Модуль поверхности бетона (бетонной конструкции) – что это такое?

Модуль поверхности бетона: определение, примеры расчета. Скорость нагрева и охлаждения

Что это за параметр — модуль поверхности? Нам предстоит познакомиться с новым для себя понятием и изучить способы расчета его значений для реальных конструкций. Кроме того, мы затронем основы зимнего бетонирования и влияние модуля поверхности на применяемые при этом методы проведения работ.

Тема статьи непосредственно связана с зимним бетонированием.

Что это такое

Определение

Идеальное время для бетонных работ на открытом воздухе — теплый сезон. Увы, не всегда есть возможность дождаться весны: в ряде случаев монолитное строительство осуществляется и при отрицательных температурах.

Кроме того: в ряде регионов страны теплый сезон просто-напросто слишком короток.
В Якутске, например, среднемесячная температура выше нуля лишь пять месяцев в году.

При бетонировании в мороз основная проблема — дать бетону набрать прочность до начала кристаллизации воды в нем. Основные методы ее решения сводятся к теплоизоляции опалубки или подогреву уложенной смеси. При этом выбор конкретного решения определяется прежде всего тем, насколько быстро форма с бетоном будет остывать.

Скорость же, с которой определенная конструкция будет терять тепло, определяется отношением площади ее охлаждаемой поверхности к объему.

Практический вывод: медленнее всего будет остывать идеальный шар.

Модуль поверхности бетонной конструкции — это, собственно, и есть отношение ее охлаждаемой площади к внутреннему объему. Формула модуля поверхности бетона предельно проста: Мп = S/V, где Мп — модуль поверхности; S — площадь поверхности конструкции, контактирующая с холодным воздухом, грунтом или охлажденными ниже нуля прочими элементами конструкции; V — полный объем монолита.

Поскольку в числителе формулы значение указывается в квадратных метрах (м2), а в знаменателе — в кубических (м3), искомый параметр будет измеряться в странных единицах, описываемых как 1/м, или м^-1.

Важный момент: поскольку процесс набора бетоном прочности практически прекращается при охлаждении до 0 градусов (температуры кристаллизации воды), охлаждаемыми считаются лишь те части поверхности монолита, которые контактируют с более холодным воздухом, основанием или конструктивными элементами.

При укладке бетона на непромерзший грунт нижняя поверхность фундамента исключается из расчетов.

Примеры расчета

Давайте рассчитаем интересующий нас параметр для плитного фундамента размером 6х10 м и толщиной 0,25 м, укладываемого при отрицательной температуре окружающего воздуха на талый грунт.

  1. Очевидно, что охлаждаться будут все поверхности плиты, кроме нижней: она ведь контактирует с грунтом, имеющим температуру выше нуля. Складываем их площади: (6 х 0,25) х 2 + (10 х 0,25) х 2 + 6 х 10 = 3 + 5 + 60 = 68 м2.
  2. Рассчитываем объем плиты. Он равен, как мы помним из школьного курса геометрии, произведению сторон прямоугольного параллелепипеда: 10 х 6 х 0,25 = 15 м3.
  3. Вычисляем модуль поверхности: 68 м2 / 15 м3 = 4,5(3) 1/м.

На практике расчеты балок, цилиндров с переходами диаметров и прочих конструкций могут быть достаточно сложны и занимать значительное время. Как и все люди, строители склонны по возможности упрощать себе жизнь; для этой цели существует несколько упрощенных формул расчетов для основных конструктивных элементов.

Конструктивный элемент Формула расчета
Балки и колонны прямоугольного сечения со сторонами сечения, равными A и B Мп = 2/А + 2/В. Длина балки или высота колонны не влияет на модуль поверхности и не учитывается в расчетах.
Балки и колонны квадратного сечения со стороной сечения, равной А Мп = 4/А
Куб со стороной А Мп = 6/А. В этом случае учитываются все поверхности куба; расчет актуален для случая, когда все они охлаждаются (куб стоит на мерзлом грунте и контактирует с холодным воздухом).
Отдельно стоящий на мерзлом грунте параллелепипед со сторонами А, В и С Мп = 2/А + 2/В + 2/С
Параллелепипед со сторонами А, В и С, прилегающий одной из граней к теплому массиву Мп = 2/А + 2/В + 1/С
Цилиндр с радиусом R и высотой С Мп = 2/R + 2/С
Плита или стена толщиной А, охлаждаемая с обеих сторон Мп = 2/А

Наглядный пример: монолитная стена охлаждается с обеих сторон.

Что с этим делать

Итак, мы научились вычислять некий параметр, который влияет на скорость остывания массива на холоде. И как применить его в реальном строительстве?

Скорость нагрева и охлаждения

Поскольку обеспечить одновременный нагрев или охлаждение бетона по всему объему массива невозможно, любое изменение условий волей-неволей приведет к появлению дельты температур между ядром и поверхностью.

Внимание: эта дельта будет тем больше, чем более массивна конструкция.
То есть, проще говоря, чем меньше отношение ее площади к объему.

Увеличение перепада температур между ядром и поверхностью неизбежно приведет к росту внутренних напряжений в материале; поскольку речь идет о бетоне, не набравшем прочность, трещины не просто возможны — гарантированы.

Последствия быстрого охлаждения.

Выход? Он сводится к тому, чтобы максимально замедлить изменение температуры поверхности массива.

Модуль поверхности Скорость изменения температуры
Мп до 4 1/м Не больше 5 градусов/час
Мп лежит в диапазоне 5 — 10 1/м Не больше 10 градусов/час
Мп более 10 1/м Не больше 15 градусов/час

Стабильность температур при охлаждении обеспечивается, как правило, теплоизоляцией бетонного монолита; при нагреве — регулировкой мощности кабеля для бетона или тепловой пушки.

Выбор способа поддержания температуры

Это использование полученного значения модуля поверхности имеет прямое отношение к расчету скорости нагрева/охлаждения: на основе выполненного расчета выбирается способ стабилизации температуры до набора бетоном прочности.

Для модуля поверхности не выше 6 достаточно так называемого способа термоса. Форма просто-напросто качественно теплоизолируется, что существенно уменьшает теплоотдачу.

Кроме того: в процессе гидратации (химических реакций портландцемента с водой) выделяется довольно значительное количество тепла, которое способствует саморазогреву смеси.

Для Мп в диапазоне 6 — 10 1/м возможно несколько решений:

  • Смесь разогревается перед укладкой в форму. В этом случае при должной теплоизоляции увеличивается период ее охлаждения до критической температуры (0 градусов); мало того — горячий бетон схватывается и набирает прочность гораздо быстрее.

Заливка горячим бетоном.

  • В смесь вводятся добавки, ускоряющие ее затвердевание. Как вариант — применяются быстротвердеющие портландцементы высоких марок, которые, кроме ускоренного набора прочности, полезны тем, что в процессе гидратации выделяют больше тепла.
  • Альтернативный подход сводится к понижению температуры кристаллизации воды в застывающей бетонной смеси. Благодаря соответствующим добавкам набор прочности продолжается при отрицательных температурах.

Полезно: стоит предостеречь от использования для этой цели солевых растворов.
Их цена действительно ниже специализированных синтетических добавок; однако она нивелируется высоким (от 5%) содержанием соли в воде для затворения.
При этом высокое содержание солей снижает итоговую прочность бетона и способствует ускоренной коррозии арматуры.

Наконец, для модуля поверхности свыше 10 единственное здравое решение — подогрев бетона греющим кабелем или тепловыми пушками до набора определенного процента проектной прочности. Значение минимальной прочности до заморозки зависит от класса бетона и области эксплуатации монолита; полная инструкция по подбору значений содержится в СНиП 3.03.01-87.

Конструкция подогревается до набора полной или частичной прочности.

Конструкция, класс бетона Минимальная прочность
Монолиты, предназначенные для эксплуатации внутри зданий; фундаменты под промышленное оборудование, не подвергающиеся ударным нагрузкам; подземные сооружения 5 МПа
Монолитные конструкции из бетона В7,5 — В10, эксплуатирующиеся на открытом воздухе 50% марочной
Монолитные конструкции из бетона В12,5 — В25, эксплуатирующиеся на открытом воздухе 40% марочной
Монолитные конструкции из бетона В30 и выше, эксплуатирующиеся на открытом воздухе 30% марочной
Преднапряженные конструкции (изготовленные на основе растянутого армирующего каркаса из упругих сталей) 80% марочной
Конструкции, нагружаемые сразу после прогрева полной проектной нагрузкой 100% марочной

Распалубка

После набора минимально необходимой прочности и стабилизации температуры монолита снимается опалубка и убирается теплоизоляция. Поскольку это происходит при отрицательных температурах, дельта между поверхностью бетона и окружающим воздухом тоже важна и тоже привязана к модулю поверхности.

С момента распалубки начинается стремительное охлаждение монолита.

  • При Мп, лежащем в диапазоне 2-5, и коэффициенте армирования (отношении общего сечения арматуры к сечению монолита) до 1% максимально допустимая дельта температур составляет 20 С.
  • При коэффициенте армирования от 1 до 3 процентов максимальная дельта температур — 30 градусов.
  • При коэффициенте армирования свыше 3% воздух может быть на 40 градусов холоднее бетона.
  • При модуле поверхности свыше 5 1/м максимально допустимые перепады температур для разных коэффициентов армирования принимают значения 30, 40 и 50 градусов соответственно.
Читайте также:
Как самостоятельно выровнять пол под ламинат?

Обработка зимнего бетона

Если после набора полной прочности зимний бетон и монолиты из неподготовленного бетона нормальной влажности обрабатываются вполне традиционно, то перфорация и устройство проемов в монолите до набора им прочности имеет свою специфику.

Проще говоря, не набравший марочную прочность и замерзший бетон не стоит дробить отбойным молотком и перфоратором. В этом случае возможно появление трещин.

До набора полной прочности бетон легко трескается.

Оптимальный способ устройства проемов — формирование опалубки для них еще на стадии заливки монолита. Среди прочего, в этом случае возможна полноценная анкеровка краев арматуры по краям проема. Там, где это невозможно и проем придется вырезать по месту, применяется рифленая арматура: рифление на ее поверхности само по себе служит анкером для прутка.

Полезно: для устройства отверстия (например, продуха или ввода коммуникаций в ленточном фундаменте) при его заливке своими руками достаточно заложить в опалубку асбестоцементную или пластиковую трубу соответствующего диаметра.

На фото — простейший способ устройства продухов.

Для собственно обработки там, где без нее не обойтись, предпочтителен алмазный инструмент. Алмазное бурение отверстий в бетоне не требует использования ударного режима; как следствие — меньше вероятность трещин и сколов. Резка железобетона алмазными кругами оставляет края реза идеально ровными и, что очень удобно, не требует смены режущего круга при резке армирования.

Смежное понятие

Несложная ассоциативная цепочка заставит нас затронуть еще одно понятие, относящееся к бетонным конструкциям. Это так называемый модуль Юнга для бетона (он же — модуль упругости или модуль деформации).

Наглядное представление смысла термина.

Значение модуля определяется экспериментально, по результатам испытания образца, измеряется в паскалях (чаще, с учетом высоких значений, в мегапаскалях) и обозначается символом Е. Честно говоря, этот параметр интересен лишь специалистам и при малоэтажном строительстве не учитывается.

Упрощенно говоря, этот параметр описывает способность материала кратковременно деформироваться при значительных нагрузках без необратимых нарушений внутренней структуры. Еще проще? Пожалуйста: чем выше модуль упругости, тем меньше вероятность, что при ударе кувалдой от фундамента отколется кусок бетона.

После такого определения логично предположить, что модуль упругости (или деформации) связан с прочностью на сжатие и, соответственно, маркой (классом) материала.

Действительно, зависимости практически линейная.

  • Для тяжелого бетона естественного твердения класса В10 модуль деформации равен 18 МПа.
  • Классу В15 соответствует значение в 23 МПа.
  • В20 — 27 МПа.
  • Модуль деформации бетона В25 равен 30 МПа.
  • Класс В40 — 36 МПа.

Полная таблица значений для разных видов бетона.

Заключение

Надеемся, что не утомили читателя обилием скучных определений и сухих цифр. Как обычно, дополнительную тематическую информацию можно найти в приложенном видео в этой статье. Успехов!

Модуль поверхности бетона: определение, примеры расчета. Скорость нагрева и охлаждения

Что это за параметр — модуль поверхности? Нам предстоит познакомиться с новым для себя понятием и изучить способы расчета его значений для реальных конструкций. Кроме того, мы затронем основы зимнего бетонирования и влияние модуля поверхности на применяемые при этом методы проведения работ.

Тема статьи непосредственно связана с зимним бетонированием.

Что это такоеОпределение

Идеальное время для бетонных работ на открытом воздухе — теплый сезон. Увы, не всегда есть возможность дождаться весны: в ряде случаев монолитное строительство осуществляется и при отрицательных температурах.

Кроме того: в ряде регионов страны теплый сезон просто-напросто слишком короток.
В Якутске, например, среднемесячная температура выше нуля лишь пять месяцев в году.

При бетонировании в мороз основная проблема — дать бетону набрать прочность до начала кристаллизации воды в нем. Основные методы ее решения сводятся к теплоизоляции опалубки или подогреву уложенной смеси. При этом выбор конкретного решения определяется прежде всего тем, насколько быстро форма с бетоном будет остывать.

Скорость же, с которой определенная конструкция будет терять тепло, определяется отношением площади ее охлаждаемой поверхности к объему.

Практический вывод: медленнее всего будет остывать идеальный шар.

Модуль поверхности бетонной конструкции — это, собственно, и есть отношение ее охлаждаемой площади к внутреннему объему. Формула модуля поверхности бетона предельно проста: Мп = S/V, где Мп — модуль поверхности; S — площадь поверхности конструкции, контактирующая с холодным воздухом, грунтом или охлажденными ниже нуля прочими элементами конструкции; V — полный объем монолита.

Поскольку в числителе формулы значение указывается в квадратных метрах (м2), а в знаменателе — в кубических (м3), искомый параметр будет измеряться в странных единицах, описываемых как 1/м, или м^-1.

Важный момент: поскольку процесс набора бетоном прочности практически прекращается при охлаждении до 0 градусов (температуры кристаллизации воды), охлаждаемыми считаются лишь те части поверхности монолита, которые контактируют с более холодным воздухом, основанием или конструктивными элементами.

При укладке бетона на непромерзший грунт нижняя поверхность фундамента исключается из расчетов.

Давайте рассчитаем интересующий нас параметр для плитного фундамента размером 6х10 м и толщиной 0,25 м, укладываемого при отрицательной температуре окружающего воздуха на талый грунт.

  • Очевидно, что охлаждаться будут все поверхности плиты, кроме нижней: она ведь контактирует с грунтом, имеющим температуру выше нуля. Складываем их площади: (6 х 0,25) х 2 + (10 х 0,25) х 2 + 6 х 10 = 3 + 5 + 60 = 68 м2.
  • Рассчитываем объем плиты. Он равен, как мы помним из школьного курса геометрии, произведению сторон прямоугольного параллелепипеда: 10 х 6 х 0,25 = 15 м3.
  • Вычисляем модуль поверхности: 68 м2 / 15 м3 = 4,5(3) 1/м.

    На практике расчеты балок, цилиндров с переходами диаметров и прочих конструкций могут быть достаточно сложны и занимать значительное время. Как и все люди, строители склонны по возможности упрощать себе жизнь; для этой цели существует несколько упрощенных формул расчетов для основных конструктивных элементов.

    Конструктивный элемент Формула расчета
    Балки и колонны прямоугольного сечения со сторонами сечения, равными A и B Мп = 2/А + 2/В. Длина балки или высота колонны не влияет на модуль поверхности и не учитывается в расчетах.
    Балки и колонны квадратного сечения со стороной сечения, равной А Мп = 4/А
    Куб со стороной А Мп = 6/А. В этом случае учитываются все поверхности куба; расчет актуален для случая, когда все они охлаждаются (куб стоит на мерзлом грунте и контактирует с холодным воздухом).
    Отдельно стоящий на мерзлом грунте параллелепипед со сторонами А, В и С Мп = 2/А + 2/В + 2/С
    Параллелепипед со сторонами А, В и С, прилегающий одной из граней к теплому массиву Мп = 2/А + 2/В + 1/С
    Цилиндр с радиусом R и высотой С Мп = 2/R + 2/С
    Плита или стена толщиной А, охлаждаемая с обеих сторон Мп = 2/А

    Наглядный пример: монолитная стена охлаждается с обеих сторон.

    Что с этим делать

    Итак, мы научились вычислять некий параметр, который влияет на скорость остывания массива на холоде. И как применить его в реальном строительстве?

    Скорость нагрева и охлаждения

    Поскольку обеспечить одновременный нагрев или охлаждение бетона по всему объему массива невозможно, любое изменение условий волей-неволей приведет к появлению дельты температур между ядром и поверхностью.

    Внимание: эта дельта будет тем больше, чем более массивна конструкция.
    То есть, проще говоря, чем меньше отношение ее площади к объему.

    Увеличение перепада температур между ядром и поверхностью неизбежно приведет к росту внутренних напряжений в материале; поскольку речь идет о бетоне, не набравшем прочность, трещины не просто возможны — гарантированы.

    Последствия быстрого охлаждения.

    Выход? Он сводится к тому, чтобы максимально замедлить изменение температуры поверхности массива.

    Модуль поверхности Скорость изменения температуры
    Мп до 4 1/м Не больше 5 градусов/час
    Мп лежит в диапазоне 5 — 10 1/м Не больше 10 градусов/час
    Мп более 10 1/м Не больше 15 градусов/час

    Стабильность температур при охлаждении обеспечивается, как правило, теплоизоляцией бетонного монолита; при нагреве — регулировкой мощности кабеля для бетона или тепловой пушки.

    Выбор способа поддержания температуры

    Это использование полученного значения модуля поверхности имеет прямое отношение к расчету скорости нагрева/охлаждения: на основе выполненного расчета выбирается способ стабилизации температуры до набора бетоном прочности.

    Читайте также:
    Какую штукатурку выбрать для стен в квартире: цементную, гипсовую

    Для модуля поверхности не выше 6 достаточно так называемого способа термоса. Форма просто-напросто качественно теплоизолируется, что существенно уменьшает теплоотдачу.

    Кроме того: в процессе гидратации (химических реакций портландцемента с водой) выделяется довольно значительное количество тепла, которое способствует саморазогреву смеси.

    Для Мп в диапазоне 6 — 10 1/м возможно несколько решений:

    • Смесь разогревается перед укладкой в форму. В этом случае при должной теплоизоляции увеличивается период ее охлаждения до критической температуры (0 градусов); мало того — горячий бетон схватывается и набирает прочность гораздо быстрее.

    Заливка горячим бетоном.

    • В смесь вводятся добавки, ускоряющие ее затвердевание. Как вариант — применяются быстротвердеющие портландцементы высоких марок, которые, кроме ускоренного набора прочности, полезны тем, что в процессе гидратации выделяют больше тепла.
    • Альтернативный подход сводится к понижению температуры кристаллизации воды в застывающей бетонной смеси. Благодаря соответствующим добавкам набор прочности продолжается при отрицательных температурах.

    Полезно: стоит предостеречь от использования для этой цели солевых растворов.
    Их цена действительно ниже специализированных синтетических добавок; однако она нивелируется высоким (от 5%) содержанием соли в воде для затворения.
    При этом высокое содержание солей снижает итоговую прочность бетона и способствует ускоренной коррозии арматуры.

    Наконец, для модуля поверхности свыше 10 единственное здравое решение — подогрев бетона греющим кабелем или тепловыми пушками до набора определенного процента проектной прочности. Значение минимальной прочности до заморозки зависит от класса бетона и области эксплуатации монолита; полная инструкция по подбору значений содержится в СНиП 3.03.01-87.

    Конструкция подогревается до набора полной или частичной прочности.

    Конструкция, класс бетона Минимальная прочность
    Монолиты, предназначенные для эксплуатации внутри зданий; фундаменты под промышленное оборудование, не подвергающиеся ударным нагрузкам; подземные сооружения 5 МПа
    Монолитные конструкции из бетона В7,5 — В10, эксплуатирующиеся на открытом воздухе 50% марочной
    Монолитные конструкции из бетона В12,5 — В25, эксплуатирующиеся на открытом воздухе 40% марочной
    Монолитные конструкции из бетона В30 и выше, эксплуатирующиеся на открытом воздухе 30% марочной
    Преднапряженные конструкции (изготовленные на основе растянутого армирующего каркаса из упругих сталей) 80% марочной
    Конструкции, нагружаемые сразу после прогрева полной проектной нагрузкой 100% марочной

    После набора минимально необходимой прочности и стабилизации температуры монолита снимается опалубка и убирается теплоизоляция. Поскольку это происходит при отрицательных температурах, дельта между поверхностью бетона и окружающим воздухом тоже важна и тоже привязана к модулю поверхности.

    С момента распалубки начинается стремительное охлаждение монолита.

    • При Мп, лежащем в диапазоне 2-5, и коэффициенте армирования (отношении общего сечения арматуры к сечению монолита) до 1% максимально допустимая дельта температур составляет 20 С.
    • При коэффициенте армирования от 1 до 3 процентов максимальная дельта температур — 30 градусов.
    • При коэффициенте армирования свыше 3% воздух может быть на 40 градусов холоднее бетона.
    • При модуле поверхности свыше 5 1/м максимально допустимые перепады температур для разных коэффициентов армирования принимают значения 30, 40 и 50 градусов соответственно.

    Обработка зимнего бетона

    Если после набора полной прочности зимний бетон и монолиты из неподготовленного бетона нормальной влажности обрабатываются вполне традиционно, то перфорация и устройство проемов в монолите до набора им прочности имеет свою специфику.

    Проще говоря, не набравший марочную прочность и замерзший бетон не стоит дробить отбойным молотком и перфоратором. В этом случае возможно появление трещин.

    До набора полной прочности бетон легко трескается.

    Оптимальный способ устройства проемов — формирование опалубки для них еще на стадии заливки монолита. Среди прочего, в этом случае возможна полноценная анкеровка краев арматуры по краям проема. Там, где это невозможно и проем придется вырезать по месту, применяется рифленая арматура: рифление на ее поверхности само по себе служит анкером для прутка.

    Полезно: для устройства отверстия (например, продуха или ввода коммуникаций в ленточном фундаменте) при его заливке своими руками достаточно заложить в опалубку асбестоцементную или пластиковую трубу соответствующего диаметра.

    На фото — простейший способ устройства продухов.

    Для собственно обработки там, где без нее не обойтись, предпочтителен алмазный инструмент. Алмазное бурение отверстий в бетоне не требует использования ударного режима; как следствие — меньше вероятность трещин и сколов. Резка железобетона алмазными кругами оставляет края реза идеально ровными и, что очень удобно, не требует смены режущего круга при резке армирования.

    Несложная ассоциативная цепочка заставит нас затронуть еще одно понятие, относящееся к бетонным конструкциям. Это так называемый модуль Юнга для бетона (он же — модуль упругости или модуль деформации).

    Наглядное представление смысла термина.

    Значение модуля определяется экспериментально, по результатам испытания образца, измеряется в паскалях (чаще, с учетом высоких значений, в мегапаскалях) и обозначается символом Е. Честно говоря, этот параметр интересен лишь специалистам и при малоэтажном строительстве не учитывается.

    Упрощенно говоря, этот параметр описывает способность материала кратковременно деформироваться при значительных нагрузках без необратимых нарушений внутренней структуры. Еще проще? Пожалуйста: чем выше модуль упругости, тем меньше вероятность, что при ударе кувалдой от фундамента отколется кусок бетона.

    После такого определения логично предположить, что модуль упругости (или деформации) связан с прочностью на сжатие и, соответственно, маркой (классом) материала.

    Действительно, зависимости практически линейная.

    • Для тяжелого бетона естественного твердения класса В10 модуль деформации равен 18 МПа.
    • Классу В15 соответствует значение в 23 МПа.
    • В20 — 27 МПа.
    • Модуль деформации бетона В25 равен 30 МПа.
    • Класс В40 — 36 МПа.

    Полная таблица значений для разных видов бетона.

    Надеемся, что не утомили читателя обилием скучных определений и сухих цифр. Как обычно, дополнительную тематическую информацию можно найти в приложенном видео в этой статье. Успехов!

    Как сделать расчет модуля поверхности бетона и для чего нужен показатель?

    Описание понятия

    Модулем поверхности называется отношение охлаждаемой или нагреваемой площади с использованием строительного материала к его объему. Этот параметр важен как для строительства, так и для процесса эксплуатации, поскольку определяет условия применения и долговечность материала.

    Мп = S/V – формула:

    • Мп – модуль поверхности;
    • S – площадь конструкции;
    • V – объем монолита.

    Существует несколько способов расчета его значений, которые предназначены для реальных конструкций. Также при составлении формулы учитывается и способ заливки и наличие дополнительных элементов, толщина слоя, условия, в которых происходит просушивание основы. При неверных расчетах поверхности бетона, это может привести к неправильному выбору технологии прогрева, появление дефектов на поверхности, трещин и разломов.

    Перед строителями при укладке смеси в зимний период стоит главная задача – обеспечить бетону возможность быстро затвердеть в условиях, при которых он бы набрал все свои характеристики. При частых осадках, низких температурах, климатических перепадах делать укладку бетона не рекомендуется.

    Смежное понятие

    Помимо уже введенных ранее понятий существует еще одна существенная величина, которая перекликается с модулем бетона, — модуль упругости (деформации). Установить значение можно путем проведения экспериментов с точными измерительными приборами.

    Модуль может оказать влияние на крупные здания (с большим количеством этажей и малой площадью основания) и скорее играет ознакомительную роль, чем практическую. Величина упругости показывает, насколько сильно деформируется опора при воздействии на все здание механизмов или сильного ветра.

    Определение качества

    Если говорить об идеальном времени для проведения бетонных работ на открытом воздухе, то это, безусловно, теплый сезон. В такой период, как правило, преобладает положительная температура, нет большого количества осадков, стабильное солнце, благодаря прогреванию которого текстура материала быстро твердеет. К сожалению, не всегда есть возможность работать при таких условиях, чаще всего строительство осуществляется при низких температурах.

    В процессе бетонирования под морозом появляется основная проблема, суть которой заключается в наборе прочности бетона и начала кристаллизации воды в нем. К основным методам ее решения относят создание теплоизоляции опалубки или специального подогрева уложенной смеси.

    Выбор решения зависит от того, насколько быстро форма с вложенным материалом будет застывать. Определить это можно с помощью специальных формул и отношением площади к охлаждаемой поверхности и ее объему. Модуль поверхности бетона помогает решить ряд вопросов и определить как быстро, контактируя с холодным воздухом, данная площадь сможет затвердеть.

    Читайте также:
    Как сделать отделку в доме из деревянного сруба

    При вычислении модуля в зимнее время надо учитывать тот фактор, что процесс набора бетоном прочности прекращается при охлаждении температуры до 0 градусов. Охлаждаемыми считаются только те части поверхности, которые контактируют с более холодным воздухом.

    Мастера советуют применять дополнительные нагревающие элементы, которые помогут быстрее решить проблему с затвердеванием уложенного монолита.

    Параметры расчета

    Если говорить о практической стороне, то расчет балок, цилиндров, дополнительных переходов в диаметре может быть достаточно сложным. Поэтому мастера упрощают это и используют несколько формул для основных конструктивных элементов.

    При отчислении используются такие хитрости, как длина балки или высота колонны, другие показатели не влияют на модуль поверхности и не учитываются в расчетах. При расчетах принимается во внимание вся поверхность. Правда, этот расчет будет актуальным только в том случае, если она максимально быстро охлаждается.

    То есть бетонная поверхность стоит на мерзлом грунте или постоянно контактирует с холодным воздухом. В противном случае его элементы в расчет не берутся. Строители советуют использовать модуль поверхности бетона при составлении проекта здания.

    Это поможет вычислить нужные данные и принять меры, благодаря которым процесс затвердевания будет быстрым и качественным.

    Нагревание и охлаждение

    К сожалению, обеспечить качественный одновременный нагрев или охлаждение бетона по всему периметру монолита нереально. Любое изменение условий в плюс или минус может привести к появлению дельта температур между ядром и поверхностью.

    Если дельта небольшая, то конкретного влияния на поверхность не будет, бетон постепенно затвердеет, потом проявятся его основные качества. Но если температура будет очень резкой, то на поверхности могут образоваться трещины или сколы. Что касается расчета на практике, то он будет тем больше, чем массивнее конструкция и, наоборот. Если увеличение перепада температур будет резким, то это приведет к росту внутренних напряжений в материале.

    Для того чтобы избежать этого, строители советуют делать укладку шарами, заливая бетон постепенно. Температура во всех его участках должна быть приблизительно одинаковой. Этот указатель также берется в расчет при составлении формулы модуля поверхности бетона.

    При модуле поверхности до 4 метров изменение температуры не должно быть больше 5 градусов в час. Если он лежит в диапазоне от 5 до 10 метров, то скорость изменения не должна превышать 10 градусов в час. Если модуль более 10 метров, то скорость изменения не больше 15 градусов в час.

    Что касается обеспечения стабильности температур, то этот фактор возможен при использовании теплоизоляции бетонного монолита. При качественном нагреве должна осуществляться постоянная регулировка мощности кабеля для бетона или использования тепловой пушки. Без этого образуются сколы в случае перегревания и быстрой кристаллизации воды на поверхности бетона.

    Модуль поверхности бетона (бетонной конструкции в м2, м3) — что это такое

    › Производство Бетона › Работа с Бетоном

    Один из параметров, который оказывает существенное влияние на результат постройки — это модуль поверхности бетонной конструкции. Если рассчитать эту величину и учесть при возведении сооружения, то результат проявится в виде крепости и долговечности конструкции.

    Что это такое

    Основной сезон ведения строительных работ — лето. В этот период погодные условия в максимальной степени располагают к заготовке растворов, установке опор, и т.д. Но поставленной цели не всегда удается добиться в срок, поэтому процесс возведения сооружений может затянуться до поздней осени или даже зимы.

    Из-за снижения температуры воздуха процессы работы с цементным раствором усложняются. Необходимо рассчитать время, за которое жидкость в смеси начнет замерзать, и создать условия, чтобы бетон оформился и приобрел крепость быстрее, чем вода в нем замерзнет. С этой целью была введена рассматриваемая величина.

    Модуль поверхности бетона — это величина, выраженная через частное площади поверхности конструкции, имеющей контакт с воздухом, и объема смеси.

    Скорость нагрева и охлаждения

    Чем меньше полученная величина, тем большим количеством трещин будет покрыт бетон, если вовремя не принять меры, которые заключаются в поддержании температуры на едином уровне и постепенном охлаждении.

    Допустимая скорость охлаждения в зависимости от величины модуля:

    • меньше 4 м-1 — до 5°C в час;
    • от 5 до 10 м-1 — до 10°C в час;
    • более 10 м-1 — до 15°C в час включительно.

    Выбор способа поддержания температуры

    Существует несколько способов обеспечения постепенного охлаждения без использования электрических приборов. Уровень их эффективности зависит от значения модуля поверхности.

    Если модуль равен 6 или превышает это значение, то помогут справиться с недостатком теплоты несколько вариантов событий:

    1. Разогревать раствор непосредственно перед укладкой в форму. Если смесь будет обладать высокой температурой, то получившийся бетон будет гораздо крепче, чем при стандартных условиях. Структура успеет устояться прежде, чем все остынет.
    2. Вводить в раствор помимо основных компонентов специальные катализаторы, которые ускоряют процесс затвердевания бетона. Использование дополнительных средств повысит крепость конструкции и количество тепла, выделяемого внутренними процессами.
    3. Другой вариант добавок, связанный со снижением уровня кристаллизации жидкости в застывающем растворе. Уровень теплоты не повышается, но бетон будет продолжать набирать крепость при температуре ниже 0°C.

    Распалубка

    Процесс снятия поддерживающих конструкций после приобретения бетоном начального уровня крепости в условиях низкой температуры отличается от стандартного. При снятии опалубки и теплоизоляции те поверхности, что были под прикрытием, сталкиваются с холодным воздухом, что может сказаться в дальнейшем на уровне их крепости.

    Значение в данном случае имеет не только величина модуля, но и коэффициент армирования. Это значение определяет количество арматуры относительно массы бетона. Для определения достаточно сложить сечение каждого прута и разделить сумму на площадь верхней части бетонной плиты. Значение выражается в виде процентов.

    Допустимы следующие перепады температур в разных условиях:

    1. Если модуль не превышает значения 5 м-1, коэффициент армирования меньше 1%, то снимать опалубку стоит лишь при разнице в температуре бетона и воздуха менее 20°C.
    2. При модуле меньше 5 м-1, но коэффициенте 1-3% допустимая разница повышается на 10°C.
    3. Если арматуры много, коэффициент выше 3%, то ощутимых повреждений не будет, при снятии опалубки с разницей температур воздуха и раствора в 40°C.
    4. При модуле поверхности выше 5 м-1 используются те же значения, но на 10°C выше:
        меньше 1% — 30°C;
    5. от 1% до 3% — 40°C;
    6. больше 3% — 50°C.

    Поддержка температуры

    О том, что это модуль поверхности бетона рассмотрим более подробно. Практически везде указывается информация о важности поддержки стабильной температуры. Для этого могут применяться различные методики.

    Если модуль поверхности в диапазоне от 6 до 10 метров, то здесь смесь желательно разогревать перед укладкой в форму. При таком варианте увеличивается период охлаждения до критической температуры, горячий бетон быстрее схватывается и набирает нужную прочность. Это эффективный вариант для быстрой работы. Второй способ заключается в использовании дополнительных элементов, которые вводятся в смесь непосредственно перед кладкой и ускоряют ее затвердевание. Например, быстротвердеющий портландцемент высоких марок. Можно еще этого добиться увеличением количества бетона.

    Что касается альтернативного подхода, то он сводится к понижению температуры с помощью кристаллизации воды. Сюда также добавляются специальные элементы, которые увеличивают прочность даже при отрицательных температурах. При правильном выборе способа затвердевания, исходя из отчислений модуля поверхности, можно получить качественный результат и долговечную поверхность без недостатков и трещин.

    Технологическая карта

    Это основной документ, в котором имеются сведения об укладке бетона, его технические характеристики, перечисление людей, принимающих участие в кладке. Еще в нем указан температурный режим, при котором затвердевание будет максимальным. Технологическая карта считается важным документом для инженерно-технических работников, строительных и проектных организаций.

    Также она может использоваться производителями работ, мастерами и бригадиром в процессе кладки материалов. Обязательным является указание авторства технологической карты.

    Она состоит из нескольких категорий. К основным относятся: область применения, организация и технология выполнения работ с указанием требования к качеству, потребность в материально-технических ресурсах, а также перечисление необходимых элементов, которые будут использоваться при кладке материала.

    Обязательным элементом технологической карты является наличие решения по технике безопасности, а также технико-экономические показатели. Хотя этот документ составляется под конкретную область, здесь также считаются обязательными примеры определения модуля поверхности, пользования технологической картой и определения прочности бетона.

    Читайте также:
    Кирпичный твердотопливный котел своими руками

    Технологическая карта является документом, по которому будет определяться уровень практичности и качественности бетона. Обязательным ее элементом считается расчет модуля поверхности бетона.

    Наличие распалубки

    После того как залитый бетон начинает набирать минимально необходимую прочность, температура на поверхности и возле ядра стабилизируется, снимается опалубка и убирается созданная теплоизоляция. Это должно происходить при отрицательных температурах. Если температурный режим в процессе не соблюдается, это приводит к расколу поверхности.

    Если коэффициент армирования превышает 3 %, воздух может быть на несколько градусов холоднее бетона. Если же модуль поверхности более 5 метров, максимально допустимые перепады температур принимают значение 30, 40 или 50 градусов. Это обязательно нужно учитывать. Если говорить о том, что это модуль поверхности бетонной конструкции, то его понятие близко к модулю бетона. Но сюда включаются значения дополнительных элементов, которые используются в процессе кладки.

    Фактор зависит от наличия добавок в основную смесь.

    Смежное понятие

    Несложная ассоциативная цепочка вынудит нас затронуть еще одно понятие, относящееся к цементным конструкциям. Это так называемый модуль Юнга для бетона (он же — модуль упругости либо модуль деформации).

    Значение модуля определяется экспериментально, по итогам опробования примера, измеряется в паскалях (чаще, с учетом высоких значений, в мегапаскалях) и обозначается знаком Е. Честно говоря, данный параметр занимателен только экспертам и при малоэтажном постройке не учитывается.

    Упрощенно говоря, данный параметр обрисовывает свойство материала краткосрочно деформироваться при больших нагрузках без необратимых нарушений внутренней структуры. Еще легче? Пожалуйста: чем выше модуль упругости, тем меньше возможность, что при ударе кувалдой от фундамента отколется кусок бетона.

    По окончании для того чтобы определения логично высказать предположение, что модуль упругости (либо деформации) связан с прочностью на сжатие и маркой (классом) материала.

    Вправду, зависимости фактически линейная.

    • Для тяжелого бетона естественного твердения класса В10 модуль деформации равен 18 МПа.
    • Классу В15 соответствует значение в 23 МПа.
    • В20 — 27 МПа.
    • Модуль деформации бетона В25 равен 30 МПа.
    • Класс В40 — 36 МПа.

    Обработка бетона зимой

    Если говорить об обработке бетона после того, как он набрал нужную прочность, то здесь нет ничего особенного. Но что касается устройства проема в монолите до набора им прочности, здесь выделяется ряд специфических факторов.

    Специалисты советуют не использовать отбойный молоток или перфоратор на поверхности, которая еще не набрала нужной прочности. Иными словами, бетон, который еще не набрал нужной марочной прочности, лучше не трогать, поскольку это чревато появлением трещин и недостатков на поверхности.

    Оптимальным вариантом устройства проемов является формирование опалубки и дополнительных для нее элементов на стадии, которая начинается перед заливкой монолита. В таком случае поверхность не будет разрушаться под воздействием механической нагрузки.

    Существуют места, в которых невозможно добавить опалубку, там применяется рифленая арматура. Рифление на поверхности само по себе служит анкером для дальнейших работ. В процессе создания технологической карты также учитывается модуль поверхности плиты перекрытия.

    Понятие модуля упругости бетона и единицы измерения

    В процессе эксплуатации твёрдые тела подвергаются нагружению и начинают деформироваться. Сначала протекающие деформационные изменения являются обратимыми, а их величина от прикладываемого усилия является линейной. Как только нагрузка снимается, изделие полностью восстанавливает первоначальную форму. Для описания протекающих процессов используется закон Гука, согласно которому в качестве коэффициента пропорциональности между абсолютным сжатием либо удлинением и прикладываемым усилием используется модуль упругости.

    Определение данного показателя звучит следующим образом: модуль упругости – коэффициент пропорциональности между нормальным напряжением и соответствующей ему относительной продольной деформацией. Измеряется в кгс/см² (Н/м², Па). Называют модулем Юнга.

    Как только нагрузка превысит определённый уровень, начинается фаза необратимых изменений. Деформативность становится неупругой. Сдвиг увеличивается без дальнейшего приложения нагрузки. В зоне ползучести внутренние связи начинают разрушаться, и бетонная конструкция теряет прочность.

    Модуль поверхности бетона (бетонной конструкции в м2, м3) — что это такое

    Что это такое

    Основной сезон ведения строительных работ — лето. В этот период погодные условия в максимальной степени располагают к заготовке растворов, установке опор, и т.д. Но поставленной цели не всегда удается добиться в срок, поэтому процесс возведения сооружений может затянуться до поздней осени или даже зимы.

    Из-за снижения температуры воздуха процессы работы с цементным раствором усложняются. Необходимо рассчитать время, за которое жидкость в смеси начнет замерзать, и создать условия, чтобы бетон оформился и приобрел крепость быстрее, чем вода в нем замерзнет. С этой целью была введена рассматриваемая величина.

    Модуль поверхности бетона — это величина, выраженная через частное площади поверхности конструкции, имеющей контакт с воздухом, и объема смеси.

    Определение

    Площадь и объем смеси вычисляются с применением формул сферы:

    1. S = AB.
    2. S общ. = S1+S2+S3+S4+S5+S6.
    3. V = ABH.

    Здесь приведены формулы для вычисления величин прямоугольного параллелепипеда, т.к. в большинстве случаев раствор закладывают в такую форму. Идеальный вариант с точки зрения времени остывания — сфера, но ее использование не оправдано другими обстоятельствами.

    Единицы измерения, полученные в результате вычислений, представляют собой м-1 или 1/м. Происходит это по той причине, что площадь измеряется в м², а объем — в м³. Путем деления первого на второе получается, что единица измерения модуля поверхности бетона = м2/м3 = м2-3 = м-1 = 1/м.

    В условиях реальности невозможно представить метр, выраженный в минус первой степени. Это значение изменяется в последующих вычислениях в более понятные единицы измерения согласно законами физики. Практического применения величина не имеет, но при ведении записей отчетов принято записывать все вычисления в полной форме.

    Примеры расчета

    Для лучшего понимания того, как работает формула модуля поверхности бетона, необходимо увидеть ее в действии. В качестве примера можно взять плитный фундамент с длиной 12 м, шириной 8 м и толщиной 20 см. Единицы измерения лучше сразу подогнать под один стандарт, превратив 20 см в 0,2 м.

    Охлаждению подвержены в данной ситуации все поверхности фундамента кроме нижней, т.к. она соприкасается с основанием, обладающим достаточно высокой температурой для того, чтобы не брать эту сторону в расчет.

    Вычисления бетонных элементов:

    1. Вычислить площадь каждой из сторон:
        8х0,2х2 = 3,2;
    2. 12х0,2х2 = 4,8;
    3. 12х8 = 96;
    4. Найти сумму площадей: 96+3,2+4,8 = 104.
    5. Вычислить объем поверхности: 8х12х0,2 = 19,2.
    6. Вычислить значение модуля: 104/19,2 = 5,41(6).

    Если речь идет о сложных элементах конструкции, то для вычисления значений их модулей существуют упрощенные формулы.

    Некоторые из них представлены ниже:

    1. Прямоугольные блоки и колонны = 2/A + 2/B.
    2. Квадратные балки = 4/A.
    3. Куб = 6/A.
    4. Цилиндр = 2/R+2/H.

    Поддержка температуры

    О том, что это модуль поверхности бетона рассмотрим более подробно. Практически везде указывается информация о важности поддержки стабильной температуры. Для этого могут применяться различные методики.

    Если модуль поверхности в диапазоне от 6 до 10 метров, то здесь смесь желательно разогревать перед укладкой в форму. При таком варианте увеличивается период охлаждения до критической температуры, горячий бетон быстрее схватывается и набирает нужную прочность. Это эффективный вариант для быстрой работы. Второй способ заключается в использовании дополнительных элементов, которые вводятся в смесь непосредственно перед кладкой и ускоряют ее затвердевание. Например, быстротвердеющий портландцемент высоких марок. Можно еще этого добиться увеличением количества бетона.

    Что касается альтернативного подхода, то он сводится к понижению температуры с помощью кристаллизации воды. Сюда также добавляются специальные элементы, которые увеличивают прочность даже при отрицательных температурах. При правильном выборе способа затвердевания, исходя из отчислений модуля поверхности, можно получить качественный результат и долговечную поверхность без недостатков и трещин.

    Что с этим делать

    После того как необходимая величина вычислена, нужно правильно ее применить. От верного использования зависит, получится ли в результате строительства крепкое надежное здание.

    Скорость нагрева и охлаждения

    Чем меньше полученная величина, тем большим количеством трещин будет покрыт бетон, если вовремя не принять меры, которые заключаются в поддержании температуры на едином уровне и постепенном охлаждении.

    Допустимая скорость охлаждения в зависимости от величины модуля:

    • меньше 4 м-1 — до 5°C в час;
    • от 5 до 10 м-1 — до 10°C в час;
    • более 10 м-1 — до 15°C в час включительно.
    Читайте также:
    Крепеж для сетки на пластиковые окна

    Для реализации условий постепенного снижения температуры достаточно использовать тепловые пушки или греющие кабели, которые оснащены функцией постепенного снижения силы нагрева. Пушка подойдет для любых значений модуля.

    Выбор способа поддержания температуры

    Существует несколько способов обеспечения постепенного охлаждения без использования электрических приборов. Уровень их эффективности зависит от значения модуля поверхности.

    Если значение модуля не поднялось выше 6, то в качестве меры хватит простой плотной теплоизоляции. Достаточное количество тепла будет выделяться изнутри, во время застывания смеси. Такое значение позволит сэкономить на электричестве и общем времени работы.

    Если модуль равен 6 или превышает это значение, то помогут справиться с недостатком теплоты несколько вариантов событий:

    1. Разогревать раствор непосредственно перед укладкой в форму. Если смесь будет обладать высокой температурой, то получившийся бетон будет гораздо крепче, чем при стандартных условиях. Структура успеет устояться прежде, чем все остынет.
    2. Вводить в раствор помимо основных компонентов специальные катализаторы, которые ускоряют процесс затвердевания бетона. Использование дополнительных средств повысит крепость конструкции и количество тепла, выделяемого внутренними процессами.
    3. Другой вариант добавок, связанный со снижением уровня кристаллизации жидкости в застывающем растворе. Уровень теплоты не повышается, но бетон будет продолжать набирать крепость при температуре ниже 0°C.

    Распалубка

    Процесс снятия поддерживающих конструкций после приобретения бетоном начального уровня крепости в условиях низкой температуры отличается от стандартного. При снятии опалубки и теплоизоляции те поверхности, что были под прикрытием, сталкиваются с холодным воздухом, что может сказаться в дальнейшем на уровне их крепости.

    Значение в данном случае имеет не только величина модуля, но и коэффициент армирования. Это значение определяет количество арматуры относительно массы бетона. Для определения достаточно сложить сечение каждого прута и разделить сумму на площадь верхней части бетонной плиты. Значение выражается в виде процентов.

    Допустимы следующие перепады температур в разных условиях:

    1. Если модуль не превышает значения 5 м-1, коэффициент армирования меньше 1%, то снимать опалубку стоит лишь при разнице в температуре бетона и воздуха менее 20°C.
    2. При модуле меньше 5 м-1, но коэффициенте 1-3% допустимая разница повышается на 10°C.
    3. Если арматуры много, коэффициент выше 3%, то ощутимых повреждений не будет, при снятии опалубки с разницей температур воздуха и раствора в 40°C.
    4. При модуле поверхности выше 5 м-1 используются те же значения, но на 10°C выше:
        меньше 1% — 30°C;
    5. от 1% до 3% — 40°C;
    6. больше 3% — 50°C.

    Важность правильного определения

    В бетонных и железобетонных конструкциях выделяют основные виды повреждений поверхности:


    Наиболее распространенными повреждениями бетонной поверхности являются трещины и коррозия.

    • трещины;
    • коррозия элементов;
    • увеличенные поры или каверны в бетоне;
    • деформации, обусловленные температурными изменениями при усадке температурных швов;
    • повреждения в виде вздутий и трещин в каркасе или на ограждающих конструкциях.

    При неправильном расчете модуля будет увеличиваться перепад температур между слоями и температурой воздуха, что гарантировано создаст внутренние напряжения изделий. А так как бетон при укладке только начинает набирать прочность, то на нем при таких условиях появляются множественные трещины и дефекты. Главный фактор, определяющий качество — гладкая поверхность бетона. Самое важное при бетонировании — обеспечить стройматериалу набор прочности в первые дни после его укладки (особенно если местность открытая) путем обеспечения внутри конструкции постоянных значений выше 0 градусов.

    Обработка зимнего бетона

    Работа с бетонной поверхностью, не достигшей полной крепости, в зимнее время имеет отличия от обработки летом или весной. Использование перфораторов и отбойных молотков в данной ситуации недопустимо, т.к. локальные воздействия вызовут трещины и нарушение структуры формирующегося бетона.

    Создавать арки, выемки и подобные изменения формы следует заранее при помощи опалубки и дополнительных приспособлений. Тонкая обработка, создание мелких отверстий становится возможным при помощи алмазного бура, который не обеспечивает ударные действия.

    Если есть необходимость в создании круглого отверстия, то в опалубку достаточно поместить пластиковую трубку, диаметр которой совпадает со значениями желаемой дыры.

    Устранение дефектов

    Если на поверхности имеются большие дефекты, то заливают часть конструкции заново. При этом дефектный участок зачищают до нормального бетона, после чего выполняют ремонт. Чаще для этих работ используют смеси, изготовленные на основе высокопрочных цементов или быстротвердеющие цементы, полимеррастворы и фибробетон.

    Самое главное в этом процессе добиться прочного сцепления основания с заливаемым слоем, поэтому применяют специальные технологии, позволяющие усилить эту связь. Часто для этого заливают рубашки или наносят ремонтный слой толщиной >10 см.

    Бетонируемый участок должен хорошо заглубляться, чтобы он был необходимой толщины. Хорошего результата позволяет добиться армирование с помощью стальной сетки. Её крепят к старому бетону дюбелями или другими способами. При этом предварительно основание очищают и промывают. Необходимо хорошо обнажить заполнитель, чтобы получилась шероховатая поверхность.

    Подготавливают бетон к ремонту следующими способами:

    1. Механический – в работе используют промышленные перфораторы, отбойники, дробеструйное и пескоструйное оборудование, шлифовальную технику и фрезы. Его не рекомендуют в тех случаях, когда не должно быть пыли.
    2. Термический – применяют кислородные или пропановые горелки. Нагревают поверхность до 90 С. Он хорош при поверхностных дефектах (до 5 мм), когда на материале есть резина, масло и другие органические материалы. После такой обработки используют гидравлическую или механическую обработку;
    3. Химический – используют специальные составы. К нему прибегают в том случае, если невозможна обработка механическим способом. После использования химикатов поверхность тщательно промывают водой;
    4. Гидравлический — используют технику повышенного давления (12-18 МПа и 60-120 МПа). Его нельзя применять только в том случае, если нельзя повышать влажность воздуха.

    Если на ЖБИ имеются участки дефектного бетон, то их вырубают так, чтобы в результате получилась шероховатая и рельефная поверхность, без пыли, крошек бетона и других факторов загрязнения. Проржавевшую арматуру вырезают и вяжут новую армирующую сетку. Иногда необходимо использовать комплексный подход.

    Смежное понятие

    Помимо уже введенных ранее понятий существует еще одна существенная величина, которая перекликается с модулем бетона, — модуль упругости (деформации). Установить значение можно путем проведения экспериментов с точными измерительными приборами.

    Модуль может оказать влияние на крупные здания (с большим количеством этажей и малой площадью основания) и скорее играет ознакомительную роль, чем практическую. Величина упругости показывает, насколько сильно деформируется опора при воздействии на все здание механизмов или сильного ветра.

    Как обеспечить требования к качеству бетонной поверхности

    О смазке

    При возведении монолитных бетонных конструкций качество бетонных поверхностей обеспечивают непосредственно в процессе бетонирования без применения специальных методов отделки. Исключение составляет только один способ отделки – железнение горизонтальных поверхностей, применяемый для поверхностей, которые должны отвечать требованиям низкой истираемости и высокой плотности. Этот метод подробно описан в статье «Цементное железнение».

    Железнение бетонной отмостки

    Для обеспечения качества поверхностей бетонируемых конструкций без применения специальных методов отделки необходимо:

    • исключить прилипание бетона к палубе опалубки;
    • выполнить требование по размеру пор и раковин и их количеству на поверхности бетонной монолитной конструкции.

    Справиться с этой задачей помогают специальные смазки для опалубки. Качественная смазка обеспечивает хорошее сцепление (адгезию) к палубе опалубки и одновременно плохое сцепление к поверхности бетона. Выбор смазки зависит от:

    1. материала опалубки;
    2. расположения опалубки – горизонтального или вертикального;
    3. способа нанесения смазки на опалубку;
    4. от вида пластификаторов в бетонной смеси.

    Основная задача смазки – снизить усилия, необходимые для отрыва опалубки от бетона при распалубке конструкции. Раньше для этих целей применяли глиняные, известково-глиняные, меловые, тальковые составы. Однако их использование не исключало коррозию металлической опалубки, образование на бетонной поверхности жирных или ржавых пятен, не сокращало количество и размер воздушных пор. Кроме того опалубочные формы зарастали цементным камнем.

    Позже стали использовать смазки на основе нефтепродуктов, в т.ч. на основе солярки и смазочных масел. Эти смазки были уже лучше, но при этом на бетоне от защемляемого воздуха образовывалось большое количество пор, появлялись темные масляные пятна, а в процессе эксплуатации здания в этом месте происходило отслоение и отшелушивание отделочного слоя. Поэтому стали использовать смазки на основе машинного, тормозного, веретенного масел в сочетании с солидолом, парафином, петролатумом.

    Читайте также:
    Как штукатурить Ротбандом, в том числе производителя Кнауф: подготовка и как правильно своими руками нанести гипсовый раствор на стену по маякам или без них?

    Помимо использования смазки для опалубки хорошее качество бетонной поверхности обеспечивается вытеснением воздуха из опалубки в процессе подачи и уплотнения бетонной смеси. При бетонировании необходимо максимально исключить защемление воздуха на поверхности опалубки. Для этого важно соблюдать режим уплотнения и грамотно использовать пластифицирующие добавки.

    Об уплотнении подвижных бетонных смесей

    Подвижные и высокоподвижные бетонные смеси имеют в своем составе большое количество цементного клея и раствора, поэтому они быстро разжижаются и уплотняются. Уплотнение смесей марки П, П2, П3 производят вибрированием. Смеси марки от П4 и выше – самовыравнивающиеся, так как они растекаются и уплотняются под собственным весом, поэтому их только разравнивают и заглаживают.

    Не допускаются участки неуплотненного бетона

    В общем случае чем подвижнее бетонная смесь, тем больше вероятность её расслоения. С увеличением подвижности смеси вязкость входящего в её состав раствора падает и смесь хуже удерживает крупный заполнитель во взвешенном состоянии.

    При бетонировании монолитных конструкций высокоподвижными и литыми смесями опалубку заполняют или с одного конца, или с середины. При таком заполнении происходит максимальное вытеснение воздуха из опалубки. При других схемах заполнения опалубки воздух может оставаться (защемляться) как внутри смеси, так и на опалубке.

    Продолжительность вибрации подвижных бетонных смесей составляет:

    • для смеси марки П1 – 25-35 с;
    • марки П2 – 18-25 с;
    • марки П3 – 10-20 с;
    • марки П4 – 7 с;
    • марки П5 – не более 5 с.

    Модуль поверхности бетона: определение, формула, расчет, типовая технологическая карта на бетонные работы

    Описание понятия

    Модулем поверхности называется отношение охлаждаемой или нагреваемой площади с использованием строительного материала к его объему. Этот параметр важен как для строительства, так и для процесса эксплуатации, поскольку определяет условия применения и долговечность материала.

    Мп = S/V – формула:

    • Мп – модуль поверхности;
    • S – площадь конструкции;
    • V – объем монолита.

    Существует несколько способов расчета его значений, которые предназначены для реальных конструкций. Также при составлении формулы учитывается и способ заливки и наличие дополнительных элементов, толщина слоя, условия, в которых происходит просушивание основы. При неверных расчетах поверхности бетона, это может привести к неправильному выбору технологии прогрева, появление дефектов на поверхности, трещин и разломов.

    Перед строителями при укладке смеси в зимний период стоит главная задача – обеспечить бетону возможность быстро затвердеть в условиях, при которых он бы набрал все свои характеристики. При частых осадках, низких температурах, климатических перепадах делать укладку бетона не рекомендуется.

    Определение

    Модулем поверхности конструкции называют вышеупомянутый коэффициент. Формула параметра является довольно простой: Мп=S/V. Первое обозначение является модулем поверхности. Под буквой S понимают площадь массива, взаимодействующего с воздухом, почвой или иными частями строения. V означает общий объем.

    Числитель дроби выражается в м2, а знаменатель указывается в м3. Для обозначения используется нестандартная единица измерения: 1м.

    Нельзя забывать один существенный нюанс. Увеличение прочности бетона почти останавливается при нуле. При такой температуре охлаждения вода кристаллизуется. Охлаждаемой поверхностью называют участок монолита, взаимодействующий с окружающей средой. К примеру, основания или какие-либо другие элементы строения.

    Определение качества

    Если говорить об идеальном времени для проведения бетонных работ на открытом воздухе, то это, безусловно, теплый сезон. В такой период, как правило, преобладает положительная температура, нет большого количества осадков, стабильное солнце, благодаря прогреванию которого текстура материала быстро твердеет. К сожалению, не всегда есть возможность работать при таких условиях, чаще всего строительство осуществляется при низких температурах.

    В процессе бетонирования под морозом появляется основная проблема, суть которой заключается в наборе прочности бетона и начала кристаллизации воды в нем. К основным методам ее решения относят создание теплоизоляции опалубки или специального подогрева уложенной смеси.

    Выбор решения зависит от того, насколько быстро форма с вложенным материалом будет застывать. Определить это можно с помощью специальных формул и отношением площади к охлаждаемой поверхности и ее объему. Модуль поверхности бетона помогает решить ряд вопросов и определить как быстро, контактируя с холодным воздухом, данная площадь сможет затвердеть.

    При вычислении модуля в зимнее время надо учитывать тот фактор, что процесс набора бетоном прочности прекращается при охлаждении температуры до 0 градусов. Охлаждаемыми считаются только те части поверхности, которые контактируют с более холодным воздухом.

    Мастера советуют применять дополнительные нагревающие элементы, которые помогут быстрее решить проблему с затвердеванием уложенного монолита.

    Что такое модуль поверхности бетона

    Что это за параметр — модуль поверхности? Нам предстоит познакомиться с новым для себя понятием и изучить методы расчета его значений для настоящих конструкций. Помимо этого, мы затронем базы зимнего бетонирования и влияние модуля поверхности на используемые наряду с этим способы проведения работ.

    Определение

    Совершенное время для цементных работ на открытом воздухе — теплый сезон. Увы, не всегда имеется возможность дождаться весны: во многих случаях монолитное строительство осуществляется и при отрицательных температурах.

    Параметры расчета

    Если говорить о практической стороне, то расчет балок, цилиндров, дополнительных переходов в диаметре может быть достаточно сложным. Поэтому мастера упрощают это и используют несколько формул для основных конструктивных элементов.

    При отчислении используются такие хитрости, как длина балки или высота колонны, другие показатели не влияют на модуль поверхности и не учитываются в расчетах. При расчетах принимается во внимание вся поверхность. Правда, этот расчет будет актуальным только в том случае, если она максимально быстро охлаждается.

    То есть бетонная поверхность стоит на мерзлом грунте или постоянно контактирует с холодным воздухом. В противном случае его элементы в расчет не берутся. Строители советуют использовать модуль поверхности бетона при составлении проекта здания.

    Это поможет вычислить нужные данные и принять меры, благодаря которым процесс затвердевания будет быстрым и качественным.

    Нагревание и охлаждение

    К сожалению, обеспечить качественный одновременный нагрев или охлаждение бетона по всему периметру монолита нереально. Любое изменение условий в плюс или минус может привести к появлению дельта температур между ядром и поверхностью.

    Если дельта небольшая, то конкретного влияния на поверхность не будет, бетон постепенно затвердеет, потом проявятся его основные качества. Но если температура будет очень резкой, то на поверхности могут образоваться трещины или сколы. Что касается расчета на практике, то он будет тем больше, чем массивнее конструкция и, наоборот. Если увеличение перепада температур будет резким, то это приведет к росту внутренних напряжений в материале.

    Для того чтобы избежать этого, строители советуют делать укладку шарами, заливая бетон постепенно. Температура во всех его участках должна быть приблизительно одинаковой. Этот указатель также берется в расчет при составлении формулы модуля поверхности бетона.

    При модуле поверхности до 4 метров изменение температуры не должно быть больше 5 градусов в час. Если он лежит в диапазоне от 5 до 10 метров, то скорость изменения не должна превышать 10 градусов в час. Если модуль более 10 метров, то скорость изменения не больше 15 градусов в час.

    Что касается обеспечения стабильности температур, то этот фактор возможен при использовании теплоизоляции бетонного монолита. При качественном нагреве должна осуществляться постоянная регулировка мощности кабеля для бетона или использования тепловой пушки. Без этого образуются сколы в случае перегревания и быстрой кристаллизации воды на поверхности бетона.

    Модуль поверхности бетона (бетонной конструкции в м2, м3) — что это такое

    › Производство Бетона › Работа с Бетоном

    Один из параметров, который оказывает существенное влияние на результат постройки — это модуль поверхности бетонной конструкции. Если рассчитать эту величину и учесть при возведении сооружения, то результат проявится в виде крепости и долговечности конструкции.

    Что это такое

    Основной сезон ведения строительных работ — лето. В этот период погодные условия в максимальной степени располагают к заготовке растворов, установке опор, и т.д. Но поставленной цели не всегда удается добиться в срок, поэтому процесс возведения сооружений может затянуться до поздней осени или даже зимы.

    Читайте также:
    Как правильно вкрутить саморез и спрятать его головку

    Из-за снижения температуры воздуха процессы работы с цементным раствором усложняются. Необходимо рассчитать время, за которое жидкость в смеси начнет замерзать, и создать условия, чтобы бетон оформился и приобрел крепость быстрее, чем вода в нем замерзнет. С этой целью была введена рассматриваемая величина.

    Модуль поверхности бетона — это величина, выраженная через частное площади поверхности конструкции, имеющей контакт с воздухом, и объема смеси.

    Скорость нагрева и охлаждения

    Чем меньше полученная величина, тем большим количеством трещин будет покрыт бетон, если вовремя не принять меры, которые заключаются в поддержании температуры на едином уровне и постепенном охлаждении.

    Допустимая скорость охлаждения в зависимости от величины модуля:

    • меньше 4 м-1 — до 5°C в час;
    • от 5 до 10 м-1 — до 10°C в час;
    • более 10 м-1 — до 15°C в час включительно.

    Выбор способа поддержания температуры

    Существует несколько способов обеспечения постепенного охлаждения без использования электрических приборов. Уровень их эффективности зависит от значения модуля поверхности.

    Если модуль равен 6 или превышает это значение, то помогут справиться с недостатком теплоты несколько вариантов событий:

    1. Разогревать раствор непосредственно перед укладкой в форму. Если смесь будет обладать высокой температурой, то получившийся бетон будет гораздо крепче, чем при стандартных условиях. Структура успеет устояться прежде, чем все остынет.
    2. Вводить в раствор помимо основных компонентов специальные катализаторы, которые ускоряют процесс затвердевания бетона. Использование дополнительных средств повысит крепость конструкции и количество тепла, выделяемого внутренними процессами.
    3. Другой вариант добавок, связанный со снижением уровня кристаллизации жидкости в застывающем растворе. Уровень теплоты не повышается, но бетон будет продолжать набирать крепость при температуре ниже 0°C.

    Распалубка

    Процесс снятия поддерживающих конструкций после приобретения бетоном начального уровня крепости в условиях низкой температуры отличается от стандартного. При снятии опалубки и теплоизоляции те поверхности, что были под прикрытием, сталкиваются с холодным воздухом, что может сказаться в дальнейшем на уровне их крепости.

    Значение в данном случае имеет не только величина модуля, но и коэффициент армирования. Это значение определяет количество арматуры относительно массы бетона. Для определения достаточно сложить сечение каждого прута и разделить сумму на площадь верхней части бетонной плиты. Значение выражается в виде процентов.

    Допустимы следующие перепады температур в разных условиях:

    1. Если модуль не превышает значения 5 м-1, коэффициент армирования меньше 1%, то снимать опалубку стоит лишь при разнице в температуре бетона и воздуха менее 20°C.
    2. При модуле меньше 5 м-1, но коэффициенте 1-3% допустимая разница повышается на 10°C.
    3. Если арматуры много, коэффициент выше 3%, то ощутимых повреждений не будет, при снятии опалубки с разницей температур воздуха и раствора в 40°C.
    4. При модуле поверхности выше 5 м-1 используются те же значения, но на 10°C выше:
        меньше 1% — 30°C;
    5. от 1% до 3% — 40°C;
    6. больше 3% — 50°C.

    Поддержка температуры

    О том, что это модуль поверхности бетона рассмотрим более подробно. Практически везде указывается информация о важности поддержки стабильной температуры. Для этого могут применяться различные методики.

    Если модуль поверхности в диапазоне от 6 до 10 метров, то здесь смесь желательно разогревать перед укладкой в форму. При таком варианте увеличивается период охлаждения до критической температуры, горячий бетон быстрее схватывается и набирает нужную прочность. Это эффективный вариант для быстрой работы. Второй способ заключается в использовании дополнительных элементов, которые вводятся в смесь непосредственно перед кладкой и ускоряют ее затвердевание. Например, быстротвердеющий портландцемент высоких марок. Можно еще этого добиться увеличением количества бетона.

    Что касается альтернативного подхода, то он сводится к понижению температуры с помощью кристаллизации воды. Сюда также добавляются специальные элементы, которые увеличивают прочность даже при отрицательных температурах. При правильном выборе способа затвердевания, исходя из отчислений модуля поверхности, можно получить качественный результат и долговечную поверхность без недостатков и трещин.

    Технологическая карта

    Это основной документ, в котором имеются сведения об укладке бетона, его технические характеристики, перечисление людей, принимающих участие в кладке. Еще в нем указан температурный режим, при котором затвердевание будет максимальным. Технологическая карта считается важным документом для инженерно-технических работников, строительных и проектных организаций.

    Также она может использоваться производителями работ, мастерами и бригадиром в процессе кладки материалов. Обязательным является указание авторства технологической карты.

    Она состоит из нескольких категорий. К основным относятся: область применения, организация и технология выполнения работ с указанием требования к качеству, потребность в материально-технических ресурсах, а также перечисление необходимых элементов, которые будут использоваться при кладке материала.

    Обязательным элементом технологической карты является наличие решения по технике безопасности, а также технико-экономические показатели. Хотя этот документ составляется под конкретную область, здесь также считаются обязательными примеры определения модуля поверхности, пользования технологической картой и определения прочности бетона.

    Технологическая карта является документом, по которому будет определяться уровень практичности и качественности бетона. Обязательным ее элементом считается расчет модуля поверхности бетона.

    Наличие распалубки

    После того как залитый бетон начинает набирать минимально необходимую прочность, температура на поверхности и возле ядра стабилизируется, снимается опалубка и убирается созданная теплоизоляция. Это должно происходить при отрицательных температурах. Если температурный режим в процессе не соблюдается, это приводит к расколу поверхности.

    Если коэффициент армирования превышает 3 %, воздух может быть на несколько градусов холоднее бетона. Если же модуль поверхности более 5 метров, максимально допустимые перепады температур принимают значение 30, 40 или 50 градусов. Это обязательно нужно учитывать. Если говорить о том, что это модуль поверхности бетонной конструкции, то его понятие близко к модулю бетона. Но сюда включаются значения дополнительных элементов, которые используются в процессе кладки.

    Фактор зависит от наличия добавок в основную смесь.

    От чего зависит модуль упругости бетона

    Величина этого показателя в первую очередь зависит от класса бетона – чем он выше, тем больше плотность и сжатие, благодаря которым материал лучше сопротивляется деформации при нагрузках. Модуль упругости бетона В25 находится в пределах 30 Мпа, а самый высокий показатель принадлежит бетону В60 и составляет 39,5 Мпа. Более подробно с этой величиной для каждого класса бетона можно ознакомиться в таблице:

    Класс бетона В10 (М150) В15 (М200) В20 (М250) В25 (М350) В30 (М400) В35 (М450) В40 (М550) В45 (М600)
    Начальный модуль упругости (МПа) 19 24 27,5 30 32,5 34,5 36 37
    Расчетное осевое сопротивление сжатию (Мпа) 6 8,5 11,5 14,5 17,5 19,5 22,5 25
    Расчетное осевое сопротивление растяжению (Мпа) 0,56 0,75 0,90 1,05 1,15 1,30 1,40 1,50

    Помимо класса бетона, модуль его упругости зависит и от других факторов:

    • Типа заполнителя
      – из-за неоднородности бетонной смеси в ней возникает сложное напряженное состояние и жесткие частицы воспринимают на себя большую часть нагрузки. Поэтому наибольший показатель модуля будет у бетона, в состав которого входит заполнитель с крупной фракцией.
    • Влажности
      – чем больше содержится водяного пара в окружающей среде, тем становится ниже начальный модуль упругости бетона В20 и других классов этого строительного материала.
    • Температуры и ультрафиолетового воздействия
      – при больших температурных колебаниях, превышающих 20℃ и высокой интенсивности солнечной радиации, происходит линейное расширение материала. Это приводит к уменьшению упругости материала и росту деформации.
    • Армирование конструкции
      – каркасы из древесины, композитов, металлической арматуры, помещенные внутрь бетона, усиливают его упругость и прочность на растяжение и сжатие при изгибе.
    • Возраста
      – наибольшая твердость и упругость характерна для состава, только через 200-250 дней после заливки бетона.

    Обработка бетона зимой

    Если говорить об обработке бетона после того, как он набрал нужную прочность, то здесь нет ничего особенного. Но что касается устройства проема в монолите до набора им прочности, здесь выделяется ряд специфических факторов.

    Специалисты советуют не использовать отбойный молоток или перфоратор на поверхности, которая еще не набрала нужной прочности. Иными словами, бетон, который еще не набрал нужной марочной прочности, лучше не трогать, поскольку это чревато появлением трещин и недостатков на поверхности.

    Читайте также:
    Краска по цементной штукатурке

    Оптимальным вариантом устройства проемов является формирование опалубки и дополнительных для нее элементов на стадии, которая начинается перед заливкой монолита. В таком случае поверхность не будет разрушаться под воздействием механической нагрузки.

    Существуют места, в которых невозможно добавить опалубку, там применяется рифленая арматура. Рифление на поверхности само по себе служит анкером для дальнейших работ. В процессе создания технологической карты также учитывается модуль поверхности плиты перекрытия.

    Модуль поверхности бетона (бетонной конструкции в м2, м3) — что это такое

    Что это такое

    Основной сезон ведения строительных работ — лето. В этот период погодные условия в максимальной степени располагают к заготовке растворов, установке опор, и т.д. Но поставленной цели не всегда удается добиться в срок, поэтому процесс возведения сооружений может затянуться до поздней осени или даже зимы.

    Из-за снижения температуры воздуха процессы работы с цементным раствором усложняются. Необходимо рассчитать время, за которое жидкость в смеси начнет замерзать, и создать условия, чтобы бетон оформился и приобрел крепость быстрее, чем вода в нем замерзнет. С этой целью была введена рассматриваемая величина.

    Модуль поверхности бетона — это величина, выраженная через частное площади поверхности конструкции, имеющей контакт с воздухом, и объема смеси.

    Определение

    Площадь и объем смеси вычисляются с применением формул сферы:

    1. S = AB.
    2. S общ. = S1+S2+S3+S4+S5+S6.
    3. V = ABH.

    Здесь приведены формулы для вычисления величин прямоугольного параллелепипеда, т.к. в большинстве случаев раствор закладывают в такую форму. Идеальный вариант с точки зрения времени остывания — сфера, но ее использование не оправдано другими обстоятельствами.

    Единицы измерения, полученные в результате вычислений, представляют собой м-1 или 1/м. Происходит это по той причине, что площадь измеряется в м², а объем — в м³. Путем деления первого на второе получается, что единица измерения модуля поверхности бетона = м2/м3 = м2-3 = м-1 = 1/м.

    В условиях реальности невозможно представить метр, выраженный в минус первой степени. Это значение изменяется в последующих вычислениях в более понятные единицы измерения согласно законами физики. Практического применения величина не имеет, но при ведении записей отчетов принято записывать все вычисления в полной форме.

    Примеры расчета

    Для лучшего понимания того, как работает формула модуля поверхности бетона, необходимо увидеть ее в действии. В качестве примера можно взять плитный фундамент с длиной 12 м, шириной 8 м и толщиной 20 см. Единицы измерения лучше сразу подогнать под один стандарт, превратив 20 см в 0,2 м.

    Охлаждению подвержены в данной ситуации все поверхности фундамента кроме нижней, т.к. она соприкасается с основанием, обладающим достаточно высокой температурой для того, чтобы не брать эту сторону в расчет.

    Вычисления бетонных элементов:

    1. Вычислить площадь каждой из сторон:
        8х0,2х2 = 3,2;
    2. 12х0,2х2 = 4,8;
    3. 12х8 = 96;
    4. Найти сумму площадей: 96+3,2+4,8 = 104.
    5. Вычислить объем поверхности: 8х12х0,2 = 19,2.
    6. Вычислить значение модуля: 104/19,2 = 5,41(6).

    Если речь идет о сложных элементах конструкции, то для вычисления значений их модулей существуют упрощенные формулы.

    Некоторые из них представлены ниже:

    1. Прямоугольные блоки и колонны = 2/A + 2/B.
    2. Квадратные балки = 4/A.
    3. Куб = 6/A.
    4. Цилиндр = 2/R+2/H.

    Поддержка температуры

    О том, что это модуль поверхности бетона рассмотрим более подробно. Практически везде указывается информация о важности поддержки стабильной температуры. Для этого могут применяться различные методики.

    Если модуль поверхности в диапазоне от 6 до 10 метров, то здесь смесь желательно разогревать перед укладкой в форму. При таком варианте увеличивается период охлаждения до критической температуры, горячий бетон быстрее схватывается и набирает нужную прочность. Это эффективный вариант для быстрой работы. Второй способ заключается в использовании дополнительных элементов, которые вводятся в смесь непосредственно перед кладкой и ускоряют ее затвердевание. Например, быстротвердеющий портландцемент высоких марок. Можно еще этого добиться увеличением количества бетона.

    Что касается альтернативного подхода, то он сводится к понижению температуры с помощью кристаллизации воды. Сюда также добавляются специальные элементы, которые увеличивают прочность даже при отрицательных температурах. При правильном выборе способа затвердевания, исходя из отчислений модуля поверхности, можно получить качественный результат и долговечную поверхность без недостатков и трещин.

    Что с этим делать

    После того как необходимая величина вычислена, нужно правильно ее применить. От верного использования зависит, получится ли в результате строительства крепкое надежное здание.

    Скорость нагрева и охлаждения

    Чем меньше полученная величина, тем большим количеством трещин будет покрыт бетон, если вовремя не принять меры, которые заключаются в поддержании температуры на едином уровне и постепенном охлаждении.

    Допустимая скорость охлаждения в зависимости от величины модуля:

    • меньше 4 м-1 — до 5°C в час;
    • от 5 до 10 м-1 — до 10°C в час;
    • более 10 м-1 — до 15°C в час включительно.

    Для реализации условий постепенного снижения температуры достаточно использовать тепловые пушки или греющие кабели, которые оснащены функцией постепенного снижения силы нагрева. Пушка подойдет для любых значений модуля.

    Выбор способа поддержания температуры

    Существует несколько способов обеспечения постепенного охлаждения без использования электрических приборов. Уровень их эффективности зависит от значения модуля поверхности.

    Если значение модуля не поднялось выше 6, то в качестве меры хватит простой плотной теплоизоляции. Достаточное количество тепла будет выделяться изнутри, во время застывания смеси. Такое значение позволит сэкономить на электричестве и общем времени работы.

    Если модуль равен 6 или превышает это значение, то помогут справиться с недостатком теплоты несколько вариантов событий:

    1. Разогревать раствор непосредственно перед укладкой в форму. Если смесь будет обладать высокой температурой, то получившийся бетон будет гораздо крепче, чем при стандартных условиях. Структура успеет устояться прежде, чем все остынет.
    2. Вводить в раствор помимо основных компонентов специальные катализаторы, которые ускоряют процесс затвердевания бетона. Использование дополнительных средств повысит крепость конструкции и количество тепла, выделяемого внутренними процессами.
    3. Другой вариант добавок, связанный со снижением уровня кристаллизации жидкости в застывающем растворе. Уровень теплоты не повышается, но бетон будет продолжать набирать крепость при температуре ниже 0°C.

    Распалубка

    Процесс снятия поддерживающих конструкций после приобретения бетоном начального уровня крепости в условиях низкой температуры отличается от стандартного. При снятии опалубки и теплоизоляции те поверхности, что были под прикрытием, сталкиваются с холодным воздухом, что может сказаться в дальнейшем на уровне их крепости.

    Значение в данном случае имеет не только величина модуля, но и коэффициент армирования. Это значение определяет количество арматуры относительно массы бетона. Для определения достаточно сложить сечение каждого прута и разделить сумму на площадь верхней части бетонной плиты. Значение выражается в виде процентов.

    Допустимы следующие перепады температур в разных условиях:

    1. Если модуль не превышает значения 5 м-1, коэффициент армирования меньше 1%, то снимать опалубку стоит лишь при разнице в температуре бетона и воздуха менее 20°C.
    2. При модуле меньше 5 м-1, но коэффициенте 1-3% допустимая разница повышается на 10°C.
    3. Если арматуры много, коэффициент выше 3%, то ощутимых повреждений не будет, при снятии опалубки с разницей температур воздуха и раствора в 40°C.
    4. При модуле поверхности выше 5 м-1 используются те же значения, но на 10°C выше:
        меньше 1% — 30°C;
    5. от 1% до 3% — 40°C;
    6. больше 3% — 50°C.

    Важность правильного определения

    В бетонных и железобетонных конструкциях выделяют основные виды повреждений поверхности:


    Наиболее распространенными повреждениями бетонной поверхности являются трещины и коррозия.

    • трещины;
    • коррозия элементов;
    • увеличенные поры или каверны в бетоне;
    • деформации, обусловленные температурными изменениями при усадке температурных швов;
    • повреждения в виде вздутий и трещин в каркасе или на ограждающих конструкциях.

    При неправильном расчете модуля будет увеличиваться перепад температур между слоями и температурой воздуха, что гарантировано создаст внутренние напряжения изделий. А так как бетон при укладке только начинает набирать прочность, то на нем при таких условиях появляются множественные трещины и дефекты. Главный фактор, определяющий качество — гладкая поверхность бетона. Самое важное при бетонировании — обеспечить стройматериалу набор прочности в первые дни после его укладки (особенно если местность открытая) путем обеспечения внутри конструкции постоянных значений выше 0 градусов.

    Обработка зимнего бетона

    Работа с бетонной поверхностью, не достигшей полной крепости, в зимнее время имеет отличия от обработки летом или весной. Использование перфораторов и отбойных молотков в данной ситуации недопустимо, т.к. локальные воздействия вызовут трещины и нарушение структуры формирующегося бетона.

    Читайте также:
    Как правильно подготовить гипсокартон под поклейку обоев?

    Создавать арки, выемки и подобные изменения формы следует заранее при помощи опалубки и дополнительных приспособлений. Тонкая обработка, создание мелких отверстий становится возможным при помощи алмазного бура, который не обеспечивает ударные действия.

    Если есть необходимость в создании круглого отверстия, то в опалубку достаточно поместить пластиковую трубку, диаметр которой совпадает со значениями желаемой дыры.

    Устранение дефектов

    Если на поверхности имеются большие дефекты, то заливают часть конструкции заново. При этом дефектный участок зачищают до нормального бетона, после чего выполняют ремонт. Чаще для этих работ используют смеси, изготовленные на основе высокопрочных цементов или быстротвердеющие цементы, полимеррастворы и фибробетон.

    Самое главное в этом процессе добиться прочного сцепления основания с заливаемым слоем, поэтому применяют специальные технологии, позволяющие усилить эту связь. Часто для этого заливают рубашки или наносят ремонтный слой толщиной >10 см.

    Бетонируемый участок должен хорошо заглубляться, чтобы он был необходимой толщины. Хорошего результата позволяет добиться армирование с помощью стальной сетки. Её крепят к старому бетону дюбелями или другими способами. При этом предварительно основание очищают и промывают. Необходимо хорошо обнажить заполнитель, чтобы получилась шероховатая поверхность.

    Подготавливают бетон к ремонту следующими способами:

    1. Механический – в работе используют промышленные перфораторы, отбойники, дробеструйное и пескоструйное оборудование, шлифовальную технику и фрезы. Его не рекомендуют в тех случаях, когда не должно быть пыли.
    2. Термический – применяют кислородные или пропановые горелки. Нагревают поверхность до 90 С. Он хорош при поверхностных дефектах (до 5 мм), когда на материале есть резина, масло и другие органические материалы. После такой обработки используют гидравлическую или механическую обработку;
    3. Химический – используют специальные составы. К нему прибегают в том случае, если невозможна обработка механическим способом. После использования химикатов поверхность тщательно промывают водой;
    4. Гидравлический — используют технику повышенного давления (12-18 МПа и 60-120 МПа). Его нельзя применять только в том случае, если нельзя повышать влажность воздуха.

    Если на ЖБИ имеются участки дефектного бетон, то их вырубают так, чтобы в результате получилась шероховатая и рельефная поверхность, без пыли, крошек бетона и других факторов загрязнения. Проржавевшую арматуру вырезают и вяжут новую армирующую сетку. Иногда необходимо использовать комплексный подход.

    Смежное понятие

    Помимо уже введенных ранее понятий существует еще одна существенная величина, которая перекликается с модулем бетона, — модуль упругости (деформации). Установить значение можно путем проведения экспериментов с точными измерительными приборами.

    Модуль может оказать влияние на крупные здания (с большим количеством этажей и малой площадью основания) и скорее играет ознакомительную роль, чем практическую. Величина упругости показывает, насколько сильно деформируется опора при воздействии на все здание механизмов или сильного ветра.

    Как обеспечить требования к качеству бетонной поверхности

    О смазке

    При возведении монолитных бетонных конструкций качество бетонных поверхностей обеспечивают непосредственно в процессе бетонирования без применения специальных методов отделки. Исключение составляет только один способ отделки – железнение горизонтальных поверхностей, применяемый для поверхностей, которые должны отвечать требованиям низкой истираемости и высокой плотности. Этот метод подробно описан в статье «Цементное железнение».

    Железнение бетонной отмостки

    Для обеспечения качества поверхностей бетонируемых конструкций без применения специальных методов отделки необходимо:

    • исключить прилипание бетона к палубе опалубки;
    • выполнить требование по размеру пор и раковин и их количеству на поверхности бетонной монолитной конструкции.

    Справиться с этой задачей помогают специальные смазки для опалубки. Качественная смазка обеспечивает хорошее сцепление (адгезию) к палубе опалубки и одновременно плохое сцепление к поверхности бетона. Выбор смазки зависит от:

    1. материала опалубки;
    2. расположения опалубки – горизонтального или вертикального;
    3. способа нанесения смазки на опалубку;
    4. от вида пластификаторов в бетонной смеси.

    Основная задача смазки – снизить усилия, необходимые для отрыва опалубки от бетона при распалубке конструкции. Раньше для этих целей применяли глиняные, известково-глиняные, меловые, тальковые составы. Однако их использование не исключало коррозию металлической опалубки, образование на бетонной поверхности жирных или ржавых пятен, не сокращало количество и размер воздушных пор. Кроме того опалубочные формы зарастали цементным камнем.

    Позже стали использовать смазки на основе нефтепродуктов, в т.ч. на основе солярки и смазочных масел. Эти смазки были уже лучше, но при этом на бетоне от защемляемого воздуха образовывалось большое количество пор, появлялись темные масляные пятна, а в процессе эксплуатации здания в этом месте происходило отслоение и отшелушивание отделочного слоя. Поэтому стали использовать смазки на основе машинного, тормозного, веретенного масел в сочетании с солидолом, парафином, петролатумом.

    Помимо использования смазки для опалубки хорошее качество бетонной поверхности обеспечивается вытеснением воздуха из опалубки в процессе подачи и уплотнения бетонной смеси. При бетонировании необходимо максимально исключить защемление воздуха на поверхности опалубки. Для этого важно соблюдать режим уплотнения и грамотно использовать пластифицирующие добавки.

    Об уплотнении подвижных бетонных смесей

    Подвижные и высокоподвижные бетонные смеси имеют в своем составе большое количество цементного клея и раствора, поэтому они быстро разжижаются и уплотняются. Уплотнение смесей марки П, П2, П3 производят вибрированием. Смеси марки от П4 и выше – самовыравнивающиеся, так как они растекаются и уплотняются под собственным весом, поэтому их только разравнивают и заглаживают.

    Не допускаются участки неуплотненного бетона

    В общем случае чем подвижнее бетонная смесь, тем больше вероятность её расслоения. С увеличением подвижности смеси вязкость входящего в её состав раствора падает и смесь хуже удерживает крупный заполнитель во взвешенном состоянии.

    При бетонировании монолитных конструкций высокоподвижными и литыми смесями опалубку заполняют или с одного конца, или с середины. При таком заполнении происходит максимальное вытеснение воздуха из опалубки. При других схемах заполнения опалубки воздух может оставаться (защемляться) как внутри смеси, так и на опалубке.

    Продолжительность вибрации подвижных бетонных смесей составляет:

    • для смеси марки П1 – 25-35 с;
    • марки П2 – 18-25 с;
    • марки П3 – 10-20 с;
    • марки П4 – 7 с;
    • марки П5 – не более 5 с.

    Как сделать пуфик из пластиковых бутылок своими руками

    Пуфик из пластиковых бутылок своими руками используют в качестве подставки под ноги и для сидения. Разнообразие емкостей позволяет придавать поделке желаемую форму. Конструкция получается прочной, выдерживает вес человека. Использование съемных чехлов дает возможность изменять оформление пуфа в любой момент.

    1. Что нужно, чтобы сделать пуф из пластиковых бутылок
    2. Как сделать пуфик из пластиковых бутылок
    3. Простой пуф из пластиковых бутылок своими руками
    4. Как сделать пуфик из бутылок со съемным чехлом
    5. Как сделать пуф из пластиковых бутылок шестиугольной формы
    6. Как из пластмассовых бутылок сделать пуфик для ног
    7. Как сделать из бутылок пуф-столик на ножках
    8. Как сделать пуфик из пластиковых бутылок с сиденьем из фанеры
    9. Как оформить пуфик из пластиковых бутылок
    10. Заключение

    Что нужно, чтобы сделать пуф из пластиковых бутылок

    Пуфик является своеобразным приспособлением для сидения. Он напоминает табуретку, только мягкую. Существуют жесткие и низкие модели, исполняющие роль подставки для ног. Чтобы изготовить стульчик, понадобятся материалы и набор простейших инструментов для рукоделия.

    Бутылки для одного пуфика подбирают одинаковой формы и размера

    Основным материалом изготовления являются пластиковые бутылки. От их размера и формы выбирают конфигурацию пуфика. В зависимости от выбранной отделки, потребуется плотная ткань, мягкая подкладка, фанера, скотч, картон, веревка или нитки. Из инструментов готовят ножницы, нож, степлер, швейные иглы и машинку.

    Чтобы пуфик получился удобный и прочный, заранее определяются с особенностями его конструкции. Ряд подготовительных мероприятий основан на выполнении следующих действий:

    1. Первым делом решают, какая больше подходит форма. Востребованным, удобным и простым в изготовлении является цилиндр и шестиугольник. Размер тоже продумывают сразу, так как от этого зависит выбор пластиковых емкостей.
    2. Бутылки подготавливают из жесткого пластика. Оптимально отдать предпочтение пластиковым фигурным емкостям. За счет особой формы они прочнее. Самый ходовой объем бутылок – от 1,5 до 10 л.
    3. Перед использованием бутылки подготавливают для увеличения их прочности. Делают это двумя способами: замораживают в холодильнике, после чего плотно закупоривают крышкой или заполняют 1/3 часть песком.
    4. Для большого пуфика соединяют пластиковые бутыли по три штуки. Общий корпус набирают из нескольких таких групп. Подобная технология дает возможность усилить конструкцию, увеличить сопротивляемость нагрузке.
    5. Независимо от того, жесткий делают пуфик или мягкий, для него сшивают из прочной ткани чехол. В качестве подкладки обычно используют поролон или синтепон.
    Читайте также:
    Кирпичный твердотопливный котел своими руками

    Отделка пуфика должна быть немаркая, прочная. Если местом установки выбран балкон, беседка, другая комната с повышенной влажностью, используют водоотталкивающую обивку, например, плащевку.

    Как сделать пуфик из пластиковых бутылок

    Принцип сборки основы пуфиков разных форм практически одинаков. Однако бутылки располагают несколькими вариантами. Можно, чтобы в одну сторону смотрели горлышки, а в другую – донышки. Улучшает устойчивость пуфа чередование по принципу горлышко-донышко. Для увеличения прочности и высоты конструкции пластиковые емкости иногда разрезают на две половины. После часть с донышком насаживают на элемент с горловиной.

    Бутылки можно ставить в одном положении, чередовать по принципу горлышко-дно или соединять пирамиды из разрезанных частей

    Простой пуф из пластиковых бутылок своими руками

    Простейшая модель не требует чередования или соединения нескольких разрезанных бутылок. Пластиковые емкости используют целиком, располагают в одном направлении. Пример мастер-класса пуфика из пластиковых бутылок упростит создание неплохого стульчика для отдыха:

    1. На ровной площадке устанавливают одну бутылку, которой отводят роль центрального элемента. С пластикового корпуса удаляют этикетку, обматывают двухсторонним скотчем. Липкую ленту не отрезают. К центральной емкости прикладывают три бутылки. Получившуюся группу скрепляют скотчем и вновь его не отрезают. Прикладывают к центру еще три пластиковые емкости. Обматывают весь блок скотчем, после чего ленту вновь не отрезают.
      Блок из семи бутылок напоминает при виде сверху узор цветка
    2. Дальнейшие действия направлены на наращивание рядов. Не отрезая скотч, поочередно приматывают по три пластиковые емкости. Если двух рядов мало, подобным образом набирают третье кольцо.
      Три ряда бутылок вокруг центрального элемента хватит для нормального пуфика
    3. Получившийся барабан из бутылок ставят на плотный картон. Отмечают карандашом границы по окружности. Барабан убирают, находят центр. От этой точки самодельным циркулем из отрезка веревки и мелка рисуют круг. Деталь вырезают ножом или ножницами.
      Понадобятся два одинаковых круга из картона
    4. Получившийся круг укладывают на лист картона, обрисовывают контуры карандашом. Выкраивают еще одну аналогичную деталь.
      Картонные круги приматывают скотчем к барабану из бутылок
    5. На один круг ставят днищем пластиковый барабан из бутылей. Вторую деталь укладывают на горлышки. Получившийся «сэндвич» обматывают скотчем. Полосы располагают как можно ближе друг к другу, чтобы на боковой части из скотча получилась сплошная стенка.
    6. Из синтепона или поролона выкраивают детали для мягкой подкладки. Должен получиться один круг, по размеру идентичный картонным элементам. На боковую обшивку вырезают одну или две полосы. Количество зависит от длины имеющегося материала. Боковины должны полностью окутать барабан.
      Пуфик со стороны сиденья и бок окутывают синтепоном или поролоном
    7. Выкроенные детали синтепона или поролона прикладывают к пластиковому основанию пуфика. Материал сшивают.
      Чехол пуфика сшивают из плащевки с настроченным слоем синтепонового утеплителя
    8. Для чехла пуфика оптимально взять плащевку. Если на ткани будет настрочен машинкой синтепоновый утеплитель, то он только прибавит мягкости. Из плащевки вырезают круг и полосу бокового элемента. Детали чехла прострачивают машинкой.
      Чехол надевают на пуфик
    9. Готовый чехол надевают на корпус. Пуфик переворачивают днищем вверх.
      Чехол к картонному днищу крепят степлером
    10. Нижнюю кромку чехла слегка подтягиваю, загибают на картонное днище. Фиксацию осуществляют степлером.

    Пуфик готов к использованию. Его недостатком является несъемный чехол, который после загрязнения невозможно постирать, а также непрочное картонное сиденье. Однако эти мелочи при желании можно исправить.

    Как сделать пуфик из бутылок со съемным чехлом

    Пластиковый корпус пуфика устойчив к сырости и загрязнению, что невозможно сказать о чехле. Несъемный вариант практичным нельзя назвать. Если решено сконструировать своими руками пуфик из бутылок в прихожую или на балкон, то стоит позаботиться о том, чтобы чехол можно было по мере загрязнения снимать для стирки.

    Съемный чехол пуфа делают на молнии или пуговицах

    Принцип изготовления пуфа тот же самый. Даже наличие несъемного чехла необходимо, чтобы не растрепывался синтепон. Поверх него надевают еще один чехол. Его сшивают по аналогичной выкройке. Однако чтобы его можно было снять, предусматривают застежки из молнии или пуговиц.

    Как сделать пуф из пластиковых бутылок шестиугольной формы

    Чтобы придать пуфику шестиугольную форму, пластиковые емкости не нужно выкладывать по-особенному. Корпус изготавливают по аналогичному принципу: от центральной бутылки выставляют поочередно ряды. Если сверху присмотреться к полученному «цветку», то его форма больше шестиугольная, чем круглая. Остается только подчеркнуть ее грани.

    Шестиугольную форму придают фанерным сиденьем и днищем

    Принцип сборки пуфа сохраняется. Однако сиденье и днище вырезают не круглым, а шестиугольной формы. Элементы укладывают так, чтобы грани совпадали. После натяжки чехла за счет углов сиденья и днища пуф приобретет форму шестиугольника.

    Как из пластмассовых бутылок сделать пуфик для ног

    Отличием пуфа для ног является жесткое сиденье или его небольшая высота. В первом варианте просто не подкладывают синтепон или поролон. Чехол натягивают сразу на картонное сиденье. Такой пуф можно использовать не только под ноги, но и вместо столика.

    Для транспортировки низенький ножной пуф оснащают ручкой

    Чтобы изготовить низенький пуф, каркас собирают из пластиковых емкостей меньшего размера. Подойдут бутылки объемом 0,5-1 л, но их много потребуется. Ножной пуфик часто придется переносить. Для удобства транспортировки сбоку пришивают ручку.

    Как сделать из бутылок пуф-столик на ножках

    Если пуф предполагается использовать столиком, придется немного изменить конструкцию. Во-первых, требуется высота. Делать лучше такой пуфик из 5-литровых пластиковых бутылок или емкостей меньшего объема, но удлиненной формы. Во-вторых, когда барабан скотчем будет зафиксирован, картонный круг или шестиугольник вырезают только один. Деталь укладывают на заготовку с той стороны, где находятся днища пластиковых бутылей.

    Ножками стола-пуфа выступают горловины пластиковых емкостей

    Горловины бутылей оставляют открытые. Они исполнят роль ножек. Сбоку их прикроет только чехол. Ножки можно выставить напоказ. Для этого сшивают укороченный съемный чехол. Его натягивают на пластиковый барабан без подкладки синтепона или поролона.

    Как сделать пуфик из пластиковых бутылок с сиденьем из фанеры

    Недостатком картонного днища и сиденья является слабая прочность материала. Со временем картон продавливается. На сиденье образуются вмятины.

    Использование фанерных листов увеличивает срок эксплуатации пуфа

    Проблема решается заменой картонных элементов фанерными деталями. Они выдерживают большую нагрузку, вдобавок лучше держат форму. Из фанеры оптимально вырезать квадратные и шестиугольные сиденья.

    Как оформить пуфик из пластиковых бутылок

    Декорирование является завершающим этапом. От правильных действий зависит, насколько гармонично поделка впишется в интерьер комнаты. Придумывая отделку пуфа, соблюдают три простых правила:

    1. Чехол нельзя сшивать слишком узкий или широкий. Если он будет сильно натянут или болтаться, смотрится такой пуф некрасиво.
    2. Расцветка чехла должна подходить под мебель и общий стиль комнаты, где будет стоять пуф.
    3. Тонкий материал не подходит для обшивки. Ткань чехла быстро расползается по швам. Лучше использовать обивочный мебельный материал.

    При желании сиденью придают рельефность интерьерной подушкой. На бока нашивают карманы, транспортировочную ручку, вязаные узоры.

    Интерьерная подушка сделает сиденье рифленым Старые джинсы с задними карманами отлично подойдут для чехла Боковая сторона может быть украшена плетенкой

    Заключение

    Пуфик из пластиковых бутылок своими руками нежелательно часто переносить из холода в жару. От резкой смены температуры емкости начнут деформироваться, издавать треск. Если такая мебель предназначена для отдыха на природе, ее желательно защитить непромокающим чехлом из искусственной кожи или брезента.

  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: