Укладка бетонной смеси хоботами

Хобот применяют для подачи бетонной смеси на глубину от 2 до 10 м. Он представляет собой трубопровод, составленный из конусных звеньев, по которым бетонную смесь подают вертикально

Верхняя часть хобота выполнена из трубы диаметром в 2–3 раза больше нижней части.

Производительность виброхобота зависит в основном от оборота транспортных средств и от их емкости. Она лимитируется возможностью проработки вибраторами подаваемой бетонной смеси и практически достигает 25–30 м3/ч (при непрерывной подаче смеси – 150–200 м3/ч).

Для повышения производительности виброхобота, а также равномерного распределения бетонной смеси в бетонируемой конструкции используют малогабаритные электробульдозеры, поворотные лотки, вибропитатели, виброжелоба.

 

2) 21. Инфракрасный нагрев в технологии бетонных работ. Физические основы и область применения.

Сущность инфракрасного способа термообработки бетона заключается в использовании тепловой энергии, выделяемой инфракрасными излучателями, и направленной на открытые или опалубленные поверхности обогреваемых конструкций. Поскольку глубина проникновения инфракрасных лучей в бетон не превышает 2 мм, то лучистая энергия превращается в тепловую в тонких поверхностных слоях бетона, остальная же масса конструкций нагревается за счет теплопередачи от этих слоев и экзотермии цемента.

В качестве источников (генераторов) инфракрасного излучения в технологии зимнего бетонирования рекомендуется применять:

– металлические (стальные, латунные, медные) трубчатые электр.нагреватели (ТЭНы)

– керамические стержневые излучатели

– кварцевые трубчатые излучатели

Инфракрасные лучи являются составной частью спектра электромагнитных волн, распространяющихся в пространстве с определенной частотой и длиной от 676 до 1000 мкм; скорость их распределения в вакууме равна универсальной константе с = 2,988 108 м/с. Инфракрасные лучи имеют способность поглощаться телами и трансформироваться в тепловую энергию. Тепло от источника инфракрасных лучей к нагреваемому телу передается мгновенно, без участия какого-либо переносчика. От нагретых поверхностных слоев тело прогревается за счет собственной теплопроводности (табл. 71). При тепловой обработке бетонных изделий и конструкций инфракрасными нагревателями наблюдается следующая картина: часть энергии излучения поглощается и переходит в тепловую энергию, часть отражается и уходит в окружающую среду, а остальная энергия проходит через тело бетона. Баланс лучистой энергии складывается из вышеперечисленных величин:

 

 

где Еэ – общее количество энергии; ЕА, ER и ED – соответственно количество поглощенной, отраженной и прошедшей через тело энергии; А Е Е Э А ; R  E E Э R ; E E D – коэффициенты, характеризующие поглощательную и отражательную способности и проходимость тела (рис. 23). Бетон обладает терморадиационными свойствами, т. е. способностью поглощать, отражать и пропускать лучистую энергию. Поэтому тело, полностью поглощающее все падающие на него лучи, в физике принято называть абсолютно черным телом. В природе абсолютно черных тел не существует. Однако есть тела с повышенным коэффициентом поглощения лучей, их принято называть серыми телами. Все тела характеризуются относительной излучательной способностью или степенью черноты, которая показывает, во сколько раз интегральная плотность излучения данного тела меньше интегральной плотности излучения абсолютно черного тела при той же температуре:

 

 

Лучистая энергия (энергия излучения)- Энергия, переносимая электромагнитным излучением и определяемая как произведение лучистого потока на время действия излучения

Лучистый поток (поток энергии излучения)- Мощность оптического излучения (средняя мощность электромагнитного излучения за время, значительно большее периода колебаний).

Степень черноты тела и его поглощательная способность численно равны между собой, т. е. ε = Е•А. Таким образом, тела с большей излучательной способностью обладают большей поглощательной способностью, и наоборот (табл. 72).

Плотность излучения (энергетическая светимость) в зависимости от температуры определяется выражением 

 

 

 где σ0 – постоянная излучения, равная 4,96 ккал/(м2чК), или 5,75 кВт/(м2 С); Т – абсолютная температура тела.

Область применения

Область применения инфракрасного обогрева монолитных конструкций при производстве бетонных (железобетонных) работ при отрицательных температурах воздуха включает:

– отогрев промороженных бетонных и грунтовых оснований, арматуры, закладных металлических деталей и опалубки,удаление снега и наледи;

– интенсификацию твердения бетона конструкций и сооружений с модулем поверхности Мп от 1 до 14, возводимых в скользящей либо объемно-переставной опалубках, плит перекрытий и покрытий, вертикальных и наклонных конструкций, бетонируемых в металлической или конструктивной опалубках;

– предварительный отогрев зоны стыков сборных железобетонных конструкций и ускорение твердения бетона или раствора при заделке стыков;

– ускорение твердения бетона или раствора при укрупнительной сборке большеразмерных железобетонных конструкций;

– создание тепловой защиты поверхностей, недоступных для утепления.

 

1) 22. Расчет времени остывания и набора прочности бетона.

Время остывания на морозе бетона, уложенного в опалубку, может быть рассчитано по уравнению теплового баланса.

 

 

где τ – продолжительность остывания бетона, ч; Сб – удельная теплоемкость бетона; γб – объемная масса бетона, кг/м3; tб.н – начальная температура бетонной смеси, °С; tб.к – конечная температура бетона, до которой осуществляется расчет про-должительности остывания, °С; Э – тепловыделение 1 кг це-мента за время остывания бетона (табл. 93); Ц – расход цемента на 1 м3 бетона, кг; Кт – коэффициент теплопередачи опалубки; Мп – модуль поверхности остываемой конструкции, м–1; tб.ср – среднее значение температуры бетона за время остывания, °С; tн.в – температура наружного воздуха, °С.

Для получения времени остывания из данной формулы необходимо знать размеры конструкции, расход стали, вид и марку бетона, вид и активность цемента, расход цемента на 1 м3 бетона, температуру наружного воздуха, скорость ветра, начальную температуру бетона, конструкцию опалубки. Последовательность расчета 1. Определяют объем бетона в конструкции 2. Рассчитывают поверхность охлаждения конструкции 3. Модуль поверхности конструкции будет. 4. Определяют потери тепла при транспортировании. 5. Определяют начальную температуру бетона после ук-ладки с учетом потерь тепла на нагрев арматуры. 6. Определяют среднюю температуру бетона tб.ср, при ко-торой можно обеспечить требуемую величину прочности за за-данное время. 7. Определяют коэффициент теплопередачи опалубки. 8. Определяют величину теплового потока, проходящего через опалубку. 9. Рассчитывают коэффициент теплоотдачи излучением 10. Для выбранного типа опалубки определяют темпера-туру на ее наружной поверхности по формуле. Если расхождение между заданной и расчетной темпера-турами на наружной поверхности опалубки будет превышать ±5 %, то расчет нужно уточнить, задаваясь другими параметрами температуры. 11. Находят температуру (среднюю) нагрева опалубки в начальный момент остывания конструкции. 12. Определяют тепло, расходуемое на нагрев опалубки. 13. Рассчитывают температуру бетона к началу остывания конструкции с учетом потерь тепла, расходуемого на нагрев арматуры и опалубки 14. Уточняют коэффициент теплопередачи опалубки с уче-том t_б.н”. Если коэффициент теплопередачи не соответствует при-нятой опалубке (см. табл. 45), то необходимо уточнить расчет и добавить утеплитель. 15. Определяют теплопроводность материала с учетом из-менения температуры опалубки. Расчет производится по фор-муле О.Е. Власова. 16. Определяют толщину теплоизоляционного слоя. 17. Находят температуру наружной поверхности опалубки окончательно. 18. Уточняют процент ошибки наружной температуры опалубки. 19. Определяют температуру бетона к концу заданного срока остывания 20. Вычисляют продолжительность остывания бетона до tб.к. Определив время остывания конструкции, можно полу-чить прочность по таблицам и номограммам (прил. 2) или по формуле

Билет 14

1) 23. Укладка бетонной смеси бетононасосами и пневмотранспортом.

Применение бетононасосов и пневмотранспорта является одним из прогрессивных методов механизации процессов подачи и распределения бетонных смесей, повышающих качество и эффективность бетонных работ при возведении самых разно- образных монолитных и сборно-монолитных конструкций в промышленном, гражданском, гидротехническом, сельском и других видах строительства.

Так, бетононасосы с гидроприводом обеспечивают по- дачу бетонной смеси на расстояние 200–250 м по горизонтали и 50–80 м по вертикали, при этом производительность их достигает 40–60 м3 /ч. Применение бетононасосов позволяет добиться снижения трудозатрат в 3–4 раза (по сравнению с крановой укладкой) на 1 м3 уложенного бетона. Укладку бетонной смеси с помощью бетононасосов и пнев- мотранспорта целесообразно производить при интенсивности бе- тонирования конструкций не менее 6 м3 /ч, а также в местах, не- доступных другим средствам механизации.

Бетонная смесь, предназначенная для перекачивания по трубопроводам, должна быть удобоперекачиваемой и обладать повышенной связностью.

Бетононасосы в зависимости от назначения могут приме- няться в виде стационарного, прицепного или самоходного обо- рудования, оснащенного бетоноводом или автономной распре- делительной стрелой (рис. 13).

Загрузка бетононасосов, как правило, производится из ав- тобетоносмесителя, обеспечивающего большую однородность бетонной смеси и стабильность ее свойств. Бетонная смесь должна подаваться автобетоносмесителями непрерывно. Перед пуском бетононасоса внутренняя поверхность бе- тоновода должна быть покрыта слоем смазки. Смазка может быть осуществлена одним из следующих способов: 1) пропуском порции известкового молока;

2)предварительной прокачкой известково-цементного раствора состава 1:2; 3) прокачкой порции бетонной смеси с повышенным содержанием цемента.

Рис. 13. Основные типы исполнения бетонотранспортных установок:

а – стационарные; б – прицепные; в – самоходные; 1 – с бетоноводом; 2 – с распределительной стрелой; 3 – с бетоноводом и распределительной стрелой

 

2)24. Вид электродов, схема их расстановки и область применения.

Для подведения электрической энергии к бетону исполь- зуют различные электроды (пластинчатые, полосовые, стержне- вые и струнные). К конструкции электродов и схеме их уста- новки предъявляются следующие требования: – мощность электропрогрева должна соответствовать мощности, требуемой по тепловому расчету; – электрические и температурные поля по сечению конст- рукций должны быть по возможности равномерными; – электроды желательно располагать снаружи прогревае- мой конструкции с целью обеспечения минимального расхода металла; – установку электродов нужно производить до начала бе- тонирования (при использовании наружных электродов); – расход стали на электроды должен быть минимальным. Вышеизложенным требованиям в наибольшей степени удовлетворяют пластинчатые электроды.

 Электроды бывают:

Пластинчатые. электроды относятся к разновидности поверхностных. Это пластины из кровельного железа или стали, нашиваемые на внутреннюю часть опалубки, примыкающей к бетону, и подключаемые к разноименным фазам электрической цепи. Между противолежащими электродами возникает электрическая цепь, обеспечивающая равномерное температурное поле, особенно при прогреве неармированных и малоармированных конструкций. Применяются пластинчатые электроды в основном для прогрева изделий и конструкций прямоугольного сечения и небольших размеров.
Полосовые. Электроды изготавливаются из стальных полос шириной 20–50 мм и размещаются либо по двум противоположным плоскостям конструкций, либо по одной ее плоскости. Они так же, как и пластинчатые, нашиваются на внутреннюю поверхность опалубки. Токообмен зависит от схемы присоединения полосовых электродов к фазам питающей сети. В первом случае токообмен происходит между противолежащими электродами и джоулево тепло выделяется по всей толщине конструкции («сквозной» прогрев). Во втором случае токообмен происходит между смежными электродами, расположенными на одной из плоскостей кон- струкции. Джоулево тепло в данном случае выделяется только в периферийном слое на глубину не более 1/2 расстояния между электродами (периферийный прогрев). Сквозной прогрев с помощью полосовых электродов с двусторонним размещением зачастую применяют вместо пла- стинчатых, добиваясь этим самым уменьшения электрической мощности без изменения величины напряжения. Периферийный прогрев применяют для конструкций любой массивности. Одностороннее размещение полосовых электродов используют при электропрогреве плит, стен, полов и других конструкций толщиной не более 20 см

Стержневые. Электроды применяются при сплошной конфигурации бетонируемых конструкций. Это арматурные прутки диаметром 6–12 мм, которые устанавливаются в шахматном порядке для обеспечения более равномерного температурного поля в виде плоских групп. При бетонировании конструкций малого сечения и значительной протяженности применяют одиночные стержневые электроды. Для электротермообработки горизонтально расположенных изделий и конструкций применяются плавающие электроды. Они выполняются из арматурных стержней 6–12 мм и втапливаются в верхние слои бетона. Один из главных недостатков стержневых электродов заключается в том, что стержни разового пользования после термообработки остаются в теле бетона.

Струнные. электроды применяются для прогрева конст- рукций, длина которых во много раз больше размеров их попе- речного сечения (балки, прогоны, сваи и т. д.). Обычно струнный электрод устанавливается по оси кон- струкции и подключается к одной фазе, а металлическая опалубка – к другой. В отдельных случаях в качестве электрода может быть использована арматура. Струнные электроды уста- навливают до начала бетонирования, крепят их к арматуре че- рез изолирующие прокладки. При электропрогреве с помощью струнных электродов за- частую наблюдается неравномерность температурного поля, поэтому рекомендуется вести термообработку при небольших напряжениях (до 70 В).

Температурный режим электропрогрева зависит от вида и размеров электродов, расстояния между ними, схемы их размещения в конструкции, а также схемы подключения к питающей сети. Электрическая мощность в теле бетона зависит от перечисленных параметров и рассчитывается по известным формулам. Подключение электродов от источника питания производится через трансформаторы, распределительные щиты и софиты (рис. 22). Софит представляет собой сухую доску длиной 3–4 м с изоляторами, на ней монтируют провод, к которому присоединяют фазовые провода от электродов. Магистральные и коммутационные провода, как правило, выполняются с медной или алюминиевой жилой. Сечение проводов подбирается в зависимости от параметров силы тока. Электропрогрев ведут на пониженных напряжениях (50–127 В).

 

Рис. 22. Виды электродов, схемы их расстановки: а – схема сквозного прогрева пластинчатыми электродами; б – схема двухстороннего размещения полосовых электродов при сквозном прогреве бетона; в – схема одностороннего размещения полосовых электродов при периферийном прогреве бетона; г – схема размещения плоских групп стержневых электродов; д – схема прогрева бетона одиночными стержневыми электродами; е – схема прогрева бетона струнными электродами; 1 – пластинчатый электрод; 2 – полосовой электрод; 3 – стержневой электрод; 4 – струнный электрод; 5 – металлическая опалубка

 

3).25. Последовательность расчета остывания бетона до 0^оС .

Суточная прочность бетона определяется в каждом случае в зависимости от марки цемента, состава бетона и факторов окружающей среды. Наиболее распространенная методика по определению суточной прочности сводится к следующему: бетонные образцы различного состава выдерживаются в течение суток при трех различных температурах. Данные по испытанию образцов-кубиков после суточного выдерживания наносятся на график. Проведя прямую через три точки до пересечения с осью ординат, получают величину суточной прочности при 0 °С, а тангенс угла наклона этой прямой к оси абсцисс показывает прирост прочности бетона на каждый градус  повышения температуры.

Время остывания бетона до 0 °С находится из уравнения теплового баланса 

 

 

где Сб – теплоемкость тяжелого бетона, равная 0,25 ккал/(кг°С), т. е. 1,05 кДж/(кг°С); γб – плотность тяжелого бетона, равная 2400 кг/м3; Э – величина экзотермического тепла, выделивше-гося за время остывания τост

Билет 15

1) 26. Укладка бетонной смеси

Укладка бетонной смеси состоит из следующих операций: подача к месту укладки, выгрузка, распределение, разравнивание и уплотнение. Перед укладкой необходимо подготовить и принять опалубку, составить акт на скрытые работы, а также определить следующие технические параметры:

1) состав бетонной смеси и ее технологические свойства (консистенция и подвижность);

2) способы подачи, распределения и уплотнения;

3) толщину и последовательность укладываемых слоев;

4) допустимую продолжительность перекрытия слоев;

5) необходимую интенсивность подачи бетонной смеси (поток бетона);

6) потребность в рабочей силе и механизмах.

Перед укладкой бетона основание должно быть очищено от мусора, грязи, снега, льда, масел, при необходимости промыто; вода, оставшаяся на поверхности, должна быть удалена. Если смесь укладывается на бетонное основание, то его предварительно необходимо подготовить, очистить поверхность бетона, не повредив ее, от цементной пленки.

Бетон (или раствор), укладываемый в контактный слой, должен быть тщательно проработанным и иметь прочность не ниже прочности бетона конструкции.

Во время укладки бетона необходимо постоянно следить за состоянием опалубки, при появлении смещения или деформации щитов следует немедленно их устранить.

Необходимо защищать поверхность бетонной смеси от попадания дождя при ее транспортировании и укладке, размытый бетон следует удалять.

Бетонирование конструкции сопровождается соответствующими записями в журнале бетонных работ:

1) дата начала и окончания бетонирования;

2) заданные класс бетона, рабочие составы и показатели ее подвижности (жесткости);

3) объемы выполненных бетонных работ во времени и по отдельным частям сооружения;

4) дата изготовления контрольных образцов бетона, их количество, маркировка, сроки и результаты испытания образцов;

5) температура наружного воздуха во времени;

6) температура бетонной смеси при укладке;

7) график остывания бетона на морозе.

Для подачи бетонной смеси к месту укладки применяются бадьи и различные емкости в сочетании с башенными, козловыми, стреловыми, на гусеничном и пневмоходу кранами. Применяются также ленточные транспортеры, бетоноукладчики, бетононасосы и пневмонагнетатели, виброхоботы, виброжелоба и т. п.

2) 27. Расчет потребной тепловой мощности.

Электрическая мощность, требуемая для термообработкииз делий и конструкций с заданной скоростью, складывается из мощности на разогрев бетона, мощности на разогрев опалубки и мощности, необходимой для компенсации теплопотерь в окружающую среду. Учитывая экзотермию цемента в процессе набора прочности, которой эквивалентна некоторая мощность, баланс мощностей можно записать в виде

Р= Р1+ Р2+ Р3 + Р4- Р5

где Р – требуемая мощность для разогрева бетона конструкции, кВт/м3;

P1 – мощность на разогрев бетона, кВт/м3;

Р2 – мощность на нагрев опалубки, кВт/м3;

Р3 – мощность на нагрев арматуры, кВт/м3;

Р4 – мощность на возмещение теплопотерь, кВт/м3;

Р5 – мощность, эквивалентная экзотермическому тепловыделению, кВт/м3.

3) 28. Определение потребности в материалах энергии и трудозатратах.

1. Расход пара на подогрев составляющих бетонной смеси (гравий, щебень, песок, вода) рассчитывается в плановых отделах строительных организаций.

2. Расход электроэнергии и трансформаторной мощности:

а) при электропрогреве бетонной смеси полностью дан расчет потребной тепловой мощности при проектировании теплового режима электропрогрева;

б) при инфракрасном нагреве дан пример расчета нагрева бетона инфракрасным излучением;

в) расход электроэнергии при проектировании индукционного прогрева вычисляется по образцу расчета индукционного прогрева ригеля;

г) в подразд. 4.5 приведен пример расчета оборудования и расхода электроэнергии на разогрев смеси.

3. Расход материалов на 1 м3 бетона:

а) при бетонировании с электроразогревом смеси необходимо рассчитать расход кабеля для поста по разогреву бетонной смеси.

б) при электропрогреве бетона определяется количество проводов, установленных на прогревочный аппарат. Подсчитывается расход электродов конструкции;

в) при бетонировании изделий и конструкций методом термоса по рабочим чертежам подсчитывается расход утеплителя и дополнительной опалубки;

г) при бетонировании с противоморозными добавками, определяется их количество.

4. Расчет дополнительных затрат в зависимости от методов бетонирования производится следующим образом:

а) при бетонировании с электроразогревом смеси рассчитываются дополнительная трудоемкость дежурного электрика III разряда

б) при бетонировании методом термоса подсчитываются затраты на изготовление утепленных щитов и их монтаж. Затраты труда можно подсчитать как разницу трудозатрат на изготовление утепленных и обычных щитов.

в) при бетонировании с электропрогревом бетона помимо затрат на дежурного электрика, рассчитываемых вышеуказанным способом, определяются затраты труда на монтаж и демонтаж трансформаторов; 

г) при бетонировании с противоморозными добавками учитываются дополнительные трудозатраты и затраты на дозировщиков соли по III разряду повременщика.

Билет 16

1) 29. Технология бетонирования с применением метода термоса (основные положения, область применения).

Сущность способа заключается в использовании тепла бетона за счет подогрева заполнителей и воды или бетонной смеси до укладки ее в опалубку, а также в использовании экзотермического тепла, выделяющегося при твердении цемента, для приобретения бетоном заданной прочности в процессе его медленного остывания в утепленной опалубке до 0 °С.

Этот метод наиболее эффективен при бетонировании изделий и конструкций большой массивности, при использовании быстротвердеющих портландцементов и эффективных теплоизоляционных материалов (особенно при умеренных морозах).

Он успешно применяется и при бетонировании конструкций средней массивности. Степень массивности конструкции характеризуется модулем ее поверхности, представляющим собой отношение площади охлаждаемых поверхностей конструкции

Область применения

Метод термоса следует применять при производстве бетонных работ в зимних условиях со среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +5 °С, а минимальной – ниже 0 °С.

Бетонные работы необходимо производить только при наличии проектов производства работ.

Использование этого метода можно расширить за счет повышения начальной температуры, применения цементов с повышенным тепловыделением и быстротвердеющих химических добавок, поверхностно-активных веществ (ПАВ). Иногда целесообразно сочетать метод термоса с электрообогревом конструкции по ее периметру, тогда этот метод может применяться в конструкциях с модулем поверхности до 12.

За начальную температуру (tб.н) принимается температура бетона, уложенного в опалубку сразу после его уплотнения и укрытия. При составлении проекта производства работ на укладку бетона в зимних условиях необходимо знать расчетную месячную температуру наружного воздуха (tн.в) и скорость ветра.

2) 30. Проектирование электропрогрева бетона. Методика проектирования теплового режима электропрогрева.

Для получения более высоких экономических, технологических и прочностных показателей при производстве бетонных работ с электродным прогревом необходимо произвести расчеты оптимального теплового режима, определить потребную мощность, электрические параметры, а также обосновать технологичность ведения работ.

⇐ Предыдущая123456Следующая ⇒

Поделиться: