов бетоносмесителя, необходимое для загрузки транспортного средства.

где V_ТС =4 – объем транспортного средства,

V_СМ =1.5 – объем смесителя,

β=0.67- коэффициент выхода БС (по табл. П5.3)

τ₁=0.25∙4=1 мин

 

Определим снижение температуры бетонной смеси в процессе её транспортирования:

, где

– относительное снижение температуры бетонной смеси при ее транспортировании в течении одной минуты и перепаде температуры в один 1^о С, град/ град мин;

∆t^’₂= 0,0014(по табл. П5.2)

– время транспортирования бетонной смеси

– продолжительность нахождения транспортного средства на погрузке за вычетом продолжительности загрузки бетонной смеси, мин;

– длительность ожидания выгрузки, мин; ( )

– продолжительность транспортирования бетонной смеси

L – дальность перемещения (по условию 2.2 км)

V_ср =30 км/ч – средняя скорость транспортирования бетонной смеси (по табл. П5.4 для жесткого покрытия)

Время приготовления бетонной смеси:

где V_б – объем бетоносмесителя;

П – производительность смесителя;

=0.37

где V_см – объем смесителя;

-коэффициент выхода БС (по табл. П5.3)

N₃ – расчетное количествово замесов бетоносмесителяв час (табл. П5,3); При объеме более 500л и подвижностью 5-9 см, n₃=22.

Определяем общую продолжительность транспортирования смеси с учетом ожидания при загрузке и выгрузке:

 

Определим относительное снижение температуры бетонной смеси в процессе ее разгрузки:

, где

– относительное снижение температуры бетонной смеси при выгрузке из транспорта в течении одной минуты и перепаде температуры в один 1^о С, град/ град мин;

– время разгрузки бетонной смеси, мин

Продолжительность выгрузки бетонной смеси в бадью из автобетоносмесителя определяется по формуле:

где – скорость выгрузки автобетоносмесителя, м³/мин. ( = 0,25 – 1);

, м³

 

 

Определим относительное снижение температуры бетонной смеси в процессе её подачи:

, где

где – относительное снижение температуры БС при подаче ее в опалубку в бадье

краном на 1м, град/ град м;

Н – высота подачи бетонной смеси (См. рис.14), м

– превышение верха фундамента над верхним уровнем котлована, м;

– величина запаса, = 0,5 м;

– высота бадьи в процессе её подачи к месту укладки, = 3,26 м;

– высота слабины стропов, необходимая для строповки бадьи, = 1 м;

– превышение точки зацепления горизонтально лежащей бадьи над уровнем стоянки крана, = (0,1+0,49) = 0,59 м;

h=4.15-3.5=0.65м

Рисунок 2.14.2 – Схема к определению высоты подачи бетонной смеси краном в бадьях

 

Определим относительное снижение температуры бетонной смеси в процессе её укладки:

, где

– относительное снижение температуры бетонной смеси в процессе её укладки и перепаде температуры в 1°С, град/(град мин);

Принимаем толщину укладываемого слоя бетона 0,3м

– время укладки бетонной смеси в конструкцию, мин.

где -производительность укладки БС

где К_и=0,85- коэффициент использования вибратора,

ширина слоя уплотняемой смеси в опалубке,

d – диаметр сферы действия вибратора (1 м);

h_в – высота слоя уплотняемого бетона (0,3 м);

продолжительность перестановки вибратора (5-10 сек);

min необходимая продолжительность вибрирования (35 сек);

 

Определим снижение температуры бетонной смеси при заглаживании, гидро­изоляции неопалубленной поверхности:

∆t_у.э^’- относительное снижение температуры бетонной смеси в процессе выполнения операций по установке электрода;

∆t_под^’ – относительное снижение температуры бетонной смеси при подключении электродов к электрической цепи;

Так как не будем производить подключение электродов, формула примет вид:

, где

– относительное снижение температуры бетонной смеси в процессе заглаживания и теплоизоляции, град/ град м²;

=0,001(по табл. П5.2)

– площадь неопалубленной поверхности, м².

Тогда, зная суммарное снижение температуры, находим начальную температуру t_бн уложенной бетонной смеси в опалубку фундамента по формуле:

Найдем среднюю температуру остывания БС:

 

а) Зная критическую прочность и , по таблице П5.5 методом интерполяции определяем требуемое время остывания БС.

Критическая прочность составляет 40% от марочной.

0 – 35 0– 28 5 – 32,4

2,2 – х₁ 2,2 – х₂ х₃ – 40
5 – 48 5 – 38 7 – 40,72

х₁=40,72 х₂=32,4 х₃=6,83

б) Определяем тепловыделение 1кг цемента по табл П5.8 методом интер- и экстраполяции:

Э=82,61

в) Находим требуемый коэффициент теплопередачи опалубки:

- удельная теплоемкость бетона;

- объемная масса бетона;

Ц = 280 кг/ - расход цемента на 1м³ бетона.

 

г) Выбираем утеплитель и определяем его толщину.

Для утепления будем использовать маты минераловатные, прошивные:

λ_ут=0,046

- коэффициент теплопередачи у наружной поверхности ограждения (определяем по табл. П5.10 в зависимости от скорости ветра методом интерполяции);

Характеристики ограждающего слоя (по т.П5.9):

Принимаем толщину утеплителя:

д) Вычислим приведенный коэффициент теплопередачи.

Вт/( - коэффициент теплопередачи для участков с утеплителем и опалубкой;

Вт/( - коэффициент теплопередачи для участков только с утеплителем;

Вт/(

. Толщина утеплителя удовлетворяет требованиям. Термосное выдерживание обеспечивается.