УДК 69

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ МЕРЫ, ПРЕДОТВРА­ЩАЮ­ЩИЕ ПОЯВЛЕНИЕ В КОНСТРУКЦИЯХ ДЕФЕКТОВ ОТ УСАДКИ

Паршина Ксения Сергеевна1, Гусев Николай Иванович2, Кочеткова Майя Владимировна3
1Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, студент
2Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., профессор
3Пензенский государственный университет архитектуры и строительства, к.т.н., доцент

Аннотация
В статье описана кинетика проявления дефектов, вызванных явлением усадки материала бетона.

Ключевые слова: дефекты от усадки, кинетика нарастания прочности, класс бетона, марка раствора, пластическая прочность, усадка


TECHNOLOGICAL MEASURES, PREVENTS THE APPEARANCE IN THE CONSTRUCTION OF DEFECTS SHRINKAGE

Parshina Kseniya Sergeevna1, Gusev Nikolai Ivanovich2, Kochetkova Maya Vladimirovna3
1Penza State University of Architecture and Construction, student
2Penza State University of Architecture and Construction, Ph.D., Professor
3Penza State University of Architecture and Construction, Ph.D., Associate Professor

Abstract
Article describes the kinetics of the manifestations of damage caused by the phenomenon of shrinkage of concrete.

Keywords: brand solution, class of concrete, kinetics of growth of strength, plastic strength, shrinkage, shrinkage defects


Рубрика: 05.00.00 ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ

Библиографическая ссылка на статью:
Паршина К.С., Гусев Н.И., Кочеткова М.В. Технологические меры, предотвра­щаю­щие появление в конструкциях дефектов от усадки // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 10. Ч. 1 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/10/39576 (дата обращения: 02.06.2017).

О прочности затвердевающих и затвердевших строительных растворов или бетонов судят по прочности при сжатии в МПа. Для этого испыты­ва­ют кубы размерами 70,7´70,7´70,7 мм для раствора и 150´150´150 мм для бетона. Прочность раствора характеризуется маркой, а бетона – классом. На прочность раствора влияют вид и марка вяжущего, водовяжущее (во­доцементное) отношение, температура и влажность среды при твердении, качество заполнителя и ряд других факторов.

Прочность в начале формирования структуры весьма незначительна и поэтому она не имеет существенного значения для технологии строи­тель­ных процессов. На этом этапе о физических изменениях в смесях судят по пластической прочности, замеряемой пластометром. Прочность же при сжатии приобретает полезный для организации технологии смысл через одни – двое суток. Становится важным знание кинетики нарастания проч­ности до 28-суточного возраста, когда она сравнивается с марочной. На­глядно рост прочности представляется на графиках для данной марки рас­твора или бетона. Графики (рисунок) строят по результатам испытания на сжа­тие образцов, которые все время, от закладки до испытания (от 2 до 28 су­ток), содержат в стандартных условиях окружающей среды (температура +18…22 °С и влажность не менее 90 %). Эти условия близки к обычным летним (кривая a). При повышении температуры интенсивность нараста­ния прочности увеличивается и марочная прочность (100 %) достигается раньше чем через 28 суток (кривые б, в). При понижении температуры интенсивность нарастания прочности уменьшается, а марочная прочность за 28 суток не достигается (кривые г, д, е). При температуре ниже 0 °С схватывание и рост прочности прекращается, т.к. вода в смеси замерзает, т.е. переходит в твердую фазу, и процесс гидратации цементных зерен при­останавливается.

Нарастание прочности бетона класса В-15 в зависимости от температуры выдерживания

Наиболее интенсивно прочность цементных композиций увеличи­ва­ет­ся в первые 7 суток. Ориентировочно их средняя относительная прочность в процентах в возрасте 3-х суток составляет 0,25 от марочной 28-суточной проч­ности, в возрасте 7 суток – 0,5; 14 суток – 0,75 (кривая а).

Для того чтобы иметь представление о кинетике нарастания проч­ности в бетонных, каменных и иных конструкциях, что позволяет своевременно и качественно выполнять те или иные строительные процессы, мастер на стройке обязан заносить в журнал работ данные о температуре наружного воздуха или температуру, измеренную внутри конструкции. Темпе­ра­тур­ный журнал, при посредстве графиков или таблиц  нарастания прочности бетона и раствора позволяет определить и возможность рас­па­лубливания конструкции, и момент отключения искусственного прогрева бетона или кладки зимой, и возможность производства дальнейшей кир­пичной кладки в верхних этажах здания и т.п.

НАРАСТАНИЕ ПРОЧНОСТИ БЕТОНА И РАСТВОРА

Таблица 1. Нарастание прочности бетона на портландцементе марок 400 и 500 (в % к марочной прочности)

Средняя тем­пе­ратура твер­де­ния бетона, °С

Относительная прочность( %)при сроках твердения бетона

часы

сутки

4

8

12

16

20

24

2

3

5

7

14

28

0

15

20

23

35

45

65

10

6

10

13

15

18

20

35

42

51

59

75

91

20

10

13

19

24

28

30

43

50

60

69

87

100

40

16

25

32

37

41

44

57

64

75

85

50

19

29

35

44

51

57

62

70

84

95

60

23

37

47

55

61

66

68

92

70

35

48

57

63

68

73

80

42

57

64

70

80

92

Таблица 2. Нарастание прочности раствора (в % к марочной прочности)

Возраст раствора, сут

Прочность раствора в зависимости от марки, %,
при температуре твердения, °С

1

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

1

1

4

6

10

13

18

23

27

32

38

43

2

3

8

12

18

23

30

38

45

54

63

76

3

5

11

18

24

33

47

49

58

66

75

85

5

10

19

28

37

45

54

61

70

78

85

95

7

15

25

37

47

55

64

72

79

87

94

99

10

23

35

48

58

68

75

82

89

95

100

14

31

50

71

80

86

92

96

100

21

42

58

74

85

92

96

100

103

28

52

68

83

95

100

104

Примечания:

1. При применении растворов, изготовленных на шлакопортландцементе и пуц­цолановом портландцементе, следует учитывать замедление нарастания их прочности при температуре твер­дения ниже 15 °С. Величина относительной прочности этих растворов опре­де­ля­ется умножением значений, приведенных в табл. 2, на коэффициенты: 0,3 – при тем­пе­ратуре твердения 0 °С; 0,7 – при температуре 5 °С; 0,9 – при температуре 0 °С; 1 – при 15 °С и выше.

2. Для промежуточных значений температуры твердения и возраста раствора прочность его определяется интерполяцией.

Далее мы рассмотрим ряд примеров, где будет показана прямая связь раз­личных технологических процессов с кинетикой схватывания и нарас­та­ния прочности в строительных растворах и бетонных смесях.

При проектировании опалубки и всего процесса бетонирования учи­ты­вают схватывание и твердение бетона по мере укладки бетонной смеси. При схватывании бетона сила его воздействия на боковые поверхности опа­лубки ослабевает. Это особенно важно при бетонировании высоких кон­струкций. Давление бетонной смеси на стенки опалубки как тяжелой жид­кости учитывают лишь на высоту заполнения опалубки в течение двух смен подряд. Ускорение темпа заполнения опалубки бетонной сме­сью мо­жет привести к перегрузке ее конструкций и разрушению.

Смесь в опалубку укладывают горизонтальными слоями одинаковой тол­щины, уплотняя ее вибраторами. При этом направление укладки в смеж­­ных слоях не меняют. Очевидно, верхний,  или соседние слои можно виб­рировать, если в нижнем или соседствующих слоях смесь не начала схва­­тываться, т.е. по прошествии не более 3-х часов с момента её при­го­товления. Если же схватывание произошло, т.е. процесс  структуро­обра­зо­вания начался, то новые порции смеси можно укладывать только пос­ле окончания формирования в ранее уложенных слоях структуры бе­то­на и приобретения им прочности, способной выдержать воздействие виб­ратора (около 2 МПа). Это, примерно, через двое суток твердения в летних условиях для бетона класса В 12,5–15.

Если же требуется бетонировать конструкцию, например перекрытие, без таких длинных перерывов в 2-3 дня, то следует сделать разрыв в ней шириной 0,4–0,5 м, установив временную опалубку. Разрывы бетонируют не ранее чем через 2–3 дня. По этим же причинам полы и подготовки под них бетонируют полосами через одну, а через 2–3 дня – пропущенные. Такие технологические перерывы в бетонировании конструкции приводят к образованию в ней рабочих швов. Рабочие швы снижают несущую спо­собность бетонной конструкции. Поэтому в ответственных конструкциях, например работающих в сейсмических условиях, устройство рабочих швов не допускается. В этом случае применяют способ непрерывного бе­то­нирования. В ряде несущих конструкций (колонны, балки, плиты и др.) допускают устройство рабочих швов, но в местах, где значение попе­реч­ной силы (по эпюрам изгибающих моментов и поперечных сил) мини­мально. Так, в плитах и балках перекрытий рабочие швы делают в преде­лах средней трети пролета. Это объясняется тем, что воздействие попе­реч­ных сил в железобетонных конструкциях воспринимает бетон, а изгибаю­щих моментов – арматура.

Для исключения дефектов, возникающих в результате усадки бетона, при бетонировании стен, перегородок и колонн смесь укладывают участ­ками по высоте (ярусами): для стен и перегородок не более 3м, а при их толщине менее 15 см–2 м; для колонн принимают высоту участков по5 м, а в колонне с перекрещивающимися хомутами или с наименьшей сто­ро­ной до 0,4 мвысота участка должна быть не более2 м. После бетонирования участ­ка делают перерыв не менее 40 минут и не более 2 ч (до начала схваты­вания уложенной смеси), а затем продолжают бетонирование. Это по­зволяет значительно уменьшить вредное воздействие усадки в высоких ко­лоннах, которая достигает 2 мм на 1 мвысоты.


Библиографический список
  1. Гусев Н.И. Технология создания строительной продукции [Текст] / Н.И. Гусев,  М.В. Кочеткова, Ю.П. Скачков. –   Пенза: ПГУАС, 2014. – 147 с.
  2. Полы с высокими эксплуатационными качествами [Текст]   / Н.И. Гусев , К.С.Паршина, М.В. Кочеткова  // Региональная архитектура и строительство. – 2014. – № 1. – С. 64-68.
  3. Полимерцементные композиции для наружной отделки пенобетонных стен. [Текст]   /  Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Паршина К.С. // Региональная архитектура и строительство. – 2014. – № 2. – С. 74-79.
  4. Гусев Н.И., Кочеткова М.В., Паршина К.С. Пооперационный контроль структурообразования в растворных и бетонных смесях // Современные научные исследования и инновации. 2014. № 8 [Электронный ресурс]. URL: http://web.snauka.ru/issues/2014/08/37225 (дата обращения: 19.08.2014).


Все статьи автора «Кочеткова Майя Владимировна»


© Если вы обнаружили нарушение авторских или смежных прав, пожалуйста, незамедлительно сообщите нам об этом по электронной почте или через форму обратной связи.

Связь с автором (комментарии/рецензии к статье)

Оставить комментарий

Вы должны авторизоваться, чтобы оставить комментарий.

Если Вы еще не зарегистрированы на сайте, то Вам необходимо зарегистрироваться: