Разработка технологии интенсификации твердения бетона монолитных конструкций в различных температурных условиях
|
ВВЕДЕНИЕ 6
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 10
1.1 . Обзор источников по методам интенсификации твердения бетона
монолитных конструкций. Отечественный и мировой опыт 10
1.2 . Преимущества и недостатки различных методов 26
2. АНАЛИЗ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ТЕПЕРАТУРНОГО
ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТВЕРДЕНИЯ В МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ (СМ.ТОМ1) 39
2.1. Расчет колонны 40
2.1.1. Расчет технологических параметров выдерживания бетона 40
2.1.2. Определение шага и длины греющего провода 42
2.2. Расчет шахты лифта 44
2.2.1. Расчет технологических параметров выдерживания бетона 44
2.2.2. Определение шага и длины греющего провода 45
2.3. Расчет диафрагмы жесткости 48
2.3.1. Расчет технологических параметров выдерживания бетона 48
2.3.2. Определение шага и длины греющего провода 49
2.4. Расчет плиты перекрытия 51
2.4.1. Расчет технологических параметров выдерживания бетона 51
2.4.2. Определение шага и длины греющего провода 52
3. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА
ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА В МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ КОЛОННЫ И ШАХТЫ ЛИФТА 54
3.1. Постановка задачи 54
3.2. Моделирование тепловых полей в теле бетона при прогреве
нагревательным проводом 60
3.3. Результаты моделирования 69
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕГЛАМЕНТА ПО
ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА В РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ 74
4.1. Краткие требования к бетонной смеси в зимнем бетонировании по
нормативной документации 74
4.2. Технический регламент для интенсификации твердения бетона
монолитных конструкций в различных температурных условиях по предлагаемой
технологии 75
4.2.1. Нагревательные провода и силовое оборудование 77
4.2.2. Контроль режима термообработки 85
4.3. Вывод по главе 87
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
интенсификации твердения бетона по предлагаемой технологии 89
5.1.1. Затраты на электроэнергию 89
5.1.2. Затраты на оплату труда рабочих 89
5.1.3. Затраты на рабочие материалы 90
5.2. Затраты на возведение многоэтажного жилого дома с применением прогревочного кабеля для интенсификации твердения бетона в зимний период 91
5.2.1. Затраты на электроэнергию 91
5.2.2. Затраты на оплату труда рабочих 91
5.2.3. Затраты на рабочие материалы 92
5.3. Сравнение полученных результатов 93
ВЫВОД 94
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 98
ПРИЛОЖЕНИЕ А (ТОМ 1) 101
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 123
1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА 10
1.1 . Обзор источников по методам интенсификации твердения бетона
монолитных конструкций. Отечественный и мировой опыт 10
1.2 . Преимущества и недостатки различных методов 26
2. АНАЛИЗ МЕТОДИКИ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ ТЕПЕРАТУРНОГО
ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТВЕРДЕНИЯ В МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ (СМ.ТОМ1) 39
2.1. Расчет колонны 40
2.1.1. Расчет технологических параметров выдерживания бетона 40
2.1.2. Определение шага и длины греющего провода 42
2.2. Расчет шахты лифта 44
2.2.1. Расчет технологических параметров выдерживания бетона 44
2.2.2. Определение шага и длины греющего провода 45
2.3. Расчет диафрагмы жесткости 48
2.3.1. Расчет технологических параметров выдерживания бетона 48
2.3.2. Определение шага и длины греющего провода 49
2.4. Расчет плиты перекрытия 51
2.4.1. Расчет технологических параметров выдерживания бетона 51
2.4.2. Определение шага и длины греющего провода 52
3. КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА
ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА В МОНОЛИТНЫХ КОНСТРУКЦИЯХ КОЛОННЫ И ШАХТЫ ЛИФТА 54
3.1. Постановка задачи 54
3.2. Моделирование тепловых полей в теле бетона при прогреве
нагревательным проводом 60
3.3. Результаты моделирования 69
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО РЕГЛАМЕНТА ПО
ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА В РАЗЛИЧНЫХ ТЕМПЕРАТУРНЫХ УСЛОВИЯХ 74
4.1. Краткие требования к бетонной смеси в зимнем бетонировании по
нормативной документации 74
4.2. Технический регламент для интенсификации твердения бетона
монолитных конструкций в различных температурных условиях по предлагаемой
технологии 75
4.2.1. Нагревательные провода и силовое оборудование 77
4.2.2. Контроль режима термообработки 85
4.3. Вывод по главе 87
5. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
интенсификации твердения бетона по предлагаемой технологии 89
5.1.1. Затраты на электроэнергию 89
5.1.2. Затраты на оплату труда рабочих 89
5.1.3. Затраты на рабочие материалы 90
5.2. Затраты на возведение многоэтажного жилого дома с применением прогревочного кабеля для интенсификации твердения бетона в зимний период 91
5.2.1. Затраты на электроэнергию 91
5.2.2. Затраты на оплату труда рабочих 91
5.2.3. Затраты на рабочие материалы 92
5.3. Сравнение полученных результатов 93
ВЫВОД 94
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 98
ПРИЛОЖЕНИЕ А (ТОМ 1) 101
ПРИЛОЖЕНИЕ Б 123
Строительство многоэтажных и зданий повышенной этажности, а также объектов социальной инфраструктуры, предприятий торговли, культурных комплексов и т.д. с применением монолитного железобетона, является одним из основных направлений социально-экономического развития страны. Возведение таких объектов влечет за собой разработку новых и более эффективных технологий, обеспечивающих уменьшение сроков возведения зданий, увеличение их эксплуатационной надежности и долговечности. В более быстром вводе в эксплуатацию таких объектов заинтересован как заказчик, так и застройщик, чем быстрее идет строительство, тем меньше расходов несет каждый из них. Прогрев монолитных конструкций греющим проводом в течении всего периода возведения здания и сооружения обеспечит повышенные темпы строительства с сохранением высокого качества работ, снижение материальных и трудовых ресурсов.
К основным недостаткам каркасно-монолитного строительства относят длительные сроки выдерживание бетонной смеси до необходимого набора прочности. B некоторых случаях, скорость застывания раствора необходимо увеличить, к примеру, при проведении строительных работ в зимний период или при производстве строительных материалов из бетона. На сегодняшний день существует два способа ускорения застывания раствора: npn помощи автоклавной обработки и при помощи противоморозных добавок. Автоклавная обработка, которую ещё называют запаркой, позволяет ускорить процесс набора прочности бетона в десятки раз. Благодаря пропариванию под высоким давлением, раствор затвердевает за 12-16 часов. K недостаткам данной технологии относят следующие моменты: после пропарки материал перестает набирать прочность, автоклавное твердение невозможно для крупных конструкций. Поэтому в условиях стройки данная технология становится неприменима.
По определению из под зимним бетонированием понимается период при температуре среднесуточного воздуха ниже +5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, тогда различные температурные условия- тот период года, который не входит в указанный диапазон.
Основное требование при выполнении зимнего бетонирования заключается в создании благоприятных условий для достижения бетоном в короткий срок необходимого набора проектной прочности.
Применение нагревательных проводов позволяет возводить здания и сооружения, не отличающиеся по своей прочности от возводимых в летний период или при автоклавной обработке монолитных конструкций.
Обогрев бетонной смеси в монолитной конструкции осуществляется закладкой нагревательного провода непосредственно в бетонируемую конструкцию. В зависимости от выбранной технологии производства работ нагревательные провода раскладываются вовремя или после выполнения арматурных работ.
Целью: настоящей выпускной квалификационной работы является разработка технологии интенсификации твердения бетона с применением нагревательного кабеля в монолитных конструкциях в различных температурных условиях, с целью уменьшения сроков строительства и с сохранением эксплуатационной надежности и долговечности.
Для достижения поставленной цели был сформулирован и решен следующий ряд аналитических и практических задач:
- Выполнен обзор источников по методам интенсификации твердения бетона монолитных конструкций. Изучен отечественный и мировой опыт производства данных работ. Преимущества и недостатки различных методов;
- Выполнен анализ методики расчета параметров температурного воздействия при интенсификации твердения бетона монолитных конструкций;
- Компьютерное моделирование процесса интенсификации твердения бетона в конструкциях перекрытия и колонны монолитного каркаса многоэтажного здания; -Разработка технологического регламента по интенсификации твердения бетона в различных температурных условиях;
- Технико-экономическое обоснование полученных результатов.
Объектом исследования магистерской диссертации выбрано бетонирование монолитных железобетонных конструкций 24-этажного жилого дома, производимое при различных температурных условиях. Предметом исследования является способ зимнего бетонирования монолитных конструкций (перекрытия, шахты лифта, колонн, диафрагм жесткости), с применением греющего провода в различных температурных условиях.
Методологической основой исследования являются анализ теории, научных статей, строительной практики производства бетонных работ в различных температурных условиях и компьютерное моделирование в программном обеспечении ELCUT происходящих процессов. В качестве теоретической основы взяты научные публикации по тематике бетонирования в холодный период года и изучению процессов, происходящих в бетоне под воздействием различных температур.
Эмпирическую основу работы составили компьютерное моделирование прогрева бетона и анализ практики зимнего бетонирования.
Актуальность работы: в большей степени актуальность обусловлена географическим положением Челябинска и климатическими условиями. Исследование вопроса зимнего бетонирования началось еще в СССР, статьи и научные решения публикуют и современные российские ученые. Тем не менее, не смотря на наличие множества исследований по выбранной нами теме, на практике остаются не решенные вопросы.
В современном строительстве сроки возведения здания и сооружения имеют первостепенное значение, а значит, без интенсификации твердения бетона обойтись невозможно. Для нашей страны — это особенно важно, так как зимнее время в некоторых районах составляет от 3 до 10 месяцев. При отрицательных температурах бетон твердеет крайне медленно, а при преждевременном его замораживании качество и долговечность конструкции из бетона резко снижается.
Применение нагревательных проводов позволяет возводить здания и сооружения, не отличающиеся по своей прочности от возводимых в летний период или при автоклавной обработке. Данный метод позволяет ускорить процессы выдерживания бетона в зимний и летний период, это благополучно влияет на срок сдачи объекта, что выгодно для застройщика и для заказчика.
Научная новизна работы состоит в разработке технологического регламента по интенсификации твердения бетона в различных температурных условиях, а также компьютерного моделирования данного процесса при положительных температурах наружного воздуха, при бетонировании плит перекрытия, шахты лифта, колонн, диафрагмы жесткости.
Практическая значимость работы:
- Проведен анализ публикаций по методам интенсификации твердения бетона монолитных конструкций. Проанализирован отечественный и мировой опыт производства работ. Оценены преимущества и недостатки различных методов;
- Выполнен анализ методики расчета параметров температурного воздействия при интенсификации твердения бетона монолитных конструкций;
- Компьютерное моделирование процесса интенсификации твердения бетона монолитного каркаса многоэтажного жилого здания в среде ELCAT;
- Разработан технологический регламент по интенсификации твердения бетона в различных температурных условиях.
К основным недостаткам каркасно-монолитного строительства относят длительные сроки выдерживание бетонной смеси до необходимого набора прочности. B некоторых случаях, скорость застывания раствора необходимо увеличить, к примеру, при проведении строительных работ в зимний период или при производстве строительных материалов из бетона. На сегодняшний день существует два способа ускорения застывания раствора: npn помощи автоклавной обработки и при помощи противоморозных добавок. Автоклавная обработка, которую ещё называют запаркой, позволяет ускорить процесс набора прочности бетона в десятки раз. Благодаря пропариванию под высоким давлением, раствор затвердевает за 12-16 часов. K недостаткам данной технологии относят следующие моменты: после пропарки материал перестает набирать прочность, автоклавное твердение невозможно для крупных конструкций. Поэтому в условиях стройки данная технология становится неприменима.
По определению из под зимним бетонированием понимается период при температуре среднесуточного воздуха ниже +5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, тогда различные температурные условия- тот период года, который не входит в указанный диапазон.
Основное требование при выполнении зимнего бетонирования заключается в создании благоприятных условий для достижения бетоном в короткий срок необходимого набора проектной прочности.
Применение нагревательных проводов позволяет возводить здания и сооружения, не отличающиеся по своей прочности от возводимых в летний период или при автоклавной обработке монолитных конструкций.
Обогрев бетонной смеси в монолитной конструкции осуществляется закладкой нагревательного провода непосредственно в бетонируемую конструкцию. В зависимости от выбранной технологии производства работ нагревательные провода раскладываются вовремя или после выполнения арматурных работ.
Целью: настоящей выпускной квалификационной работы является разработка технологии интенсификации твердения бетона с применением нагревательного кабеля в монолитных конструкциях в различных температурных условиях, с целью уменьшения сроков строительства и с сохранением эксплуатационной надежности и долговечности.
Для достижения поставленной цели был сформулирован и решен следующий ряд аналитических и практических задач:
- Выполнен обзор источников по методам интенсификации твердения бетона монолитных конструкций. Изучен отечественный и мировой опыт производства данных работ. Преимущества и недостатки различных методов;
- Выполнен анализ методики расчета параметров температурного воздействия при интенсификации твердения бетона монолитных конструкций;
- Компьютерное моделирование процесса интенсификации твердения бетона в конструкциях перекрытия и колонны монолитного каркаса многоэтажного здания; -Разработка технологического регламента по интенсификации твердения бетона в различных температурных условиях;
- Технико-экономическое обоснование полученных результатов.
Объектом исследования магистерской диссертации выбрано бетонирование монолитных железобетонных конструкций 24-этажного жилого дома, производимое при различных температурных условиях. Предметом исследования является способ зимнего бетонирования монолитных конструкций (перекрытия, шахты лифта, колонн, диафрагм жесткости), с применением греющего провода в различных температурных условиях.
Методологической основой исследования являются анализ теории, научных статей, строительной практики производства бетонных работ в различных температурных условиях и компьютерное моделирование в программном обеспечении ELCUT происходящих процессов. В качестве теоретической основы взяты научные публикации по тематике бетонирования в холодный период года и изучению процессов, происходящих в бетоне под воздействием различных температур.
Эмпирическую основу работы составили компьютерное моделирование прогрева бетона и анализ практики зимнего бетонирования.
Актуальность работы: в большей степени актуальность обусловлена географическим положением Челябинска и климатическими условиями. Исследование вопроса зимнего бетонирования началось еще в СССР, статьи и научные решения публикуют и современные российские ученые. Тем не менее, не смотря на наличие множества исследований по выбранной нами теме, на практике остаются не решенные вопросы.
В современном строительстве сроки возведения здания и сооружения имеют первостепенное значение, а значит, без интенсификации твердения бетона обойтись невозможно. Для нашей страны — это особенно важно, так как зимнее время в некоторых районах составляет от 3 до 10 месяцев. При отрицательных температурах бетон твердеет крайне медленно, а при преждевременном его замораживании качество и долговечность конструкции из бетона резко снижается.
Применение нагревательных проводов позволяет возводить здания и сооружения, не отличающиеся по своей прочности от возводимых в летний период или при автоклавной обработке. Данный метод позволяет ускорить процессы выдерживания бетона в зимний и летний период, это благополучно влияет на срок сдачи объекта, что выгодно для застройщика и для заказчика.
Научная новизна работы состоит в разработке технологического регламента по интенсификации твердения бетона в различных температурных условиях, а также компьютерного моделирования данного процесса при положительных температурах наружного воздуха, при бетонировании плит перекрытия, шахты лифта, колонн, диафрагмы жесткости.
Практическая значимость работы:
- Проведен анализ публикаций по методам интенсификации твердения бетона монолитных конструкций. Проанализирован отечественный и мировой опыт производства работ. Оценены преимущества и недостатки различных методов;
- Выполнен анализ методики расчета параметров температурного воздействия при интенсификации твердения бетона монолитных конструкций;
- Компьютерное моделирование процесса интенсификации твердения бетона монолитного каркаса многоэтажного жилого здания в среде ELCAT;
- Разработан технологический регламент по интенсификации твердения бетона в различных температурных условиях.
Подобные работы
- ОРГАНИЗАЦИОННО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ КОМПЛЕКСНОГО ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ КАЧЕСТВ МОНОЛИТНЫХ И СБОРНО-МОНОЛИТНЫХ ГРАЖДАНСКИХ ЗДАНИЙ (НА ПРИМЕРЕ СТРОИТЕЛЬНОГО КОМПЛЕКСА УРАЛА)
Диссертации (РГБ), технология строительных процессов. Язык работы: Русский. Цена: 4270 р. Год сдачи: 2021 - Совершенствование технологических процессов механизации бетонных работ
Магистерская диссертация, строительство . Язык работы: Русский. Цена: 4910 р. Год сдачи: 2018