Технология бетона, строительных изделий и конструкций (стр. 7 )

– теоретическая средняя плотность отформованной смеси, кг/м3.

,

где Ц, П, Щ, В – масса цемента, песка, щебня (гравия), воды, кг/м3 смеси;

– их истинные плотности, кг/м3.

Для построения графиков в процессе испытания должна быть заполнена таблица результатов по предлагаемой форме (таблица).

5. После твердения определяется прочность бетона в образцах и устанавливается графическая зависимость прочность бетона от коэффициента уплотнения, прочность бетона от времени уплотнения для каждой смеси.

Таблица

Результаты эксперимента

Номер пары образцов	Масса пустой формы, кг	Масса формы со смесью, кг	Коэффициент уплотнения	Удобоукладываемость, см или с.	Время уплотнения, с	Прочность при сжатии, МПа
				задан.	опытн.

6. По данным испытания должны быть сделаны выводы о влиянии длительности вибрационного воздействия при формовании бетонной смеси на качество ее уплотнения и установлена зависимость между оптимальным временем вибрирования бетонной смеси и ее удобоукладываемостью.

Оборудование и принадлежности

Весы торговые до 10 кг с набором разновесов, лабораторная виброплощадка, частота колебаний (2900±100) мин-1, амплитуда (0,5±0,1) мм; стандартный конус, прибор для определения жесткости, байки для замесов, мастерки, наборы мерной металлической и стеклянной посуды, мерные линейки, формы с ребром куба 10 см, пресс 50-100 кН.

 

Рис.1. Время уплотнения Рис.2. Коэффициент уплотнения

Порядок выполнения работы

Работа рассчитана на два занятия. Группа делится на три звена. Каждое звено работает с одним видом смеси. На первом занятии готовится бетонная смесь, заданного преподавателем состава, она доводится до требуемой удобоукладываемости и формуются серии образцов с разным временем уплотнения (три-пять). Определяется фактическая средняя плотность бетонной смеси, коэффициенты уплотнения.

На втором занятии определяется прочность затвердевшего бетона и приводится к базовому размеру образцов и возрасту 28 дней. Заполняется таблица, строятся графики и делаются выводы.

Контрольные вопросы

1. Какие факторы необходимо учитывать при выборе удобоукладываемости бетонной смеси?

2. Назовите основное свойство уплотненной бетонной смеси.

3. Чем характеризуется качество уплотнения бетонной смеси?

4. От каких факторов зависит эффект виброуплотнения?

5. Как определить продолжительность вибрирования бетонной смеси в лабораторных и производственных условиях?

6. Как изменяются параметры вибрационного воздействия на бетонную смесь в зависимости от ее удобоукладываемости для достижения качественного уплотнения?

Список литературы

1. Производство сборных железобетонных изделий: Справочник /, , и др.; Под. ред. , . – М.: Стройиздат, 1989. – 447 с.

2. ГОСТ 10181-2000. Смеси бетонные. Методы испытаний. – Введжен 2000-01-01. – М.: Изд-во стандартов, 2000. – 25 с.

3. ГОСТ 10180-90. Бетоны. (СТ СЭВ 3978-83).Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам. – Введен 1991-01-01. – М.: Государственный строительный комитет СССР.: Изд-во стандартов, 1990. – 45 с.

Лабораторная работа 8.

Расчеты по величине натяжения арматуры и контроль

натяжения арматуры

Цель работы – детальное ознакомление студентов с электротермическим способом натяжении стержневой арматуры, методикой расчетов и контролем величины натяжения арматуры, расчет тягового усилия и хода домкрата, выбор его.

Основные понятия

Более 30% железобетонных конструкций намечается выпускать предварительно напряженными. Одним из способов является напряжение арматуры электротермическим методом с нагревом вне форм.

Методика выполнения работы

Выполняется расчет параметров натяжения арматуры для конкретной конструкции: пустотных плит перекрытия, свай и т. д.

1. Преподаватель выдает каждому студенту: длину изделия, вид и диаметр напрягаемой арматуры, ее класс, величину физического или условного предела текучести, величину предварительного натяжения арматуры.

2. Каждый проверяет величину предварительного натяжения по формулам: при механическом натяжении

;

при электротермическом натяжении

где – класс арматуры (физический или условный предел текучести), МПа;

– величина предварительного натяжения, МПа;

р – допустимое отклонение , МПа.

,

где – длина напрягаемого стержня между наружными гранями упоров, м.

3. Длина напрягаемого стержня определяется по формуле

где – длина изделия, м;

– длина конструкции упора (150 – 200 мм).

4.  Электротермическое натяжение арматуры.

4.1.  Длина арматурной заготовки определяется по формуле

,

где – длина арматурной заготовки, мм.

– длина стержня между наружными гранями упоров, мм.

– величина сжатия анкеров, принимается ~ 3 мм;

– деформация формы, принимается ~ 1 мм;

– абсолютное удлинение арматурной заготовки, мм;

4.2.  Абсолютное удлинение арматурной заготовки определяется по формуле

,

где К =1,05 [1], коэффициент учитывающий упругопластические свойства стали;

– модуль упругости арматуры, МПа

(1,7×105-2,1×105МПа [1]);

4.3. Определяется длина отрезаемого стержня арматуры

,

где – длина отрезаемого стержня арматуры, мм;

а – длина стержня для образования требуемого анкера, мм.

а = 2,5ds +5,

где ds – диаметр напрягаемой арматуры, мм.

4.4. Определяем удлинение арматуры, необходимое для заданного напряжения

,

где – удлинение необходимое для заданного напряжения арматуры, мм;

– дополнительное удлинение арматуры для свободной укладки ее в упоры формы. Принимается равной 1 мм на метр длины изделия.

4.5. Определяем удлинение арматуры при нагреве ее до рекомендуемой температуры

,

где – удлинение при нагреве, мм;

– рекомендуемая температура нагрева, °С [1];

– температура окружающей среды (15 – 20)°С;

– коэффициент линейного расширения стали, °С-1;

– расстояние между контактами установки электронагрева, мм.

,

где в = 400-600 мм.

4.6.  Проверяем достаточно ли температурное удлинение.

.

Если условие не выполняется, то следует пересмотреть температуру нагрева, увеличив ее не свыше допустимой для данной стали [1].

5. Расчет и выбор домкрата.

5.1. Определяем тяговое усилие домкрата по формуле

,

где Р – тяговое усилие для требуемого натяжения, Н;

– поперечное сечение арматуры, м2.

n – число одновременно натягиваемых стержней, шт;

– коэффициент полезного действия домкрата (КПД), равный 0,94-0,96.

5.2. Определяем требуемый ход домкрата

S = (0,008 – 0,012)lуп,

где S – ход домкрата, мм.

5.3. По тяговому усилию и ходу домкрата выбираем его тип и марку и определяем возможное количество натягиваемых стержней.

6. Контроль натяжения арматуры [1,3,4].

6.1. В реальных условиях на заводах производится контроль натяжения в процессе его: механическое натяжение по тяговому усилию или показаниям манометра, или при электротермическом натяжении по удлинению арматуры и реальной температуре нагрева арматуры.

6.2. Перед бетонированием контроль натяжения арматуры производится с помощью приборов ПРД6, ПРДУ, АП-12 (типа ИПН).

Все используемые приборы должны удовлетворять требования ГОСТ 22362 [4].

6.3. По литературным источникам следует ознакомиться с принципами действия приборов для определения фактической величины натяжения арматуры, уметь описать их работу.

Порядок выполнения работы

Работа рассчитана на одно аудиторное занятие (СРС) с технической литературой. На первом занятии производятся расчеты по механическому и электротехническому натяжению с оформлением отчета. На втором занятии (СРС) – знакомство с видами приборов контроля натяжения и принципами их действия.

Контрольные вопросы

1. Как определить пределы допустимого отклонения фактического напряжения от заданного?

2. Каковы минимально и максимально допустимые напряжения для заданной конструкции?

3. Как увеличить удлинение при нагреве арматуры, если оно меньше требуемого?

4. Каков принцип работы прибора ПРД?

Список литературы

1. Производство сборных железобетонных изделий: Справочник /, , и др. Под ред. , . – М.: Стройиздат, 1989. – 447.

2. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84) ч. I, II. / ЦНИИпромзданий Госстроя СССР, НИИЖБ Госстроя СССР. – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1988. – 144 с.

3. Контроль натяжения арматуры предварительно напряженных конструкций: Справочное пособие /, , и др.. /Под ред. . – М.: Стройиздат, 1973. – 95 с.

4. ГОСТ 22362 – 77. Конструкции железобетонные. Методы измерения силы натяжения арматуры. – Введен 1977-07-01. – М.: Изд-во стандартов, 1980. – 18 с.