extracted_text:
БПОУ
ВО «ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ КОЛЛЕДЖ
ИМ.
А.А. ЛЕПЕХИНА»

08.02.03
Производство неметаллических строительных изделий и конструкций

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
по выполнению
практических работ по
МДК
01.02 Технология производства неметаллических строительных изделий и
конструкций

Составитель:
Иванова Сюзанна Григорьевна,
академическая
степень, преподаватель специальных дисциплин

Череповец
2017
Рассмотрено
на заседании
МК
специальных дисциплин и
производственного
обучения
протокол
№__ от «___»__________2017г
Руководитель
МК_______ С.В.Федотова
Рецензенты:
Т.Р. Ухова.
Методические
указания предназначены для упорядочивания практической
работы студентов специальности 08.02.03 Производство неметаллических
строительных изделий и конструкций в процессе изучения учебного модуля МДК
01.02 Технология производства неметаллических строительных изделий и
конструкций.

Методические
указания содержат основные требования федерального государственного
образовательного стандарта среднего профессионального образования,
предъявляемые к знаниям студента.
Практическая работа
студентов – планируемая учебная, учебно-исследовательская,
научно-исследовательская работа студентов, выполняемая в аудиторное время по
заданию и при методическом руководстве преподавателя, но без его
непосредственного участия. Практическая работа студентов способствует развитию
самостоятельности, ответственности и организованности, творческого подхода к
решению проблем учебного и профессионального уровня.

ЗАДАНИЕ

на
выполнение практической работы №1
Тема: Общие
сведения о строительных материалах.
Задание: Исследование свойств строительных материалов.

Цель
работы:
1.
Ознакомиться с основными методами исследования свойств строительных материалов.
2.
Проанализировать основные свойства строительных материалов.
1. Определение истинной (абсолютной) плотности
материала
(пикнометрический
метод) (ГОСТ 8269)
Для
определения истинной плотности берут раздробленные строительные материалы:
кирпич, известняковый щебень, керамзитовый гравий, их измельчают, пропускают
через сито с ячейкой менее 0,1 мм и отбирают навеску массой по 10 г каждая (m).
Каждую
навеску высыпают в чистый высушенный пикнометр (Рис. 1) и наливают в него
дистиллированную воду в таком количестве, чтобы пикнометр был заполнен не более
чем на половину своего объема, затем пикнометр встряхивают, смачивая весь
порошок, ставят на песчаную баню и нагревают содержимое не до кипения в
наклонном положении в течение 15-20 минут для удаления пузырьков воздуха.

Рис. 1 – Пикнометр для определения
истинной плотности материала

Затем
пикнометр обтирают, охлаждают до комнатной температуры, доливают до метки
дистиллированную воду и взвешивают (m1), после чего пикнометр
освобождают от содержимого, промывают, наполняют до метки дистиллированной
водой комнатной температуры и еще раз взвешивают (m2). В тетради
чертят таблицу, в которую заносят массы каждого материала и последующих
расчетов.
Истинная
плотность материала определяется по формуле:

где      масса навески порошка, г.;
масса пикнометра с навеской и водой
после кипячения, г.;
масса пикнометра с водой, г.;
плотность воды, равная 1 г/см3.

2. Определение средней плотности образца правильной
геометрической формы (ГОСТ 6427)
Среднюю
плотность лучше определять у тех же материалов- кирпича, куска известняка и
керамзитового гравия. Объем образцов правильной геометрической формы (кирпича)
определяют по геометрическим размерам в соответствии с рисунком, измеренным с
погрешностью не более 0,1 мм. Каждый линейный размер вычисляют как среднее
арифметическое трех измерений. Образцы должны быть сухими.
Объем
образцов неправильной формы определяют по вытесненной воде, опуская в мерный
цилиндр с водой кусок известняка или гравия, который тонет, с отметкой объема
вытесненной жидкости. 1мл=1см3.

Рис. 1 – Измерение линейных
размеров и объема образца
призмы    цилиндра

Средняя
плотность определяется по формуле:

где      масса сухого образца, г.;
объем образца, см3.

Таблица

№ п/п

Материал

П, %

1

кирпич

10

2

известняк

10

3

керамзит

10

4

кв.
  песок

5

3. Определение пористости материала (ГОСТ 12730.4)
            Зная
истинную плотность и среднюю плотность кирпича, известняка, керамзитового
гравия, определяют пористость материала П, %, по формуле:

где      средняя плотность материала, г/см3
или кг/м3;
истинная плотность материала, г/см3
или кг/м3.
Сравнительная
плотность разных материалов приведена в приложении А. Результаты заносятся в
таблицу.

4. Определение насыпной плотности (ГОСТ 8269)
Сыпучий
материал (песок, керамзитовый гравий, щебень) в объеме, обеспечивающем
проведение испытания, высушивают до постоянной массы. Материал насыпают в
предварительно взвешенный мерный цилиндр (m) с высоты 10 см до образования
конуса, который снимают стальной линейкой вровень с краями (без уплотнения)
движением к себе, после чего цилиндр с навеской взвешивают (m1).

Рис. 3. Воронка для определения насыпной плотности
песка
1 – воронка; 2 – опоры; 3 – заслонка

Насыпная
плотность материала определяется по формуле:

где      масса мерного цилиндра, г;
масса мерного цилиндра с навеской,
г;
объем мерного цилиндра, л.
Результаты
заносятся в таблицу.

5. Определение пустотности (ГОСТ 8269)
Пустотность
(Vпуст, %) сыпучего материала определяют, зная насыпную и среднюю
плотность сыпучего материала по формуле:

где      насыпная плотность материала, кг/м3;
средняя плотность материала, кг/м3.
Средняя
плотность песка кварцевого не определяется, её принимают такой, как истинная –
2,65 г/см3.
6. Определение влажности материала (ГОСТ 8269)
Пробу
материала в количестве 1,5 кг насыпают в сосуд и взвешивают , затем высушивают до постоянной
массы в сушильном шкафу (это надо делать
заранее). Чтобы определить влажность на уроке, можно сделать наоборот: взвесить
в сосуде произвольное количество сухого песка и намочить его произвольно, опять
взвесить, получив  и .
Влажность
W ,%, определяется по формуле:

где      масса влажной пробы, г;
масса пробы в сухом состоянии, г.

Для
определения водопоглощения отбирают три образца любой формы размером от 40 до
70 мм или кирпич, определяют объем . Образцы
очистить от пыли металлической щеткой и высушить до постоянной массы. Затем их
взвешивают и укладывают в сосуд с водой
комнатной температуры так, чтобы уровень воды в сосуде был выше верха образцов
не менее чем на   20 мм. В таком положении образцы выдерживают в течение 48
час. После чего их вынимают из воды, удаляют влагу с поверхности отжатой
влажной мягкой тканью и каждый образец взвешивают .
            Водопоглощение
по массе Wпогл, %, определяется по формуле:

            Водопоглощение
по объему Wо, %, определяется по формуле:

где      масса образца в сухом состоянии, г;
масса образца после насыщения его
водой, г;
объем образца в естественном
состоянии, см3.
            Относительную
плотность определяют как:

Коэффициент
насыщения материала водой определяют:

Вычислив
все показатели с преподавателем, студент получает индивидуальное задание по
вариантам задач контрольной №1.

7. Определение предела прочности при сжатии (ГОСТ
8462)
Прочность при
сжатии определяют на кубиках размеров 7,07×7,07×7,07 см,
10×10×10 см, 15×15×15 см и 20×20×20 см.
Кирпич и балочки сначала испытывают на прочность при изгибе (8), затем
половинки испытывают на сжатие.
Для
определения прочности при сжатии образцы правильной геометрической формы
(балочки, кубики, кирпич) подвергают осмотру, обмеру и испытывают на
гидравлическом прессе. Устанавливают образец в центре опорной плиты и прижимают
верхней плитой пресса, которая должна плотно прилегать по всей грани образца.
При испытании нагрузка на образец должна возрастать непрерывно и равномерно.
Наибольшая сжимающая нагрузка соответствует максимальному показанию манометра
во время испытания.
При
испытании на прочность при сжатии кубов, верхняя грань куба должна стать
боковой гранью, чтобы исключить неровности.
Предел
прочности при сжатии Rсж, МПа, для образцов-кубов из бетона
определяется по формуле:

где      максимальная разрушающая нагрузка,
кН;
площадь поперечного сечения образца
(среднее арифметическое площадей верхней и нижней граней), см2.

8. Определение предела прочности при изгибе. (ГОСТ
8462)
Предел
прочности при изгибе определяется на образцах – балочках с помощью
универсальной машины МИИ-100, которая дает сразу показания прочности в кг/см2или
на кирпиче с помощью пресса гидравлического с применением катков по схеме,
предложенной на рисунке 5. Испытания прочности кирпича обязательно надо
показать, затем определить прочность половинок при сжатии (9), марку кирпича.

Рис. 4 – Испытательная машина
МИИ-100 для определения предела прочности при изгибе

Рис.5
– Схема испытания предела прочности при изгибе

Предел
прочности при изгибе Rизг, МПа, определяется по следующей
формуле:

где      разрушающая нагрузка, кН;
расстояние между осями опор, см;
                        ширина образца, см;
                        высота образца, см.

Таблица

Материал

кирпич

балочка

кубик

9. Определение коэффициента конструктивного качества
(удельной прочности материала)

            Результаты
вычислений занести в таблицу.

Контрольные
вопросы
1.
Назовите
основные свойства строительных материалов, какие важны для конструкционных
материалов?
2.
Какие
плотности определяют у строительных материалов, как?
3.
Что
такое истинная плотность? Зачем ее определяют?
4.
Что
такое насыпная плотность? Как она определяется и для чего?
5.    Чтобы определить
среднюю плотность, какой объем надо знать? Как определить объем куска щебня?
6.    Какая плотность
имеет наибольшее числовое выражение у одного и того же материала, какая
наименьшее? Почему?
7.
Для каких материалов определяют пустотность,
чем она отличается от пористости? Сравните
истинную, среднюю, и насыпную плотности у кварцевого песка, кирпича,
керамзитового гравия или известнякового щебня.
8.
В какой зависимости находится общая
пористость от плотности? Что такое пористость?
9.
Какая пористость может быть в материале? Как
ее можно определить?
10.
Влияет ли пористость на влажность материала?
Что такое влажность?
11.
Чем влажность отличается от водопоглощения?
О каких свойствах можно судить, зная водопоглощение?
12.
Как определить коэффициент водонасыщения?
Что он характеризует?
13.
Как определить коэффициент размягчения?
Каково его значение для воздушных и гидравлических
вяжущих?
14.
Будет ли меняться водо- и газопроницаемость
при изменении плотности, как? При каком
виде пористости эти показатели увеличиваются?
15.
Влияет ли величина пористости на величину
набухания и усадку материала? Какова усадка у
ячеистого бетона, какова у тяжелого бетона?
16.
Есть ли связь плотности материала с теплопроводностью? Какие
материалы лучше защищают от холода? Из
какого материала по плотности возводят стены жилых зданий?
17.
Влияет ли увлажнение материала на
коэффициент теплопроводности? Почему?
18.
Каков коэффициент линейного температурного
расширения у бетона, стали, гранита, древесины?
Когда это имеет значение?
19.
Можно ли использовать материалы с Кн=1
для  изготовления плит дорожного покрытия?
Почему?
20.
Чем пористость отличается от пустотности, по
какой формуле определяют эти показатели?
21.
Есть ли материалы, у которых истинная плотность
равна средней?
22.     Почему образуются поры в кирпиче, влияет ли способ
формования кирпича на их количество?
23.
Как увеличивают пористость в искусственном
камне, зачем?
24.     От чего происходит усадка, у каких материалов она больше:
плотных или пористых?
25.     Зависит ли усадка
от водопоглощения материала? Какая вода в структуре материала не испаряется?
26.
На каких образцах определяют прочность
вяжущих, растворов и бетонов, по какой формуле считают прочность, в каких
единицах?
27.
От каких показателей зависит прочность, у
каких структур она максимальна?
28.     Почему прочность при изгибе у одних материалов больше, у
других меньше прочности при сжатии? Как называют такие материалы?
29.
От каких характеристик зависит
морозостойкость?
30.
Что называют удельной поверхностью, зависит ли
увлажнение от  этой характеристики?

ЗАДАНИЕ

на
выполнение практической работы №2
Тема: Виды
вяжущих материалов и  методы исследования их свойств.
По
предмету: МДК 01.02 Технология производства
неметаллических строительных изделий и конструкций
Задание1:  Дать определение
методам:
1.
Ультразвуковой импульсный метод исследования прочностных характеристик вяжущих
материалов.
2.
Определение структурно-механических свойств вяжущих материалов методом
пластометрии.
3.Потенциометрический
метод исследования прочностных характеристик вяжущих материалов
4.
Термический анализ вяжущих материалов при помощи термографов.
5.
Радиоскопический метод исследования вяжущих материалов
6.
Определение сроков схватывания строительного гипса.
7.
Зависимость растворимости от температуры при гашении извести.
8.
Влияние гидравлических добавок на водостойкость гипса.
9.Твердение
растворов на известковом тесте.
Задание2:  Гипсовые вяжущие
Цель
работы:
1.
Ознакомиться с основными свойствами гипса                строительного.
2.
Проанализировать основные свойства гипса            строительного.

1.
Определение тонкости помола гипса
            Навеску
гипса в количестве 50 грамм, предварительно высушенную при температуре 50-55 оС,
высыпают на сито № 02 и проводят просеивание. Просеивание считают законченным,
если в течение 1 минуты через сито проходит не более 0,05 г гипса.
            Тонкость
помола гипса П, %, определяется по следующей формуле:

где      масса навески, г;
остаток на сите № 02, г.

2. Определение нормальной густоты гипсового теста
            Для
определения нормальной густоты гипсового теста отвешивают 300 грамм гипса,
всыпают его в сферическую чашу с заранее отмеренным количеством воды в пределах
150-220 мл и ручной мешалкой массу перемешивают в течение 30 секунд, начиная
отсчет от начала высыпания гипса в воду. Время отметить в тетради.
            После
перемешивания гипсовое тесто выливают в цилиндр, установленный в центре стекла.
Затем цилиндр быстро поднимают вертикально вверх. Диаметр расплыва лепешки
измеряют непосредственно после поднятия цилиндра. Если диаметр расплыва теста
не соответствует 180±5 мм, испытание
повторить с изменением массы воды.
            Высчитать
подогипсовое отношение (В/Г), определить количество свободной воды, как
разность между водопотребностью гипса и количеством воды, необходимым для
химической реакции полуводного гипса –                           18,6
%.Свободная вода обеспечивает однородное перемешивание, удобоформуемость и
сформирует капиллярную систему гипсового камня.

Рис. 6
– Схема прибора для определения нормальной густоты гипсового теста
а – общий вид прибора; б – расплыв лепешки из
гипсового теста; 1 – латунный цилиндр;
2 – стеклянная пластинка с концентрическими
окружностями; 3 – расплыв гипсового тестанормальной густоты

3. Определение сроков схватывания гипсового теста
Из
полученного теста нормальной густоты взять мастерком необходимое количество для
заполнения кольца прибора Вика с иглой на конце  и загладить поверхность. Иглу
прибора через каждые 30 секунд опускают в тесто так, чтобы она каждый раз
погружалась в новое место.
Началом
схватывания считают промежуток времени в минутах от момента затворения теста
водой до момента, когда игла начинает не доходить до дна на 1-2мм. Концом
схватывания считают промежуток времени в минутах от момента затворения до
момента, когда игла погружается в тесто не более чем на 1-2 мм с поверхности.

Рис. 7
– Прибор Вика
а – вид спереди и сбоку; 1 – металлическая станина; 2
– подвижной стержень; 3 – площадка для дополнительного пригруза; 4 – указатель;
5 – шкала; 6 – зажимной винт; 7 – пестик или стальная игла; 8 – кольцо; 9 –
стеклянная пластинка

            Заполнить
таблицу.

Таблица….

Начало затворения

Час                    мин

Время схватывания

Начало схватывания

Час                    мин

Через          минут

Конец схватывания

Час                    мин

Через          минут

4. Определение предела прочности при изгибе и сжатии
образцов – балочек
            Для
оценки прочностных показателей из гипсового теста изготавливают три
образца-балочки 4х4х16 см. Для изготовления образцов берут навеску вяжущего,
равную 1,0 кг. Гипсовое вяжущее насыпают в течение 20 сек в чашку с водой,
количество которой соответствует нормальной густоте теста (В/Г), перемешивают в
течение 1 минуты. Тесто заливают в формы струей, (формуют три балочки),
поверхность заглаживают. Через 2 часа от начала затворения образцы освобождают
от форм и одну балочку испытывают на изгиб по схеме, представленной на рисунке
7, на машине МИИ-100. Полученные после испытания на изгиб 2 половинки балочки
испытывают на сжатие на прессе по схеме рисунка, помещая их между плоскими
стальными шлифованными пластинами площадью 25 см2.

Рис.7 – Схема испытания образцов на изгиб

            Прочность
при сжатии через 2 часа у гипсового вяжущего нормальной густоты называют
марочной, определяют по формуле:

Рис. 8
– Схема испытаний образцов на сжатие

5. Определение коэффициента размягчения
После
испытания одной балочки на изгиб положить в воду до следующеего занятия другую
балочку и еще одну оставить на воздухе. На следующем занятии провести испытание
их на изгиб и сжатие, сравнить результаты и вычислить коэффициент размягчения
по формуле:

где
прочность при сжатии влажного
образца, кг/см2;
прочность при сжатии сухого
образца, кг/см2.

Контрольные
вопросы
1.    Из
какой породы делают строительный гипс, к какой породе по происхождению она
относится? Из какой породы получают ангидритовое вяжущее и эстрих-гипс?
2.    При
какой температуре варят строительный гипс, при какой получают ангидритовое
вяжущее и эстрих-гипс? Почему продукт размалывают, чем контролируют степень
помола?
3.    Как
определить сроки схватывания гипсового вяжущего? Как нормальную густоту гипсового
теста?
4.    В
какие сроки и как определить марку строительного гипса?
5.    Влияет
ли тонкость помола на сроки схватывания, температура воды
затворения? Чем замедляют время схватывания гипса?
6.    Как
определяют тесто нормальной густоты у гипсового вяжущего?               Зачем?
7.    Почему
гипсовый камень инертен, а строительный гипс активен? Напишите реакцию
гидратации гипса.
8.    Сколько
воды требуется на химическую реакцию гипса? Почему берем больше? Как
определить, сколько требуется?
9.    В
каких условиях должен твердеть гипсовый камень? От чего зависит его структура,
прочность?
10.
Почему изделия из гипса не используют в качестве конструкционных
материалов? Что такое коэффициент размягчения?
11.
Как определить марку гипса? Как рассчитывают прочность образцов?
12.
Что такое маркировка гипса строительного, что она означает?
13.
На каком приборе определяют сроки схватывания гипса, на каком
нормальную густоту? Для чего?
14.
Зависит ли прочность гипсовых образцов от количества воды
затворения? Как сравнивают прочности разных гипсов, одинаковое ли количество
воды для разных гипсов требуется?
15.
Как изменяют сроки схватывания строительного гипса?
16.
Как
можно ускорить твердение гипса, как повысить его водостойкость?
17.
Когда
определяют марочную прочность у гипсового изделия, почему в этот срок?
18.
Механизм
твердения гипсового вяжущего, как можно ускорить?
19.
Какой
прочности получают гипсовые изделия, в каких условиях прочность уменьшится, в
каких возрастет?
20.
Почему
высокопрочный гипс имеет марки выше строительного, его             варят или
обжигают?
21.
Почему
высокообжиговый гипс более водостоек, что из него делают?
22.
Какие
изделия делают из строительного гипса гипса, где их применяют?
23.
Есть
ли усадка у изделий из гипса, как получают формовочный гипс?
24.
Чем
замедляют отвердевание гипсового раствора, когда это бывает необходимо?
25.
Есть
ли пористость у гипсового раствора, как ее определить?

Заключение.
Гипс строительный в соответствии с ГОСТ 22789-79 имеет марку ____________ (в
соответствии с Приложением Б).

Задание 3: Известь
воздушная
Цель работы: 1. Ознакомиться
с основными свойствами извести              строительной.
2. Проанализировать
основные свойства извести                строительной

1.
Определение времени гашения извести
Испытание
проводят в приборе, называемом сосудом Дьюара, емкостью 0,5 л. Тонко
измельченную известь навеской 10 грамм помещают в сосуд, вливают в него 20 мл
воды при температуре 20 оС и закрывают сосуд крышкой, в которую
помещен термометр.

Рис. 10 – Прибор для определения скорости гашения
извести
1 – термометр; 2 – пробка; 3 – внутренний цилиндр; 4 –
стеклянный сосуд;
5 – изоляционный слой; 6 - известь

Через
каждые 10 секунд, начиная с момента добавления воды, отмечают температуру смеси
до тех пор, пока она не начнет падать. По результатам строится график в осях:

t, оС

50

40

30

20

10

0

0     10     20     30      40    t,
сек

Время
гашения извести ____________________ минут.

2. Определение содержания непогасившихся зерен
В
сосуд емкостью 8-10 литров наливают 3-4 л нагретой воды и всыпают    1 кг
извести, непрерывно помешивая до окончания выделения пара.  Полученное тесто
выдерживают 2 часа, затем разбавляют холодной водой и промывают на сите № 063.
Остаток на сите высушивают при температуре 140-150 оС до постоянной
массы и взвешивают (m). Содержание непогасившихся зерен, %, вычисляют по
формуле:

            К
какому сорту относится известь?

3. Определение суммарного содержания активных СаО + MgO
Отбирают
навеску, равную 1 грамму и помещают в коническую колбу емкостью 250 мл,
наливают 150 мл дистиллированной воды, добавляют 15-20 стеклянных бус,
закрывают стеклом, нагревают 5 минут, не доводя до кипения. После остывания
добавляют 2-3 капли 1-% раствора фенолфталеина и титруют при постоянном
взбалтывании 1-нормальным раствором соляной кислоты до постоянного
обесцвечивания содержимого.
Титрование
считают законченным, если по истечении 8 минут содержимое колбы станет
бесцветным.
Содержание
активных окисей кальция и магния в % негашеной извести вычисляют по формуле:

где      титр 1N соляной кислоты,
г;
объем раствора 1N соляной кислоты,
пошедшей на титрование, мл;
масса навески извести, г.
            Определение
титра:
            CaO+2HCl=CaCl2+H2O
Молекулярная
масса CaO равна 56 г-экв.
На нейтрализацию одной г-молекулы CaO идет 2 г-молекулы HCl, одна г-молекула HCl идет на пол
молекулы CaO, т.е. 28 г-экв.
Однонормальный
раствор HCl в одном литре
содержит 36,45 г-экв. HCl. 1 мл содержит 0,036 г-экв. HCl, на нейтрализацию
которой идет 0,028 г-экв. CaO это и есть титр (ТCaO).
Заключение_________________________________________________

Таблица 3. Полученные результаты по испытанию извести

Показатель

Результат

Содержание
  активных СаО +MgO, %

Количество
  непогасившихся зерен НЗ, %

Скорость
  гашения извести, мин

В
соответствии с полученными результатами выносится заключение о сорте извести в
соответствии с ГОСТ (Приложение В).

Контрольные вопросы
1.    К
какому виду вяжущих относится известь воздушная? Из чего ее получают, при какой
температуре обжигают?
2.    Из
какой горной породы получают известь, сколько примесей допускается? Напишите
реакцию получения извести комовой и гидратной.
3.    Как
твердеет известь воздушная? Почему долго сохнет известково-песчаный раствор?
Напишите реакцию.
4.    Где
применяют известь воздушную? В каких условиях получают изделия из
известково-песчаных смесей?
5.    При
какой температуре обжигают строительную известь? Как называют продукт после
обжига? Надо ли его молоть? Напишите реакцию.
6.    Как
называют реакцию соединения извести с водой, что образуется? Сколько воды
необходимо для реакции? Что получают при большем количестве воды? Напишите
реакцию.
7.    Чем
гидросиликатное твердение отличается от  гидратного или карбонатного твердения?
Какую прочность получают при этих способах твердения? Напишите реакции.
8.    В
каком количестве берут известь воздушную, чтобы приготовить штукатурный
раствор, силикатный кирпич, силикатный бетон? С чем известь смешивают?
9.    Что
делают из карбонатной породы с большим количеством глинистых примесей?
10.
Какие вяжущие получают из карбонатных пород, при какой
температуре?
11.
Зачем в известковые растворы вводят песок, происходит ли
химическое взаимодействие извести с песком? Когда оно происходит?
12.
Чем повышают прочность и водостойкость штукатурного раствора?
13.
Когда известковый Р-Р приобретает прочность? Под воздействием чего
он твердеет?
14.
Почему известковый раствор, силикатный кирпич и силикатный бетон
имеют разную прочность?
15.
Как называют твердение известкового раствора, как меняется
химический состав известкового минерала на воздухе, почему? Напишите реакцию.
16.
Много ли извести в силикатной смеси при изготовлении силикатного
бетона? Напишите реакцию твердения, где?
17.
В каких условиях твердеет силикатный кирпич, какова его прочность,
состав?
18.
Почему известь не используют в качестве вяжущего в таком
количестве, как гипс?
19.
Что называют гашенной известью, много ли требуется воды для ее
гашения? Напишите реакцию.
20.
Почему
известняк с большим количеством глины не дает при обжиге известь? А что в этом
случае получают?
21.
Что
называют карбонизацией? Какие качества изменяются при этом? Напишите реакцию.
22.
Почему
старые храмовые постройки из кирпича трудно разбираются? Разве у известково-
несчастных растворов большая прочность?
23.
Сколько
песка в известковом штукатурном растворе? Зачем он там?
24.
Что
вводят для повышения водостойкости известковых растворов? Какова их
водостойкость?
25.
Бывает
ли усадка у известковых растворов, как ее сокращают?

ЗАДАНИЕ

на
выполнение практической работы №3
Тема: Общие сведения о технологии строительных материалов,
изделий и конструкций.
По предмету: МДК 01.02 Технология производства неметаллических
строительных изделий и конструкций
Задание: Изучить
и законспектировать оценку качества строительных материалов.

Современный период характеризуется значительным количеством
предложений по оценке уровня качества продукции. Заслуживают внимания
предложения о внедрении альтернативной оценки (“годен-негоден”). По существу
постановки вопроса эта идея реализуется при внедрении Саратовской системы
управления качеством, ориентирующей на сдачу продукции с первого предъявления “ноль-дефектов”.
Принципы оценки Саратовской системы получили широкое распространение не только
в промышленности, но и в строительстве, особенно при производстве материалов и
конструкций.
Однако нельзя сказать, что применение системы оценки качества по
альтернативному признаку обусловливает “ноль-дефектов”, поскольку бездефектное
изготовление продукции можно представить лишь теоретически. Не случайным
является тот факт, что основная идея Саратовской системы с самого начала не
была реализована полностью, наблюдались возвраты продукции.
Таким образом, внедрять альтернативную систему оценки можно лишь в
том случае, когда достигнут высокий уровень качества продукции, а для этого,
должны быть созданы необходимые и достаточные предпосылки: высокий технический
уровень производства, сложенная работа всех участников строительного процесса,
четкая инженерная производственно-технологическая комплектация, высокая
квалификация работников и совершенный хозяйственный механизм управления.
Экономические интересы строителей и государства требуют учета не
только высокого качества строительной продукции, но и дополнительных затрат при
достижении этого же уровня качества. Такой подход к оценке уровня качества
строительной продукции особенно актуален в условиях рыночных отношений.
Основной недостаток методов оценки уровня качества, применяемых в
настоящее время в строительстве, состоит в том, что все они базируются на чисто
инженерном подходе и понятию качества продукции как совокупности свойств,
обусловливающих ее пригодность удовлетворять определенные потребности в
соответствии с ее назначением. Все это создает трудности при подсчете экономического
эффекта от внедрения мероприятий, направленных на повышение качества продукции.
Не создается и реальная база для экономического стимулирования труда
работников.
Проведенные исследования позволяют сделать вывод о том, что
объективность оценки качества продукции повышается, если в ней сочетаются
одновременно инженерный и экономический подходы.
Введенная после отмены балльной, альтернативная система оценки не
способствовала повышению качества строительной продукции. Анализ показывает,
что в эксплуатацию сдаются материалы различного качества.
В соответствии с условиями альтернативной оценки приемка
строительных материалов не должна производиться, если уровень качества
продукции не соответствует требованиям норм. Однако в силу ряда объективных и
субъективных причин, это требование не выполняется.
Оценка должна быть объективной и получена расчетным путем на
основе информации, поступающей от независимой контролирующей службы. Критерием
оценки, должна быть степень соответствия показателей качества выполненных работ
и продукции требованиям норм. Любые отклонения от требований норм приводят к
дополнительным затратам, перерасходу материально-технических ресурсов.
Критерием значимости показателей качества, являются трудозатраты
на устранение дефектов в процессе производства работ, а также размер возможного
ущерба на стадии эксплуатации строительной продукции.
Для объективной оценки качества строительной продукции необходимо
создавать службу контроля качества, к функциям которой относятся осуществление
всех видов контроля и сбор информации для оценки качества, поступающей в
процессе операционного контроля. В результате можно управлять процессом
формирования показателей качества, то есть определять причину возникновения
отклонений от технологических режимов, место и время их возникновения и
выявлять конкретных виновников появления дефектов.

ЗАДАНИЕ

на
выполнение практической работы №4
Тема: Технология
получения строительных материалов из природного камня
По
предмету: МДК 01.02 Технология производства неметаллических
строительных изделий и конструкций
Задание: Составление схем производства строительных
материалов по примеру блок-схемы на рисунке 1:
1.      Производство силикатного кирпича
2.      Производство керамического кирпича
3.
Производство нерудных
строительных материалов
4.      Производство строительных материалов
из природного камня.

Рисунок
1 – Схема производства цемента

ЗАДАНИЕ

на
выполнение практической работы №5
Тема: Технология
керамических материалов и изделий

По
предмету: МДК 01.02 Технология производства
неметаллических строительных изделий и конструкций
Задание: Исследовать
свойства сырьевых материалов для производства строительной  керамики.
Исследовать  технологию подготовки сырья и
производства строительного материала:
1)
подготовка
сырьевой  массы,  формование изделий,  сушка  и  обжиг.
2)     Способы
производства  керамических  изделий: пластический,  сухой,  полусухой,
шликерный.
3)     Процессы,
происходящие  при сушке  и  обжиге  глин.
СЫРЬЕ
ДЛЯ КЕРАМИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ И ИЗДЕЛИЙ
•
Керамические материалы получают из глиняных масс путем формования и
последующего обжига. При этом часто имеет место промежуточная технологическая операция
— сушка свежесформованных изделий, называемых «сырцом».
По
характеру строения черепка различают керамические материалы пористые (неспекшиеся)
и плотные (спекшиеся). Пористые поглощают более 5% воды (по массе), в среднем
их водопоглощение составляет 8...20% по массе. Пористую структуру имеют кирпич,
блоки, камни, черепица, дренажные трубы и др.; плотную—плитки для полов,
канализационные трубы, санитарно-технические изделия.
По
назначению керамические материалы и изделия делят на следующие виды: стеновые
— кирпич обыкновенный, кирпич и камни пустотелые и пористые, крупные блоки
и панели из кирпича и камней; для перекрытия — пустотелые
камни, балки и панели из пустотелых камней; для наружной облицовки —
кирпич и камни керамические лицевые, ковровая керамика, плитки керамические
фасадные; для внутренней облицовки и оборудования зданий —
плиты и плитки для стен и полов, санитарно-техниче-ские изделия; кровельные—черепица;
трубы — дренажные и канализационные.
Сырьевые
материалы
Сырьем
для изготовления керамических материалов служат различные глинистые горные
породы. Для улучшения технологических свойств глин, а также придания изделиям
определенных и более высоких физико-механических свойств к глинам добавляют
кварцевый песок, шамот (дробленая обожженная при температуре 1ООО...14ОО°С
огнеупорная или тугоплавкая глина), шлак, древесные опилки, угольную пыль.
Глиняные
материалы образовались в результате выветривания изверженных полевошпатовых
горных пород. Процесс выветривания горной породы заключается в механическом
разрушении и химическом разложении. Механическое разрушение происходит в
результате воздействия переменной температуры и воды. Химическое разложение
происходит, например, при воздействии на полевой шпат воды и углекислоты, в
результате чего образуется минерал каолинит.
• Глиной
называют землистые минеральные массы или обломочные горные породы, способные с
водой образовывать пластичное тесто, по высыхании сохраняющее приданную ему
форму, а после обжига приобретающее твердость камня. Наиболее чистые глины
состоят преимущественно из каолинита и называются каолинами. В состав глин
входят различные оксиды (AI2O3, SiO2, Fe2O3, CaO, Na2O, MgO и K2O), свободная и химически связанная вода и органические примеси.
Большое
влияние на свойства глины оказывают примеси. Так, при повышенном содержании SiO2, не связанного с А12Оз, в глинистых минералах
уменьшается связующая способность глин, повышается пористость обожженных
изделий и снижается их прочность. Соединения железа, являясь сильными плавнями,
понижают огнеупорность глины. Углекислый кальций уменьшает огнеупорность и
интервал спекания, увеличивает усадку при обжиге и пористость, что уменьшает
прочность и морозостойкость. Оксиды Na2О и К2О
понижают температуру спекания глины.
Глины
характеризуются пластичностью, связностью и связующей способностью, отношением
к сушке и к действию высоких температур.
• Пластичностью
глины называют ее свойство образовывать при затворении водой тесто, которое под
действием внешних усилий способно принимать заданную форму без образования
разрывов и трещин и сохранять эту форму при последующей сушке и обжиге.
Пластичность
глины характеризуют числом пластичности
П = Wт — Wр,
где Wт и Wр —
значения влажности, соответствующие пределу текучести и пределу раскатывания
глиняного жгута,   %.
По
пластичности глины разделяют на высокопластичные (П>25), среднепластичные
(П=15...25), умереннопластичные (П = 7... 15), малопластичные (П <7)
и непластичные. Для производства керамических изделий обычно применяют
умереннопластичные глины с числом пластичности П = 7... 15. Малопластичные
глины плохо формуются, а высокопластичные растрескиваются при сушке и требуют
отощения.
В
производстве обжиговых материалов наряду с глинами используются
диатомиты, трепелы, сланцы и др. Так, в производстве легкого кирпича и изделий
применяют диатомиты и трепелы, а для получения пористых заполнителей — вспучивающиеся
глины, перлит, вермикулит.
На
многих   керамических   заводах   отсутствует   сырье,   пригодное в
естественном виде для изготовления соответствующих изделий. Такое сырье требует
введения добавок. Так, добавляя к пластичным глинам отощающие добавки до 6...
10% (песок, шлак, шамот и др.), можно уменьшить усадку глины при сушке и
обжиге. Большое влияние на связующую способность глин и их усадку оказывают фракции
меньше 0,001 мм.
Чем
больше содержание глинистых частиц, тем выше пластичность. Пластичность можно
повысить добавлением высокопластичных глин, а также введением
поверхностно-активных веществ — сульфитно-дрожжевой бражки (СДБ) и др. Понизить
пластичность можно добавлением непластичных материалов, называемых отощителями,
— кварцевого песка, шамота, шлака, древесных опилок, крошки угля.
•    Глины,
содержащие повышенное количество глинистых фракций, обладают более высокой
связностью, и, наоборот, глины с небольшим содержанием глинистых частиц имеют
малую связность.    С   увеличением   содержания   песчаных   и
пылевидных фракций понижается связующая способность глины. Это свойство глины
имеет большое значение при формовании изделий. Связующая  способность
глины  характеризуется  возможностью связывать  частицы   непластичных
материалов   (песка,   шамота и   др.)   и   образовывать   при   высыхании
достаточно   прочное изделие заданной формы.
•    Усадкой
называют уменьшение линейных размеров и объема при   сушке   образца
(воздушная   усадка)   и   обжиге   (огневая усадка). Воздушная
усадка происходит при испарении воды из сырца   в   процессе
его  сушки.   Для   различных   глин  линейная воздушная усадка колеблется от
2...3 до 10...12% в зависимости от   содержания   тонких   фракций.   Огневая
усадка   происходит из-за того, что в процессе обжига
легкоплавкие составляющие глины  расплавляются  и  частицы  глины  в  местах
их контакта сближаются.   Огневая   усадка   в   зависимости   от   состава
глин бывает 2...8%. Полная усадка равна алгебраической
сумме воздушной и огневой усадок, она колеблется  в пределах 5...18%. Это
свойство глин учитывают  при изготовлении изделий  необходимых размеров.
Характерным
свойством глин является их способность превращаться при обжиге в камневидную
массу. В начальный период повышения температуры начинает испаряться механически
примешанная вода, затем выгорают органические примеси, а при нагревании до
550...800°С происходит дегидратация глинистых минералов и глина утрачивает свою
пластичность.
•    При
дальнейшем   повышении   температуры   осуществляется обжиг — начинает
расплавляться   некоторая   легкоплавкая   составная часть глины, которая,
растекаясь, обволакивает нерасплавившиеся частицы глины, при охлаждении
затвердевает и цементирует   их.   Так  происходит   процесс
превращения   глины в камневидное состояние. Частичное плавление глины и
действие сил поверхностного натяжения расплавленной массы вызывают сближение ее
частиц, происходит сокращение объема — огневая усадка.
• Совокупность
процессов усадки, уплотнения и упрочнения глины при обжиге называют спеканием
глины. При дальнейшем повышении температуры масса размягчается — наступает
плавление глины.
На
цвет обожженных глин оказывает влияние главным образом содержание оксидов
железа, которые окрашивают керамические изделия в красный цвет при наличии
избытка в печи кислорода или в темно-коричневый и даже черный при недостатке
кислорода. Оксиды титана вызывают синеватую окраску черепка. Для получения
белого кирпича обжиг ведут в восстановительной среде (при наличии свободных СО
и Ш в газах) и при определенных температурах, чтобы оксид железа перевести в
закись.
Процессы
происходицие при обжиге и сушке глин
схема
производства керамических изделий
Несмотря
на обширный ассортимент керамических изделий, разнообразие их форм,
физико-механических свойств и видов сырьевого материала, основные этапы
производства керамических изделий являются общими и состоят из следующих операций:
добычи сырьевых материалов, подготовки сырьевой массы, формования изделий
(сырца), сушки сырца, обжига изделий, обработки изделий (обрезки, глазурования
и пр.) и упаковки.
•   Добычу
сырья осуществляют иа карьерах открытым  способом — экскаваторами. Транспортировку
сырья от карьера к заводу производят автосамосвалами, вагонетками или
транспортерами  при  небольшой  удаленности  карьера  от  цеха   формовки.
Заводы   по   производству   керамических   материалов,   как   правило,
строят  вблизи месторождения глины,  и карьер является составной частью завода.
•   Подготовка
сырьевых материалов состоит из разрушения природной     структуры глины,
удаления или измельчения крупных включений, смешения глины с добавками и
увлажнения до  получения удобоформуемой глиняной массы.
•   Формование
керамической массы  в зависимости от свойств исходного сырья и вида
изготовляемой продукции осуществляют полусухим,   пластическим   и
шликерным   (мокрым)   способами. При  полусухом  способе
производства  глину вначале дробят  и подсушивают, затем измельчают и с
влажностью 8... 12% подают на  формование.  При  пластическом  способе
формования  глину дробят, затем направляют в глиносмеситель  (рис. 3.2),
где она перемешивается с отощающими добавками до получения однородной
пластичной   массы   влажностью   20...25%.   Формование керамических изделий
при пластическом способе осуществляют преимущественно на ленточных
прессах. При полусухом способе глиняную массу формуют на гидравлических или механических
прессах под давлением до 15 МПа и более. По шликерному способу
исходные материалы измельчают и смешивают с большим количеством воды (до
60%) до получения однородной массы — шликера. В зависимости от способа
формования шликер используют как непосредственно для изделий, получаемых
способом литья, так и после его сушки в распылительных сушилках.
•
Обязательной промежуточной операцией технологического процесса производства
керамических изделий по пластическому способу является сушка. Если же сырец,
имеющ й высокую влажность, сразу после формования подвергнуть обжигу, то он
растрескивается. При сушке сырца искусственным способом в качестве
теплоносителя используют дымовые газы обжигательных печей, а также специальных
топок. При изготовлении изделий тонкой керамики применяют горячий воздух,
образуемый в калориферах. Искусственную сушку производят в камерных сушилах
периодического действия или туннельных сушилах (рис. 3.4) непрерывного
действия.
•
Процесс сушки представляет собой комплекс явлений, связанных с тепло- и
массообменом между материалом и окружающей средой. В результате происходит
перемещение влаги из внутренней части изделий на поверхность и испарение ее. Одновременно
с удалением влаги частицы материала сближаются и происходит усадка. Уменьшение
объема глиняных изделий при сушке происходит до определенного предела, несмотря
на то, что вода к этому моменту полностью еще не испарилась. Для получения
высококачественных керамических изделий процессы   сушки   и   обжига   должны
осуществляться  в  строгих  режимах.  При   нагревании   изделия  в интервале
температур О...15О°С из него удаляется  гигроскопическая влага. При температуре
70°С давление водяных паров  внутри  изделия   может   достигнуть
значительной   величины,   поэтому   для предупреждения трещин температуру
следует поднимать медленно (5О...8О°С/ч), чтобы скорость порообразования внутри
материала не опережала  фильтрации  паров через ее толщу.
•
Обжиг является завершающей стадией технологического процесса. В печь сырец
поступает с влажностью 8...12%, и в начальный период происходит его
досушивание. В интервале температур 550... 800°С идет дегидратация глинистых
минералов и удаление химически связанной конституционной воды. При этом
разрушается кристаллическая решетка минерала и глина теряет пластичность, в
это   время   происходит  усадка изделий.
При
температуре 200...800°С выделяется летучая часть органических примесей глины и
выгораю-ших добавок, введенных в состав шихты при формовании изделий, и, кроме
того, окисляются органические примеси в пределах температуры их воспламенения.
Этот период характерен весьма высокой скоростью подъема температур — 300...350°
С/ч, а для эффективных изделий — 400...450°С/ч, что способствует быстрому
выгоранию топлива, запрессованного в сырец. Затем изделия выдерживают при этой
температуре в окислительной атмосфере до полного выгорания остатков углерода.
Дальнейший
подъем температуры от 800°С до максимальной связан с разрушением
кристаллической решетки глинистых минералов и значительным структурным
изменением черепка, поэтому скорость подъема температуры замедляют до
1ОО...15О°С/ч, а для пустотелых изделий — до 200...220°С/ч. По достижении
максимальной температуры обжига изделие выдерживают для выравнивания
температуры по всей толще его, после чего температуру снижают на 1ОО...15О°С, в
результате изделие претерпевает усадку и пластические деформации.
Затем
интенсивность охлаждения при температуре ниже 800°С увеличивается до
250...300°С/ч и более. Ограничением спада температуры могут служить лишь условия
внешнего теплообмена. При таких условиях обжиг кирпича можно осуществить за
6...8 ч. Однако в обычных туннельных печах скоростные режимы обжига не могут
быть реализованы из-за большой неравномерности температурного поля по сечению
обжигательного канала. Изделия из легкоплавких глин обжигают при температуре
900...1100°С. В результате обжига изделие приобретает камневидное состояние,
высокие водостойкость, прочность, морозостойкость и другие ценные строительные
качества.
Стеновые
материалы(НАЧАЛО)!!  1
Стеновые
каменные материалы классифицируются по виду изделий, назначению, виду
применяемого сырья и способу изготовления, а также по плотности,
теплопроводности и прочности при сжатии и изгибе.
По
виду изделий стеновые каменные материалы делят на три группы: 1)
кирпич керамический и силикатный, из трепелов и диатомитов, полнотелый и
пустотелый массой до 4,4 кг; 2) камни керамические, силикатные,
бетонные, пустотелые и полнотелые, из горных пород массой не более 16 кг; 3)
мелкие блоки керамические, силикатные, бетонные, пустотелые и полнотелые из
горных пород массой не более 40 кг.
По
назначению различают стеновые каменные материалы рядовые — для кладки наружных
и внутренних стен и лицевые — для облицовки стен зданий и сооружений.
По
виду применяемого сырья и способу изготовления керамические стеновые
материалы  подразделяют на  изделия,  изготовляемые методом пластического или
полусухого прессования из глины, трепела, диатомита и другого сырья,
образующего при обжиге спекшийся черепок.
По
теплотехническим свойствам и плотности кирпич и камни делят на три группы:
1)      эффективные
с высокими теплотехническими свойствами, позволяющими   уменьшить толщину стен
по сравнению с толщиной стен, выполненных из обыкновенного кирпича; к этой
группе относятся кирпич плотностью    до 1400 кг/м3 и камни
плотностью не более 1450 кг/м3;
2)
условно эффективные, улучшающие теплотехнические свойства ограждающих   конструкций;
к этой группе относятся   кирпич   плотностью свыше 1400 кг/м3 и
камни плотностью 1450...1600 кг/м3;
3)
обыкновенный  кирпич плотностью свыше   1600  кг/м3.
 •
Кирпич керамический сплошной и пустотелый пластического и   полусухого
прессования   представляет   собой   искусственный камень, изготовленный  из
глины  с  добавками  или   без  них  и обожженный. По  внешнему виду кирпич
должен  иметь  форму прямоугольного параллелепипеда с прямыми ребрами и углами
и с  ровными гранями.  Кирпич  изготовляют одинарным  размером 250X120X65 мм и
утолщенный 250X120X88 мм. Модульный кирпич с технологическими пустотами
выполняют размером 288X138X63   мм.   Кирпич   можно   изготовлять сплошным или
пустотелым, а камни — только пустотелыми.
• Камни
керамические с вертикальным расположением пустот производят шести видов
В
зависимости от предела прочности при сжатии кирпич и камни производят марок
300, 250, 200, 175, 150, 125, 100 и 75; по морозостойкости — марок F 15, 25, 35 и 50.
Условное
обозначение кирпича и камней записывают в следующем виде: кирпич керамический
рядовой полнотелый М100, плотностью 1650 кг/м3 и морозостойкостью F15 — кирпич КР 100/1650/15/ГОСТ 530—80; кирпич керамический
рядовой пустотелый Ml50, плотностью 1480 кг/м3
и морозостойкостью F 25 — кирпич КРП
150/1480/25/ГОСТ 530—80; камень керамический   рядовой   пустотелый   эффективный
укрупненный   М150,плотностью    1320    кг/м3    и
морозостойкостью    F35 — камень КРПЭУ
150/1320/35/ГОСТ 530—80.
Кирпич
и камни пустотелые и пористо-пустотелые применяют для наружных и внутренних
несущих и самонесущих стен промышленных, гражданских и сельскохозяйственных
зданий, а также для изготовления крупных стеновых блоков и панелей для
индустриального строительства. Не рекомендуется применять указанный кирпич и
камни для фундаментов, цоколей и стен мокрых помещений.
В
качестве сырья для производства применяют легкоплавкие глины, содержащие
50...75 % кремнезема. Изготовление кирпича призводят двумя способами:
пластическим и полусухим.
• Кирпич
керамический пустотелый и камни керамические изготовляют из легкоплавких глин
с добавками и без них по способу пластического или полусухого прессования.
Кирпич
пустотелый и камни керамические (рис. 3.9) применяют для несущих наружных и
внутренних стен, перегородок и других частей зданий и сооружений. Не
рекомендуется применять указанный кирпич для  фундаментов,  цоколей  и  стен
мокрых  помещений.

 Кирпич
и камни строительные их диатомитов и трепелов производят с добавками или без
них, сплошные и пустотелые путем Пластического или полусухого прессования и
последующего обжига. В зависимости от плотности их изготовляют трех классов:
класс А — плотностью (брутто) 700...1000 кг/м3, класс Б —
1001...1300 кг/м3 и класс В — свыше 1300 кг/м3. Кирпич и
камни из трепелов и диатомитов выпускают трех размеров: кирпич одинарный —
250Х 120X65 мм; кирпич модульный — 250Х 120X88 мм и камень — 250Х 120Х 138 мм.
В зависимости от предела прочности при сжатии по сечению кирпич и камни
изготовляют пяти марок: 200, 150, 125, 100 и 75, а при изгибе соответственно —
34, 28, 25, 22 и 18 для кирпича пластического формования и 26, 20, 18, 16 и 14
для кирпича полусухого прессования.
ПРОДОЛЖЕНИЕ)!!
Стеновые
материалы(ПРОДОЛЖЕНИЕ)!! 2
Кирпич
и камни керамические специального назначения
К этой
группе керамических материалов относятся керамический лекальный кирпич, камни
для канализационных сооружений и кирпич для дорожных покрытий (клинкерный). К
указанным материалам предъявляются повышенные требования прочности,
морозостойкости, истирания и удара.
Керамические
конструкции для стен
Несмотря
на большой рост производства стеновых панелей и блоков из бетона и
железобетона, кирпич все еще остается одним из основных видов стеновых
материалов. Однако как мелкоштучный материал кирпич не отвечает требованиям
современного индустриального строительства. Изготовление же на заводе кирпичных
стеновых панелей и керамических блоков для наружных стен, а также однорядных
виброкирпичных панелей для внутренних стен позволяет не только сделать кирпич
индустриальным, но и получать экономию кирпича и уменьшить массу стены.
Изделия
керамические для облицовки фасадов зданий
Для
облицовки фасадов зданий применяют различные керамические материалы,
отличающиеся не только своими формами и размерами, но и декоративными
качествами. Широкое использование получили изделия фасадной керамики, которые
отличаются небольшой массой, высокой прочностью и красивыми естественными
окрасками. К таким материалам относятся кирпич и камни керамические лицевые,
ковровая керамика, плитки керамические малогабаритные, плиты керамические
фасадныеи другие изделия.
•   Кирпич
и камни керамические лицевые являются не только художественно-декоративными
изделиями, но    укладываются вместе с кладкой стены и служат конструктивным
несущим элементом наряду с обычным кирпичом.
Кирпич
и камни лицевые изготовляют сплошные и пустотелые. Лицевая поверхность кирпича
и камней может быть гладкая, рифленая и офактуренная.
Кирпич
и камни лицевые сплошные и пустотелые применяют для лицевой кладки фасадов и
внутренних стен, ведущейся одновременно с кладкой стен, а также для внутренней
облицовки складов, заводских цехов, садово-парковых ограждений. Для бассейнов,
водоемов и других подобных сооружений применяют глазурованный кирпич или кирпич
с водопоглощением не более 5%.
• Ковровая
керамика глазурованная и неглазурованная представляет собой мелкоразмерные
тонкостенные плитки различного цвета, наклеиваемые в виде ковров на бумажную
основу. Плитки могут быть изготовлены различных цветов, блестящими и матовыми,
покрыты прозрачными или глухими глазурями; их выпускают 32 типоразмеров, квадратной,
прямоугольной, треугольной, ромбической и трапециевидной формы со стороной
25... 125 мм, массой 1 м2 плитки до 4,5 кг.
Набор
ковров производят как из одноцветных, так и разноцветных плиток, с
относительным сопротивлением продавливанию не менее 0,3 МПа, наклеенных на
крафт-оберточную бумагу клеем, обеспечивающим прочность приклейки. После
облицовки клей должен легко смываться. Плитки ковровой керамики применяют для
облицовки крупных блоков и панелей, стен вестибюлей и лестничных клеток жилых и
общественных зданий.
• Плитки
фасадные керамические изготовляют из беложгущихся или цветных глин. Изделия
небольших размеров формуют из тощих (малопластичных) кирпичных глин. Во всех
случаях Й сырье добавляют шамот. Подготовку глиняной массы производят по сухому
способу: вначале сырье высушивают, измельчают и увлажняют, после чего тщательно
перемешивают до получения однородной массы. Наиболее простой способ изготовления
облицовочных плиток — формование на ленточном вакуум-прессе.
Изделия
керамические для внутренней облицовки
Керамические
плитки для внутренней облицовки ваиных комнат, бань, прачечных, больничных и
других помещений прочно вошли в строительную практику. В зависимости от
назначения для внутренней облицовки применяют плитки для облицовки стен и
полов.
•    Плитки
для облицовки стен в зависимости от используемого сырья делят на два вида:
майоликовые и фаянсовые.
Майоликовые
облицовочные плитки изготовляют из легкоплавких
глин с добавкой до 20% углекислого кальция в виде мела. При обжиге плиток
получают пористый черепок, лицевую поверхность которого покрывают глазурью, а
на тыльную сторону наносят бороздки для лучшего сцепления с поверхностью. Слой
глазури придает плиткам водонепроницаемость и высокие декоративные качества.
Глазури
имеют разный состав: они бывают прозрачные и непрозрачные  (глухие),
глянцевые  и  матовые,  белые  и  цветные, тугоплавкие и  легкоплавкие.
 Покрывать
глазурью  можно   как   предварительно  обожженные изделия, так и сухой сырец.
Лучшее качество глазури получают при нанесении ее на обожженные изделия.
Стеновые
материалы (ПРОДОЛЖЕНИЕ)!! 3
Фаянсовые
плитки изготовляют из огнеупорных глин с добавкой кварцевого песка и
плавней — веществ, понижающих температуру плавления (обычно полевого шпата и
известняка или мела). Плитки имеют белый или слабо окрашенный черепок, лицевая
поверхность покрыта белой и окрашенной, прозрачной или глухой глазурью. Тыльной
стороне облицовочных плиток придают рифленую поверхность.
К
качеству плиток для внутренней облицовки стен предъявляют  высокие
требования.  Плитки  должны  иметь  правильную геометрическую форму,  четкие
грани  и углы,  не  иметь выпуклостей,  выбоин  и трещин, должны  быть
термически стойкими, т. е., будучи нагреты до температуры 100°С, а затем
помещены в воду с температурой 20°С, не должны иметь на глазурованной поверхности
трещин, околов глазури и цека — сетки мелких трещин.   Водопоглощение  плиток
не  должно  быть  более   16%. Как отмечалось выше, сырьем для изготовления
плиток обычно служат массы из пластичной глины, каолина, кварца и полевого
шпата. При производстве облицовочных плиток (рис. 3.10) поступающие из карьера
сырьевые материалы освобождают от посторонних примесей, подсушивают, дозируют
по массе и направляют в шаровые однокамерные мельницы для измельчения
Плитки
применяют для внутренней облицовки стен в санузлах, кухнях и других помещениях
с повышенной влажностью.
•   Плитки
для полов должны иметь правильную форму  (квадратную,   прямоугольную,
шестигранную,   восьмигранную,   треугольную длиной грани 50...150 мм и
толщиной 10...13 мм), четкие грани и углы, без выпуклостей, выбоин и трещин;
высокую плотность, водопоглощение не более 4%; повышенное сопротивление
истираемости  (потери в массе при испытании плиток на истираемость не должны
превышать 0,1  г/см2 для полов с повышенной истираемостью и 0,25
г/см2 для полов прочих помещений). Однако они имеют и некоторые
недостатки: большую теплопроводность, слабое сопротивление удару, малые
размеры. Плитки для полов применяют в вестибюлях общественных зданий, банях,
прачечных, санузлах, на предприятиях химической промышленности и т. д.
Мозаичные
плитки экономичнее в производстве, так как их малые размеры упрощают
изготовление и до минимума снижают брак. Обожженные плитки укладывают в
матрицы, затем на них наклеивают картон, который после устройства пола смывают.
Ковры изготовляют размером 398 X 598
мм, толщина шва между плитками 2 мм. Упаковывают листы с плитками пачками по 10
листов с прокладками из фанеры или картона. Хранят мозаичные плитки в закрытых
помещениях раздельно по типам, узорам и цвету. Применяют мозаичные плитки для
облицовки ванных комнат, бань, купальных бассейнов, мест общего пользования —
фойе, вестибюлей, станций метрополитена и пр.
Кровельная
черепица
Керамическая
черепица является относительно недорогой, с хорошими декоративными качествами,
но кровля из нее имеет значительную массу (до 65 кг/м2).
•   Черепицу
изготовляют из  глины с добавками или без них. В строительной практике
широко применяют черепицу четырех типов: штампованную, пазовую, плоскую
ленточную и коньковую. в зависимости от назначения
черепицу делят на: рядовую — для . покрытия скатов кровли;
коньковую — для покрытия коньков и ребер; разжелобочную
— для покрытия разжелобков; концевую («половинки» и
«косяки») — для замыкания рядов и черепицу специального назначения.
Трубы
керамические канализационные и дренажные
•
Трубы керамические канализационные изготовляют из тугоплавких или огнеупорных
глин с отощающими добавками (тонкомолотым шамотом или кварцевым песком) или без
них, цилиндрической формы с раструбом на одном конце.
•
Трубы керамические дренажные (рис. 3.14) изготовляют из пластичных глин с
добавками  или без них путем  формования на специальных или ленточных прессах и
последующего обжига в печах с опрокинутым пламенем. Дренажные трубы
выпускают диаметром 25...250 мм, длиной 333...335 мм, а иногда до 500 мм.
Дренажные трубы должны быть морозостойкими (не ниже 15 циклов).
Стеновые
материалы(КОНЕЦ)!! 4
Изделия
керамические кислотоупорные
•    Кирпич
кислотоупорный применяют для фундаментов и футеровки  химических
аппаратов,  газоходов,  кладки   колосников, настилки   полов   и   сточных
желобов   предприятий   химической промышленности.  Кислотоупорный кирпич
производят двух видов:   прямой   размером   230 X
113X65   мм   и   клинообразный (клин торцовый двусторонний  и клин ребровый
двусторонний) размером 230 X
113X65 или 230 X 113X55 мм.  По
физико-механическим свойствам и внешнему виду кирпич делят на три сорта:  I,  II  и  III.
Кислотостойкость кирпича должны быть  не менее  92...96%,  водопоглощение — не
более  8...12%,  а  предел прочности   при   сжатии — 15,   20   и   25
МПа.   Кислотоупорный кирпич   I   и
II   сортов  должен  обладать  высокой   термической стойкостью (не
менее 2 теплосмен).
•    Плитки
керамические    кислотоупорные    изготовляют    трех типов: кислотоупорные
(К), термокислотоупорные  (ТК)  и термокислотоупорные   для • гидролизной
промышленности    (ТКГ). По внешнему виду плитки типов К и ТК делят на два
сорта: I  и   II.
Плитки
типа  К применяют для футеровки аппаратов и газоходов, облицовки панелей и
сточных желебов, а ТК и ТКГ — для футеровки варочных котлов целлюлозной,
гидролизной и других отраслей промышленности.
•   Трубы
керамические  кислотоупорные изготовляют  по такой же технологии, как и
канализационные, двух сортов: I и II. Они имеют плотный  спекшийся  черепок,  с  обеих  сторон
покрытый глазурью.   Кислотоупорные   трубы   отличаются   высокой   плотностью и
прочностью, малым водопоглощением и высокой устойчивостью к действию кислот.
Так, трубы I сорта должны иметь кислотостойкость не менее 98%, водопоглощение
не более 3%, предел  прочности при сжатии не менее 40 МПа, термическую
стойкость не менее 2 теплосмен и гидравлическое давление не менее 0,4 МПа.
Трубы керамические кислотоупорные и фасонные части к ним применяют для
перемещения неорганических и органических кислот и газов  при разрежении или
давлении до 0,3 МПа.
Изделия
санитарно-технической керамики
•
Основным  сырьем для  производства  санитарно-технических изделий является
беложгущиеся  огнеупорные  глины,  каолины, кварц и полевой шпат.  Различают
три группы санитарно-технической керамики: фаянс, полуфарфор и фарфор,
отличающиеся степенью спекания и пористостью. Изделия из фаянса имеют
пористый,  а  из  фарфора  плотный  сильно  спекшийся  черепок, плотность
полуфарфора   занимает   промежуточное   положение.
Керамзит
•
Керамзит представляет собой легкий пористый материал ячеистого строения с
закрытыми порами. Основное применение он находит как заполнитель для легких бетонов
(см. гл. 4). Для получения керамзита применяют легкоплавкие глины, содержащие
6...12% оксида железа, 2...3% щелочных оксидов и до 3% органических примесей.
Если в глине недостаточно органических примесей, то в нее вводят угольную пыль,
торфяную крошку и другие материалы.  При обжиге глины происходит размягчение
материала и выделение газов и паров воды. Последние вспучивают частично
расплавленную массу, образуя в ней поры. Спекание материала с образованием
закрытых пор заканчивается в момент интенсивного газовыделения.
Различают
керамзитовый гравий по размеру зерен, плотности и прочности. Керамзитовый
гравий имеет размер 5...40 мм, зерна менее 5 мм называют керамзитовым песком. В
зависимости от насыпной плотности гравий делят на марки 250...600.
Огнеупорные
материалы
• К
огнеупорным относятся материалы, имеющие огнеупорность выше 1580°С. К ним
предъявляют следующие основные требования: огнеупорность, предел прочности при
сжатии и изгибе, прочность под нагрузкой при высокой температуре,
термостойкость, газонепроницаемость, шлакоустойчивость, а также постоянство
объема и формы.
Из
огнеупорных материалов наиболее широко применяют кремнеземистые,
алюмосиликатные, а также магнезиальные, хромистые и углеродистые.
Кремнеземистые (динасовые) огнеупорные материалы содержат не менее 93% SiCb. Эти материалы имеют высокую огнеупорность— 167О...179О°С, однако
они обладают рядом недостатков: имеют малую термическую стойкость, при быстром
нагревании теряют прочность, растрескиваются и разрушаются. Применяют динас
для кладки сводов в металлургических и стекловаренных печах. Алюмосиликатные
огнеупорные материалы делят на три вида: полукислые с содержанием SiCb более 65% и А12О3 не менее 35%; шамотные с
содержанием АЬОз 30...45% и высокоглиноземистые с содержанием АЬО3
более 45%. Полукислые изделия изготовляют из кварцевых пород на глиняной или
каолиновой связке. Изделия на каолиновой связке имеют огнеупорность не ниже
1710°С, а на глиняной — не ниже 1580°С. Указанные изделия применяют для
футеровки вагранок, коксовых печей и т. д.

ЗАДАНИЕ

на
выполнение практической работы №6
Тема:
Технология производства строительного стекла и изделий на основе стеклянных
расплавов.
Задание: Исследовать
свойства сырья для производства строительного стекла.
Структура и состав
строительного стекла. Свойства строительного стекла.
Стеклом называют
все аморфные тела, получаемые путем переохлаждения расплавов, независимо от их
химического состава и температурной области затвердевания, обладающие в
результате постепенного увеличения вязкости механическими свойствами твердых
тел, причем переход из жидкого состояния в стеклообразное может быть обратимым.
В строительстве
используют почти исключительно силикатное стекло, основным компонентом которого
является диоксид кремния SiO2.
К основным сырьевым
материалам для производства стекла относятся: кварцевый песок, сода, доломит,
известняк, поташ, сульфат натрия.
Вспомогательные
сырьевые материалы вводят в шихту для ускорения варки стекла и придания ему
требуемых свойств.
осветлители –
способствуют удалению из стекломассы газовых пузырьков.
 глушители – делают
стекло непрозрачным.
 красители –
придают стеклу заданный цвет (соединения кобальта – синий, хрома – зеленый,
марганца – фиолетовый).
Свойства стекла и
стеклоизделий
Плотность обычного
строительного силикатного стекла – 2,5 г/см3. В зависимости от содержания
различных добавок стекла имеют плотность от 2,2 до 6,0 г/см3. Плотность
теплоизоляционных стеклоизделий меняется в пределах 15-600 кг/м3.
Прочность и
деформативность стекла. Предел прочности при сжатии стекла может составлять
600-1000 МПа и более. У стекла отсутствуют пластические деформации. Хрупкость
является главным недостатком стекла, которое плохо сопротивляется удару.
Прочность обычного стекла при ударном изгибе составляет всего 0,2 МПа.
Химическая
стойкость стекла зависит от его состава. Силикатное стекло обладает высокой
химической стойкостью к большинству агрессивных сред за исключением плавиковой
и фосфорной кислот.
Оптические свойства
стекол являются их важными свойствами и характеризуются показателями
светопропускания (прозрачности), светопреломлением, отражением и рассеиванием.
Обычные силикатные стекла пропускают всю видимую часть спектра и практически не
пропускают ультрафиолетовые и инфракрасные лучи.
Теплопроводность
стекол меняется от состава в пределах 0,5 – 1,0 Вт/ (м*0C). Обычное стекло
имеет относительно малую термостойкость из-за малого значения коэффициента
температурного расширения.
Звукоизолирующая
способность стекла относительно высока. По этому показателю стекло толщиной 1
см соответствует кирпичной стене в полкирпича – 12 см.

ЗАДАНИЕ

на
выполнение практической работы №7
Тема: Технология минеральных вяжущих веществ
Исследование свойств сырьевых материалов для производства
минеральных вяжущих материалов.
Задание: Исследовать
свойства минеральных вяжущих материалов. Определить
линейные деформации и прочность гипсового камня при твердении его в различных
условиях (на воздухе и в воде), а также установить влияние влагосодержания на
его прочность:
СВОЙСТВА
ГИПСОВЫХ ВЯЖУЩИХ ВЕЩЕСТВ И ИХ РЕГУЛИРОВАНИЕ

ЗАДАНИЕ:
  Исходные материалы и оборудование:
1.
  Гипс
  строительный
2.
  Вискозиметр
  – прибор Суттарда
3.
  Чашка
  затворения
4.
  Лопатка
  перемешивания
5.
  Прибор
  ВИКа
6.
  Секундомер
7.
  Штангенциркуль
  + ИЗВ-1
8.
  Формы-призмы
  4×4×16 см
9.
  Баки
  твердения
10.
  Сушильный
  шкаф
11.
  Пресс
  ИП-100
12.
  МИИ-100
13.
  Весы
  с разновесами
14.
  Мерные
  цилиндры
15.
  Пластинка
  металлическая для испытания
прочности
  образцов при сжатии
16.
  Машинное
  масло

Ход
  работы:
1.
  Определить
  нормальную густоту  строительного гипса по прибору Суттарда
2.
  Определить
  сроки схватывания теста нормальной густоты на приборе ВИКа
3.
  Заформовать
  тесто строительного гипса с НГ в формы-призмы (по 6 шт)
4.
  После
  1 часа выдержки расформировать, составить на воздухе
5.
  В
  возрасте 2.0 часа первые 3 балочки  испытать на изгиб и сжатие. Данные
  поместить в таблицу.
6.
  Остальные
  3 балочки маркировать каждой бригаде и хранить в заданных условиях твердения
  до 14 суток (до следующего занятия):
А)
  при влажности воздуха комнаты;
Б)
  при W=98-100% (в
  замкнутых баках над водой);
В)
  при  переменном увлажнении и высушивании на воздухе – 1 сутки на воздухе – 1
  сутки  в воде;
Г)
  твердение в воде.

  7. В каждой бригаде назначается дежурный для замеров линейных деформаций
  штангенциркулем в определенные сроки твердения.

λ=(hn-ho)/l,
где λ –
деформация образцов, мм/м; ho – первоначальный
отсчет, сделанный в начале испытания образца, мм; hn  - отсчет,
осуществленный при последующих измерениях образцов, мм; l – первоначальная
длинна образца, м.
8.
Через
14 дней остальные 3 балочки испытать на изгиб(получится 6 половинок).
9.
3
половинки балочек испытать на сжатие
10.
Другие
3 половинки призм взвесить, затем поместить в сушильный шкаф на 3 часа при
температуре не выше 65º С.
11.
Сушить
до постоянной массы.
12.
Вычислить
влажность образцов. Данные занести в таблицу.
W=( m1 -m2)/m1*100%,
где m1- масса образца
исходного;

m2 – масса высушенного
образца.
13.
Затем
эти 3 половинки балочек испытать на сжатие.
14.
Заполнить
всем бригадам таблицу
15.
Сделать
выводы  о влиянии условий твердения гипсового камня на его деформации и
прочность.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.
Добавки,
вводимые в вяжущие вещества.
2.
Модификация
водного и безводного сульфата кальция.
3.
Способы
производства строительного гипса.
4.
Процессы
при схватывании и твердении полуводного гипса.
5.
Регулирование
сроков схватывания ГВВ.
6.
Прочность
ГВВ.
7.
Свойства
и применение строительного гипса.

ЗАДАНИЕ

на
выполнение практической работы №8
Тема: Технология минеральных вяжущих веществ
Исследование свойств сырьевых материалов для производства
минеральных вяжущих материалов.
Задание: : Исследовать свойства
сырьевых материалов для производства минеральных вяжущих материалов. Сравнить эффективность
применения  молотой негашеной и гидратной извести для изготовления строительных
растворов .

                        Молотая
негашеная известь.

До недавнего времени воздушную известь применяли в строительстве только после
предварительного ее гашения . И.В.Смирнов предложил использовать молотую
известь. Было показано , что при определенных условиях может происходить
гидратное твердение молотой извести .

Воздушная известь в молотом виде имеет ряд преимуществ по сравнению с
использованием ее в виде пушенки или теста .

Однако гидратное твердение молотой негашеной извести возможно лишь при
соблюдении , по крайней мере , четырех условий :

1) тонкий помол извести ;

2) определенное водоизвестковое отношение ;

3)  отвод тепла или применение других приемов , предотвращающих разогревание
твердеющего раствора или бетона до температур , вызывающих кипение и
интенсивное испарение воды ;

4) прекращение перемешивания известково-песчаной смеси на определенном этапе
гидратации извести .

В заводской практике необходимо учитывать эти особенности твердения молотой
негашеной извести и выбирать технологию в зависимости от качества применяемой
извести.

ИССЛЕДОВАНИЕ СВОЙСТВ СТРОИТЕЛЬНЫХ РАСТВОРОВ НА МОЛОТОЙ НЕГАШЕНОЙ И ГИДРАТНОЙ
ИЗВЕСТИ
    Материалы
и оборудование :
1
Известь молотая негашеная .
2
Известь гидратная .
3
Кварцевый песок .
4
Гранулированный шлак .
5
Мраморная крошка .
6
Вода .
7
Прибор для определения подвижности с конусом .
8
Весы с разновесом .
9
Набор сит .
10
Мерные сосуды .
11
Пресс ИП-100 .
12
Штык (стальной стержень ) .
13
Мерные цилиндры .
14
Формы-кубы 70*70*70 мм .
15
Линейка .
16
Кирпичи с бумагой ( в качестве поддона при формовке образцов- кубов ) .
17
Секундомер .
Ход
работы :

1.
Замешать
растворную смесь (5 кг ) заданного состава , заданной подвижности ( см. таблицу
);
2.
Определить
подвижность по ГОСТу .
3.
Определить
плотность растворной смеси с заданной подвижностью (кг/см3) :

P=
m-m1/1000 ;
где  m – масса мерного
сосуда (1л) с растворной смесью, г;
m1 – масса мерного
сосуда (1л) без смеси ,г .
Плотность
растворной смеси определяют как среднее арифметическое значение результатов
двух определений плотности смеси из одной пробы , погрешность – 5% от меньшего
значения .
4.
Определить
прочность раствора на сжатие (МПа) на образцах – кубах 70,7*70,7*70,7 мм в
возрасте установленном в ГОСТе на данный вид раствора . На каждый срок
испытания изготовить по 3 образца :  Rсж  = P / S ;  где
P – разрушающая
нагрузка , кгс;
S -  рабочая площадь
сечения образца , см2 .

5.
Результаты
всех испытаний занести в таблицу .
6.
Выводы
: сопоставить свойства растворов на каждом виде извести для и рекомендовать вид
извести для изготовления строительных растворов различного назначения .

Контрольные
вопросы :
1.Негашеная
известь . Производство , свойства .
2.Гидратная
известь . Производство , свойства .
3.
Твердение воздушной извести .
4.Применение
воздушной извести .
ЗАДАНИЕ

на
выполнение практической работы №9
Тема: Свойства портландцемента.
Исследование свойств сырьевых материалов для производства
минеральных вяжущих материалов.
Задание1:
Определить  усадку
цементного теста в первые сроки гидратации.
Определить
зависимость водоотделения цементного теста от повышения тонкости помола.
Определить тонкость
помола цемента методом ситового анализа.
Определить
воздухопроницаемость образца цемента.
Определить зерновой
состав цемента на прочность растворных образцов.
Определить срок
схватывания цементного раствора.
Описать испытания
цементного раствора
Описать испытание
растворных образцов на замораживание и оттаивание. : установить влияние добавки на
реологические свойства цементного теста и скорость твердения цемента .
ПОРТЛАНДЦЕМЕНТ.
В
современной технологии сборных железобетонных изделий портландцемент и его
разновидности служат основным видом вяжущих веществ. Достоинства
портландцемента в том , что при относительно низком расходе он позволяет в
короткие сроки получать бетон высокой прочности и долговечности . бетонная
смесь на портландцементе отличается хорошими формовочными свойствами .
Основная
задача при проектировании состава бетона независимо от его назначения –
получение бетона необходимой прочности и долговечности в данных условиях
эксплуатации. При этом  расход цемента должен быть минимальным , а бетонная
смесь должна иметь необходимую подвижность и высокую структурную связность ,
т.е. быть удобоукладываемой в конкретных условиях формования ЖБИ .
Получение
бетона и бетонной смеси высокого качества  при минимальном расходе цемента
возможно только при глубоком знании  свойств последнего и факторов , влияющих
на эти свойства :минералогического состава клинкера , состава цемента и
тонкости его помола , условий твердения . Существенное изменение качества
бетона и бетонной смеси достигается также использованием различных органических
и минеральных поверхностно-активных добавок .
Пластично
– вязкое состояние цементного теста – определяющий фактор удобоукладываемости
бетонной смеси т.е. подвижности и структурной связности (пластичности) . Однако
не менее важным для получения бетона наибольшей прочности оказывается знание
реологических свойств цементного теста  и факторов , влияющих на них . Чем
меньше воды требуется для получения цементного теста необходимой текучести ,
тем прочнее окажется бетон .
ИССЛЕДОВАНИЕ
ВЛИЯНИЯ ДОБАВОК – УСКОРИТЕЛЕЙ  ТВЕРДЕНИЯ НА СВОЙСТВА ПОРТЛАНДЦЕМЕНТА

Материалы
  и оборудование :

1.Цемент.
2.Добавка

3.Вода
  .
4
  Прибор ВИКа.
5.Встряхивающий
  столик , стекло .
6.Формы
  – кубы 20*20*20 мм
7.
  Чашка с лопаткой .
8.
  Цилиндр мерный.
9.Весы
  электрические .
10.Весы
  технич.
11.Линейка
  .
12.Ммасло
  с кисточкой .
13.
  Пресс.

Ход
  работы :

1.
  Определить
  НГ цемента с соответствующим количеством добавок по прибору ВИКа.
2.
  При
  В/Ц =0,5 ( навеска 400г) определить пластифицирующий эффект добавок  CaCl2 по расплаву
  конуса (РК) на встряхивающем столике .
3.
  Формы
  – кубы смазать маслом с помощью кисти .
4.
  Заформовать
  12 образцов – кубов с соответствующим количеством CaCl2 при НГ ,
  хранить в нормальных условиях .
5.
  Через
  сутки расформовать , очистить формы .
6.
  Испытать
  по 3 образца  на прочность при сжатии в 1, 7,14 и 28 суток твердения ,
  полученные результаты занести в таблицу .

ВЫВОДЫ
:
1.
Установить
скорость нарастания прочности цемента в зависимости от содержания
добавки-ускорителя твердения.
1)       Определить
оптимальную величину добавки по результатам реологических и прочностных
свойств цемента водопотребность
(%) – величина добавки CaCl2 (%) ;
2)       пластифицирующий
эффект РК (см) -  величина добавки СаСl2 (%) ;
3)       прочность – время ,
сут.;
4)       прочность    Rсж  ., МПа - %
добавки СаСl2 .

КОНТРОЛЬНЫЕ
ВОПРОСЫ :
1.Характеристика
ПЦ – клинкера .
2.Способы
твердения ПЦ.
3.Твердение
цемента.
4.Свойства
и применение ПЦ.

Задание2: Портландцемент
Цель
работы:
1.
Ознакомиться с основными свойствами
портландцемента
2. Проанализировать
основные свойства                             портландцемента

1. Определение тонкости помола цемента
Тонкость
помола оценивают ситовым анализом. Для испытания отвешивают 50 грамм цемента,
предварительно высушенного в течение 2 часов при температуре 105-110 оС,
и производят просеивание на сите с сеткой № 008.
Тонкость
помола ТЦ, %, определяют по формуле:

где      масса навески, г
масса остатка на сите № 008, г

2. Определение нормальной густоты цементного теста
Для
определения нормальной густоты используется прибор Вика с металлическим
пестиком диаметром 10 и длиной 50 мм. Цементное тесто готовят из 300 грамм
цемента и необходимого количества воды (ориентировочно            75-80 мл
воды). После перемешивания тесто укладывают в кольцо прибора Вика, поверхность
теста выравнивают, срезая избыток ножом. Затем приводят пестик прибора в
соприкосновение с поверхностью теста в центре кольца, фиксируют  его положение,
после чего освобождают стержень, предоставляя пестику возможность свободно
погружаться в тесто. Через 30 сек проводят отсчет погружения по шкале. Густота
считается нормальной, если пестик не доходит до стеклянной пластины на 5-7 мм.

Рис. 11 – Прибор Вика
1 – цилиндрический металлический стержень; 2 – обойма
станины; 3 – стопорное устройство; 4 – указатель; 5 – шкала; 6 – пестик; 7 -
игла

Высчитывают
водопотребность цемента или В/Ц теста нормальной густоты. На тесте нормальной
густоты определяют начало схватывания цементного теста с помощью игла прибора
Вика. Конец схватывания цементного теста происходит через 10-12 часов, поэтому
освобождаем кольцо от теста после определения начала схватывания.

3. Определение предела прочности при изгибе и сжатии
образцов –
балочек,
изготовленных из цементного раствора
Изготовление
балочек 40х40х160 мм состоит из двух стадий.

1
стадия – определение консистенции цементного раствора
Первоначально
определяют консистенцию цементного раствора, для чего отвешивают 1200 грамм
песка и 400 грамм цемента, перемешивают их в сферической чаше в течение 1
минуты, затем вливают воду в количестве 160 мг (В/Ц=0,4) и дополнительно
перемешивают до однородного состояния.
Приготовленный
раствор укладывают в два приема в форму-конус встряхивающего столика, уплотняя
штыкованием нижний слой – 15 раз, верхний слой – 10 раз. После выравнивания
поверхности раствора конус снимают и встряхивают раствор на столике 30 раз
(примерно 30 секунд). Расплыв конуса измеряют штангенциркулем в двух взаимно
перпендикулярных направлениях. Расплыв конуса при В/Ц=0,4 должен быть в
пределах 106-115 мм.

Рис. 12 - Встряхивающий
столик и форма – конус

Приготовленный
раствор укладывают в два приема в форму-конус встряхивающего столика, уплотняя
штыкованием нижний слой – 15 раз, верхний слой – 10 раз. После выравнивания
поверхности раствора конус снимают и встряхивают раствор на столике 30 раз
(примерно 30 секунд). Расплыв конуса измеряют штангенциркулем в двух взаимно
перпендикулярных направлениях. Расплыв конуса при В/Ц=0,4 должен быть в
пределах 106-115 мм.
Если
консистенция раствора окажется ниже 105 мм, то затворение следует повторить,
увеличив содержание воды так, чтобы достигнуть расплыва конуса 106-115 мм. Если
расплыв конуса окажется более 115 мм, количество воды уменьшают до получения
расплыва конуса 106-115 мм.
Посчитать
В/Ц раствора.

            2
стадия – изготовление образцов – балочек из цементного раствора
Затем
изготавливаются образцы – балочки в специальной форме из раствора нормальной
консистенции с уплотнением на виброплощадке в течение        3 минут. После
зачистки поверхности образцов их маркеруют и хранят 24 часа в формах во влажной
среде, затем освобождают от форм и укладывают на          27 суток в ванну с
водой.
По
истечении срока хранения балочки  извлекают из воды, вытирают насухо и
испытывают на изгиб в машине МИИ-100.
Половинки
балочек испытывают на сжатие. Для передачи нагрузки используют стальные
пластинки площадью 25 см2. Испытание проводят по схеме. Предел
прочности при сжатии отдельного образца вычисляют как частное от деления
наибольшей нагрузки на рабочую площадь пластины, т.е. на 25 см2 по
формуле:
 МПа           или
Заключение:
Активность цемента –

Таблица 4. Полученные результаты по
испытанию портландцемента

Показатель

Результат

Тонкость помола ТЦ, %

Нормальная
  густота цементного теста В/Ц, %

Предел
  прочности при сжатии Rсж, МПа

Предел
  прочности при изгибе R изг, МПа

Марка
  цемента

В соответствии с полученными результатами
выносится заключение о марке портландцемента в соответствии с ГОСТ (Приложение
Г).

Контрольные вопросы
1.   1.На
какие две группы разделяют вяжущие вещества? К какой группе относят
портландцемент? Почему?
2.   Из
каких сырьевых материалов получают портландцемент? В каком соотношении берут?
При какой температуре обжигают?
3.   Какие
добавки вводят при помоле цементного клинкера? До какой тонкости размалывают
клинкер, чем контролируют помол?
4.   Из
каких минералов состоит цемент? Чем он отличается от гидравлической извести и
романцемента?
5.   Какие
марки цемента выпускает промышленность, какие виды           цемента?
6.   Как
определить марку цемента?
7.   Как
определить нормальную густоту чистого цементного раствора и цементно-песчаного
раствора?
8.   Зачем
определяют нормальную густоту цементных растворов? Будет ли она одинаковой у
разных цементов?
9.   Как
определяют сроки схватывания цементного раствора? Отличаются ли они от этих
показателей гипсового раствора?
10.
Почему на прочность цемент испытывают на цементно-песчаном
растворе? Сколько берут песка для изготовления каких образцов?
11.
В какие сроки определяют марку цемента? Марку гипса? Марку
известкового раствора? На каких образцах?
12.
В каких условиях должны твердеть цементные образцы, сколько
времени, почему столько?
13.
Найдите удельную поверхность гипса, цемента:
1000-1500-2500-3000-4000 см/г Могут ли быть цементы разных помолов, на какие
свойства это повлияет?
14.
Найдите среди формул главные минералы цемента: СаСОз –
ЗСаО×А12Оз
– 2СаОSiO2 – ЗСаО SiO2 – СаSО4×2Н2О – 4СаОА12О3
Fе2О3– СаОFе2О3
– Мg(ОН)2
15.
Как влияет количество воды в цементно-песчаном растворе на его
прочность? Сколько воды требуется для гидратации цементных минералов?
16.
От чего зависит количество капилляров в цементном камне? Какие
капилляры образуются от лишней воды затворения? Как они влияют на прочность?
17.
Что означает В/Ц ? Каков этот показатель у чистого цементного
раствора? Как меняется этот показатель при введении в состав песка, крупного
заполнителя?
18.
Какова усадка цементного камня? Чем ее сокращают?
19.
Что такое активность цемента? Как ее определяют? Можно ли
ориентировочно определить марку по активности? Как?
20.
Почему при определении марки цемента нельзя брать произвольное
количество воды для приготовления теста? На каких образцах испытывают цемент на
марку?
21.
Как твердеет цементный камень, быстро или долго? Что при этом
происходит с цементными минералами?
22.
Какие
разновидности цемента выпускает промышленность, зачем?
23.
Как
тонко размалывают цементный клинкер, влияет ли это на скорость твердения?
24.
Из
чего состоит цементный клинкер? Что вводят в мельницу при помоле?
25.
Имеет
ли значение скорость охлаждения клинкера после обжига? Что это дает?

ЗАДАНИЕ

на
выполнение практической работы №10
Тема: Производство портландцемента.
Исследование свойств сырьевых материалов для производства
минеральных вяжущих материалов.
Задание 1: выпонить
конспект.
Портландцементом
называют гидравлическое вяжущее вещество, в составе которого преобладают
высокоосновные силикаты Са (70-80%). Его получают совместным помолом клинкера с
добавкой природного гипса (3-5%). Клинкер представляет собой
зернистый камнеподобный  материал, получаемый обжигом до спекания (при 1450 0С)
тщательно подобранной сырьевой смеси. Добавка гипса вводится для регулирования
сроков схватывания портландцемента.
Открытие
портландцемента (1824-1825 гг.) связывают с именами Е.Г.Челиева и Д.Аспдина
(Великобритания).
Сырьем для
производства портландцемента служат:
- известняки с высоким
содержанием СаСО3 (мел, плотный известняк и др.);
- глинистые породы
состава Al2O3.nSiO2.mH2O (глины,
глинистые сланцы);
- корректирующие
добавки (пиритные огарки, трепел, опока, бокситы и др.).
Соотношение между
карбонатными и глинистыми составляющими сырьевой смеси 3:1 (75% известняка и
25% глины).
Возможна замена
глинистого и частично карбонатного компонента  побочными продуктами
промышленности - доменными или электротермофосфорными гранулированными шлаками,
а также нефелиновым шламом, получающимся при производстве глинозема.
Химический состав
клинкера выражают содержанием оксидов (% по  массе):
СаО - 63-66 %, SiO2
 - 21-24 %, Al2O3 - 4-8 %, Fe2O3
- 2-4 %.
В процессе обжига,
доводимого до спекания смеси, главные оксиды образуют силикаты, алюминаты и
алюмоферрит кальция в виде минералов кристаллической структуры, а некоторая их
часть входит в стекловидную фазу.
Минеральный состав
клинкера:
- алит
3СаО∙SiO2 (С3S) - 45-60% - самый важный минерал,
определяет быстроту твердения, прочность и другие свойства;
- белит
2СаО∙SiO2 (С2S) - 20-30% - медленно твердеет, но
достигает высокой прочности при длительных сроках твердения;
- трехкальциевый
алюминат 3СаО∙Al2O3 (С3А) -
4-12% - быстро гидратируется и твердеет, но конечная прочность его небольшая;
является причиной сульфатной коррозии цементного камня;
- четырехкальциевый
алюмоферрит 4СаО∙Al2O3 ∙Fe2O3
(С4АF) - 10-20% по скорости твердения занимает промежуточное
положение между С3S (алит) и С2S (белит).
- клинкерное
стекло 5-15% - затвердевшая в виде стекла часть расплава, содержит
СаО, Al2O3 , Fe2O3 , MgO, К2О,
Na2O.
- свободные
оксиды кальция и магния могут присутствовать в виде зерен  (СаО
своб) и в виде минерала периклаза (MgО своб); их содержание не
должно  превосходить 1% и 5% соответственно; в случае их повышенного содержания
может проявляться неравномерное изменение объема цемента при  твердении и
появление трещин;
- щелочные
оксиды Na2O и К2О – их содержание не должно
превышать 0,6%, так как при большем содержании они могут явиться причиной
коррозии цементного бетона.

Производство
портландцемента - сложный технологический и энергоемкий процесс, состоящий
из ряда операций, которые можно разделить на две основные стадии. Первая -
производство клинкера, вторая - измельчение клинкера совместно с гипсом, а в
ряде случаев и с активными минеральными добавками.
Производство
клинкера складывается из следующих технологических операций:
- добыча и доставка
сырьевых материалов, их подготовка;
- приготовление
сырьевой смеси заданного состава путем помола и смешивания сырьевых компонентов
в определенном количественном соотношении;
- обжиг  до спекания;
- интенсивное
охлаждение клинкера;
- складирование
клинкера.
Производство
портландцемента включает:
- подготовку
минеральных добавок (дробление, сушку);
- дробление гипсового
камня;
- помол клинкера с
активными минеральными добавками и гипсом;
- складирование,
упаковку и отправку цемента потребителю.
Производство клинкера
может осуществляться сухим, мокрым и комбинированным способом.
Сухой способ
заключается в приготовлении сырьевой муки в виде тонкоизмельченного сухого
порошка (из сухих или предварительно высушенных материалов) с остаточной
влажностью 1-2%.
При мокром способе
сырьевые материалы измельчаются и смешиваются в присутствии воды, поэтому смесь
получается в виде водной суспензии - шлама с влажностью 35-45%. Это наиболее
энергоемкий способ.
Комбинированный
способ заключается в том, что приготовленный шлам до поступления в печь
обезвоживается на фильтрах до влажности 16-18%. Однако энергоемкость
производства в целом остается высокой.
Обжиг сырьевой
смеси осуществляется в основном во вращающихся печах, работающих по принципу
противотока. Печь имеет небольшой наклон и вращается со скоростью 1-2 об/мин.
При мокром способе производства длина печи достигает 185 м.  Сырье подается в
печь со стороны ее верхнего (холодного) конца и при вращении печи медленно двигается
к нижнему (горячему) концу, со стороны которого вдувается топливо (природный
газ, мазут, воздушно-угольная смесь), сгорающее в виде 20-30-метрового факела.
Двигаясь навстречу горячим газам, образующимся при сгорании топлива, сырье
проходит различные температурные зоны. В каждой зоне проходят различные
физико-химические превращения, в результате которых и получается цементный
клинкер. Полученный в печи раскаленный клинкер поступает в холодильник, где
резко охлаждается холодным воздухом. Клинкер выдерживают на складе 1-2 недели.
Твердение портландцемента
происходит благодаря сложным физико-химическим процессам взаимодействия
клинкерных минералов и гипса с водой.
2(3СаО·SiO2)
+ 6H2O = 3СаО·2SiO2·3H2O + 3Са(ОН)2

гидросиликат Са          гидроксид Са
2(2СаО·SiO2)
+ 4H2O = 3СаО·2SiO2·3H2O + Са(ОН)2
3СаО·Al2O3+
6H2O = 3СаО·Al2O3·6H2O

гидроалюминат Са
В присутствии 3-5%
гипса образуется практически нерастворимое соединение - гидросульфоалюминат
кальция (эттрингит), который предотвращает быструю гидратацию С3А за
счет образования защитного слоя на его поверхности и замедляет  схватывание.
Кроме того, роль
добавки гипса состоит в улучшение свойств цементного камня (прочности, морозостойкости)
за счет уплотнения структуры, связанного с увеличением объема эттрингита в еще
не затвердевшей системе.
3СаО·Al2O3
+ 3(СаSO4·2H2O) + 26 H2O = 3СаО·Al2O3
·3СаSO4·32H2O

гидросульфоалюминат кальция (эттрингит)
4СаО·Al2O3·Fe2O3 + mH2O = 3СаО·Al2O3·6H2O + СаО·Fe2O3·nH2O

гидроалюминат Са            гидроферрит Са
Структура цементного
камня может быть представлена как микроскопическая неоднородная дисперсная
система - “микробетон” (по В.Н. Юнгу).
Цементный камень
включает:
            - продукты гидратации
цемента
*
 гель гидросиликатов (до 75% объема) и другие новообразования;
*
 кристаллы Са(ОН)2 и эттрингита;
- непрореагировавшие
зерна клинкера - клинкерный фонд;
- поры:
*
 поры геля (менее 0,1 мкм),
*
 капиллярные поры (от 0,1 до 10 мкм) между агрегатами частиц геля,
*
  воздушные поры (от 50 мкм до 2 мм).
            Свойства
портландцемента
1.      Тонкость помола цемента
определяет быстроту твердения и прочность цементного камня. Она должна быть
такой, чтобы через сито № 008 проходило не менее 85% массы пробы (Удельная
поверхность 1 г цемента 2500-3000 см2/г.
Sуд =
2500-3000 см2/г.).
2.
Истинная плотность   =
3,05-3,15 г/см3.
3.
Насыпная плотность в среднем составляет 1300 кг/м3.
4.      Водопотребность (НГц.т.
= 21-28%) портландцемента характеризуется количеством воды (% от массы
цемента), необходимым для получения цементного теста нормальной густоты и
составляет 21…28%.4.

5.
Сроки схватывания цементов определяют с помощью прибора Вика
(табл.1). Для информации в таблице приведены сроки схватывания и основного
алюминатного цемента – глиноземистого.
Таблица 1
Сроки схватывания цементов

Цемент

Сроки схватывания

начало, мин., не ранее

конец,  ч., не позднее

Портландцемент

45

10

Глиноземистый цемент

30

12

6.
Равномерность изменения объема. К неравномерному изменению
объема приводят местные деформации, вызываемые расширением  СаО своб
и MgО своб  при их гидратации.
7.
Марка портландцемента определяется испытанием стандартных
образцов размером 4х4х16 см, изготовленных из цементно-песчаного раствора 1:3
(по массе) через 28 суток твердения (первые сутки - в формах во влажном
воздухе, затем без форм в воде). Марки портландцемента представлены в табл.2.

Тепловыделение
зависит от минерального состава клинкера и тонкости помола. Данные
тепловыделения клинкерных минералов приведены в табл.3.
Таблица 2
Требования к прочности образцов

Марка
портландцемента

Предел прочности,
МПа (кгс/см2), не менее

при сжатии

при изгибе

400

39,2 (400)

5,4 (55)

500

49,0(500)

5,9(60)

550

53,9 (550)

6,1(62)

600

58,8(600)

6,4(65)

Таблица 3
Тепловыделение клинкерных минералов

Минерал

Выделение теплоты, Дж/г,
минералами при сроке твердения

3 сут

28 сут

3 мес

С3S

406

486

519

С2S

63

168

197

С3А.

591

876

930

С4АF

176

377

415

В целях гармонизации
российских стандартов с европейскими нормами ГОСТ 31108-2003 и ГОСТ 30515-97
предусматривают разделение цементов по классам прочности. Эти стандарты
действуют параллельно со старыми стандартами ГОСТ 10178 и ГОСТ 310,
ориентированными на деление цементов на марки по прочности. Соотношение марок и
классов портландцементов приведено в табл. 4. Цементы всех классов делятся по
скорости твердения на подклассы: нормальнотвердеющие (индекс Н) и
быстротвердеющие (индекс Б).
Таблица 4.
Соотношение марок и классов
портландцемента

Марка портландцемента
(ГОСТ 10178-85, ГОСТ22236-85)

Класс прочности
(ГОСТ 31108- 2003)

300

22,5Н

400

32,5Н

400Б

32,5Б

500

42,5Н

500Б

42,5Б

550

52,5Н

600

52,5Б

Класс и марка
выражаются в разных единицах измерения – в МПа и кгс/см2 соответственно.
Различия в численных значениях класса и марки при выражении их в  одинаковых
единицах измерения обусловлены только разными условиями испытания цемента.
Применение.
Портландцемент - основной материал современной строительной индустрии,
применяется для строительных растворов, бетонных и железобетонных изделий и
конструкций, для специальных видов цемента, а также при изготовлении ряда
других строительных материалов.

Специальные виды
портландцемента получают:
- регулированием химико-минерального
состава и структуры цементного клинкера;
- изменением
вещественного (компонентного) состава цемента (введением добавок);
- регулированием
тонкости помола и зернового состава  цемента.
Ряд специальных видов
портландцемента представлен в табл.6.6.
Глиноземистый цемент
Портландцемент
является самым главным силикатным цементом, а глиноземистый цемент –
самый главный алюминатный цемент.  Свое название он получил от технического
названия оксида алюминия Al2O3  - «глинозем». Это
быстротвердеющее гидравлическое вяжущее, состоящее преимущественно из
моноалюмината кальция CaO·Al2O3.
Производство
глиноземистого цемента началось во Франции в 1912 году под названием «цемент
Фондю», и в Европе он до сих пор носит это название.
Сырьем для получения клинкера
глиноземистого цемента служат чистые известняки и бокситы – горная порода,
состоящая в основном из  Al2O3·nH2O. Производство
глиноземистого цемента более энергоемко, чем портландцемента, а учитывая еще и
дефицитность сырья (бокситы), стоимость его гораздо выше, чем портландцемента.
В России
разработан способ производства глиноземистого цемента путем плавки в доменной
печи бокситовой железной руды с добавкой известняка и железного лома. При этом
доменная печь выдает чугун и шлак, представляющий собой клинкер глиноземистого
цемента.
Однокальциевый
алюминат CaO·Al2O3  определяет быстрое твердение и другие
основные свойства глиноземистого цемента. В сравнительно небольших количествах
в клинкере также содержатся другие алюминаты кальция, алюмосиликат кальция-геленит
и белит.
 Свойства: очень быстрое
твердение; марки его в возрасте 3 суток – 400, 500, 600. Портландцемент
приобретает такую прочность только через 28 суток нормального твердения. Однако
глиноземистый цемент имеет высокую прочность только в том случае, если он
твердеет при умеренных температурах не более 250С. Поэтому его
нельзя применять при бетонировании массивных конструкций из-за разогрева
бетона, а также подвергать тепловлажностной обработке.
При столь быстром
твердении глиноземистый цемент имеет нормальные сроки схватывания (начало
схватывания не ранее 30 мин., конец – не позднее 12 часов от момента
затворения). По сравнению с портландцементом он более стоек к коррозии
выщелачивания (ввиду отсутствия в продуктах гидратации Ca(OH)2) и к
сульфатной коррозии. Однако затвердевший глиноземистый цемент разрушается в
растворах кислот и щелочей. Усадка глиноземистого цемента при твердении на
воздухе ниже, чем у портландцемента, в 3-5 раз, пористость также ниже.
С учетом
специфических свойств и высокой стоимости глиноземистого цемента его
целесообразно использовать при  аварийных и срочных
работах, при зимнем бетонировании, для получения расширяющихся цементов, а
также для получения жаростойких бетонов и растворов.

Расширяющиеся
цементы

Расширяющиеся цементы
относятся к числу смешанных, иногда многокомпонентных цементов. Известно много
видов расширяющихся, водонепроницаемых и напрягающих цементов. Основа
расширения чаще всего – образование гидросульфоалюмината кальция 3CaO·Al2O3·3CaSO4·3H2O,
соединения связывающего химически большое количество воды и за счет этого
увеличивающего объем всей твердеющей массы. Расширяющиеся цементы состоят из
глиноземистого цемента или портландцемента и компонентов, обеспечивающих
образование гидросульфоалюмината кальция в количестве, достаточном для
получения требуемого эффекта расширения.
Разновидности:
водонепроницаемый расширяющийся цемент (ВРЦ) – быстросхватывающееся и
быстротвердеющее вяжущее, получаемое тщательным смешиванием глиноземистого
цемента (70%), гипса (20%) и молотого специально изготовленного высокоосновного
гидроалюмината кальция.
Гипсоглиноземистый
расширяющийся цемент
получают совместным измельчением высокоглиноземистого клинкера (70%) и
природного гипса (30%). Этот цемент обладает свойством расширения при твердении
воде; при твердении на воздухе он является безусадочным.
Расширяющийся
портландцемент
(РПЦ) получают совместным помолом портландцементного клинкера (60-65%),
высокоглиноземистого доменного шлака или глиноземистого клинкера, гипса и
активной минеральной добавки.
Напрягающий цемент состоит из
портландцемента (65-75%), глиноземистого цемента (13-20%) и гипса. При
затворении водой он сначала твердеет и набирает прочность, затем расширяется
как твердое тело и напрягает железобетон. Самонапряженный железобетон
применяется в напорных трубах, в монолитных и сборных резервуарах для воды, в
спортивных и подземных сооружениях.
Перспективная
область применения бетонов и растворов на расширяющихся и
безусадочных цементах – бесшовные тонкослойные стяжки или лицевые покрытия
полов большой площади, получаемых из сухих смесей.

К разновидностям портландцемента относятся также безусадочный (ПЦ-400-БУС
СТБ 942-93). Цемент используют для гидроизоляционных работ, изготовления
водонепроницаемых бетонов и растворов.
Тампонажные портландцементы применяют для
цементирования холодных (до 22°С) и горячих (до 75°С) нефтяных и газовых
скважин.
Шлакопортландцемент
Шлакопортландцемент
— вяжущее вещество, твердеющее в воде и на воздухе, получаемое путем
совместного тонкого измельчения портландцементного клинкера, доменного
гранулированного шлака и гипса или путем тщательного смешения тех же, но
раздельно измельченных компонентов.
Шлакопортландцемент
твердеет
несколько медленнее, чем портландцемент, в особенности при пониженных положительных
температурах. Это объясняется значительным содержанием шлака. Однако при
тончайшем помоле, в особенности двухступенчатом, и содержании шлака около
30–35% скорость твердения шлакопортландцемента такая же.
Шлакопортландцемент отличается от
портландцемента, приготовленного из такого же клинкера и имеющего ту же
тонкость помола, несколько меньшей прочностью.
Согласно ГОСТ
970–61 в зависимости от прочности на сжатие выпускают шлакопортландцемент
четырех марок: 300, 400, 500 и 600.
Шлакопортландцемент характеризуется
пониженным или умеренным тепловыделением при твердении, а также меньшими
объемными деформациями в растворе и бетоне — усадкой (на воздухе) и набуханием
в воде. Шлакопортландцемент предназначен в основном для бетонных и
железобетонных наземных, а также подземных и подводных конструкций,
подвергающихся воздействию пресных, а также минерализованных вод с учетом норм
агрессивности воды — среды.

Задание2: :
Определить
качество сырьевой смеси.
Приготовление
сырьевой смеси заданных химических свойств.
Приготовление
сырьевой смеси заданных физических свойств.
Расчет
порционного, химического состава сырьевой смеси методом корректирования по
коэффициенту насыщения, по модулю.
Расчет
состава сырьевой смеси и химико – минералогического состава клинкера.
Определение
коэффициента размалываемости.
Определение
зависимости прочности цемента от удельной поверхности.
Определение качества клинкерной  смеси.

Произвести расчет состава сырьевой смеси и
минералогического состава клинкера
Цель
работы: Научиться рассчитывать состав
сырьевой смеси и минералогический состав клинкера.

Содержание
работы.
Для
обеспечения заданных свойств клинкера необходимо гарантировать его состав.
Состав клинкера зависит от химического состава исходных компонентов и их соотношения
в сырьевой смеси.
Оптимальный
химический и менералогический составы являются следующими:
Химический
состав Минералогический состав
CaCO3……………………………………75-78%C3S…………………..37-60%
(алит)
(CaO2+Al2O3+Fe2O3)
…………………… 22-25% C2S…………………..15-37% (белит)
C3A…………………..5-15%
(алюминат)
C4AF…………………10-18%
(алюмоферрит)
При
расчете состава сырьевой смеси используют модульные характеристики, которые
постоянны на всех этапах производства клинкера.
Для
обеспечения заданных значений модулей, необходимо, чтоб число компонентов
сырьевой смеси (N) было равноN=K+1, где К - число контролируемых модулей. В
соответствии с этим сырьевые смеси могут быть двух-, трех- и
четырехкомпонентными.
При
расчете двухкомпонентной смеси (по заданному коэффициенту насыщения) применяют
метод Кинда-Окорокова. Вначале определяют соотношение между известковым (I) и
глинистым (II) компонентами:
К×Х=((2,8нS×2A×+1,652+0,35F2)-C2)/(C1K×-(2,8нS×1A×+1,651F×+0,351))
где
C,S,A,F- %-ное содержание оксидов кальция, кремния, алюминия и железа в известковом
(индекс 1) и глинистом (индекс 2) компонентах, соответственно.
Х/(1+Х),
а глинистогоII=100/(1+Х), %.×Содержание в сырьевой смеси известкового компонента I=100
Химический
состав клинкера после обжига сырьевой смеси можно рассчитать по формулам:
Со=(С1Х+С2)/(Х+1),×
So=(S1X+S×2)/(X+1) и т.д.

Минералогический
состав клинкера определяется по следующим выражениям:

C3S×S=3,8oK×(3×н-2); C2S×S=8,6o(1-K×н);
при р>0,64 C3(A×A=2,65oF×-0,64o);
C4F×AF=3,04o
0,64£при р C4AF=4,77Ao; C2(F×F=1,7o-1,57Ao).

Cырьевые
смеси удобно и надежнее рассчитывать на ЭВМ.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №11
Тема: Технология бетонных и
железобетонных конструкций Определение
состава сырьевых смесей для производства бетонных изделий.
По
предмету:
МДК
01.02 Технология производства неметаллических строительных изделий и
конструкций
Задание: : Определение  состава сырьевых
смесей для производства бетонных изделий. Определение качественных
характеристик изделий на основе гипсовых вяжущих.
Расчет состава сырьевой смеси и
минералогического состава клинкера
Цель работы: Научиться
рассчитывать состав сырьевой смеси и минералогический состав клинкера.

  РАСЧЁТ СОСТАВА БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ
Определение
  состава бетонной смеси в случае использования химической добавки производят
  на основе единой методики,
с
  учетом влияния добавок на основные зависимости состав-свойство, используемые
  в расчете.
Исходные
  данные:
-
  нормируемое значение прочности, Rсж, МПа (В40;);
-
  удобоукладываемость бетонной смеси (ОК - 2см);
-
  вид, марка цемента (цемента марки М500; активность цемента Rц-50);
-
  заполнители - вид; наибольшая крупность; пустотность, %; истинная и средняя
  плотность, кг/мі (крупный заполнитель:
щебень
  размером до 20 мм, 0,48, =2,7 кг/мі, =1,4 кг/м; мелкий заполнитель - песок
  размером частиц 0,14 - 5 мм, =2,6 кг/мі, =1,35 кг/мі).
Расчет
  состава бетонной смеси для железобетонных напорных труб
Определение
  расхода воды для обычной бетонной смеси, В, л/мі:
В=175
  л/мі
Расчет
  коэффициента К1, показывающего, на сколько уменьшается в бетонной смеси с
  добавкой расход воды, требуемый для
получения
  заданной подвижности, по сравнению с обычной бетонной смесью: с учетом
  известной величины снижения водопотр., ДВ, %:

При
  использовании пластификаторов ДВ составляет в среднем 10…15%,
  суперпластификаторов - 15…25%, ДВ=20%
Определение
  расхода воды для бетонной смеси с добавкой, В1, л/мі:
(10)
Определение
  В/Ц по формуле:

где А
  - коэффициент для высококачественных материалов: 0,65
Rц -
  активность цемента - 500
Rт -
  необходимая прочность бетона;
Определение
  расхода цемента, Ц, кг/мі,

(12)
Определение
  расхода крупного заполнителя:

где б
  - коэффициент, зависящий от расхода цемента и
водоцементного
  отношения - 1,32
Vп -
  пустотность щебня - 0,48
снщ -
  насыпная плотность щебня - 1460 кг/м3
сщ-
  плотность щебня в куске - 2,7 кг/м3
Определение
  расхода мелкого заполнителя:

(14)
Определение
  расхода раствора добавки повышенной концентрации, А, л/мі:

где Д
  - дозировка добавки, % массы цемента;
к -
  концентрация приготовленного раствора добавки, %
(принимают
  10…20% - для суперпластификаторов;
5…10%
  - для пластификаторов);
-
  плотность приготовленного раствора, кг/л, принимают из таблицы 2.22 =1,08
Определение
  недостающего количества воды, В2, л/мі, для затворения бетонной смеси с
  добавкой
Состав
  бетонной смеси представлен в таблице 1.
Таблица
  1 - Составы бетонных смесей

Характеристики бетона

Подвижность (см),
    жесткость (с),

Расход на 1 м3 бетонной
    смеси, кг

Вид

Класс

Средняя плотность, кг/м3

Цемент

Песок

Щебень

Добавка
(л/м3)

Вода

Тяжелый

В40

2400

2см

285

803

1250

26

140

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №12
Тема: Дробильное
оборудование (вариативная часть)
По предмету: МДК
01.02 Технология производства неметаллических строительных изделий и
конструкций
Задание:
:
Чтение
схем автоматизации участка дробления и транспортирования известняка.
Чтение
схемы КРБ-1.
Чтение
кинематических схем приемных устройств.
Чтение
кинематической схемы установки РСПС.
Чтение кинематической схемы установки УРПС.
Начертить и  прочитать схему автоматизации участка дробления и
транспортирования известняка
Цель
работы: Научиться читать схемы.

Рисунок 1 – Технологическая схема получения цемента по сухому способу:
1 - бункер известняка; 2 -
щековая дробилка; 3 - молотковая дробилка;
          4 - бункер глины; 5 -
валковая дробилка; 6 - объединенный склад сырья;   7 - мельница
«Аэрофол»; 8 - циклон-осадитель; 9 - промежуточный силос;
           10 -
сепаратор; 11 - мельница; 12 - гомогенизационный силос; 13 - запасной силос; 14
- печь с циклонными теплообменниками; 15 - холодильник;
          16 - склад клинкера
и добавок; 17 - мельница; 18 - цементный силос.

Рисунок 2. Технологическая схема
получения цемента по мокрому способу:
1 - щековая дробилка; 2 -
молотковая дробилка; 3 - склад  сырья; 4 - мельница «Гидрофол»; 5 -
мельница мокрого помола; 6 - вертикальный шламбассейн;
        7 - горизонтальный шламбассейн;
8 - вращающаяся печь; 9 - холодильник;
          10 - клинкерный
склад; 11 - мельница; 12 - силос цемента.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №13
Тема: Помольное
оборудование (вариативная часть)
По предмету: МДК
01.02 Технология производства неметаллических строительных изделий и
конструкций
Задание:
Чтение
кинематических схем сырьевой мельницы шаровой.
Чтение
кинематической схемы центробежной роликовой мельницы.
Чтение
кинематических схем двухкамерной мельницы.
Чтение
кинематических схем  многокамерной мельницы.
Чтение
кинематических схем  комбинированной мельницы.
Регулирование
температуры и скорости газового потока при одновременной сушке и помоле сырья.
Регулирование
питания мельницы сырьевой смесью и шламом. Разработка инструкционной карты по
изменению технологического процесса с целью исключения брака.
Составление
графика догрузки мельницы мелющими телами.
Определение
причин брака при помоле сырьевой смеси.
Расчет сырья при производстве неметаллических строительных
изделий и конструкций

Начертить и  прочитать кинематическую схему сырьевой мельницы шаровой
Цель работы: Научиться читать схемы.
Машины для тонкого измельчения
Барабанные мельницы. Материал измельчается внутри
вращающегося корпуса (барабана) под воздействием мелющих тел. В зависимости от
вида мелющих тел различают шаровые и стержневые мельницы. В зависимости от
формы барабана и отношения его длины l к
диаметру d различают короткие (l/d = 1,5 -
2,0), трубные (l/d = 3,0 - 6,0),
цилиндро-конические мельницы (барабан имеет форму двух усеченных конусов,
широкие основания которых соединены цилиндрической частью) и др.

Рис. 7.7. Шаровая мельница, а - общий вид; б - схема работы.

Шаровые
мельницы. В химико-фармацевтической промышленности для тонкого измельчения
наиболее широко применяются шаровые мельницы периодического действия. Они
представляют собой (рис. 7.7) пустотелый вращающийся барабан, в который через
люк с плотно прижатой к барабану специальной скобой-крышкой загружают
измельчаемый материал и мелющие тела - стальные шары диаметром от 25 до 150
 мм (приблизительно на 40-45% объема барабана). Наилучший эффект измельчения в
шаровых мельницах достигается, когда скорость вращения (число оборотов
барабана) является оптимальной и соответствует определенному режиму ее работы.
В этот период на шар, находящийся во вращающейся мельнице (рис. 7.7,б)
действует центробежная сила Р и вес шара G,
равные:

P = mω2r
  = m (

πn

)2r,

30

и

G = mg,

где Р - центробежная сила, Н; т - масса шара, кг; ω -
угловая скорость вращения барабана, рад/с; r -
радиус вращения шара (радиус барабана), м; n -
число оборотов барабана в минуту, мин-1; g-
ускорение свободного падения, м/с2; G - вес
шара, Н.
Шары, поднявшись на максимальную высоту, падают по параболическим
траекториям. Материал в процессе соударения с шарами измельчается в основном
ударом, а также истиранием и раздавливанием. При скорости вращения меньше
оптимальной шары поднимаются на незначительную высоту и скатываются
параллельными слоями вниз, измельчая материал лишь раздавливанием и истиранием,
без участия удара.
Значительное увеличение числа оборотов приводит к тому, что
центробежная сила становится настолько большой, что прекращает падение шаров,
которые вращаются вместе с барабаном, не производя измельчения. На рис. 7.7,б
шар в точке М изображен в момент его наибольшего подъема, после чего он
начинает свободно падать по параболической траектории MN.
Положение шара в точке М определяется углом падения α, который можно найти
из равновесия сил, действующих на шар в этой точке:

где D - внутренний диаметр барабана
мельницы, м.
Определим критическое число оборотов якр1 при котором
шар начнет вращаться вместе со стенкой. Очевидно, шар не сможет оторваться от
стенки, если достигнет самой высокой точки в барабане, для которой угол α = 0 и cosα = 1. В этом случае

Рабочее число оборотов барабана праб в
большинстве случаев принимается равным 75% от критического и находится в
пределах (с учетом всех слоев шаров) от 32 / √D до 37 / √D.
Достоинствами шаровой мельницы являются простота конструкции и эксплуатации,
отсутствие распыления порошка при работе. К недостаткам относится неоднородность
конечного продукта (гранулометрического состава). Это требует, проведения
дополнительных операций - просеивания и измельчения.

Рис. 7.8. Устройство вертикальной шаровой мельницы
 Объяснение в тексте.

Получение продукта однородного гранулометрического состава после
однократного измельчения обеспечивает вертикальная шаровая мельница (рис. 7.8).
Она представляет собой вертикальный цилиндрический сосуд (1) с рубашкой (2) для
водяного охлаждения или нагрева. В цилиндре размещен ротор, состоящий из вала
(3) с насаженными на него дисками (4). Цилиндр заполнен шариками (5) диаметром
0,8-2 мм из базальта или кварцевого стекла. Измельчаемый продукт с помощью
насоса (6) подается через нижнее отверстие в цилиндре. При вращении ротора
твердые частицы материала измельчаются в результате трения о мелющие тела и
друг о друга. Готовый продукт выходит через патрубок (7) в верхней части
цилиндра. Небольшие размеры мелющих тел и их большое количество обусловливают
высокую эффективность измельчения, степень которого зависит от времени
пребывания продукта в мельнице и регулируется изменением скорости подачи
материала в цилиндр.
Стержневые
мельницы. По конструкции эти мельницы близки к шаровым, но отличаются формой
мелющих тел. Они имеют короткий барабан, в который вместе с материалом,
подлежащим измельчению, загружают стальные стержни диаметром 40-100
 мм и длиной на 25-50 мм меньше длины барабана. При небольшом числе оборотов
барабана (12-30 об/мин) стержни не падают, а перекатываются в нем, измельчая
материал раздавливанием, ударом и истиранием. При этом стержни соприкасаются с
материалом во многих точках и в первую очередь дробят крупные его частицы,
защищая от переизмельчения мелкие. Поэтому продукт в стержневой мельнице
получается более равномерной крупности, чем в шаровой.
7.1.4.3. Мельницы для
сверхтонкого измельчения
Вибрационные мельницы (рис. 7.9). Цилиндрический корпус мельницы
(1) примерно на 80% объема заполнен мелющими телами - шарами, иногда стержнями
(2). Внутри корпуса установлен вибратор (4). Это вал с дебалансом или
эксцентриковый механизм, который при работе мельницы совершает 1500- 3000
колебаний в минуту при амплитуде 2-4 мм. При этом мелющие тела и измельчаемый
материал приводятся в интенсивное движение. Частицы материала, вибрируя во
взвешенном слое, измельчаются под действием частых соударений с мелющими телами
и истираются. Для предотвращения вибрации иола корпус мельницы установлен на
пружинах (3).
Мельницы могут измельчать как сухие, так н влажные продукты. В
вибрационных мельницах весьма быстро достигается высокая дисперсность и большая
однородность размеров частиц измельчаемого продукта. Недостатком их является
низкая производительность, быстрый износ мелющих тел.
Струйные мельницы. Измельчение материала происходит в струе
энергоносителя (воздух, инертный газ, перегретый пар), подаваемого в мельницу
со скоростью, достигающей нескольких сотен метров в секунду.

Рис. 7.9. Устройство вибрационной мельницы
Объяснение в тексте.

Рис. 7.10. Устройство струйной мельницы с
  плоской помольной камерой

В струнной мельнице с плоской помольной камерой (рис. 7.10)
энергоноситель из распределительного коллектора (2), через сопла (3) отдельными
струями поступает в помольно-разделительную камеру. Оси сопел расположены под
некоторым углом относительно соответствующих радиусов камеры, вследствие чего
струи газа внутри камеры пересекаются. Материал на измельчение подается
инжектором (струйный компрессор) через штуцер (1), увлекается струями газа,
получает усконение и измельчается под действием многократных соударений и
частично истиранием частиц в точках пересечения струй. Так как струи
энергоносителя входят в зону измельчения под некоторым углом, вся масса
пылегазовой смеси приобретает вращательное движение в направлении струй. В
результате такого движения частицы оказываются в поле центробежных сил и
разделяются на фракции. При этом более крупные сосредоточиваются в периферийной
части зоны измельчения, а мелкие оттесняются к центру. Измельчившись до
определенных размеров (1-6 мкм), частицы вместе с нисходящим газовым потоком,
непрерывно вращаясь, вытекают из зоны измельчения в корпус циклона-осадителя
(4), осаждаются на его внутренней поверхности и удаляются в приемник (5).
Наиболее мелкие частицы, содержание которых 5-10% увлекаются восходящим потоком
отработанного воздуха, уносятся через штуцер (6) и улавливаются в
дополнительных циклонах или матерчатых фильтрах.
Метод измельчения материалов в струйных мельницах имеет ряд
существенных преимуществ по сравнению с другими, так как позволяет сочетать
измельчение и классификацию с сушкой, смешиванием и другими технологическими
процессами. К достоинствам метода относится; возможность получения продукта с
очень высокой степенью измельчения; при измельчении элементы мельницы
практически не изнашиваются (отсутствуют вращающиеся детали и мелющие тела) и,
следовательно, не вносят примеси в готовый продукт; материал в процессе
измельчения не изменяет своей начальной температуры, что позволяет
перерабатывать термолабильные вещества. Недостатком струйных мельниц является
большой расход энергоносителя и, следовательно, высокая энергоемкость
процессов, необходимость равномерной подачи материала и поддерживания
постоянного аэродинамического режима работы.

Двухкамерная шаровая мельница состоит из полого сварного барабана 21,
закрытого с обеих сторон стальными литыми крышками 5 и 6 с полыми цапфами 4 и
10. Внутренняя по-барабана делится перегородкой 19 со щелевидными отверстиями
на две камеры, заполненные стальными
шарами.
В первой камере по ходу движения материала шары крупнее, чем во
второй. Это повышает эффективность помола за счет обеспечения соответствия
размеров шаров и кусков измельчаемого материала. Барабан шаровой мельницы
цапфами опирается на подшипники 22; вращение ему передается от электродвигателя
через редуктор и зубчатую муфту 14. Внутренняя поверхность барабана и крышек
футерована плитами 20. Загрузка материала в барабан осуществляется через течку
1 и питатель 2. Затем материал захватывается лопастями 23 и попадает в полую
загрузочную цапфу, имеющую шнековую насадку 3. Выгрузка материала происходит
через полую цапфу 10. Измельченный материал из барабана проходит через торцовую
решетку 7 и поступает на элеваторное устройство.
Между решеткой и торцовой крышкой установлен конус 8 с
приваренными к нему радиальными лопастями 18, образующими ряд секторов.
Материал, попавший в нижний сектор, при вращении барабана поднимается и по
конусу 8 ссыпается в полость шнековой насадки 9, размещенной в полой цапфе 10.
Через окна в разгрузочном патрубке 13 материал попадает на сито 12, служащее
для задержания раздробленных мелющих тел. Через патрубок 11 в кожухе 15
осуществляется аспирация воздуха.
Барабанная шаровая мельница использует в своей конструкции
подшипники скольжения сферические самоустанавливающиеся, состоящие из корпуса
17, крышки и нижнего вкладыша 16. Барабан мельницы изготавливают сварным из
листовой стали. Его внутренняя поверхность футерована плитами из износостойких
материалов со звукоизолирующими прокладками. Профиль и схема установки
футеровочных плит существенно влияет на процесс измельчения материала и
производительность барабанных мельниц.

Рис. 1 Двухкамерная шаровая мельница
Барабанная шаровая мельница имеет максимальную полезность при
избирательном измельчение материала, когда крупные частицы измельчаются ударом,
а мелкие – истиранием . Шаровая
мельница следовательно
должна обеспечивать чередование ударного режима с истиранием. На практике это
реализуется за счет использования для футеровки элементов, обеспечивающих
переменный коэффициент сцепления мелющих тел со стенками барабана. .

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №14
Тема: Механизация
и автоматизация производства неметаллических строительных изделий и
конструкций.
По предмету: МДК
01.02 Технология производства неметаллических строительных изделий и
конструкций
Задание: Изучить
Методические рекомендации по чтению кинематических схем – С. Г. Иванова
«КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ» :. 2018 – 19с. Режим доступа – в печатном виде,
спрашивать у преподавателя.
Чтение кинематических схем
бункерных приемных устройств; буровых метельных машин, вагоноопрокидывателя.
Моделирование
химико – технологических схем  производства неметаллических строительных
изделий и конструкций..
Чтение
кинематических схем пневмовинтового насоса, камерного насоса. Чтение
кинематических схем подъемников. Чтение кинематических питателей, переключающих
устройств.
Чтение
кинематических схем грузоподъемного оборудования.
Выбор целесообразного способа производства неметаллических
строительных изделий и конструкций

Начертить и  прочитать кинематическую схему грузоподъёмного оборудования
Цель работы: Научиться читать схемы.

Раздел 7. Технология производства
неметаллических строительных материалов и конструкций.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №15
Тема: Технология
производства сборных железобетонных конструкций
Задание: Составить технологическую схему
производства сборных железобетонных конструкций.
Цель работы: Научиться читать схемы.

Преподаватель: Иванова Сюзанна Григорьевна

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №16
Тема: Складское
хозяйство в производстве неметаллических строительных изделий и конструкций.
По
предмету: МДК 01.02 Технология производства
неметаллических строительных изделий и конструкций
Задание:
Составить технологическую схему движения сырья, полуфабрикатов и готовой
продукции.
Цель работы: Научиться читать схемы.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №17
Тема: Приготовление
бетонных смесей.
Задание:  Расчет
дозирования компонентов бетонной смеси.
Цель работы: Научиться производить расчёт дозирования
компонентов бетонной смеси.
Подбор
состава тяжелого бетона
Подбор состав
бетона заключается в установлении соотношения между цементом, водой, песком,
щебнем (гравием) и добавками. Это соотношение должно обеспечивать необходимые
технические свойства затвердевшего бетона и технологические свойства бетонной
смеси при минимальных материальных и энергетических затратах. Состав бетона
определяют расчетно-экспериментальным способом.
Определяющим
показателем для тяжелого бетона является предел прочности при сжатии и для
бетонной смеси – удобоукладываемость. При предъявлении других требований,
например по морозостойкости или водонепроницаемости, состав подбирают с учетом
этих требований.
Для подбора
состава бетона необходимо иметь задание.
Подбор состава
включает следующие основные этапы: определение номинального состава, расчет и
корректировку рабочего состава, расчет и передачу в производство рабочих
дозировок.

Задание
по подбору состава бетона
Задание составляется на подбор состава бетона для конкретных изделий и
конструкций. Оно должно содержать нормируемые показатель качества затвердевшего
бетона: заданную прочность, при необходимости морозостойкость, водонепроницаемость
и другие дополнительные требования; показатели качества бетонной смеси:
удобоукладываемость и, при необходимости, среднюю плотность, сохраняемость
свойств во времени и др.
Подбор
номинального состава бетона
Номинальный состав
бетона подбирают при изготовлении новых видов изделий и конструкций, изменении
нормируемых показателей качества бетона и бетонной смеси, вида и качества
материалов и др.
Подбор
номинального состава бетона включает следующие этапы:
– выбор и
определение характеристик материалов для бетона;
– расчет
начального состава;
–
экспериментальную проверку и корректировку состава бетона;
– назначение
номинального состава бетона со свойствами бетонной смеси и бетона требуемого
качества.
Материалы для
бетона. Выбирают
материалы с учетом требований к бетону и бетонной смеси согласно заданию.
Обычно стремятся получить бетон с минимальным содержанием цемента.
Расчет начального
состава бетона. При
расчете начального состав бетона по расчетным формулам и таблицам определяют
расход материалов в килограммах на 1м3 бетонной смеси.
Расчет ведут в
такой последовательности:
1 Определяют
водоцементное отношение (В/Ц) из формул, выражающих основной закон прочности:

2. Определяют
расход воды (В) в зависимости от удобоукладываемости бетонной смеси, вида и
крупности щебня или гравия по таблице 4.13.

Таблица   – Водопотребность
бетонной смеси

Марка по удобоукладываемости

Подвижность ОК, см

Жесткость Ж, с

Расход воды, кг/м3, при
  крупности, мм

гравия

щебня

10

20

40

70

10

20

40

70

Ж4

-

31 и более

150

135

125

120

160

150

135

130

Ж3

-

21-30

160

145

130

125

170

160

145

140

Ж2

-

11-20

165

150

135

130

175

165

150

145

Ж1

-

5-10

175

160

145

140

185

175

160

155

П1

1-4

4 и менее

190

175

160

155

200

190

175

170

П2

5-9

-

200

185

170

165

210

200

185

180

П3

10-15

-

215

205

190

180

225

215

200

190

П4

16 и более

-

225

220

205

195

235

230

215

205

Примечания
1 Значения
  водопотребности приведены для бетонной смеси с нормальной густотой цементног
  теста (НГЦТ) 26–28 % и песке с МК = 2.
2 На каждый
  процент повышения НГЦТ расход воды увеличивается на 3–5 кг/м3, при
  уменьшении НГЦТ уменьшается на 3–5 кг/м3.
3 Увеличение МК
  песка на каждые 0,5 вызывают необходимость уменьшения расхода воды на 3–5
  кг/м3, уменьшение – повышение на 3–5 кг/м3.

3 Определяют
расход цемента (Ц), кг/м3, по известному В/Ц и водопотребности
бетонной смеси Ц = В/(В/Ц).
4 определяют
расход заполнителей Щ(Г) и П, кг/м3, из следующих условий:
а) объем 1 м3
плотноуложенной бетонной смеси включает объем крупного и мелкого заполнителей и
объем цементного теста (цемент + вода), заполняющего пустоты между зернами
заполнителей:

Vц+ VВ+ Vщ(г)+ Vп= 1 или

б) объем пустот
между зернами крупного заполнителя щебня или гравия должен быть заполнен
цементно-песчаной растворной смесью (цемент+песок+вода) с некоторой раздвижкой
зерен, т. е.

VР= Vц+ Vп+ Vв = Vщ(г) Vпуст 
или
,

Решая совместно
эти два уравнения, вычисляют расход щебня или гравия и песка по следующим
формулам:

где Vц ,Vв, Vщ(г), Vп, Vр – абсолютные объемы цемента, воды, песка, щебня (гра-
                                          вия) и растворной
смеси, м3;
     Ц, В, Щ (Г),
П – расход цемента, воды, песка, щебня (гравия), кг/ м3;

ц, в, п – истинная
плотность  цемента, воды, песка, кг/ м3;

зщ(г) – средняя плотность зерен щебня (гравия), кг/ м3;
                      Vпуст – пустотность
щебня (гравия), подставляется в виде ко-

эффициента;

 – коэффициент раздвижки зерен,
принимается для под-

подвижных смесей 1,26–1,56, для жестких – в
среднем 1,1.

Экспериментальная
проверка и корректировка бетонной смеси и бетона. Вначале
корректируют состав бетонной смеси по удобоукладываемости (подвижности ОК или
жесткости Ж) на опытных замесах, на основе визуального контроля увеличением или
уменьшением расхода воды. При вторичном перемешивании допускается
корректировать, добавляя воду, цемент, заполнители, добавки. Откорректировав
удобоукладываемость бетонной смеси, проверяют и корректируют состав по
прочности на сжатие. Для этого устанавливают зависимость прочности от основного
параметра – цементно-водного (водоцементного) отношения. Строят график
зависимости прочности бетона от В/Ц(Ц/В).
Для построения
графика изготавливают образцы из трех составов бетона. За основной принимают
откорректированный по удобоукладываемости и еще два дополнительных состава:
один с ц/в (в/ц) меньшим
(большим) и второй с большим (меньшим) на 15–30
% от основного.
По графику
определяют ц/в (в/ц),
соответствующее заданной прочности бетона, и рассчитывают его состав.
Если подобранный
состав бетона получен заданной прочности, но не отвечает требованиям по другим
показателям, например, по прочности на растяжение, по водонепроницаемости или
морозостойкости и др., производят новый подбор состава с использованием
приемов, обеспечивающих требуемые показатели.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №18
Тема: Производство арматурных элементов.
Задание:  Выполнить схемы изготовления
напрягаемых и ненапрягаемых арматурных элементов.
Цель работы: Научиться читать схемы.

Изготовление арматурных ненапрягаемых элементов

 Изготовление
арматурных ненапрягаемых элементов

Железобетонные изделия армируются плоскими гнутыми и
пространственными сетками и каркасами.
Изготовление арматурных элементов включает механическую обработку
арматурных сталей, сварку сеток и плоских каркасов, сборку из них
пространственных каркасов.
Механическая обработка стали состоит в размотке, правке,
отмеривании и резке стали, гибких отдельных стержней, сеток и каркасов,
изготовление монтажных цепей. Использование машин и нестандартного оборудования
для выполнения этих работ позволяет механизировать и автоматизировать все
основные переделы механической обработки стали арматурного производства.
Правку и резку арматурной стали диаметром от 3 до 12 мм классов
Bp-I, A-I, A-II и А-Ш, поставляемой в мотках, производят на
правильно-отрезных станках следующих типов: установка СМЖ-357, станки И-6022А,
ГД-162-01иИВ-6118.
Принцип работы этих станков одинаков. Станки имеют подающие
ролики, вращающийся барабан, отрезное устройство гильотинного типа,
приемно-выдающее устройство с продольными канавками для направления
выправленных стержней и поворотной планкой, закрывающей канавку при приемке
стержня и откидывающейся при его сбросе, размоточное устройство и ограждения
(рис. 4.11).

Рис. 4.11. Установка СМЖ-357 для правки и резки арматурной стали:
1 – сборник арматуры; 2 – приемное устройство; 3 – электрооборудование; 4 –
станок; 5 – ограждение с приспособлением для заправки проволоки; 6 –
размоточное устройство (бухто-держатель)
Арматурные стержни диаметром от 10 до 40 мм из стали классов А-I,
А-И, А-Ш, A-IV, A-V, Ат-IV, AT-V И AT-VI,
поставляемой в прутках, заготовляют на приводных станках для резки арматурной
стали.
Серийно выпускаемые станки для резки арматуры по принципу работы
разделяются на две группы: механические СМЖ-172А, СМЖ-322 и гидравлические
СМЖ-133, СМЖ-175.
Изготовление арматурных сеток производят на многоточечных
автоматических машинах, на которых можно сваривать арматурные сетки шириной до
3,8 м. Эти машины имеют высокую производительность. Общий вид
автоматизированной линии показан на рис. 4.12.

Рис. 4.12. Общий вид автоматизированной линии 7934/1 с
бухтодержателями СМЖ-58А: 1 – консольный кран; 2 – бухтодержатель; 3 –
правильное устройство; 4 – сварочная машина; 5 – ножницы; б – пакетировщик; 7 –
транспортируемый пакет сеток
Изготовление плоских каркасов. В большинстве случаев каркасы
изготовляются на одноточечных машинах из предварительно выправленных и
нарезанных стержней (рис. 4.13). Каркасы из стержней диаметром свыше 4 мм
изготовляются на многоточечных сварочных машинах типа МТМК-3 X 100
полуавтоматического действия с ручной укладкой продольных стержней. Такие
машины рассчитаны на изделия шириной до 775 мм, имеющие до шести продольных
стержней диаметром до 24 мм и поперечные стержни диаметром до 12 мм. Схема
гнутья сеток и каркасов показана на рис. 4.14.

Рис. 4.13. Схема организации рабочего места при сварке на
одноточечной машине: а – сварка узких сеток; б – сварка широких сеток на двух
машинах; 1 – стол; 2 – сварочная машина; 3 – приемный стол; 4 – готовые
каркасы; 5 – рабочее место арматурщика

Рис. 4.14. Схемы гнутья сеток и каркасов: а – посредством
поворотной балки; б – опускным штампом; в,г, – гидроштампом
Изготовление объемных каркасов основано на следующих принципах:
расчленение сложного объемного каркаса на отдельные плоские или объемные
элементы для изготовления их на серийном сварочном оборудовании; максимальное
применение контактной точечной сварки и гибочных машин для гнутья элементов
каркаса; организация поточного производства элементов каркаса и сокращение
транспортных операций применения комплексно-механизированных линий и
конвейеров; сварка объемных каркасов из отдельных деталей на горизонтальных и
вертикальных кондукторах – манипуляторах, оборудованных подвесными сварочными
машинами типа МТПГ-75, МТПП-75 и др. Объемные элементы размером до
3,0×3,0×0,35 м, например объемные каркасы наружных стеновых
панелей, собирают на горизонтальных поворотных установках (рис. 4.15).
Более крупные объемные арматурные изделия, например каркасы двух
модульных наружных стеновых панелей, а так же панелей перекрытия, кровли и
внутренних стен, собирают на вертикальных одно- и двухсторонних установках
(рис. 4.15. б).

Рис. 4.15. Установка для сварки пространственных каркасов: а –
горизонтальная; б – вертикальная; 1 – колонна со стрелой; 2 – сварочная машина
МТПП-76; 3 – станина; 4 – кондуктор поворотный; 5 – тельфер; 6 – опорная
станина; 7 – передвижной кондуктор; 8 – сварные клещи
Общий вид конвейера сборки объемных каркасов дан на рисунке 4.16.
Изготовление объемного каркаса для тюбингов показано на рис. 4.16.1
Изготовление закладных деталей осуществляют из листовой,
полосовой, уголковой и фасонной прокатной стали, отвечающей условиям
свариваемости. Для анкерных стержней применяют арматурную сталь диаметром не
менее 8 мм.
Процесс изготовления закладных деталей состоит в заготовке
элементов – резки, зачистки поверхностей, сверлению отверстий, гнутья стержней
и их электрической сварки. Листовую сталь разрезают ножницами на полосы нужного
размера, которые далее поступают на эксцентриковый.

Рис. 4.16.1. Изготовление объемного каркаса для тюбингов
В конструкциях, где возможна коррозия металла, применяют закладные
детали с антикоррозийным покрытием.
Наиболее целесообразны для этого цинковые покрытия, наносимые
методом металлизации, т.е. распылением расплавленного металла струей сжатого
воздуха. Источником тепла в современных металлизационных аппаратах служит
газовое пламя или электрическая дуга, поэтому различают газо- и
электрометаллизацию.
Металлизация закладных деталей в арматурных деталей в арматурных
цехах осуществляется в обособленном отделении, которое состоит из двух
участков: пескоструйной очистки и собственно металлизации.
Контроль качества арматурных элементов осуществляется на заводах
ЖБИ пооперационно.
Контролем устанавливают: качество арматурной стали, сварки и
антикоррозионного покрытия; точность геометрических размеров отдельных
заготовок (сеток, каркасов, закладных элементов и др.) и арматурных элементов в
целом (пространственных каркасов), а также правильность расположения и точность
установки закладных элементов.

Рис. 4.17. Типовые соединения, способы сварки и схема конструкций
Арматурная сталь, поступающая на предприятие, подлежит приемке
путем сопоставления результатов внешнего осмотра и замеров, данных, приведенных
в сертификатах, и результатов контрольных испытаний с требованиями
Государственных стандартов или технических условий. При изготовлении арматурных
элементов должно быть установлено соответствие используемой арматурной стали
требованиям проекта.
Арматурные сетки и каркасы (Рис. 4.17.1)должны иметь размеры,
соответствующие проекту, или иметь отклонения в размерах не более допускаемых,
которые установлены техническими условиями на данные изделия. Принимать каркасы
и сетки можно поштучно или выборочно (партиями) в зависимости от технической
культуры производства и качества оборудования.

Рис. 4.17.1. Рулонные арматурные сетки
Основными методами контроля сварных соединений являются визуальный
осмотр, испытания на загиб в холодном состоянии и на разрыв. От качества сварки
при изготовлении основных арматурных элементов и закладных деталей в
значительной степени зависит конструктивная прочность всего сооружения.
После металлизации выявляют степень прочности сцепления напыленного металла с
металлом закладной детали арматурного элемента. Напыленный металл должен иметь
матовую поверхность и мелкозернистую структуру.
Условия хранения арматурных элементов до их установки в формы
должны обеспечивать сохранность геометрических размеров, а также целостность
отдельных деталей и соединений.
Армирование
железобетонных балок напрягаемой арматурой
Содержание лекции:
Железобетонные мосты с простыми балками

Схема
     балочного железобетонного моста
Конструктивные
     формы железобетонных пролетных строений
Армирование
     железобетонных балок ненапрягаемой арматурой
Армирование
     железобетонных балок напрягаемой арматурой
Стыки
     монтажных элементов
Примеры
     конструкций пролетных строений

При проектировании балок прежде всего должны быть выбраны тип
расположения арматуры и способ создания предварительного напряжения – натяжение
на упоры или на бетон. Для предварительно напрягаемой арматуры применяют сталь высокой прочности, так как
вследствие потерь предварительного напряжения из–за ползучести и усадки бетона
в арматуре при натяжении необходимо создавать большие напряжения. Кроме того,
использование высокопрочной арматуры резко снижает расход металла.
Пучки из проволок применяют для конструкций с натяжением
арматуры как на упоры, так и на бетон. Проволоки располагают в пучке
концентрически с плотной обмоткой каждого ряда спиралью из тонкой проволоки
(рис. 6.23, а); с оставлением полости в средней части пучка для прохода
раствора при инъектировании или бетонировании пучка (рис. 6.23, б, в);
применяют в виде готовых прядей с параллельными проволоками или витых прядей
(рис. 6.23, г). Для улучшения сцепления арматуры с бетоном пучок можно
разделить на отдельные пряди с обеспечением их взаимного положения фиксаторами,
например, в виде крестов из обрезков арматуры (рис. 6.23, д).

Рис. 6.23
– Расположение проволок в пучках
На концах пучков из параллельных проволок или прядей устраивают
концевые анкеры, служащие для натяжения пучков и для закрепления их концов
после натяжения. Конусный анкер (рис. 6.24, а) состоит из колодки (1) с
коническим отверстием и конусной пробки (2), входящей в это отверстие.
Проволоки пучка проходят через щель между колодкой и пробкой и закрепляются в
домкрате. После натяжения пучка пробку запрессовывают в колодку при помощи
домкрата, зажимая проволоки и обеспечивая их закрепление.

Рис. 6.24
– Конусные анкеры
Конусные анкеры можно
применять в конструкциях с натяжением арматуры на бетон в качестве постоянных
концевых закреплений пучков, а в конструкциях с натяжением арматуры на упоры в
качестве инвентарных закреплений пучков на упорах. Для мощных пучков, состоящих
из прядей, используют конусные анкеры, имеющие в конусных пробках пазы для
каждой пряди (рис. 6.24, б). Такие анкеры закрепляют до 12 семипроволочных
прядей из проволок d = 5 мм.
Надежное закрепление арматуры достигается с применением холодной
высадки на концах проволок, образующей бочкообразную головку, диаметр которой в
1,5 раза превышает диаметр проволоки. Для закрепления проволок достаточно
пропустить их сквозь анкер так, чтобы головки опирались на него (рис. 6.25).
Основная часть такого анкера – пакет из пластин (1), в которых сделаны
полукруглые пазы для проволок (5). Пластины стянуты болтами (2), на наружной
поверхности пакета имеется резьба, на которую навинчивают стальное
кольцо–корпус (4) анкера. Внутреннюю резьбу корпуса в верхней части используют
для закрепления тяжа домкрата. На наружную резьбу корпуса навинчивают гайку
(3), с помощью которой фиксируют усилие натяжения пучка.

Рис. 6.25
– Сборный натяжной анкер для пучка из 48 проволок с высаженными головками
Для конструкций с натяжением арматуры на упоры предусматривают
дополнительное закрепление мощных пучков в бетоне, так как одного сцепления
арматуры с бетоном недостаточно. Для этого применяют промежуточные анкеры, чаще
всего каркасно–стержневые МИИТа.
Каркасно–стержневой анкер закрепляет пучок в бетоне благодаря
расчленению его на отдельные пряди с небольшим числом проволок. При этом
обеспечивается доступ бетона ко всем проволокам, которые трижды перегибаются в
бетоне. Жесткость на перегибах, а также силы трения препятствуют продергиванию
проволок.
В каркасно–стержневом анкере для пучка из 28 проволок d = 5 мм
(рис. 6.26) пучок разделен на четыре пряди по семь проволок враждой Пряди
поддерживают в разведенном положении диафрагмой (3) с пазами (6) и перегибают
на ней в середине анкера, а также на скрутках из мягкой проволоки (1) в начале
и конце анкера. Неизменность положения диафрагмы обеспечивают центральным
стержнем (4). В стержне имеются отверстия (2) для заводки концов проволоки
скруток. Чтобы скрутки не смещались при натяжении пучка, к концам центрального
стержня приварены крестообразные упоры из планок или круглых стержней (5),
которые служат также для сохранения рассредоточенного положения прядей и
препятствуют скручиванию прядей по длине анкера. Планки / имеют размеры
10×15×56. Крест (8) выполнен из арматуры ∅8 (l = 55).

Рис. 6.26
– Каркасно–стержневой анкер
Преднапряженную арматуру можно разместить в бетоне
рассредоточено – отдельными проволоками, прядями или малыми пучками.
Конструкции с таким расположением арматуры называют струнобетонными.
Преимуществом этой арматуры по сравнению с мощными пучками является лучшая
связь с окружающим бетоном, что позволяет отказаться от устройства специальных
промежуточных анкеров. Кроме того, при рассредоточенном расположении арматуры в
бетоне улучшается трещиностойкость конструкции и уменьшается опасность появления
усадочных трещин вдоль арматуры.
Недостаток струнобетонных балок – большая трудоемкость
арматурных работ, в особенности работ по установке и натяжению струн, а также
необходимость в развитии растянутой зоны бетона для размещения большого числа
арматурных элементов с обеспечением прохода между ними бетона при изготовлении
конструкции.
Применение в качестве арматуры высокопрочной проволоки диаметром
до 5 мм. вызвано в основном высокой стоимостью стержней большего диаметра,
обладающих высокой прочностью. Упрочнение углеродистой проволоки достигается
протяжкой ее в холодном состоянии через отверстия небольшого диаметра с
последующей термической обработкой. Высокопрочные стержни большего диаметра
изготовляют только с применением легированных сталей. Использование стержневой
арматуры позволяет уменьшить трудоемкость арматурных работ и поэтому весьма
желательно.
Концевые анкеры стержней для закрепления в упорах выполняют в
виде парных коротышей или шайб из стали Ст. 3, приваренных к стержням. Иногда
применяют закрепление концов стержней на упорах и захват их домкратами при
помощи гаек, навинчиваемых на резьбу, предусматриваемую на самих стержнях.
Такая анкеровка очень удобна, однако нарезка ослабляет сечение стержней, а
высадка их концов на больший диаметр для исключения ослабления требует
кузнечных работ, выполнение которых при большой длине стержней затруднительно.
Стержневую арматуру натягивают специальными домкратами. Можно применить
электронагрев стержней и натяжение за счет сокращения длины стержней при остывании.
Стержневую арматуру можно успешно использовать для устройства предварительно
напряженных хомутов. Вертикальный или наклонный стержень перед установкой в
опалубку покрывают слоем битума с обмоткой бумажной лентой или помещают в
полихлорвиниловую трубку для предохранения от сцепления с бетоном. На одном
конце стержня предусматривают анкер в виде приваренной шайбы или двух
коротышей, а на другом конце устраивают нарезку (рис. 6.27). Натяжение
производят на бетон при помощи небольшого домкрата, который упирают в шайбу,
установленную под гайкой. Натяжение хомута фиксируют навинчиванием гайки.

Рис. 6.27
– Конструкция предварительно напряженного хомута
После выбора типа предварительно напряженной арматуры
проектировщик определяет расположение ее в бетоне балки.
Наиболее просты балки с одиночной прямолинейной арматурой,
размещенной в нижнем поясе (рис. 6.28, a). Такая преднапряженная арматура
выполняет основную задачу: воспринимает растягивающее усилие, возникающее при
действии изгибающего момента, и обеспечивает прочность балки. Кроме того,
воздействуя на сечения балки эксцентричным сжимающим усилием, арматура создает
в сечениях сжимающие предварительные напряжения у нижнего волокна, достаточные
для требуемой трещиностойкости балки.
Однако одиночная преднапряженная арматура не вполне отвечает
требованиям, предъявляемым к мостовым конструкциям, и в большинстве случаев ее
недостаточно, так как появляются растягивающие предварительные напряжения в
верхнем волокне сечения, которые могут привести к образованию трещин в верхнем
поясе балки. Несмотря на закрытие этих трещин при дальнейшем загружении балки
постоянной и временной нагрузками, их все же следует считать нежелательными.

Рис. 6.28
– Схемы армирования преднапряженных балок
Кроме того, при перевозке и установке блоков на опоры, как
правило, приходится опирать или подвешивать балки не за концы, а в точках,
расположенных ближе к середине. В сечениях у этих точек возникают изгибающие
моменты противоположного знака, вызывающие появление в верхнем поясе
дополнительных растягивающих напряжений.
Поэтому наряду с основной преднапряженной арматурой,
расположенной в нижнем поясе, часто оказывается целесообразным поставить и
небольшое количество верхней предварительно напряженной арматуры (рис. 6.28,
б). Эта арматура несколько уменьшает сопротивление сечений балки основным
изгибающим моментам, так как создает сжимающие напряжения в верхнем поясе
балки, которые складываются с напряжениями от полезной нагрузки.
При размещении напрягаемой арматуры из мощных пучков в сечении
балки для обеспечения качественного бетонирования необходимо оставлять между
пучками в свету расстояния не менее 6 см. в горизонтальном и не менее 5 см. в
вертикальном направлении. Защитный слой бетона со стороны растянутой и боковых
поверхностей должен быть минимум 4 см, а со стороны сжатой поверхности при
наличии гидроизоляции – 3 см. Увеличение защитного слоя по сравнению с
ненапрягаемой арматурой объясняется большей опасностью коррозии для пучков,
состоящих из тонких проволок.
При создании преднапряжения в нижнем поясе балки возникают
большие сжимающие напряжения, а в верхних волокнах бетона – растягивающие
напряжения. В сечениях у середины пролета эти напряжения уменьшают изгибающий
момент от собственного веса балки. У опор изгибающий момент невелик, поэтому
целесообразно выключение части основной преднапряженной арматуры из работы в
соответствии с эпюрой изгибающих моментов. Для этого можно освободить концевые
участки пучков рабочей арматуры от сцепления с бетоном обмазкой битумом и
обмоткой бумагой. Анкеры для закрепления концов этой арматуры в бетоне должны
ставиться не у торцов балки, а в местах, где выключаемые пучки становятся
ненужными по расчету (рис. 6.28, а, б).
Улучшение работы балки на поперечную силу может быть обеспечено
приданием основной рабочей арматуре криволинейного или полигонального очертания
(рис. 6.28, в). В этом случае на опорных участках усилие предварительного
напряжения действует наклонно к оси балки, а вертикальная составляющая его
вызывает появление в сечениях балки поперечной силы, направленной
противоположно поперечной силе от внешней нагрузки. Суммарная поперечная сила
становится меньше, что позволяет несколько уменьшить толщину стенки балок у
опор при тех же значениях главных растягивающих напряжений и сократить расход
металла на хомуты.
Кроме того, наклонная арматура позволяет рассредоточенно
разместить анкеры на торце балки. Отвод арматуры в верхнюю зону у опор
уменьшает плечо силы предварительного напряжения и, следовательно, величину
предварительных напряжений на опорных участках, поэтому концевые участки
рабочей арматуры можно не выключать из работы. Применение полигональной
арматуры усложняет и утяжеляет конструкцию упоров, которые должны воспринимать
усилие преднапряжения, передающееся на них с большим эксцентриситетом. В местах
перелома осей полигональной арматуры требуется установка оттяжек, работающих на
восприятие равнодействующей усилий в арматуре до и после перелома. При тонких
стенках возможно зависание бетона на наклонных пучках и образование раковин при
бетонировании балок.
Главные растягивающие напряжения целесообразно погашать силами,
направление которых близко к направлению главных растягивающих напряжений.
Этому требованию удовлетворяют конструкции с предварительно напряженными
хомутами, устанавливаемыми под углом 60–70° к оси балки (рис. 6.28, г).
Применение вертикальных хомутов уменьшает их эффективность, но упрощает
изготовление балок.
Преднапряженные хомуты, обжимая стенку балки в вертикальном
направлении, исключают появление трещин в бетоне от действия эксцентричной
нагрузки на плиту Т–образного блока и позволяют в ряде случаев уменьшить
толщину стенки. Для повышения прочности стенки при действии на плиту
эксцентричной нагрузки хомуты смещают относительно середины стенки, что
увеличивает плечо внутренней пары в сечении стенки.
Значительные местные растягивающие напряжения, возникающие у
торцов балок в результате сосредоточенной передачи усилий предварительного
напряжения основной рабочей арматуры на бетон, могут быть погашены с помощью
поперечного обжатия стенки преднапряженными хомутами, которые обычно ставят
более концентрированно у опор.
Для снижения трудоемкости арматурных работ можно применять
способ непрерывного армирования, основная идея которого состоит в том, что с
помощью специальной машины арматуру по одной–две проволоки с проектным
натяжением наматывают на анкеры, закрепленные на упорах. После бетонирования и
твердения бетона анкеры освобождают и усилие натяжения обжимает бетон. При
непрерывном армировании можно легко получить экономию арматуры, обрывая часть
ее в пролете (рис. 6.28, д). Анкеры могут быть горизонтальными трубчатыми,
внутри которых находятся закрепляемые на упорах балки, или вертикальными,
надеваемыми на консольные выступы в упорах.
Непрерывное армирование позволяет объединить работы по
изготовлению, укладке и натяжению рабочей преднапряженной арматуры в одну
операцию, выполняемую полуавтоматической установкой.
При натяжении арматуры на бетон пучки размещают в каналах по
всей длине или на концах, где их закрепляют. Диаметр канала должен быть
достаточным для свободного натяжения пучков без больших потерь на трение пучка
о стенки канала, а также для прохода цементного раствора при инъектировании
канала после натяжения. Для однорядного пустотелого пучка при инъектировании
через отверстие в анкере с подачей раствора в полость пучка допускается
превышение внутреннего диаметра канала над наружным диаметром пучка на 5 мм. В
других случаях диаметр канала должен быть больше диаметра пучка не менее чем на
15 мм.
В настоящее время, как правило, применяют каналы с бетонными
стенками, устраиваемые при изготовлении конструкции с помощью специальных
каналообразователей, извлекаемых после приобретения бетоном достаточной
прочности. В качестве каналообразователей применяют металлические и
полиэтиленовые трубы, резиновые шланги.
Радиус отгиба пучков в каналах должен быть не менее 4 м. для
исключения смятия бетона стенок канала и дополнительных напряжений в проволоках
пучка в местах перегиба, а также уменьшения сил трения, возникающих здесь при
натяжении пучков и вызывающих большие потери предварительного напряжения в
средней части пучка даже при натяжении его одновременно двумя домкратами с
обоих концов.
Концы арматурных пучков должны иметь отверстия для
инъектирования в канал цементного раствора; возможно также устройство боковых
отверстий с трубками.
При открытом расположении арматуры, например на дне
корытообразного сечения, инъектирование заменяют заполнением каналов или
устройством защитного слоя бетона после натяжения арматуры. Эти операции проще
инъектирования и легче поддаются контролю. Недостатком размещения арматуры в
открытых каналах является отсутствие предварительного напряжения в защитном
слое бетона, укладываемом после натяжения арматуры. При действии на пролетное
строение нагрузок в защитном слое возникают растягивающие напряжения.
В настоящее время балки, изготовляемые целиком, как правило,
делают с натяжением арматуры на упоры. При этом исключаются мелкие трудоемкие
операции по образованию каналов, вводу в них арматурных элементов и инъектированию
цементного раствора, контроль качества которого затруднителен.
Арматура связана с бетоном непосредственно. Натяжение на бетон
для пролетных строений с простыми балками применяют в основном в поперечно
члененных конструкциях.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №19
Тема: Способы
формования бетонных и железобетонных изделий.
По
предмету: МДК 01.02 Технология производства
неметаллических строительных изделий и конструкций
Задание:  Схемы
формования бетонных и железобетонных конструкций.
Цель работы: Научиться читать схемы.
Методы формования бетонных конструкций в зависимости от тиксотропии
бетонной смеси и ее удобоукладываемости

Получение бетонных и
железобетонных изделий и конструкций включает следующие технологические этапы:
- входной контроль качества
всех используемых материалов (минерального вяжущего, заполнителей, добавок,
воды, арматуры и т.д.);
- расчет состава бетонной
смеси согласно ГОСТ 27006 и его лабораторную проверку;
- приготовление заданной бетонной
смеси;
- транспортировку ее к месту
изготовления конструкции; укладку в форму (опалубку) и уплотнение;
- твердение бетона;
- раскрытие формы и извлечение
готового изделия.

По способу изготовления
конструкции подразделяют на:
- сборные;
- монолитные.

Сборные железобетонные
конструкции получают на специализированных заводах (ЖБИ, ЖБК, КСМ), (рис. 13).

Рис. 33. Технология получения сборных
железобетонных (ЖБ] конструкций на заводе

В зависимости от формы и
размеров конструкции могут быть:
- линейными — колонны, ригели,
сваи;
- плоскостными — плиты
покрытия, панели стен, перегородок;
- блочными — для выполнения
фундаментов, стен подвалов;
- пространственными.

Рисунок 13
Технология получения сборных железобетонных (ЖБ)
конструкций на
заводе

При бетонировании монолитных
конструкций: зданий различного назначения, фундаментов, гидротехнических
сооружений, покрытий дорог — бетонную смесь приготавливают в заводских условиях
и транспортируют на строительную площадку, где производятся остальные
технологические операции (рис. 14) — санитарные кабины, элементы для шахт
лифтов, силосов, колодцев (рис. 15).

Рисунок 14 Технология получения монолитных железобетонных
конструкций на строительной площадке

Рисунок 15 Сборные железобетонные конструкции: 1
— колонна;
2 — наружная стеновая панель; 3
— панель
перегородки; 4 — лестничный марш; 5
— плита
перекрытия многопустотная

При сохранении общей
последовательности технологии получения сборного железобетона в зависимости от
номенклатуры выпускаемых изделий применяют различные технологические линии,
учитывающие специфику производимых конструкций.
При выборе той или другой
линии учитывают вид и марку бетона, форму и размеры изделия, сложность выполнения,
вид армирования, массу изделий, насыщенность арматурой и закладными деталями.
Эта информация необходима для максимальной совместимости операций в процессе
производства изделий.

Наиболее широкое
распространение получили следующие способы производства:
- поточно-агрегатный,
- конвейерный и стационарный, который подразделяют на:
                       - стендовый,
                       - кассетный,
                       - блочный.

Поточно-агрегатный способ предусматривает
изготовление изделий в формах, перемещаемых по отдельным технологическим
постам с помощью подъемного крана.
Этот способ предпочтителен при
мелкосерийном производстве конструкций длиной до 12 м, шириной до 3 м и
высотой до 1 м, сложных по технологии выполнения: многослойных стеновых панелей,
плит покрытия.

Конвейерный — обеспечивает высокую
механизацию и производительность труда, так как изделия изготавливают методом
непрерывного формования.
Сама технологическая линия
представляет собой движущуюся металлическую ленту, на которой от одного
технологического поста к другому перемещается форма с бетонной смесью.
Скорость движения ленты
определяется самым длительным процессом — тепловой обработкой и составляет
около 25 м/ч.
Рациональная область
применения этой технологической линии — изготовление простейших плоских изделий
одного вида: панелей перекрытий, покрытий и внутренних перегородок, аэродромных
и дорожных плит (рис. 16).
При стендовом способе изделия формуют в стационарных
неперемещаемых формах, и твердеют они на месте формования. Его целесообразно
использовать для изготовления таких крупноразмерных изделий, как фермы,
преднапряженные длинноразмерные балки.
По кассетной технологии изготовляют плиты перекрытий,
панели внутренних стен и перегородок. Формование и твердение изделий происходит
в вертикальной форме-кассете, которая состоит из ряда отсеков, образованных
стальными вертикальными стенками, снабженными паровыми рубашками для прогрева
бетонных изделий. Основным преимуществом этого метода является резкое
сокращение производственных площадей.

Рисунок 16 Технологические схемы
производства сборных железобетонных конструкций
Следующий способ
предусматривает производство сложных объемных элементов.
При формовании объемных блоков (санитарно-технических кабин,
шахт лифтов) на установке типа «колпак» вначале устанавливают арматурный
каркас, затем закрепляют щиты формы и бетонируют стены и потолок блока.
Прогрев изделий осуществляют на месте с помощью нагрева сердечника.
Для съема готового изделия
сердечник опускают вниз (рис. 17).
При изготовлении
конструкций, условия, эксплуатации которых связаны с действием больших
растягивающих и изгибающих нагрузок, для повышения трещиностойкости бетона
используют преднапряженную арматуру.
В этом случае бетон искусственно
обжимается контактирующей с ним предварительно растянутой арматурой и работает
на растяжение только тогда, когда растягивающие напряжения превосходят по величине
сжимающие.
Различают два основных способа
натяжения арматуры:
- до бетонирования конструкции,
-после бетонирования.

Рисунок 17  Схема формования объемных блоков: а — установка арматуры; б — сборка формы перед
бетонированием; в —
бетонирование стен блока; г — съем готового блока

В первом случае арматуру
предварительно растягивают с помощью домкратов или электротермическим способом
и концы закрепляют в форме.
После укладки, уплотнения
бетонной смеси и набора бетоном определенной прочности концы арматуры обрезают.
Арматура, стремясь вернуться в первоначальное ненапряженное состояние, сжимает
контактирующий с ней бетон.
В конструкциях с натяжением
арматуры после бетонирования арматуру располагают в специальных каналах, образованных
в бетоне трубами-пустото - образователями,  вставляемыми в форму до
бетонирования и извлекаемыми из бетона после достижения им определенной
прочности. Затем производят натяжение арматуры, закрепление ее концов и заливку
каналов цементно-песчаным раствором.
 Освобождение концов арматуры
выполняют после набора раствором определенной прочности. Для преднапряженных
конструкций применяют бетон высоких марок и высокопрочную арматурную сталь в
виде отдельных струн или пучков из высокопрочной проволоки, а также стержней
периодического профиля.
Преднапряженные конструкции
эффективнее обычных, так как более полное использование несущей способности
арматуры и бетона позволяет значительно снизить массу изделий, их
материалоемкость, повысить трещиностойкость и долговечность.
Преднапряженный железобетон можно также получить за счет
применения напрягающего цемента специально подобранного состава. Сжимающие
напряжения в бетоне возникают в результате образования крупнокристаллических
продуктов гидратации цемента, приводящих к значительному расширению цементного
камня. Так как это расширение происходит в ограниченном формой замкнутом
объеме, то бетону передаются сжимающие усилия, что повышает его трещиностойкость
в процессе эксплуатации.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №20
Тема: Тепловая
обработка бетонных и железобетонных изделий
По
предмету: МДК 01.02 Технология производства
неметаллических строительных изделий и конструкций
Задание:  Схемы
тепловой обработки бетонных и железобетонных конструкций.
Цель работы: Научиться читать схемы.
Тепловлажностная
обработка бетона.
Особенности
зимнего бетонирования

При возведении монолитных
конструкций на строительной площадке бетон твердеет в условиях, которые зависят
от времени года и климатических особенностей местности.
На рост прочности бетона
большое влияние оказывают температурно-влажностные условия твердения. Снижение
влажности воздуха вызывает испарение воды с поверхности отформованного
изделия, что приводит к обезвоживанию бетона, прекращению набора прочности в
условиях дефицита воды (рис. 19) и формированию дефектной, водопроницаемой
структуры.
Поэтому бетон необходимо
хранить во влажном состоянии при нормальных условиях (температура 20 ± 2°С,
влажность 95 - 98%) не менее 7 суток после бетонирования, а при более высоких
температурах твердения до достижения 50—70% марочной прочности.
Снижение температуры
твердения, что имеет место при производстве бетонных работ в осенне-весенний
период, вследствие снижения химической активности воды, затормаживает процесс
набора прочности (рис. 20), что в большей степени характерно для
портландцементов с минеральными добавками ( ШПЦ, ППЦ). Установлено, что при
понижении температуры до отрицательной (—5°С) твердение бетона очень замедленно
продолжается за счет незамерзающей воды, содержащейся в мельчайших порах (рис.
20).
Дальнейшее понижение до -10°С
и ниже прекращает процесс гидратации. Последующее нарастание прочности при
оттаивании бетона и набор марочной прочности зависят от происшедших структурных
изменений в бетоне.
Если замораживание произошло
сразу после укладки бетона в конструкцию, то дальнейшее повышение температуры
приводит к оттаиванию бетона и набору им заданной марки.
Если бетон замерз после набора
той «критической» прочности, когда сформировавшаяся структура бетона уже
способна к восприятию без разрушения давления замерзающей воды, то потери
конечной прочности будут малы. Значительный недобор прочности (30-40%) может
иметь место только при условии замораживания бетона на стадии формирования
структуры, когда напряжения, возникающие от давления льда, вследствие
увеличения его объема по отношению к воде на 9% выше, чем прочность контактов
между кристаллическими продуктами гидратации.

Рисунок. 20 Нарастание прочности бетона на портландцементе в
зависимости от температуры твердения

Для набора «критической»
прочности, которая составляет в зависимости от марки бетона 25 - 50%, применяют
комплекс мер:
- использование
высокоэффективных быстротвердеющих портландцементов;
- снижение расхода воды
затворения;
- введение специальных
противоморозных добавок, обеспечивающих гидратацию вяжущего за счет понижения
температуры замерзания воды;
- теплоизоляцию поверхности
свежеуложенного бетона, приготовленного на подогретых заполнителях или с
применением противоморозных добавок (метод термоса);
- тепловую обработку с
использованием энергии пара, нагретого воздуха или электрического тока.

Тепловую обработку применяют и
при нормальных условиях твердения, когда хотят получить заданную прочность
бетона в более короткий срок.
Этот технологический прием
используют при производстве сборного железобетона на заводах.

Наибольшее распространение
получили следующие методы:
- термовлажностная обработка при нормальном и
повышенном давлениях,
- электрообогрев,
- гелиообработка.

Термовлажностную обработку (ТВО) при обычном давлении
проводят с использованием специальных герметичных камер, режим работы которых
предусматривает повышение температуры до 70 — 95 °С в условиях насыщенного
пара.

Весь процесс можно разделить
на четыре основных этапа:
- предварительная выдержка
бетона до начала схватывания;
- медленный подъем
температуры до максимальной заданной;
- выдержка при этой
температуре и последующее медленное охлаждение бетонных изделий.

Время выдержки и скорость
подъема температуры зависят от
- активности применяемого
минерального вяжущего,
- вида добавки,
- жесткости бетонной смеси.
При использовании шлако- и
пуццоланового портландцементов, добавок пластификаторов и смесей с высоким
водосодержанием время выдержки и скорость подъема замедляют.
Применение быстротвердеющего
цемента, добавок ускорителей и жестких смесей позволяет ускорить процесс
схватывания и твердения бетона и, следовательно, уменьшить время выдержки,
повысить скорость подъема температуры. Максимальная температура зависит от
активности портландцемента (рис. 21).

Время
изотермии определяется заданной прочностью бетона после ТВО, которая, как
правило, составляет 50-70% марочной. Большое влияние на качество пропаренного
бетона оказывает перепад температуры и влажности, вызывающий перемещение воды
и пара в бетоне, приводящее к разрыхлению структуры.

Рисунок 21 Кривые роста прочности бетона при пропаривании: а — для портландцемента; б — для шлакопортландцемента

Поэтому ускорение набора
прочности бетоном с использованием ТВО приводит к формированию более дефектной
структуры по сравнению с бетоном, твердевшим в нормальных температурно - влажностных
условиях. Как следствие, это ведет к снижению его водонепроницаемости,
морозостойкости и коррозионной стойкости. В качестве теплоносителя при производстве
сборного железобетона можно также использовать продукты сгорания природного
газа.
Повышение температуры ТВО выше
100 °С еще в большей степени ускоряет процесс твердения бетона. Так как гидратация
минерального вяжущего может протекать только в присутствии воды, то с целью
предупреждения ее вскипания и испарения этот вид термообработки проводят при
повышенном давлении.
Запаривают бетон в специальных
герметичных камерах — автоклавах. Помимо ускорения твердения запаривание
приводит к дополнительному образованию кристаллических соединений, повышающих
прочность бетона до 50-100 МПа.
По автоклавной технологии получают цементные изделия, а также
силикатные кирпичи и бетоны как плотные, так и ячеистой структуры — пористые.
В качестве вяжущего используют
соответственно цемент или тонкомолотую смесь, состоящую из гашеной или
негашеной извести и кремнезема.

Полный цикл автоклавной
обработки состоит из пяти этапов:
- впуск пара и постепенный
нагрев до 100 °С;
- повышение температуры и
давления пара до максимальных значений — соответственно 175-203°С и 0,8-1,6
МПа;
- выдерживание изделий при
заданных температуре и давлении;
- снижение давления до
нормального и температуры до 100 °С;
- остывание изделий до
температуры окружающей среды.

В качестве источника тепла при
производстве сборного железобетона и при зимнем бетонировании монолитных конструкций
используют также энергию электрического тока.
Обогрев бетона может быть
осуществлен или за счет прохождения электрического тока по металлической
форме и арматуре и перехода электрической энергии вследствие высокого
электросопротивления стали в тепловую, или через свежеуложенный бетон
между двумя электродами. В этом случае разогрев бетона происходит в
результате высокого электросопротивления самой бетонной смеси, содержащей
жидкую фазу, насыщенную электролитами.
В летний период сложность
получения качественного бетона с заданными свойствами связана с тем, что,
- во-первых, при перевозке
наблюдается быстрое загустевание бетонной смеси, сопровождаемое потерей ее
подвижности,
- во-вторых, высокая
температура и низкая влажность воздуха вызывают интенсивное испарение воды с
поверхности отформованных изделий.
Поэтому перевоз бетонной смеси
осуществляют в специально оборудованных самосвалах с укрытием бетонной
поверхности пленочными материалами или в бетоновозах. Для удлинения времени
схватывания вводят добавки-замедлители твердения, или часть воды заменяют
льдом. При приготовлении и укладке бетонной смеси на месте процесс твердения
ускоряют, чтобы бетон успел набрать прочность до испарения воды путем введения
добавок-ускорителей твердения или применения быстротвердеющего портландцемента.
Поверхность бетона после схватывания покрывают слоем мокрого песка или опилок с
последующей защитой их воздухо- и влагонепроницаемым пленочным материалом до
набора бетоном 50—70% марочной прочности.
В практике строительства все
шире используют гелиотер-мообработку железобетонных изделий, где в качестве
теплоносителя используют солнечную энергию. Для этого применяют или
гелиоформы, фокусирующие энергию солнца, или специальные пленочные покрытия
черного цвета. Интенсифицировать этот процесс можно за счет комплексного
использования термообработки в сочетании с быстротвердеющим цементом,
добавками-ускорителями твердения.

1.9
Добавки для бетонов

Химические добавки вводят с
целью целенаправленного изменения свойств бетонной смеси и бетона. Они могут
быть органическими и неорганическими.

По эффекту
действия добавки
классифицируют на:
- регулирующие процесс
гидратации цемента (ускорители и замедлители твердения);
- улучшающие пластичные
свойства цементных смесей (пластификаторы и суперпластификаторы);
- вовлекающие воздух при
перемешивании бетонных смесей и придающие цементному камню водоотталкивающие
свойства (воздухововлекающие и гидрофобные);
- создающие ячеистую структуру
в бетоне (пено- и газообразующие); повышающие плотность цементного камня
(уплотняющие);
- препятствующие разрушению
арматуры в бетоне (ингибиторы коррозии стали);
- защищающие бетон от разрушения
микроорганизмами (биоцидные);
-  обеспечивающие твердение
цемента при отрицательной температуре без обогрева — противоморозные (табл. 1).

К ускорителям твердения относятся добавки, повышающие
растворимость цемента, такие как:
- хлорид и нитрат кальция,
- сульфат натрия в количестве
до 2% от массы цемента,
- кристаллические
добавки-затравки (гипс), создающие условия для более быстрой кристаллизации и
твердения цементного теста.

Эти добавки применяют как при
бетонировании на строительной площадке в условиях низких положительных температур,
так и при получении сборных железобетонных конструкций на заводе, экономя
энергозатраты на их производство.
Изготовление бетонной смеси на
заводе и транспортировка к месту укладки, особенно в летний период, часто
сопровождаются потерей пластичности вследствие ускорения взаимодействия
цемента с водой.
В этих условиях в бетонную
смесь вводят замедлители
твердения, которые
представляют собой или органические поверхностно-активные вещества, образующие
адсорбционный слой на поверхности цементных зерен, замедляющий на определенный
период взаимодействие цемента с водой (СДБ), или вещества, эффект которых
связан с кристаллизацией малорастворимых соединений, экранирующих поверхность
цемента (сахара, соли некоторых органических кислот).
При последующем перемешивании
защитный слой нарушается, и бетонная смесь приобретает свойства твердеть и
набирать прочность в обычном режиме.

Таблица 3 Классификация химических
добавок

Вид добавки

Назначение

Ускорители твердения (NaCl, Na,S04)

Ускорение набора прочности при естественном твердении
  и ТВО

Замедлители твердения (СДБ)

Замедление твердения при длительной перевозке
  бетонной смеси и » / воздуха

Гидрофильные — пластификаторы и
  суперпластификаторы (СП) - СДБ, С-3

Повышение подвижности бетонной смеси; при <
  расхода воды и сохранении заданной подвижности » R, F, W бетона

Гидрофобные (асидол, мылонафт)

Повышение водостойкости и водонепроницаемости бетона
  за счет придания водоотталкивающих свойств

Воздухововлекающие (СНВ)

Повышение морозостойкости бетона за счет > объема
  замкнутых пор

Пено- и газообразующие (мыльный корень, А1-пудра)

Снижение средней плотности бетона за счет создания
  ячеистой, пористой структуры

Ингибиторы коррозии стальной арматуры (NaN02, K2Cr207)

Повышение стойкости арматуры при эксплуатации ЖБ
  конструкций в условиях действия кислотосодержащих и хлорсодержащих сред

Уплотняющие (FeCl3, A12(S04)3

Повышение плотности и водонепроницаемости бетона за
  счет заполнения пор нерастворимыми продуктами реакции цемент + добавка

Противоморозные (СаСЬ, NaCl, K2C03, NaN02, ННК, ННХК)

Обеспечение твердения бетона при —t °С воздуха за счет понижения г замерзания воды затворения и
  > растворимости минерального вяжущего

Добавки пластификаторы (ССБ, СДБ) вводят в бетонную
смесь в количестве 0,1 - 0,3% от массы цемента. Основной эффект этих
поверхностно-активных веществ, связан с улучшением смачивания водой поверхности
цементных зерен и облегчением скольжения их относительно друг друга.
В последнее десятилетие все
большее распространение получают добавки суперпластификаторы, представляющие собой
высокоэффективные органические поверхностно - активные вещества.
Введение их в количестве 0,3 —
1% от массы цемента в пересчете на сухое вещество (так как часто это водные
растворы) позволяет без увеличения расхода воды получить высокоподвижные,
литые бетонные смеси, что делает возможным частично или полностью отказаться от
вибрации при формовке изделий и обеспечивает ее транспортировку по
трубопроводам пневматическим способом или с использованием бетононасосов.
При сохранении заданной
пластичности за счет значительного сокращения расхода воды до 20% возможно
снижение продолжительности термовлажностной обработки, повышение плотности,
прочности, водонепроницаемости и морозостойкости бетона.
Как показала многолетняя
практика их использования, добавки этого класса несколько снижают темп роста
прочности бетона в начальные сроки естественного твердения, в связи с этим их
часто используют в комплексе с ускорителями твердения.
Введение органических гидрофобных добавок в количестве 0,01 — 0,03% от
массы цемента не только снижает смачиваемость водой стенок пор, капилляров
цементного камня, но и поверхность бетонных изделий.
При перемешивании бетонной
смеси добавки вызывают повышенное воздухововлечение, что обеспечивает
преобладание в бетоне замкнутых, недоступных проникновению воды пор,
заполненных воздухом, которые значительно повышают морозостойкость бетона.
С целью придания бетону
ячеистой структуры, характеризующейся равномерно распределенными замкнутыми
порами по всему объему примерно одного размера, заполненными газом или
воздухом, вводят газо - и пенообразующие
добавки. Наиболее
часто применяемой является алюминиевая пудра, реакция которой с продуктом
гидратации трехкальциевого силиката —  гидрооксидом кальция или самим вяжущим —
известью, приводит к образованию газообразного водорода.
Органические соединения,
обладающие способностью образовывать устойчивую пену (мыла, гидролизованная
кровь животных), применяют при получении пенобетона.
Условия эксплуатации таких
конструкций, как железобетонные трубы, емкости для хранения жидких продуктов,
требуют, чтобы бетон обладал высокой плотностью.
Для увеличения плотности
вводят специальные уплотняющие добавки в количестве 1 - 3% от массы
цемента: хлорид железа, сульфат алюминия.
Продукты взаимодействия
добавки с гидратными новообразованиями цементного камня, обладая низкой растворимостью,
заполняют (кольматируют) поры бетона, повышая его плотность.
При введении хлорсодержащих
добавок (ускорителей, уплотняющих, противоморозных), вследствие высокой активности
содержащихся в них ионов хлора по отношению к стальной арматуре, возникает
опасность ее коррозии. Аналогичные опасения имеют место и при эксплуатации
железобетонных конструкций в условиях действия жидких и газообразных
соединений хлора. Чтобы исключить разрушение арматуры, приводящее впоследствии
к потере несущей способности всей конструкции, в бетонную смесь вводят
самостоятельно или в комплексе с используемыми хлорсодержащими добавками такие
ингибиторы
коррозии, как
нитриты, хроматы и бораты.
В последние годы все больше
внимания уделяют биоповреждениям в строительстве. В частности, долговременные
исследования эксплуатации зданий и сооружений показали, что микроорганизмы
разрушают не только древесину и полимеры, но и такие неорганические материалы,
как металлы и бетон. Этот вид коррозии характерен для сельскохозяйственных
сооружений, предприятий пищевой и деревообрабатывающей промышленности,
банно-прачечных комбинатов и т.д. С целью исключения развития микроорганизмов
на поверхности бетонной конструкции и разрушения их продуктами жизнедеятельности
в бетонную смесь вводят биоцидные добавки, представляющие собой
соединения меди.
Определенный обширный класс
составляют противоморозные
добавки. Механизм
их действия заключается в способности некоторых солей понижать температуру
замерзания воды, причем тем в большей степени, чем выше концентрация раствора.
Таким свойством обладают органические и неорганические соединения. Так как в
случае перехода воды в лед всякие химические взаимодействия прекращаются, то
введение таких добавок в бетон, обеспечивая сохранность воды (раствора) в
жидком состоянии, создает нормальные условия для прохождения реакций гидратации
цемента при отрицательной температуре.
В качестве противоморозных
добавок используют как однокомпонентные:
- хлорид натрия и кальция,
- карбонат калия (поташ),
- нитрит натрия,
- мочевину,
так и комплексные:
- нитрит - нитрат Са (ННК),
- нитрит – нитрат - хлорид Са
(ННХК).

Контрольные
вопросы
§   Классификация бетонов
§   Основные требования к заполнителям для тяжелого бетона
§   Что такое тиксотропия бетонной смеси?
§   Что такое подвижность бетонной смеси, как она
определяется?
§   Что такое жесткость бетонной смеси, как она
определяется?
§   Условия твердения бетона
§   Структура бетона, влияние на нее уплотнения и условий
твердения, виды добавок
§   Тепловлажностная обработка бетона: виды, режимы
§   Что такое марка и класс бетона по прочности?
§   Методы формования в зависимости от тиксотропии бетона
§   Виброобработка бетонной смеси
§   Невибрационные методы уплотнения бетонной смеси
§   Способы зимнего бетонирования, виды противоморозных
добавок
§   Разновидности тяжелого бетона и их применение
§   Маркировка бетонных смесей

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №21
Тема: Заводская
технология производства строительных изделий и конструкций.
Задание:  Составление
технологических схем производства неметаллических изделий и конструкций.
Цель работы: Научиться читать схемы.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №22
Тема: Технология
слоистых изделий с использованием асбестоцементных, металлических, полимерных
материалов
Задание:  Составление
технологических схем производства слоистых изделий с использованием
асбестоцементных, металлических и полимерных материалов.
Цель работы: Изучить технологию слоистых изделий с использованием асбестоцементных,
металлических, полимерных материалов.
Технология слоистых изделий с использованием
асбестоцементных материалов

 Технология
слоистых изделий с использованием асбестоцементных материалов

В строительстве широко применяются многослойные конструкции,
которые при рациональном сочетании материалов с различными свойствами
становятся способными сопротивляться многообразным внешним воздействиям и
позволяют сократить расходы в период эксплуатации.
Многослойные изделия применяются в основном в виде ограждающих
конструкций, декоративно-отделочных материалов и в качестве плит для дорог и
покрытий полов.
В соответствии с современной концепцией ресурсосбережения при
строительстве и эксплуатации зданий и сооружений совершенствование ограждающих
конструкций идет в направлении повышения уровня теплозащиты, долговечности и
технологичности изготовления.
Проблема повышения теплоизолирующей способности ограждающих
конструкций стоит наиболее остро. В определенной мере ее можно решить за счет
применения многослойных ограждающих конструкций, имеющих слои из эффективных
теплоизоляционных материалов. В качестве теплоизоляционного слоя нашли
применение минераловатные плиты, в том числе на основе базальтовых пород,
ячеистые бетоны, жесткие пенопласты.
Слоистые ограждающие панели изготовляют путем формования различных
слоев в одном технологическом цикле. Таким способом изготовляют трехслойные
панели для гражданских и промышленных зданий. На рис. 9.1 представлена
технологическая схема изготовления панелей наружных стен на Московском ДСК №2.
Трехслойные панели формуют на конвейере 10 постами, расположенными
в две линии; на каждой из них установлено по 5 двуосных тележек, перемещаемых с
поста на пост посредством цепного толкателя, а с джругой линии на другую – с
помощью траверсного пути.
На посту № 1 разбирают форму, очищают извлеченное изделие и
направляют его на стенд мойки. На посту №2 форму очищают от остатков бетона и
смазывают ее с помощью пистолета-распылителя. На посту №3 собирают форму,
раскладывают в ней керамические коврики, устанавливают коробки окон и дверей и
после заливки нижнего слоя раствора укладывают арматуру. На посту №4 укладывают
легкий бетон на пористых заполнителях и уплотняют. На посту №5 устанавливают
арматуру торцов и ребер, подъемные петли и закладные детали.
Затем форму с помощью траверсной тележки передают на вторую
конвейерную линию, где на посту №6 растилают плиты утеплителя, на постах №7 и 8
укладывают арматуру и бетонируют верхний слой плиты. На посту №9 этот слой
уплотняют виброрейкой и заглаживают поверхность плиты с помощью затирочной машины.
На посту №10 форму и тележку очищают от наплывов бетона и устанавливают форму с
изделием краном в ямную камеру, а тележку направляют на пост № 1.

Рис. 9.1 Технологическая схема изготовления панелей наружных стен
на Московском ДСК № 2: 1 – склад арматурной стали; 2 – арматурный цех; 3- склад
столярных изделий; 4 – отделение для подготовки шпаклевки, краски и др.; 5 –
отделение для подготовки фибролитовых плит; 6 – приготовление бетонной смеси
для фактурного слоя; 7 – посты для формования панелей наружных стен; 8 –
траверсный путь; 9 – промежуточный склад готовой арматуры; 10 – краны; 11 –
ямные пропарочные камеры; 12 – конвейер для отделки панелей наружных стен; 13 –
склад дозреваний панелей; 14 – тележка для вывозки готовых изделий; 15 – склад
готовой продукции
В камере после выдержки в течение 3 ч поднимают температуру до 85
– 90 °С и изделие прогревают в течение 8 ч, после чего пар отключают и оставляют
панель в форме еще на 1 ч. Затем форму с изделием на посту № 1 устанавливают на
тележку. После промывки панели подают к отделочным стендам.
Теплоизоляционные материалы из минеральной ваты, изготовленной из
волокнистых компонентов базальтовых пород, имеющих низкую теплопроводность,
высокую гидрофобность, негорючесть, способность длительно сохранять форму и
свойства, широко применяют для изготовления многослойных стен, перегородок,
покрытий.
Ниже приводятся примеры использования таких материалов в строительстве.
На рис. 9.2 показаны стеновые материалы с так называемым вентилируемым фасадом.
Они представляют конструкцию, в которой к несущей части стены прикреплены
гидрофобизированные минераловатные плиты. Плиты от атмосферных воздействий
защищаются облицовочными панелями, плитами или плитками, которые навешиваются с
помощью крепежных деталей к несущей части фасада. Между облицовкой и плитами
утеплителя образуется небольшая воздушная прослойка, благодаря которой
утеплитель находится в сухом состоянии.

Рис. 9.2. Фрагмент отделки фасада: 1 – существующий фасад; 2 –
кронштейн, Z – профиль; 3 – утеплитель; 4 – резиновая лента; 5 – декоративный
фасад
При утеплении с наружной стороны стена становится более
теплоустойчивой. За счет расположения теплоизоляции снаружи ограждения стена
аккумулирует тепло: утеплитель задерживает его в ограждении, изолируя от
холодного наружного воздуха и повышая температуру в толще стены.
При утеплении с наружной стороны стены не нарушается естественная
диффузия водяных паров через стену, не происходит скопление влаги в толще
утеплителя. Это положительно сказывается на теплозащитных качествах ограждения
в целом. Утепление стен с наружной стороны возможно производить не только в
процессе строительства нового здания, но и для повышения теплозащитных
характеристик существующих стен при реконструкции и ремонте существующего
сооружения.
На рис. 9.3 и 9.4 показаны слоистые конструкции стен из
керамзито-бетонных и блоков из ячеистого бетона.
В зависимости от толщины слоя теплоизоляции (50 – 200 мм )
сопротивление теплопередаче таких стен составляет от 1.98 до 6.34 (м2 °С)/Вт.
Перегородки также эффективно выполнять из слоистых материалов, так
как к ним предъявляются требования не только к качеству поверхности и
прочности, но и по звукоизоляции. Звукоизолирующая способность перегородок
характеризуется индексом звукоизоляции воздушного шума Rw. Чем выше его
значение, тем лучше перегородка ослабляет проходящий через нее звук.

Рис. 9.3. 1 – внутренняя штукатурка; 2 – стенка из
керамзитобетонных блоков толщиной 250 мм; 3 – утеплитель; 4 – стенка из
керамзитобетонных блоков толщиной 100 мм; 5 – наружная отделка

Рис. 9.4.1 – внутренняя штукатурка; 2 – стенка из
ке-рамзитобетонных блоков толщиной 300 мм; 3 – утеплитель; 4 – стенка из
пенобетонных блоков толщиной 140 мм; 5 – наружная отделка
На рис. 9.5 показана конструкция перегородки. Каркас перегородки
устанавливают по направляющим, прикрепленным к полу и потолку дюбелями, стойки
каркаса располагают с шагом соответствующим утеплителю. В пространство между
стойками устанавливают плиты. Обшивка из гипсо-картонных листов, фанеры и др.
материалов крепится к деревянным брускам или металлическим рейкам.
Слоистые конструкции используются также в перекрытиях и кровлях.
На рис. 9.6 показана слоистая конструкция перекрытия, в которой несущей частью
над вентилируемым подпольем является железобетонная плита.
В зависимости от толщины слоя теплоизоляции (12.5 – 30 мм )
сопротивление теплопередачи перекрытия при покрытии пола линолеумом или
паркетными досками составляет 2.97 – 6.9 (м2 С)/Вт.
На рис. 9.7 представлена слоистая конструкция кровли с приклейкой
слоев теплоизоляции и гидроизоляции. Слоистые конструкции кровель могут
изготовляться из железобетонных ребристых плит, железобетонных пустотных плит с
одним или двумя слоями утеплителя.
Изготовление многослойных стеновых панелей из готовых листовых
элементов, выполненных из металлических или асбестоцементных листов
производится путем сборки совместно с теплоизоляционным материалом.

Рис. 9.5. Конструкция перегородки: 1 – плита перекрытия; 2 –
цементная стяжка по перекрытию; 3 – металлическая направляющая; 4 –
металлические стойки с шагом 600 мм; 5 – утеплитель; б – гипсокартонные листы;
7 – плинтус; 8 – герметик или гипсополимерцементный состав с прокладкой из рубероида

Рис. 9.6. Слоистая конструкция бетонного покрытия: 1 – покрытие
пола из досок или паркетных щитов; 2 – пароизоляция; 3 – лага; 4 –
теплоизоляционные плиты; 5 – плита перекрытия; 6 – вентиляционный продух;
теплоизоляционные плиты

Рис. 9.7. Слоистая конструкция кровли: 1 – несущая железобетонная
плита покрытия; 2 – приклейка горячим битумом, выполняющая роль пароизоляции; 3
– плиты теплоизоляционные; 4 – гидроизоляционный ковер из приклеиваемых
мате-риалов
Наиболее прогрессивный способ изготовления многослойных
ограждающих конструкций основан на заливке и вспенивании исходных жидких
компонентов пенопласта непосредственно в полости утепляемых конструкций. При
такой технологии формования теплоизоляционного слоя появляется возможность
создания эффективных ограждающих конструкций различной конфигурации, повысить
технологичность и снизить трудоемкость их изготовления, использовать
высокопроизводительное оборудование.
Нашли применение слоистые защитно-декоративные и дорожные изделия
на основе полимерных минеральных вяжущих. Эти мелкоштучные изделия состоят из
бетонного основания и полимерного защитно-декоративного слоя. В качестве
полимерного вяжущего используют полиэфирные смолы, отличающиеся повышенной
износостойкостью, ударопрочностью, беспыльностью, безыскренностью, химической
стойкостью, легкостью технологической переработки и возможностью получения
покрытий требуемого цвета и гранитоподобной текстуры. Лучшими показателями по
декоративным характеристикам, удобоукладываемости и адгезионной прочности обладают
полимеррастворы с коэффициентом насыщения наполнителем 2-3 и содержанием
пылевидных фракций не более 5% по массе. Количество наполнителя фракции 0.14 –
0.315 мм должно составлять 4-14%.
В качестве оснований для слоистых изделий с защитно-декоративными
полимеррастворными покрытиями, в зависимости от принятой технологии, могут быть
использованы бетонные смеси, а также готовые изделия (подложки) из различных
видов бетона. Исходя из требования о том, что модуль упругости подложки не
должен более чем в 2-3 раза превышать модуль упругости полимеррастворного
покрытия, материал подложки может быть принят из цементно-песчаного бетона,
асбестоцемента или гипсобетона.
Промышленностью выпускаются плиты «Гранитин» размером
430×330×30 мм при толщине защитно-декоративного слоя 3-5 мм.
Технология включает в себя узел приготовления фракционированного гранитного
наполнителя крупностью до 3 мм, включающий мойку щебня, сушку, измельчение его
на шаровой мельнице и отделение требуемых фракций с помощью воздушного
сепаратора и циклона; дозировочно-смесительный узел для приготовления
полимеррастворной смеси; узел приготовления цемент-но-песчаной смеси; камеры
для тепловой обработки изделий; станок для чистки и смазки формовочных
поддонов; контейнеры, грузоподъемно-транс-портное оборудование; вакуумная и
вентиляционная системы. Ритм изготовления на установке составляет 5 мин.
Производство плит «Гранитекс» производится в неразъемных гибких
формах на технологической линии, включающей дозировочно-смесительный
автоматизированный узел, состоящий из расходных емкостей, группового
жидкостного дозатора смолы, инициатора и ускорителя полимеризации, дозатора
наполнителей, смесителя и пульта управления. Дозировочно-смесительный узел
работает в следующей последовательности: три жидких компонента ( полиэфирная
смола ПН-1, отвердитель – перекись метилэтил-кетона, ускоритель полимеризации –
стирольный раствор нафтената кобальта) из расходных емкостей одновременно
забираются дозаторами (мерными цилиндрами) и подаются в смеситель, куда
одновременно с жидкими компонентами с помощью объемного дозатора поступает
наполнитель. Изделия с размерами 300×300×30 мм, имитирующие красный
и серый гранит, имеют следующие характеристики: истираемость – 0.2 – 0.4 г/см2,
ударная вязкость не менее 460 Дж/см3, водопоглощение полимерного слоя не более
0.5%, морозостойкость не менее 800 циклов.
Разновидностью слоистых изделий являются изделия, в которых
имеется модифицированный поверхностный слой. На примере бетонных и
железобетонных конструкций установлено, что стойкость против агрессивного
воздействия окружающей среды резко возрастает при небольшой глубине пропитки.
Для поверхностной пропитки изделий можно применять материалы с высокой
вязкостью. Например, продукты нефтепереработки, серу, олигомеры, композиции на
основе полиэфирных, эпоксидных и других смол, а также растительные технические
масла. Однако, наиболее долговечные поверхностные пропитанные слои получаются
при применении пропиточных материалов на основе низковязких мономеров типа
метилметакри-лат, стирол и т. п.
Технология изготовления изделий с модифицированным поверхностным
слоем включает сушку, вакуумирование, пропитку и полимеризацию мономера в
бетоне. От времени пропитки зависит глубина пропиточного слоя, от принятого
способа полимеризации (радиационного или каталитического) зависит применять или
нет катализатор полимеризации.
Частично пропитанные бетоны представляют собой слоистые материалы,
состоящие из пропитанного слоя, основного бетона и контактной зоны между ними,
в которой постепенно изменяется пористость за счет изменения количества
пропиточной композиции в порах бетона. Монолитность таких материалов зависит от
совместной работы слоев. В железобетонных конструкциях пропитку осуществляют на
глубину защитного слоя бетона, чтобы обеспечить сцепление модифицированного
слоя с рабочей арматурой.
Пропитка резко повышает долговечность и коррозионную стойкость
изделий, изготовленных из сборного и монолитного железобетона, в том числе и из
легкого. Например, морозостойкость повышается до 2000 циклов попеременного
замораживания и оттаивания.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №23
Тема: Качества
готовой продукции
Задание:  Составление документации приемочного
контроля.
Контроль
показателей качества железобетонных изделий.
Цель работы: Ознакомление с составлением документации приемочного контроля.
В чем заключается сущность
приемочного контроля? Рассмотрим для начала особенности терминологии в рамках
сферы, о которой идет речь. Контроль приемочный — это проверка соответствия
готовой продукции установленным требованиям на предприятии, выпустившем ее,
непосредственно перед инициированием процедуры доставки соответствующих товаров
потребителю. В рамках данного контроля могут выявляться различные недоработки
на тех или иных стадиях производственного процесса, в частности, не выявленные
в ходе операционного контроля. Конкретные задачи процедуры, о которой идет
речь, предопределяются сферой хозяйственных правоотношений, а также
особенностями законодательства, в юрисдикции которого она находится. Так,
например, в строительстве приемочный контроль качества предполагает выявление
соответствия установленного перечня показателей строительных объектов различным
государственным стандартам, а также утвержденному проекту. Для сферы
строительства характерен определенно высокий уровень интеграции различных видов
проверок. Так, рассматриваемый тип процедур во многих случаях при возведении
зданий будет дополнять операционный контроль в части формирования перечня
сведений, необходимых для адекватной оценки соответствия построенного здания
государственным стандартам и критериям, отраженным в утвержденном проекте.
Практически любая отрасль характеризуется особенностями в части организации
приемочного контроля. Далее в статье мы изучим их на отдельных примерах. Какими
бывают разновидности контроля? Но пока что изучим то, какими разновидностями
может быть представлен производственный контроль. Так, распространена его
классификация, подразумевающая 2 основные разновидности — сплошной и
выборочный. Контроль первого типа предполагает осуществление проверки каждого
объекта, например, единицы выпущенной фирмой продукции. Процедура второго типа
предполагает выставление оценки качества целой партии произведенного товара
исходя из результатов проверки только части продукции — в рамках выборки.
Разновидность выборочного — статистический контроль. Он предполагает
задействование специальных методов, позволяющих обеспечить высокую степень
достоверности результатов проверки. Собственно контроль приемочный многие
исследователи классифицируют: - на проводимый по количественным признакам; -
реализуемый по качественным критериям. Обе процедуры могут относиться к
выборочному типу. Таким образом, проведение приемочного контроля предполагает
во многих случаях задействование статистических методов.
Контроль качества железобетонных изделий
При изготовлении бетонных и
железобетонных изделий на полигонах осуществляется контроль их качества в
соответствии с требованиями действующих стандартов и технических условий.
Предназначенные к приемке изделия
делят на партии. Размер партии установлен стандартами или техническими
условиями на данный вид продукции.
От каждой партии для испытания
отбирают от 2 до 5 изделий. Контроль качества готовых железобетонных изделий
включает в себя контроль за внешним видом, формой и размерами изделия, а также
за толщиной защитного слоя, прочностью, жесткостью и трещиностойкостью.
Качество исходных материалов,
приготовления бетонной смеси и ее укладки, температуру наружного воздуха и
режим тепловой обработки контролируют так же, как при укладке монолитного
бетона.
Контроль качества
бетона осуществляют путем изготовления и испытания контрольных
кубов, а также непосредственно в изделиях. Основной метод контроля прочности
бетона — испытание контрольных образцов на сжатие. Готовят серию контрольных
образцов (кубов) для каждой марки укладываемого за смену бетона, твердеющего в
одинаковых условиях. Если бетон твердеет в естественных условиях, то в серии
должно быть два-три образца. При тепловой обработке бетона число образцов в
серии должно быть не менее девяти.
Первые испытания (три образца)
проводят через 3—4 ч по окончании тепловой обработки. При отклонении
результатов испытаний образцов от заданной прочности более чем на 20% следует
немедленно выявить и устранить причины отклонений.
Второе испытание контрольных
образцов (три образца) проводят перед отпуском изделий потребителю и третье —
после 28-дневного нормального хранения, следующего за их пропариванием.
Отобранные от партии изделия
испытывают на прочность, жесткость и трешиностойкость в соответствии с ГОСТ: не
менее двух изделий перед началом их массового изготовления и в дальнейшем при
изменении конструкции изделия или технологии его изготовления, а также в случае
замены материалов; кроме того, 1 % изделий от каждой партии, но не менее двух
штук, если размер партии составляет менее 200 шт.
При хорошо отработанной
технологии изготовления допускается отобрать для испытания следующий
процент р изделий:
при числе изделий N менее 100, изготовляемых на полигоне в сутки,
p=1-(N/125)
при числе изделий,
изготовляемых на полигоне в сутки, более 100, — 0,2% от партии.
Прочность, жесткость и
трещиностойкость изделий разрешается не определять, если технологический
процесс их изготовления отработан, изделия изготовляются в полном соответствии
с ГОСТ, техническими условиями и рабочими чертежами и если прочность бетона
проверяют неразрушающими методами непосредственно в изделиях, а арматуру
контролируют в соответствии с ГОСТ.
Из неразрушающих испытаний
качества бетона наиболее широко распространены ультразвуковой импульсный и
склерометрические методы, обеспечивающие в 95% случаев определение прочности
бетона с максимальными отклонениями от действительной прочности до ±15%.
К склерометрическим испытаниям
прочности бетона относят испытания методом упругого отскока и испытание методом
пластических деформаций. Для склерометрических испытаний используют молотки
(склерометры) и маятниковые приборы различных систем.
Испытание методом упругого отскока проводится
при помощи склерометра. Ударник 1 склерометра приставляют перпендикулярно к
поверхности испытываемого бетона. Путем постепенного нажатия на ударник взводят
пружину 3 бойка 2, затем она автоматически освобождается и боек ударяет по
бетону. После удара боек отскакивает. Величину отскока показывает специальный
указатель 4 на шкале 5. По средней величине пяти результатов испытаний
определяют с помощью тарировочного графика прочность бетона на данном участке
испытания.
Тарировочный график выражает
зависимость между прочностью бетона и величиной отскока бойка. Тарировочную
кривую строят для каждой марки и состава бетона, примененного в изделии,
заранее по результатам испытания склерометром и на прессе нескольких серий
бетонных образцов.
Испытание методом пластических
деформаций заключается в том, что о прочности бетона судят по величине
пластических деформаций (отпечатков), полученных от вдавливания в поверхность
бетона стальных шариков, дисков или штампов. Для испытания методом пластических
деформаций используют приборы трех типов:
1. Ударные молотки с эталонным
стержнем — эталонные молотки. После удара сравнивают величину отпечатка на
бетоне с величиной отпечатка на эталонном стержне 6; по их отношению судят о
прочности бетона.
2. Ударные молотки с заданной массой и энергией удара — шариковые
молотки и маятниковые приборы. Маятниковые приборы ударного типа состоят из
молотковых головок определенного веса, снабженных шариком (или диском), который
падает под действием силы тяжести на испытываемую поверхность с определенной
высоты. При этом о прочности бетона судят по величине отпечатка на поверхности
бетона.
3. Гидравлические штампы. При этом о прочности бетона судят по
величине вмятины на его поверхности. Вдавливание штампа осуществляют плавно с
помощью гидравлического домкрата 8.
Проверке неразрушающими испытаниями подлежит следующее количество
изделий от изготовленных в одну смену в зависимости от объема бетона.

Объем бетона в одном изделии, м3

1,5 и более

1—1,5

0,5—1

0,1—0,5

Количество изделий, %

100

Не менее 75

Не менее 50

Не менее 25

Снижение прочности бетона по сравнению с проектной ни в одном
изделии не должно превышать 10%.
Если в условиях полигона
невозможно проверить прочность в изделиях неразрушающими методами, то число
серий контрольных кубов увеличивают: при объеме бетона в одном изделии 2 м3 и более
изготовляют одну серию от каждого изделия; при объеме бетона в одном изделии
менее 2 м3 — одну
серию от группы изделий общим объемом не более 10 м3.
Для контроля толщины защитного слоя в готовых изделиях можно
пользоваться магнитным прибором. Его прижимают к нижней поверхности изделия и
передвигают по ней. Действие прибора основано на измерении магнитного поля двух
магнитов, помещенных в приборе. При приближении металлического стержня стрелка
прибора указывает по шкале расстояние от основания прибора до металлического
стержня.
Иногда для этих же целей применяют просвечивание гамма-лучами. При
этом методе расположение арматуры и величина защитного слоя видны на
проявленной пленке.
Проектные размеры должны быть выдержаны в готовых изделиях с определенной
точностью. Предельные допускаемые отклонения от проектных размеров изделий
приведены ниже:

Изделия

Допускаемые отклонения, мм (не более)

по длине

по ширине сечения

по толщине или высоте сечения

панели, настилы и плиты перекрытий всех видов при длине, м

   до 6 (включительно)

±8

±5

±5

   более 6

±10

±5

±5

Плиты и панели покрытий при длине, м

   до 6 (включительно)

от +8 до -4

±5

±5

   более 6

от +10 до -5

±5

±5

Фундаментные

   блоки

±15

±15

±10

   балки

±10

±5

±5

Колонны высотой, м:

   до 9 (включительно)

±7

±5

±5

более 9

±10

±5

±5

Балки подкрановые, балки и фермы покрытий с длиной пролета, м:

   до 18 (включительно)

±10

±5

±5

   более 18

±20

±5

±5

Ригели и прогоны длиной, м:

   до 6 (включительно)

от +8 до -4

±5

±5

   более 6

от +10 до -5

±5

±5

Лестничные:

   марши

±5

±5

±5

   площадки

от +8 до -5

±5

от +5 до -3

Прочие изделия, применяемые в конструкциях зданий

±10

±10

±5

Геометрические размеры изделий проверяют выборочно в количестве 5%
от партии, но не менее 5 штук от каждой партии. Вес контролируют пружинным
динамометром, подвешенным к крюку крана.
Если железобетонные изделия имеют дефекты, не превосходящие
допускаемых по техническим условиям, то перед отпуском их с полигона эти
дефекты исправляют. Если повреждена фактура изделия или имеются раковины, то
поверхность изделия в этих местах расчищают и промывают, затем штукатурят
цементным раствором и проверяют плоскости металлической линейкой. Наплывы на
лицевой поверхности изделий выравнивают бучардой, затем затирают цементным
раствором.
Исправляв изделия можно только при положительной температуре
воздуха, причем перед отправкой исправленных изданий с полигона их три дня
выдерживают также при положительной температуре.
Изделия, изготовляемые на полигоне, маркируют: на каждое изделие
наносят трафаретными или резиновыми штампами маркировочные знаки (номер партии,
номер изделия в партии, обозначение типа и марку изделия). Марку наносят лишь
после проверки качества изделия.
Контроль производства и качества изделий на полигоне выполняет
отдел технического контроля (ОТК) совместно со строительной лабораторией. Во
время контроля ведут соответствующую техническую документацию.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической
работы №24
Тема: Качества готовой продукции
По предмету: МДК 01.02 Технология производства неметаллических строительных
изделий и конструкций
Задание:  Составление документации
приемочного контроля.
Контроль показателей качества железобетонных изделий.
Цель работы: Ознакомление с составлением документации приемочного контроля.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №25
Тема: Ремонт
и восстановление бетонных и железобетонных изделий и конструкций.
По
предмету: МДК 01.02 Технология производства
неметаллических строительных изделий и конструкций
Задание1:  Составление актов обследования конструкций.
В каких случаях формируется акт
Акт может быть составлен в следующих ситуациях:
·
при приеме-передаче здания/сооружения в целях исполнения договора
аренды, покупки, продажи и т.д.;
·
после стихийных бедствий, аварийных ситуаций, сезонных
подтоплений;
·
в ходе плановых проверок;
·
перед капитальным ремонтом или реконструкцией объекта.
Иными словами, поводов для составления акта
может найтись огромное количество.
Какие действия проводятся в процессе
технического осмотра
Технический осмотр – это достаточно объемное
понятие, которое может включать в себя целый комплекс мероприятий, проводимых в
процессе обследования здания или сооружения.
В их число может быть включен как простой
визуальный осмотр фасада и внутренних помещений здания, чердака, подвала, так и
испытания инженерных систем: водоснабжения, канализации, вентиляции и т.д. Все
зависит от целей и задач, которые стоят перед теми, кто проводит данную
проверку.
Состав комиссии
Для технического осмотра объекта обычно
привлекается целая комиссия.
Если это приемка вновь построенного сооружения,
то в комиссию включаются представители нескольких организаций, участвовавших в
строительстве. А если осматривается здание, давно принадлежащие какой-то
организации на правах собственности (например, после зимы и весенних
подтоплений), то комиссия будет состоять из сотрудников предприятия.

В любом
случае, в комиссию должно входить не менее трех специалистов, желательно из
разных профессиональных сфер.

А при необходимости в ее состав может быть
включен и независимый эксперт.
Особенности акта технического осмотра зданий и
сооружений
Если вам вменили обязанность сформировать акт
технического осмотра здания или сооружения, а вы не представляете, как грамотно
это сделать, посмотрите приведенные нами советы и ознакомьтесь с его образцом.
В качестве вводной части – несколько общих моментов, которые характерны для
всех таких бумаг.
С 2013 года законом отменено требование по
обязательному применению унифицированных форм первичных документов. Обозначает
это то, что на сегодняшний день каждое предприятие имеет право разрабатывать
собственный бланк документа или формировать акт в произвольном виде. Важно
учесть лишь некоторые основные условия.
1.      Во-первых,
акт по своему построению должен быть поделен на три части, последовательность
которых лучше не нарушать: «шапку» — это начало документа, основную часть и
резюме.
2.      Во-вторых,
готовый документ должен быть подписан всеми лицами, присутствовавшими при его
написании. В случае, когда кто-либо из них участвует в осмотре здания по
доверенности, это следует отметить в акте особо. Удостоверять бланк при помощи
различного рода клише с реквизитами организации надо только тогда, когда
условие об использовании печати для визирования бумаг указано в нормативных
документах фирмы.
3.      В-третьих,
в деле установления легитимности акта, то, как именно он оформлен: на фирменном
бланке компании или на обыкновенном листе бумаги – значения не имеет, равно как
и то, напечатан он на компьютере или написан от руки.

Количество
экземпляров акта должно быть равным количеству участников осмотра здания. Все
копии должны быть одинаковы по содержанию и равнозначны по праву.

Отметку об акте обязательно надо поставить в
журнал учета документации.
И, наконец, акт следует составлять очень
внимательно, стараясь ничего не упускать из виду и не допуская ошибок. Не
следует сбрасывать со счетов вероятность того, что в дальнейшем этот документ
может стать для кого-либо из сторон поводом для обращения в судебную инстанцию (например,
если вдруг вскроются какие-то не обнаруженные в ходе осмотра повреждения,
ставшие причиной несчастного случая).
Образец документа
В начале документа указывается его название,
место (населенный пункт) и дата (число, месяц, год) составления.
Потом, в основную часть, вносится следующая
информация:
·
состав комиссии: сначала здесь указываются названия предприятий,
представители которых участвовали в осмотре, затем – должности и ФИО этих
специалистов. Среди членов комиссии выделяется председатель, на котором лежит
большая часть ответственность за осмотр здания/сооружение и составление акта;
·
адрес объекта и его индивидуальные характеристики (здесь можно
отразить этажность объекта, материал стен и т.п.);
·
полный перечень мероприятий, проведенных в ходе технического
осмотра (их можно оформить как списком, так и в виде таблицы), условиях их
проведения;
·
если обнаруживаются какие-то недостатки, повреждения,
неисправности, их нужно описать либо в самом акте, либо в отдельном приложении
к нему;
·
если члены комиссии готовы сходу обозначить пути устранения
выявленных недочетов, то они подробно описываются в акте;
·
в конце подводится итог работы комиссии.

В
ситуации, когда кто-либо из участников осмотра не согласен с общими выводами, в
бланке это обязательно отмечается отдельным пунктом.

Информацию обо всех прилагаемых к акту бумагах
надо также включить в бланк. Если в акте указываются какие-то законы,
нормативные документы (общеприменимые или внутрикорпоративные), ссылку на них
нужно давать в виде даты и номера.
После составления акта все лица, участвовавшие в
осмотре здания, должны поставить в документе свои подписи (с расшифровкой).
После составления акта
По завершении того, как акт будет сформирован и
завизирован подписями всех членов комиссии, он включается в пакет документации,
относящейся к объекту. Срок его хранения устанавливается либо действующим
законом, либо определяется нормативными актами компании.

Задание2:  Составление технологических карт ремонта бетонных и
железобетонных изделий и конструкций.
Цель
работы: Ознакомление с составлением актов обследования конструкций.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТА
НА РЕМОНТ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ТИКСОТРОПНЫМИ СОСТАВАМИ ИЗ
СУХИХ СМЕСЕЙ ЭМАКО (ЕМАСО®)

Технологическая карта
разработана по договору с институтом "Гипротранспуть" ОАО
"Российские железные дороги". Составлена на основе технологических
карт ТК-130/05/01-2004, подготовленных ЗАО "Ирмаст", НИАП
"Стройэкономика" и утвержденных главным инженером ОАО
"Стройкомплекс" Министерства архитектуры и строительства Республики Беларусь.
1 МАТЕРИАЛЫ И ОБЛАСТЬ
ИХ ПРИМЕНЕНИЯ
1.1 Технолологическая карта регламентирует операции по
ремонту конструкций составами (бетонами) ЭМАКО S88C (EMACO® S88C) и ЭМАКО 90
(ЕМАСО® 90), изготавливаемыми из одноименных сухих смесей.
1.2 Поименованные сухие смеси производят в России по стандарту организации
СТО 70386662-001-2005.
1.3 Тиксотропные сухие смеси ЭМАКО (ЕМАСО) приготавливают
на основе портландцемента с нормированным минералогическим составом,
фракционированного песка, модифицирующих добавок и полимерной фиброй.
1.4 Подготовка составов ЭМАКО (ЕМАСО) к
использованию состоит в смешении сухих смесей с водой. Подготовленная к
применению масса тиксотропных составов обладает повышенной связностью. Ее
наносят на вертикальные, потолочные и наклонные поверхности растворонасосами
или вручную без применения опалубки. Использовать установки высокого давления
для торкретирования не рекомендуется.
1.5 Состав ЭМАКО 90 (ЕМАСО90) предназначен для
ремонтных слоев толщиной от 1 до 5 мм. Состав ЭМАКО S88C (EMACOS88C) наносят на ремонтируемые поверхности слоями толщиной от 20
до 40 мм.
1.6 Тиксотропные составы ЭМАКО (ЕМАСО)
предназначены к использованию:
- при ремонте конструкций, воспринимающих статические и динамические
нагрузки в различных средах;
- для защиты сооружений от вод, содержащих сульфиды и хлориды, в том числе
от морской воды;
- чистовой отделки конструкций с пористой и неровной
поверхностью.
Накопленный опыт показывает, что составы ЭМАКО (ЕМАСО) могут успешно использоваться для восстановления и продления
ресурса конструкций в зданиях и сооружениях различных отраслей народного
хозяйства, в том числе:
- транспорта (мосты, тоннели, аэродромные покрытия);
- энергетики (плотины, опоры ЛЭП, дымовые трубы);
- промышленности (каркасы зданий, подкрановые балки, плиты покрытия и
перекрытия, емкости для хранения жидкостей);
- жилищно-коммунального хозяйства (коллекторы, очистные сооружения,
резервуары).
1.7 Использование составов ЭМАКО (ЕМАСО)
обеспечивает возможность высококачественного ремонта практически любых бетонных
и железобетонных конструкций за счет сочетания таких физико-механических и
технологических свойств, как высокая прочность, безусадочность, пластичность,
водонепроницаемость и химостойкость, быстрый набор прочности. Характеристики
материалов приведены в разделе 2.
1.8 В агрессивных по отношению к бетону и металлу средах
ремонт конструкций составами ЭМАКО (ЕМАСО) рекомендуется
сочетать с нанесением защитных покрытий:
- по арматуре - из материала МАСТЕРСИЛ 300В (MASTERSEAL300В);
- по бетону - из материалов МАСТЕРСИЛ 540 (MASTERSEAL540) или МАСТЕРСИЛ 588
(MASTERSEAL588).
1.9 Привязка технологической карты непосредственно к объекту
заключается в уточнении схемы производства работ, объемов работ, затрат труда,
продолжительности производства работ в зависимости от конструктивного решения
ремонтируемых поверхностей и потребности в материально-технических ресурсах.

2 ХАРАКТЕРИСТИКА
ПРИМЕНЯЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ, ТРАНСПОРТИРОВАНИЕ И ХРАНЕНИЕ

2.1 Физико-механические показатели бетонных смесей и бетонов
ЭМАКО S88C (EMACO® S88C) , ЭМАКО 90 (ЕМАСО® 90) приведены в таблице 1.

Таблица
1

N
  п/п

Наименование
  показателей

Значения показателей

S88C

90

1

Максимальная крупность заполнителя, мм

3,0

0,63

2

Фибронаполнитель

Полимерный

3

Удобоукладываемость смеси, мм:

  - по расплыву конуса

  180-200

  180-200

4

Прочность на сжатие/растяжение при
  изгибе, МПа, не менее:

- через 24 часа

28/5,0

10/-

- через 28 суток

60/8,0

40/-

5

Прочность сцепления, МПа:

- со "старым" бетоном

>1,5

>1,5

- с арматурой (гладкий стержень)

3,0

3,0

5*

Расширение в ограниченном состоянии в
  возрасте 24 часа, %, не менее

0,01

0,01

6

Марка по морозостойкости F, не менее

300

100

7

Марка по водонепроницаемости, W, не ниже

12

8

Объем вовлеченного воздуха, %, не более

6,0

9

Сохраняемость удобоукладываемости, мин,
  не менее

30

30

10

Коэффициент сульфатостойкости бетона, не
  менее

0,9

0,9

________________
* Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание
изготовителя базы данных.
- Усадка бетонных смесей в пластичном и затвердевшем состоянии не
допускается.
- Удельная активность естественных радионуклидов у сухой смеси должна быть
не более 370 Бк/кг.
2.5* ЭМАКО S88C (EMACOS88C) и
ЭМАКО 90 (ЕМАСО90) поставляются в
ламинированных бумажных мешках (ГОСТ 2226-88) или мешках
из полиэтилена (ГОСТ 10354-82). Мешки должны быть загерметизированы: зашиты и
заклеены липкой лентой. Масса нетто отдельного мешка должна быть 30±0,3 кг (для
ЭМАКО 90 - 25±0,3 кг).
________________
* Нумерация соответствует оригиналу. - Примечание
изготовителя базы данных.
Действует ГОСТ Р
53361-2009. - Примечание изготовителя базы данных.
По согласованию с потребителем допускается упаковывать смесь
в иную тару, обеспечивающую сохранность материала.
Бумажные мешки должны быть уложены на поддоны,
соответствующие ГОСТ 9078 и загерметизированы термоусадочной
пленкой по ГОСТ 25951-83.
2.6 Маркировка материалов должна быть отчетливой, наноситься
на каждую единицу и содержать:
- наименование смеси;
- наименование и адрес предприятия-изготовителя, телефон;
- условное обозначение материала;
- номер партии;
- количество воды затворения сухой смеси;
- инструкцию по применению;
- массу (нетто) материала, кг;
- дату изготовления (число, месяц, год);
- гарантийный срок хранения;
- обозначение СТО.
Маркировка наносится типографическим способом, штампованием
или с использованием этикетки (для мягких контейнеров типа Биг-Бег).
Транспортная маркировка должна осуществляться по ГОСТ 14192-96 с указанием манипуляционного знака
"Беречь от влаги".
2.7 Сухие смеси не относятся к опасным грузам по ГОСТ 19433-88.
Сухие смеси транспортируются всеми видами закрытого
транспорта в соответствии с действующими на данном виде транспорта правилами
перевозки грузов. При транспортировании должно быть исключено попадание на них
атмосферных осадков.
При погрузочно-разгрузочных работах, связанных с
транспортированием материалов, должны соблюдаться правила безопасности в
соответствии с ГОСТ 12.3.009-76*.

2.8 Сухие смеси должны храниться в упаковке изготовителя в
крытых сухих складских помещениях с влажностью воздуха не более 70%, при
температуре не ниже +5 °С. Мешки укладывают на поддоны в ряды по высоте не более
1,8 м, расстояние между рядами поддонов должно быть 1 м для свободного прохода.
В сухих условиях и герметичной упаковке срок хранения сухих
смесей 12 месяцев со дня изготовления.
По истечении срока хранения сухая смесь должна быть проверена
на соответствие требованиям СТО. При подтверждении показателей качества сухая
смесь может использоваться по назначению без ограничения в течение 6 месяцев со
дня испытаний.
При хранении материала ЭМАКО (ЕМАСО®) в поврежденных мешках,
дальнейшее его применение не рекомендуется.
2.9 Сухие смеси пожаро- и взрывобезопасны, нерадиоактивны. По ГОСТ 12.1.007 относятся к веществам IV класса
опасности.
При хранении материалов должны соблюдаться требования
пожарной безопасности по ГОСТ
12.3.005-75*.
3 ОРГАНИЗАЦИЯ И
ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬНОГО ПРОЦЕССА

При приготовлении и работе с бетонной смесью, готовой к
применению, следует соблюдать требования СНиП III-4-80*.
________________
* Взамен СНиП III-4-80* действуют СНиП 12-03-2001 и СНиП 12-04-2002. - Примечание изготовителя базы данных.

3.1 Подготовительные работы
3.1.1 До начала производства ремонтных работ на объекте
должны быть выполнены следующие работы:

- ограждены места производства работ;

- освещены рабочие места;

- завезены на объект и подготовлены к эксплуатации механизмы,
приспособления, инструменты, инвентарь;

- проверены механизмы на холостом ходу, тщательно осмотрены
шланги, устранены изломы и перегибы;
- завезены и установлены средства подмащивания (подмости,
леса);
- организовано место для размещения склада материалов;
- доставлены в достаточном количестве необходимые составы и
материалы;
- проверены подводки электроэнергии, воды и сжатого воздуха;
- произведено обучение рабочих способам приготовления
составов;
- произведен инструктаж и ознакомление рабочих со способами и
приемами безопасного ведения работ и организации рабочего места.
3.1.2 Ремонтные работы следует начинать только после:
- обследования состояния конструкций сооружения, разработки
дефектной ведомости;
- согласования с заказчиком дефектной ведомости;
- разработки технических решений по ремонту сооружения или
его отдельных конструктивных элементов;
- согласования с заказчиком графика выполнения работ;
- получения письменного разрешения на производство работ и
допуск к месту их проведения при необходимости.
Ремонтные работы только тогда будут успешными, когда в
процессе обследования будут установлены не только виды дефектов и их объем, но
и причины, вызывающие их появление, которые должны быть устранены в ходе
производства ремонтных работ.
Оценка состояния конструкции может производиться визуально, с
помощью фототехники и инструментально. Предпочтение следует отдавать
инструментальным способам оценки состояния конструкций по общепринятым
методикам их выполнения, используя экспресс-методы неразрушающего контроля. При
оценке состояния конструкций по основным физико-механическим характеристикам,
определяющим долговечность бетона, рекомендуется проводить лабораторные
испытания образцов, взятых из конструкции.
На бетонных и железобетонных конструкциях зданий и сооружений
различают 5 степеней повреждений.
На арматурной стали железобетонных конструкций - три вида
коррозии.
Основные признаки состояния бетонных и железобетонных
конструкций, а также арматурной стали, приводятся в приложении А.
По результатам обследования разрабатывается дефектная
ведомость с пояснительной запиской, в которой указываются причины возникновения
повреждений, приводятся результаты испытаний.
Дефектная ведомость является исходным документом для
разработки технических решений по ремонту сооружения или его отдельных
конструктивных элементов.
3.2 Технология выполнения работ
3.2.1 Технологическая последовательность выполнения работ
Ремонтные работы выполняются в следующей технологической
последовательности:
- подготовка бетонных и железобетонных поверхностей;
- очистка арматуры, при необходимости, установка
дополнительной арматуры;
- обеспыливание поверхности;
- насыщение поверхности водой;
- приготовление бетонной смеси ЭМАКО (ЕМАСО);
- нанесение бетонной смеси ЭМАКО (ЕМАСО);
- уход за обработанной поверхностью.
3.2.2 Подготовка бетонных и железобетонных поверхностей
Способы подготовки бетонной поверхности назначают в
зависимости от степени разрушения конструкции или изделия, вида и объема
повреждений, а также вида материала, предназначенного для выполнения ремонтных
работ.
Различают четыре способа подготовки бетонных поверхностей:
- механический: с использованием перфораторов, отбойных
молотков, проволочно-игольчатого пневмоотбойника, кирок, пескоструйных и
дробеструйных установок, шлифовальных машин и фрез;
- термический: с использованием пропановых или
ацетиленово-кислородных горелок (не допускается нагрев бетона более 90 °С);
- химический с применением соляной или фосфорной кислот;
- гидравлический с применением установок высокого (120-180 атм)
и сверхвысокого (600-1200 атм) давления воды.
В некоторых случаях, в зависимости от условий производства
подготовительных работ и необходимых темпов выполнения, следует использовать
комбинированные способы подготовки бетонных поверхностей с последовательной
обработкой поверхности двумя из перечисленных выше способов.
Механический способ обработки бетонных и железобетонных конструкций можно применять во
всех случаях независимо от степени разрушения и применяемых для ремонта
материалов, за исключением случаев, когда недопустима запыленность или
загрязнение окружающей среды (полы в цехах с высокоточным оборудованием, в
пищевой промышленности и других чистых помещениях).

Раздел 8. Проектирование и расчет
железобетонных конструкций
ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №26
Тема:
Общие сведения о железобетонных конструкциях.
Задание:  Расчет предварительного напряжения железобетонных
конструкций
Цель работы: Научиться производить расчет
предварительного напряжения железобетонных конструкций
3 Расчет элементов
предварительно напряженных железобетонных конструкций по предельным состояниям
первой группы

3.1 Расчет предварительно напряженных железобетонных элементов по
прочности
3.1.1 Общие положения
3.1.1.1
В настоящем СП приведены указания по расчету изгибаемых предварительно
напряженных элементов.
Расчет
предварительно напряженных элементов производят для стадии эксплуатации на
действие изгибающих моментов и поперечных сил от внешних нагрузок и для стадии
предварительного обжатия на действие усилий от предварительного натяжения
арматуры и усилий от внешних нагрузок, действующих в стадии обжатия.
3.1.1.2
Расчет по прочности преднапряженных элементов при действии изгибающих моментов
следует производить для сечений, нормальных к их продольной оси.
Расчет
по прочности в общем случае производят на основе нелинейной деформационной
модели согласно п. 3.1.4.
Допускается
расчет железобетонных элементов прямоугольного, таврового и двутаврового
сечений с арматурой, расположенной у перпендикулярной плоскости изгиба граней
элемента, при действии усилий в плоскости симметрии нормальных сечений
производить на основе предельных усилий согласно пп. 3.1.2 и 3.1.3.
3.1.1.3
Для железобетонных элементов, у которых предельное усилие по прочности
оказывается меньше предельного усилия по образованию трещин (п. 4.2.2), площадь
сечения продольной растянутой арматуры должна быть увеличена по сравнению с
требуемой из расчета по прочности не менее чем на 15% или должна удовлетворять
расчету по прочности на действие момента образования трещин.
3.1.1.4
Расчет преднапряженных элементов в стадии обжатия производят как при
внецентренном сжатии усилием предварительного обжатия в предельном состоянии
согласно п. 3.1.3.1.
3.1.1.5
Расчет по прочности предварительно напряженных элементов при действии
поперечных сил следует производить для сечений, наклонных к их продольной оси
(п. 3.1.5).
3.1.1.6
При расчете предварительно напряженных элементов по прочности следует учитывать
возможные отклонения предварительного напряжения, определяемого согласно п.
2.2.3.9 путем умножения значений sspj (или усилия обжатия Рj) для рассматриваемого j-го стержня или группы
стержней напрягаемой арматуры на коэффициент gsp.
Значения
коэффициента gsp принимают равными:
0,9
- при благоприятном влиянии предварительного напряжения;
1,1
- при неблагоприятном влиянии предварительного напряжения.

3.1.2 Расчет предварительно напряженных элементов на действие
изгибающих моментов в стадии эксплуатации по предельным усилиям
3.1.2.1
Предельные усилия в сечении, нормальном к продольной оси элемента, следует
определять исходя из следующих предпосылок:
сопротивление
бетона растяжению принимают равным нулю;
сопротивление
бетона сжатию представляется напряжениями, равными Rb и равномерно
распределенными по сжатой зоне бетона;
растягивающие
напряжения в арматуре принимают не более расчетного сопротивления растяжению Rs;
сжимающие
напряжения в арматуре принимают не более расчетного сопротивления сжатию Rsc.
Допускается
принимать для растянутой арматуры с условным пределом текучести напряжения выше
Rs, но не более 1,1Rs в зависимости от
соотношения x и xR (п. 3.1.2.2).
3.1.2.2
Расчет по прочности нормальных сечений следует производить в зависимости от
соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона , определяемой из соответствующих
условий равновесия, и значением граничной относительной высоты сжатой зоны xR, при которой
предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой
арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs.
3.1.2.3
Значение xR определяют по формуле
,                                                         (32)
где es,el - относительная
деформация арматуры растянутой зоны, вызванная внешней нагрузкой при достижении
в этой арматуре напряжения, равного Rs;
eb,ult - относительная
деформация сжатого бетона при напряжениях, равных Rb, принимаемая равной
0,0035.
Для
арматуры с условным пределом текучести значение es,el определяют по формуле
,
(33)
где ssp - предварительное
напряжение в арматуре с учетом всех потерь и gsp = 0,9; 400 - в МПа.
Для
ненапрягаемой арматуры с физическим пределом текучести .
3.1.2.4
Для напрягаемой арматуры, расположенной в сжатой зоне, расчетное сопротивление
сжатию Rsc (пп. 3.1.2.6, 3.1.2.7) должно быть заменено напряжением ssc, равным (МПа):
(500
- ) - при учете коэффициента условий
работы бетона gb1 = 0,9 (п. 2.1.2.3);
(400
- )- при gb1 = 1,0.
Значения
 определяют с коэффициентом gsp = 1,1.
Во
всех случаях напряжение ssp принимают не более Rsc.
3.1.2.5
Расчет по прочности сечений изгибаемых элементов производят из условия
М £ Ми1t,
(34)
где М - изгибающий
момент от внешней нагрузки;
Мult - предельный изгибающий момент, который может быть воспринят
сечением элемента.
3.1.2.6
Значение Мult для изгибаемых элементов прямоугольного сечения (рисунок 3)
при
 £ xR определяют по формуле
Мult = Rbbx(h0 – 0,5x) + Rsc(h0 – a');
(35)
при
этом высоту сжатой зоны х определяют по формуле
.
(36)
В
формулах этого пункта и п. 3.1.2.7 обозначения площадей сечения As и  относятся как к
напрягаемой, так и к ненапрягаемой арматуре.

Рисунок 3 - Схема
усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого
предварительно напряженного элемента при его расчете по прочности

3.1.2.7 Значение Мult для изгибаемых элементов,
имеющих полку в сжатой зоне (тавровые и двутавровые сечения), при  £ xR определяют в
зависимости от положения границы сжатой зоны:
а)
если граница проходит в полке (рисунок 4, а), т.е. соблюдается условие
RsAs < Rb + Rsc;
(37)
значение
Mult определяют по п. 3.1.2.6 как для прямоугольного сечения шириной ;
б)
если граница проходит в ребре (рисунок 4, б), т.е. условие (37) не
соблюдается, значение Mult определяют по формуле
Mult = Rbbx(h0
- 0,5х) + Rb( - b)×(h0 -
0,5) + Rsc(h0 – a');
(38)
при
этом высоту сжатой зоны бетона х определяют по формуле
.
(39)
3.1.2.8
Значение , вводимое в расчет,
принимают из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону от ребра должна
быть не более 1/6 пролета элемента и не более:
а)
при наличии поперечных ребер или при  ³ 0,1h - 1/2 расстояния в
свету между продольными ребрами;
б)
при отсутствии поперечных ребер (или при расстояниях между ними больших, чем
расстояния между продольными ребрами) и  < 0,1h - 6;
в)
при консольных свесах полки:
при
 ³ 0,1h......................6;
при
0,05h <  < 0,1h........3;
при
 < 0,05h - свесы не учитывают.
3.1.2.9
При расчете по прочности изгибаемых элементов рекомендуется соблюдать условие x £ xRh0.
В
случае когда по конструктивным соображениям или из расчета по предельным
состояниям второй группы площадь растянутой арматуры принята большей, чем это
требуется для соблюдения условия x £ xRh0, допускается предельный изгибающий момент Mult определять по формуле
(35) или (38), подставляя в нее значения высоты сжатой зоны x = xRh0.

3.1.3 Расчет предварительно напряженных элементов в стадии
предварительного обжатия
3.1.3.1
При расчете элемента в стадии предварительного обжатия усилие в напрягаемой
арматуре вводится в расчет как внешняя продольная сила, равная:
Np = ( - 330) +
sspAsp,
(40)
где  и Asp - площадь сечения
напрягаемой арматуры, расположенной соответственно в наиболее обжатой и в
растянутой (менее обжатой) зонах сечения;
 и ssp - предварительные
напряжения с учетом первых потерь и коэффициента gsp = 1,1 в арматуре с площадью сечения  и
Asp.
3.1.3.2
Расчет по прочности элементов прямоугольного сечения в стадии предварительного
обжатия производят из условия
Npep < Rbbx
(h0 - 0,5х) + Rsc(h0
- a'),                                      (41)
где ep - расстояние от точки
приложения продольной силы Np с учетом влияния
изгибающего момента М от внешней нагрузки, действующей в стадии
изготовления (собственный вес элемента), до центра тяжести сечения ненапрягаемой
арматуры, растянутой или наименее сжатой (при полностью сжатом сечении
элемента) от этих усилий (рисунок 5), определяемое по формуле
,
(42)
еop - расстояние от точки приложения силы Np до центра тяжести
сечения элемента;
Rb - расчетное сопротивление бетона сжатию, принимаемое как для
класса бетона по прочности на сжатие, численно равного передаточной прочности
бетона Rbp, по линейной интерполяции (таблица 2);
Rsc - расчетное сопротивление ненапрягаемой арматуры сжатию, принимаемое
в стадии предварительного обжатия не более 330 МПа;
 - площадь сечения
ненапрягаемой арматуры, расположенной в наиболее сжатой зоне сечения элемента.

а - в полке; б - в
ребре
Рисунок 4 - Положение
границы сжатой зоны в сечении изгибаемого предварительно
напряженного элемента

Высоту
сжатой зоны бетона х определяют в зависимости от величины xR, определяемой по
формуле (32) с подстановкой в нее значения, где Rs - расчетное
сопротивление растянутой ненапрягаемой арматуры Аs, и eb,ult = 0,003:
а)
при  £ xR (см. рисунок 5) по формуле
;
(43)
б)
при  > xR (где х - см. поз. а) по формуле
.
    (44)
3.1.3.3
Расчет по прочности элементов таврового и двутаврового сечений в стадии
предварительного обжатия производят в зависимости от положения границы сжатой
зоны:
а)
если граница сжатой зоны проходит в полке (см. рисунок 4, а), т.е.
соблюдается условие
Np £ Rb - RsAs + Rsc;
(45)
расчет
производят как для прямоугольного сечения шириной  согласно п. 3.1.3.2;
б)
если граница сжатой зоны проходит в ребре (см. рисунок 4, б), т.е.
условие (45) не соблюдается, расчет производят из условия
Mult £ Rbbx(h0
- 0,5х) + Rb( - b)×(h0 -
0,5) + Rsc(h0 – a'),
(46)
где ; еор - см. п. 3.1.3.2;
zs - расстояние от центра тяжести сечения элемента до растянутой
(наименее сжатой) ненапрягаемой арматуры.

Рисунок 5 - Схема усилий
и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси изгибаемого
предварительно напряженного элемента при его расчете по прочности в стадии
обжатия

Высоту
сжатой зоны определяют по формулам:
а)
при  £ xR (xR - см. п. 3.1.3.2)
;
(47)
б)
при  > xR
.
(48)
4 Расчет предварительно
напряженных элементов железобетонных конструкций по предельным состояниям
второй группы

4.1 Общие положения
4.1.1
Расчеты по предельным состояниям второй группы включают:
-
расчет по раскрытию трещин;
-
расчет по деформациям.
4.1.2
Расчет по образованию трещин производят для проверки необходимости расчета по
раскрытию трещин, а также для проверки необходимости учета трещин при расчете
по деформациям.
Требования
по отсутствию трещин предъявляют к предварительно напряженным конструкциям, у
которых при полностью растянутом сечении должна быть обеспечена непроницаемость
(находящихся под давлением жидкости или газов, испытывающих воздействие
радиации и т.п.), к уникальным конструкциям, а также к конструкциям при
воздействии сильно агрессивной среды.
4.1.3
При расчете по предельным состояниям второй группы нагрузки принимают с
коэффициентом надежности по нагрузке gf = 1,0.
4.1.4
Расчет изгибаемых предварительно напряженных элементов по предельным состояниям
второй группы производят как при внецентренном сжатии на совместное действие
усилий от внешней нагрузки М и продольной силы Np, равной усилию
предварительного обжатия Р.

4.2 Расчет предварительно напряженных железобетонных элементов по
раскрытию трещин
4.2.1 Общие положения
4.2.1.1
Расчет предварительно напряженных изгибаемых элементов по раскрытию трещин
производят в тех случаях, когда соблюдается условие
М > Мcrc,                                                                   (75)
где М -
изгибающий момент от внешней нагрузки;
Мcrc - изгибающий момент, воспринимаемый нормальным сечением элемента
при образовании трещин, определяемый согласно п. 4.2.2.
Для
центрально растянутых элементов ширину раскрытия трещин определяют при
соблюдении условия
N > Ncrc,
(76)
где N - продольное
растягивающее усилие от внешней нагрузки;
Ncrc - продольное растягивающее усилие, воспринимаемое элементом при
образовании трещин.
4.2.1.2
Расчет железобетонных элементов производят по непродолжительному и
продолжительному раскрытию трещин.
Непродолжительное
раскрытие трещин определяют от совместного действия постоянных и временных
(длительных и кратковременных) нагрузок, продолжительное - только от постоянных
и временных длительных нагрузок (п. 1.2.4).
4.2.1.3
Расчет по раскрытию трещин производят из условия
acrc £ acrc,ult,
        (77)
где аcrc - ширина раскрытия трещин
от действия внешней нагрузки, определяемая согласно пп. 4.2.1.4 и 4.2.3;
acrc,ult - предельно допустимая
ширина раскрытия трещин.
Значения
acrc,ult принимают равными:
а)
из условия обеспечения сохранности арматуры:
-
классов А240-А600, В500:
0,3
мм - при продолжительном раскрытии трещин;
0,4
мм - при непродолжительном раскрытии трещин;
-
классов А800, А1000, а также Вр1200-Вр1400, К1400, К1500 (К-19) и К1500 (К-7)
диаметром 12 мм:
0,2
мм - при продолжительном раскрытии трещин;
0,3
мм - при непродолжительном раскрытии трещин;
-
классов Вр1500, К1500 (К-7) диаметром 6 и 9 мм:
0,1
мм - при продолжительном раскрытии трещин;
0,2
мм - при непродолжительном раскрытии трещин;
б)
из условия ограничения проницаемости конструкций:
0,2
мм - при продолжительном раскрытии трещин;
0,3
мм - при непродолжительном раскрытии трещин.
4.2.1.4
Ширину раскрытия трещин acrc определяют исходя из взаимных смещений растянутой арматуры и
бетона по обе стороны трещины на уровне оси арматуры и принимают:
-
при продолжительном раскрытии
acrc = acrc,1;
(78)
-
при непродолжительном раскрытии
acrc = acrc,1 + acrc,2 - acrc,3,
(79)
где acrc,1 - ширина раскрытия
трещин от продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок;
acrc,2 - ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия
постоянных и временных (длительных и кратковременных) нагрузок;
acrc,3 - ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия
постоянных и временных длительных нагрузок.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №27
Тема:
Материалы для железобетонных конструкций..
По
предмету: МДК 01.02 Технология производства
неметаллических строительных изделий и конструкций
Задание:  Определение прочностных характеристик и деформаций
бетона под нагрузкой
Цель
работы: Определить прочностные характеристики бетона.
3.1.4 Расчет по прочности нормальных сечений на основе нелинейной
деформационной модели
3.1.4.1
При расчете по прочности усилия и деформации в сечении, нормальном к продольной
оси элемента, определяют на основе нелинейной деформационной модели,
использующей уравнения равновесия внешних сил и внутренних усилий в сечении
элемента, а также следующие положения:
распределение
относительных деформаций бетона и арматуры по высоте сечения элемента от
внешней нагрузки принимают по линейному закону (гипотеза плоских сечений);
связь
между осевыми напряжениями и относительными деформациями бетона и арматуры
принимают в виде диаграмм состояния (деформирования) бетона и арматуры (пп.
2.1.2.10, 2.2.2.7);
сопротивление
бетона растянутой зоны допускается не учитывать, принимая при ebi ³ 0 напряжения sbi = 0.
3.1.4.2
Переход от эпюры напряжений в бетоне к обобщенным внутренним усилиям определяют
с помощью процедуры численного интегрирования напряжений по нормальному
сечению. Для этого нормальное сечение условно разделяют на малые участки: при
косом изгибе - по высоте и ширине сечения; при изгибе в плоскости оси симметрии
поперечного сечения элемента - только по высоте сечения. Напряжения в пределах
малых участков принимают равномерно распределенными (усредненными).
3.1.4.3
При расчете элементов с использованием нелинейной деформационной модели
принимают:
значения
сжимающей продольной силы, а также сжимающих напряжений и деформаций укорочения
бетона и арматуры со знаком "-";
значения
растягивающей продольной силы, а также растягивающих напряжений и деформаций
удлинения бетона и арматуры со знаком "+".
Знаки
координат центров тяжести арматурных стержней и выделенных участков бетона, а
также точки приложения продольной силы принимают в соответствии с назначенной
системой координат Х0Y. В общем случае начало координат этой системы (точка 0 на рисунке
6) располагают в произвольном месте в пределах поперечного сечения элемента.

Рисунок 6 - Расчетная
схема нормального сечения железобетонного элемента

3.1.4.4
При расчете нормальных сечений по прочности (см. рисунок 6) в общем случае
используют:
уравнения
равновесия внешних сил и внутренних усилий в нормальном сечении элемента
;                                                  (49)
;
(50)
;
(51)
уравнения,
определяющие распределение деформаций от действия внешней нагрузки по сечению
элемента
;
(52)
;
(53)
зависимости,
связывающие напряжения и относительные деформации бетона и арматуры:
бетона
sbi = Ebnbiebi;
(54)
ненапрягаемой
арматуры
ssj = Esjnsjesj;
(55)
напрягаемой
арматуры
ssj = Esjnsj(esj + espj).                                                       (56)
В
уравнениях (49)-(56):
Мх, Мy - изгибающие моменты от внешней нагрузки относительно выбранных и
располагаемых в пределах поперечного сечения элемента координатных осей
(соответственно действующих в плоскостях X0Z и Y0Z или параллельно им),
определяемые по формулам:
Mx = Mxd
+ Nex;                                                             (57)
My = Myd
+ Ney,
где Mxd, Myd - изгибающие моменты в
соответствующих плоскостях от внешней нагрузки, определяемые из статического
расчета конструкции;
N - продольная сила от внешней нагрузки; для изгибаемых предварительно
напряженных элементов N = 0;
ех, еy - расстояния от точки приложения силы TV до соответствующих
выбранных осей;
Аbi, Zbxi, Zbyi, sbj - площадь, координаты
центра тяжести i-го участка бетона и напряжение на уровне его центра тяжести;
Asj, Zsxj, Zsyj, ssj - площадь, координаты
центра тяжести j-го стержня арматуры и напряжение в нем;
e0 - относительная
деформация волокна, расположенного на пересечении выбранных осей (в точке 0);
ebi - относительная
деформация бетона от действия внешней нагрузки;
esj - относительная
деформация арматуры от действия внешней нагрузки;
espj - относительная
деформация предварительного напряжения арматуры с учетом относительных
деформаций потерь предварительного напряжения, отвечающих рассматриваемой
расчетной стадии;
,  - кривизна продольной оси в
рассматриваемом поперечном сечении элемента в плоскостях действия изгибающих
моментов Мx и My;
Еb - начальный модуль упругости бетона;
Esj - модуль упругости j-го стержня арматуры;
nbj - коэффициент упругости
бетона i-го участка;
nsj - коэффициент
упругости j-го стержня арматуры.
Коэффициенты
nbj и nsj принимают по
соответствующим диаграммам состояния бетона и арматуры, указанным в пп.
2.1.2.10, 2.2.2.7.
Значения
коэффициентов nbj и nsj определяют как
соотношение значений напряжений и деформаций для рассматриваемых точек
соответствующих диаграмм состояния бетона и арматуры, принятых в расчете,
деленное на модуль упругости бетона Еb (при двухлинейной
диаграмме состояния бетона - на приведенный модуль деформации Еb,red) и арматуры Es. При этом используют
зависимости "напряжение - деформация" (4)-(8), (13) и (16) на
рассматриваемых участках диаграмм.
;
(58)
.
(59)
3.1.4.5
Расчет нормальных сечений железобетонных элементов по прочности производят из
условий
|eb,max| £ eb,ult;
(60)
|es,max| £ es,ult,
(61)
где eb,max - относительная
деформация наиболее сжатого волокна бетона в нормальном сечении;
es,max - относительная
деформация наиболее растянутого стержня арматуры в нормальном сечении;
eb,ult - предельное значение
относительной деформации бетона при сжатии, принимаемое согласно указаниям п.
3.1.4.6;
es,ult - предельное значение
относительной деформации удлинения арматуры, принимаемое согласно указаниям
п.3.1.4.6.
3.1.4.6
Предельные значения относительных деформаций бетона eb,ult(ebt,ult) принимают при
двузначной эпюре деформаций (сжатие и растяжение) в поперечном сечении бетона
элемента (изгиб, внецентренное сжатие или растяжение с большими
эксцентриситетами), равными eb2(ebt2).
При
внецентренном сжатии или растяжении элементов и распределении в поперечном
сечении бетона элемента деформаций только одного знака предельные значения
относительных деформаций бетона eb,ult(ebt,ult) определяют в
зависимости от соотношения деформаций бетона на противоположных гранях сечения
элемента e1 и e2 (|e2| ³ |e1|) по формулам:
eb,ult = eb2 - (eb2 - eb0);
(62)
ebt,ult = ebt2 - (eb2 - ebt0)
(63)
где eb0, ebt0, eb2, ebt2 - деформационные
параметры расчетных диаграмм состояния бетона (пп. 2.1.2.5, 2.1.2.11, 2.1.2.13,
2.1.2.14).
Предельное
значение относительной деформации арматуры es,ult принимают равным:
0,025
- для арматуры с физическим пределом текучести;
0,015
- для арматуры с условным пределом текучести.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №28
Тема:
Изгибаемые железобетонные элементы (расчёт и конструирование).
По
предмету: МДК 01.02 Технология производства
неметаллических строительных изделий и конструкций
Задание:  Расчёт прочности наклонных сечений изгибаемых
элементов
Цель работы: Научиться производить расчет
прочности наклонных сечений изгибаемых элементов
. Расчет железобетонных элементов по полосе между наклонными
сечениями
3.1.5.2 Расчет предварительно напряженных элементов по бетонной
полосе между наклонными сечениями производят из условия
Q £ jb1Rbbh0,
(64)
где Q -
поперечная сила в нормальном сечении элемента;
jb1 -
коэффициент, принимаемый равным 0,3.

Расчет железобетонных элементов по наклонным сечениям на действие
поперечных сил
3.1.5.3 Расчет предварительно напряженных изгибаемых элементов по
наклонному сечению (рисунок 7) производят из условия
Q £ Qb + Qsw,
(65)
где Q -
поперечная сила в наклонном сечении с длиной проекции с на продольную
ось элемента, определяемая от всех внешних сил, расположенных по одну сторону
от рассматриваемого наклонного сечения; при этом учитывают наиболее опасное
загружение в пределах наклонного сечения;
Qb -
поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении;
Qsw - поперечная сила,
воспринимаемая поперечной арматурой в наклонном сечении.
Поперечную силу Qb определяют по формуле
,
(66)
но принимают не более 2,5Rbtbh0 и не
менее 0,5Rbtbh0;
jb2 -
коэффициент, принимаемый равным 1,5.
Допускается значение Qb определять с учетом влияния усилия предварительного обжатия Р напрягаемой
арматурой.

Рисунок
7 - Схема усилий при расчете изгибаемых предварительно напряженных элементов по
наклонному сечению на действие поперечных сил

Усилие Qsw для
поперечной арматуры, нормальной к продольной оси элемента, определяют по
формуле
Qsw = jswqswc,
 (67)
где jsw - коэффициент, принимаемый
равным 0,75;
qsw - усилие
в поперечной арматуре на единицу длины элемента
.
(68)
Расчет производят для ряда расположенных по длине элемента
наклонных сечений при наиболее опасной длине проекции наклонного сечения с. При
этом длину с в формуле (67) принимают не более 2,0h0.
Допускается производить расчет наклонных сечений, не рассматривая
наклонные сечения при определении поперечной силы от внешней нагрузки, из
условия
Q1 £ Qb1 + Qsw,1,
(69)
где Q1 - поперечная сила в нормальном сечении от внешней нагрузки;
Qb1 = 0,5Rbtbh0;
                                                (70)
Qsw,1 = qswh0.
(71)
При расположении нормального сечения, в котором учитывают
поперечную силу Q1
вблизи опоры на расстоянии а менее 2,5h0
расчет из условия (69) производят, умножая значения Qbl, определяемые по формуле (70), на коэффициент, равный, но принимают значение Qbl не более 2,5Rblbh0.
При расположении нормального сечения, в котором учитывают
поперечную силу Qbl, на расстоянии а менее h0 расчет
из условия (69) производят, умножая значение Qsw,1,
определяемое по формуле (71), на коэффициент, равный a/h0.
Поперечную арматуру учитывают в расчете, если соблюдается условие
qsw ³ 0,25Rbtb.
Можно учитывать поперечную арматуру и при невыполнении этого
условия, если в условии (65) принимать
Qb = 4jb2qsw/c.
Шаг поперечной арматуры, учитываемой в расчете, должен быть не больше значения .
При отсутствии поперечной арматуры или нарушении указанных выше
требований расчет производят из условия (65) или (69), принимая усилие Qsw или Qsw,1,
равным нулю.
Поперечная арматура должна отвечать конструктивным требованиям,
приведенным в СП 52-101.

Расчет железобетонных элементов по наклонным сечениям на действие
моментов
3.1.5.4 Расчет предварительно напряженных элементов по наклонным
сечениям на действие моментов (рисунок 8) производят из условия
М < Ms + Msw,
                  (72)
где М
- момент в наклонном сечении с длиной проекции с на продольную ось
элемента, определяемый от всех внешних сил, расположенных по одну сторону от
рассматриваемого наклонного сечения, относительно конца наклонного сечения
(точка 0), противоположного концу, у которого располагается проверяемая
продольная арматура, испытывающая растяжение от момента в наклонном сечении;
при этом учитывают наиболее опасное загружение в пределах наклонного сечения;
Ms -
момент, воспринимаемый продольной арматурой, пересекающей наклонное сечение,
относительно противоположного конца наклонного сечения (точка 0);
Msw -
момент, воспринимаемый поперечной арматурой, пересекающей наклонное сечение,
относительно противоположного конца наклонного сечения (точка 0).
Момент Ms определяют по формуле
Ms = Nszs,
(73)
где Ns - усилие в продольной растянутой
арматуре, принимаемое равным RsAs, а в
зоне анкеровки - определяемое согласно п. 5.3.4;
zs -
плечо внутренней пары сил; допускается принимать zs = 0,9h0.
Момент Мsw для
поперечной арматуры, нормальной к продольной оси элемента, определяют по
формуле
Msw = 0,5Qswc,
(74)
где Qsw -
усилие в поперечной арматуре, принимаемое равным qswс;
qsw - определяют
по формуле (68), а с принимают в пределах от 1,0h0 до
2,0h0.
Расчет производят для наклонных сечений, расположенных по длине
элемента на его концевых участках и в местах обрыва продольной арматуры, при
наиболее опасной длине проекции наклонного сечения с, принимаемой в
указанных выше пределах.
Допускается производить расчет наклонных сечений, принимая в
условии (72) момент М в наклонном сечении при длине проекции с на
продольную ось элемента, равной 2,0h0, а
момент Msw - равным
0,5qsw.
При отсутствии поперечной арматуры расчет наклонных сечений
производят из условия (72), принимая момент М в наклонном сечении при
длине проекции с на продольную ось элемента, равной 2,0h0, а момент Msw - равным нулю.

Рисунок
8 - Схема усилий при расчете изгибаемых предварительно напряженных элементов по
наклонному сечению на действие моментов

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №29
Тема:
Сжатые железобетонные элементы (расчёт и конструирование).
Задание:  Составление схем загружения элементов железобетонных
конструкций
Цель
работы: Научиться составлять
схемы загружения элементов железобетонных конструкций.
Нагрузки и схемы загружения конструкций
Испытательными нагрузками
являются весовые, действующие на конструкцию непосредственно своим весом,
усилия, создаваемые в результате применения различных механизмов, так
называемые особые виды нагрузок. В настоящее время для загружения конструкций в
качестве грузовых механизмов используют домкраты (винтовые и гидравлические),
лебедки и тали. Чаще всего применяют, например, гидравлические домкраты ДГ-200,
ДГ-100, ДГ-50. Одной из основных частей гидравлического домкрата является
насос, который включают в общий блок или устанавливают отдельно от него в виде
насосной станции. В этом случае управление домкратом выполняют дистанционно,
что более удобно и безопасно.
Чтобы результаты
испытаний были достаточно точными, желательно применять домкраты
грузоподъемностью, не превышающей более чем в 2—3 раза ожидаемую разрушающую нагрузку.
При излишне большой грузоподъемности домкратов разрушающая нагрузка достигается
при малом использовании их мощности, когда показания манометров находятся в
зоне менее стабильных и точных показаний. Кроме того, такие домкраты могут не
обеспечить получение небольших ступеней нагружения при подходе к нагрузке,
вызывающей появление трещин.
При больших прогибах
конструкций к моменту разрушения может возникнуть необходимость перестановки
домкратов, из-за того что поршень подойдет к своему крайнему положению. В этом
случае дальнейший его выход из цилиндра должен быть прекращен. Перестановка
домкрата затягивает процесс испытания, повышает его трудоемкость, поэтому
рекомендуется выбирать домкраты с достаточным ходом поршня, который обеспечит
возможность разрушения испытываемой конструкции раньше, чем поршень приблизится
на 50—70 мм к выходу из цилиндра. При меньшем значении этой величины возможен
перекос оси поршня относительно оси цилиндра, что вызовет появление сил трения,
не возникающих при тарировке. Последняя должна быть выполнена в комплексе со
всей гидросистемой (насосной станцией, манометрами и др.) до применения в деле.
Стенд для испытания
конструкций в вертикальном положении состоит из железобетонной силовой плиты и
набора инвентарных устройств. В силовой плите имеется два продольных паза для
закрепления в них тяг (рис. 9.32). Нагружение конструкции производится с
помощью грузовых гидравлических домкратов, устанавливаемых в местах приложения
нагрузки или на распределительные траверсы. Реактивное давление домкратов
передается силовой плите через поперечные траверсы, тяги и анкеры. Нагружение
может быть осуществлено также и тяговыми гидравлическими домкратами,
закрепленными в пазах силовой плиты. При малых значениях испытательной нагрузки
можно использовать лебедку, винтовые домкраты, тали и другие приспособления.
Для измерения усилий, развиваемых этими устройствами, применяют динамометры.

При статических
испытаниях нагрузку имитируют также штучными и специальными грузами, сыпучими
материалами, емкостями, наполненными водой, и др. Возможно использование гирь,
металлических отливок, поковок, бетонных и железобетонных блоков, а при наличии
непротекаемых емкостей — воды. Предварительно все крупные грузы взвешивают и
маркируют. Длина штучных грузов не должна превышать 1/6 пролета испытуемой
конструкции, зазоры между грузами по высоте должны быть не менее 50 мм.
Загружать конструкцию штучными грузами следует от опор к середине пролета,
соблюдая симметричность их расположения. Погрешность нагрузки, принятой в
испытаниях, должна быть не более 5 % от контрольной. Сыпучие материалы (песок,
гравий, щебень, руду) загружают в ящики без дна, установленные на конструкции.
Вдоль пролета балочных конструкций размещают не менее двух ящиков, а вдоль
пролетов конструкций, работающих в двух направлениях, — не менее четырех.
Зазоры между ящиками должны составлять не менее 0,1 пролета конструкции и не
менее 250 мм. При полевых испытаниях применять гигроскопичные материалы не
рекомендуется. Для снижения трудоемкости испытаний и уменьшения необходимого
количества штучных грузов используют рычажные устройства и приспособления с
соотношением плеч рычага от 1:2 до 1:10 (рис. 9.33, 9.34). Во избежание
появления горизонтальной составляющей приложенной нагрузки после каждого этапа
загружения конструкции рычаг приводят в горизонтальное положение.

При испытании
строительных конструкций нагрузки на них располагают по такой схеме, которой
будет соответствовать максимальное значение силовых факторов для наиболее
ответственных элементов сооружения (конструкций). Схема распределения
испытательной нагрузки зависит в основном от статической схемы конструкции. При
испытаниях разрезных балочных плит нагрузку прикладывают в направлении поперек
пролета, а ширину загружаемой полосы принимают равной 1,5 в каждую сторону от
расчетного сечения. Перед проведением эксперимента необходимо установить
величину испытательной нагрузки и область конструкции, к которой она
прикладывается. По величине испытательная нагрузка должна быть эквивалентна
проектной нагрузке по внутренним усилиям или перемещениям расчетных сечений. В
соответствии с методикой расчета по предельным состояниям, выбирая величину
испытательной нагрузки, следует ориентироваться на проектные значения расчетной
или нормативной нагрузки в зависимости от задач испытаний.
Испытание
сосредоточенными нагрузками позволяет существенно сократить время эксперимента,
уменьшить величину общей нагрузки, а следовательно, снизить трудоемкость,
обеспечить наилучший контроль за величиной нагрузки и исследуемыми параметрами.
Если при испытании балочной плиты заменить равномерно распределенную проектную
нагрузку полосовой (т. е. сосредоточенной в расчетной схеме), можно снизить в
два раза значение нагрузки в целом при эквивалентности по максимальному изгибающему
моменту, так как

откуда

где Мир — проектный
момент от равномерно распределенной нагрузки; Мисп — момент от испытательной
нагрузки; q — проектная нагрузка; Р — полосовая нагрузка на 1 м длины полосы.
При эквивалентности по прогибам «экономия» нагрузки составляет 1,5.
Линия влияния изгибающего
момента в центре исследуемого пролета многопролетной балки между крайними
опорами (рис. 9.35, б) показывает, что вклад проектной временной нагрузки (рис.
9.35, в), приложенной в крайних пролетах, незначителен. Поэтому если заменить
при испытаниях проектную схему нагрузки на эквивалентную (рис. 9.35, г), то
можно снизить суммарную величину нагрузки на 25—40 % в зависимости от
соотношения длин пролетов. Эффективность снижения величины испытательной
нагрузки для эквивалентной по моменту схемы загружения, приведенной на рис.
9.35, д, оценивается 60—70 %. Переход в испытаниях от проектной схемы
распределения временной нагрузки к эквивалентной сосредоточенной (рис. 9.35, е)
дает возможность получить выигрыш в суммарной величине нагрузки испытаний
приблизительно в 10 раз. Окончательная величина испытательной нагрузки должна
быть выбрана в ходе предварительных испытаний по уточнению исходных расчетных
данных. Задача этих испытаний заключается в том, чтобы определить действительную
линию влияния момента для данной конструкции. Предварительные испытания
проводятся при малых величинах пробных нагрузок.

Для испытания
многопролетных неразрезных плит следует загрузить интересующий пролет и все
остальные через один, что создает наиболее неблагоприятные условия работы
конструкции. Длину загружаемой полосы по направлению, перпендикулярному
пролету, принимают равной 3l. Схемы загружения балок зависят от конструкции перекрытия,
количества пролетов и устройства опор. При испытании однопролетной балки ЛВ с
опертыми на нее разрезными плитами (рис. 9.36, а) испытательную нагрузку
помещают на плитах, лежащих справа и слева от рассматриваемой балки. В
однопролетной балке с опертыми на нее неразрезными плитами (рис. 9.36, б)
загружают пролеты, примыкающие к балке и далее — через один пролет.
Промежуточными опорами неразрезной балки abcd (рис. 9.37) являются главные
балки. Для определения наибольшего прогиба в этом случае следует загрузить
плиты, примыкающие с двух сторон к балке ab в пролете и остальные через
один, а также две боковые плиты балки в пролете cd (рис. 9.37, косая
штриховка). Промежуточными опорами балки а'b'с'd' являются колонны. Для
определения наибольшего прогиба следует загрузить плиты, прилегающие к балке
c'd' с двух сторон (рис. 9.37, горизонтальная штриховка). Пролет а'b' при
испытании балки а'b'c'd' не загружают, так как пересечение балок двух
направлений создает мощную заделку балки а'b', поэтому влияние загружения
пролета а'b' на деформированное состояние балки c'd незначительно.

Существует несколько схем
загружения колонн (рис. 9.38, колонна с). Для получения максимальной продольной
силы загружение производят, как показано на рис. 9.38, а (косая штриховка).
Тогда Мх = 0, N= Nmах. Для получения наибольшего
изгибающего момента в колонне с по направлению оси х следует загрузить
перекрытие по схеме на рис. 9.38, б. Для получения наибольшего изгибающего
момента, действующего на колонну с по направлению оси у, следует загрузить
трехпролетную банку, проходящую через колонну с в пролетах, примыкающих к
стенам.

Испытание плит под
давлением воздуха используется для статических испытаний готовой продукции на
заводах железобетонных изделий. Равномерно распределенная нагрузка, действующая
на поверхность плиты, создается повышением давления в прилегающих к детали
воздухонепроницаемых плоских мешках (камерах) из клеенки или тонкой резины.
Необходимое давление в камере создается с помощью компрессора. Испытание
емкостей (резервуаров, газгольдеров), а также напорных трубопроводов воздушным
давлением запрещено, вследствие возможности внезапного разрушения конструкций,
опасного по своим последствиям. Для создания сосредоточенных усилий применяют
подвеску грузов, натяжные приспособления, домкраты. Приложение сосредоточенных
усилий требует в большинстве случаев применения специальных распределительных
устройств. На рис. 9.39 схематически показана схема распределения
сосредоточенного усилия, которое передается через тягу 2, пропущенную через
отверстие в испытуемой плите 1. Система распределительных балочек 3,
расположенных в несколько ярусов, обеспечивает передачу давления в требуемые
точки через подкладки 4.

Подвешивание грузов
является самым простым, но и наиболее громоздким способом создания
сосредоточенных нагрузок. Преимуществом его по сравнению с другими
рассматриваемыми ниже способами является то., что при подвеске грузов
действующее усилие не меняется при деформациях испытываемых элементов. Для
подвески грузов к нижним концам вертикальных тяг (чаще всего остальных тросов)
крепятся или горизонтальные площадки, или загрузочные ящики. На рис. 9.40, а
показана схема подвески грузов к узлам нижнего пояса полигональной фермы, а на
рис 9.40, б — передача усилий к узлам верхнего ее пояса с помощью
распределительных балочек. Применение последних уменьшает число тяжей по
сравнению с требуемым по варианту на рис. 9.40, а. Испытания сборных
железобетонных стеновых панелей выполняют по схеме, приведенной на рис. 9.41,
имитирующей воздействие нагрузок от собственного веса и ветра. Прочность заанкеривания
стальных закладных деталей креплений панелей к колоннам проверяют с помощью
рычажных приспособлений (рис. 9.42). В качестве грузов могут быть использованы
самые различные материалы, удобные для взвешивания, укладки и снятия.

Для облегчения
погрузочно-разгрузочных работ площадки (или загрузочные ящики) подвешивают
невысоко над уровнем земли или перекрытия. Зазор с под грузами (см. рис. 9.40)
назначают при этом с учетом предотвращения возможности опускания груза на
основание при деформировании испытываемой конструкции. При необходимости
быстрого снятия приложенных усилий (например, в аварийных случаях) в зазоры
между основанием и загрузочными устройствами вставляют заранее заготовленные
клинья, принимающие на себя давление грузов.
Замена подвешенных грузов
натяжными приспособлениями создает следующие преимущества:
·
отпадают трудоемкие
работы по взвешиванию и перемещению грузов;
·
направление действующих
усилий может быть не только вертикальным, но и горизонтальным и наклонным;
·
прикладываемые усилия
легко регулируются;
·
требуемые устройства
компактны, и работа с ними даже в наиболее стесненных условиях не вызывает
затруднений.
Натяжные устройства не
обеспечивают, однако, строгого постоянства (во времени) приложенных усилий. При
длительной выдержке нагрузки развитие пластических деформаций как в
испытываемом объекте, так и в самих натяжных устройствах (главным образом в их
соединениях) сопровождается некоторым падением созданного натяжения, что
требует периодических подтяжек.

На действующие усилия
влияют также и колебания температуры, обусловливающие небольшие изменения длины
передающих усилия тяг. Для определения и контроля значений приложенных сил в
«цепь» натяжного устройства должен быть включен динамометр или заменяющий его
динамометрический элемент (например, стержень с наклеенными на нем
тензорезисторами ). Для передачи усилий используют обычно тросы, натягиваемые
талями с полиспастами, лебедками или домкратами (рис. 9.43). На рис. 9.43, а
вертикальное загружение перекрытия 1 осуществляется с помощью самотормозящей
ручной тали 3. Для крепления нижнего конца натяжного устройства применен
свободно уложенный на иол поддон 5с грузами, заведомо превышающими величину
прикладываемого к перекрытию усилия. На рис. 9.43, б показана загрузка рамной
конструкции с помощью лебедки, создающей натяжение в канате, перекинутом через
блок 6. На рис. 9.43, в показано приложение горизонтальных усилий к конструкции
металлической мачты, передаваемых через систему блоков, полиспастов и
распределительных устройств. Трение в блоках, входящих в такелажную схему,
создает разность усилий в ветвях тягового троса. Включение сило-измерительного
прибора должно поэтому производиться в ветви, несоблений (рис. 9.42). В
качестве грузов могут быть использованы самые различные материалы, удобные для
взвешивания, укладки и снятия. Для облегчения погрузочно-разгрузочных работ
площадки (или загрузочные ящики) подвешивают невысоко над уровнем земли или
перекрытия. Зазор с под грузами (см. рис. 9.40) назначают при этом с учетом предотвращения
возможности опускания груза на основание при деформировании испытываемой
конструкции. При необходимости быстрого снятия приложенных усилий (например, в
аварийных случаях) в зазоры между основанием и загрузочными устройствами
вставляют заранее заготовленные клинья, принимающие на себя давление грузов.
Замена подвешенных грузов
натяжными приспособлениями создает следующие преимущества:
·
отпадают трудоемкие
работы по взвешиванию и перемещению грузов;
·
направление действующих
усилий может быть не только вертикальным, но и горизонтальным и наклонным;
·
прикладываемые усилия
легко регулируются;
·
требуемые устройства
компактны, и работа с ними даже в наиболее стесненных условиях не вызывает
затруднений.

Натяжные устройства не
обеспечивают, однако, строгого постоянства (во времени) приложенных усилий. При
длительной выдержке нагрузки развитие пластических деформаций как в
испытываемом объекте, так и в самих натяжных устройствах (главным образом в их
соединениях) сопровождается некоторым падением созданного натяжения, что
требует периодических подтяжек. На действующие усилия влияют также и колебания
температуры, обусловливающие небольшие изменения длины передающих усилия тяг.
Для определения и контроля значений приложенных сил в «цепь» натяжного устройства
должен быть включен динамометр или заменяющий его динамометрический элемент
(например, стержень с наклеенными на нем тензорезисторами ). Для передачи
усилий используют обычно тросы, натягиваемые талями с полиспастами, лебедками
или домкратами (рис. 9.43). На рис. 9.43, а вертикальное загружение перекрытия
1 осуществляется с помощью самотормозящей ручной тали 3. Для крепления нижнего
конца натяжного устройства применен свободно уложенный на иол поддон 5с
грузами, заведомо превышающими величину прикладываемого к перекрытию усилия. На
рис. 9.43, б показана загрузка рамной конструкции с помощью лебедки, создающей
натяжение в канате, перекинутом через блок 6. На рис. 9.43, в показано
приложение горизонтальных усилий к конструкции металлической мачты, передаваемых
через систему блоков, полиспастов и распределительных устройств. Трение в
блоках, входящих в такелажную схему, создает разность усилий в ветвях тягового
троса.
При достижении
максимальной поперечной нагрузки элемент прогибается весьма быстро без вмешательства
испытателей, и разрушение происходит при прогибах Ур, значительно превышающих
таковые в момент достижения Ртах (fM). В реальных статически неопределимых
конструкциях при достижении в одном из элементов максимальных усилий происходит
постепенный процесс перераспределения усилий между элементами системы. Характер
этого процесса во многом зависит от способности пластического деформирования
наиболее напряженных стержней и часто определяет собой поведение всей
конструкции в процессе разрушения.
При испытаниях отдельных
элементов силами тяжести в стадии потери устойчивости нагрузка не изменяется и
нет равновесия между внешними и внутренними силами, т. е. стержень и чаще всего
система в целом превращаются в механизм. Вследствие этого отсутствует возможность
контроля напряженно-деформированного состояния конструкции. Кроме того, в
случае наличия продольного сжатия для элемента в составе системе может иметь
место наличие ниспадающего участка на диаграмме нагрузка — деформации,
особенности которой не могут быть выявлены описанными ранее устройствами. При
испытаниях элементов осуществление повторных загружений очень трудоемко, так
как требуется повторение циклов нагрузка-разгрузка грузового поддона штучными
грузами. В то же время в случае нагружения гидравлическими домкратами при
стандартном оборудовании весьма сложно осуществлять поэтапный сброс нагрузки и
знакопеременное ее приложение.
От данных недостатков
свободно устройство для испытания строительных конструкций горизонтальной
нагрузкой, включающее опоры, установленные на силовом полу, домкрат,
горизонтальную тягу с блоком и платформой для штучных грузов и измерительные
приспособления. Оно снабжено силовой рамкой, дополнительной горизонтальной
тягой и винтовым упором, причем силовая рама свободно охватывает испытываемую
конструкцию, горизонтальные тяги жестко закреплены на противоположных сторонах
силовой рамки, а дополнительная тяга связана с винтовым упором, установленным
на силовом полу (рис. 9.45).
Испытуемый элемент
загружают домкратом 10 продольной силой. Заданная величина продольного усилия
контролируется и поддерживается электроконтактным манометром. Далее при
необходимости приложения поперечной силы поддон 9 загружают штучным грузом Р,
достаточным для разрушения испытываемого элемента при заданном уровне
продольной силы. При этом рамка вне соприкасается с испытываемым элементом и
показания усилия на динамометрах 5 и 7равны Р.

Далее винт J плавно
отпускают, рамка ^упирается в испытываемый элемент, и усилие Р постепенно
передается ему. Показания динамометра 5уменьшаются, а манометра 11 равны Р.
Таким образом, фактическая поперечная сила, прикладываемая к испытываемой
конструкции при любом положении винта, равна разности отсчетов показаний
динамометров 5 и 7. Изменения поперечной нагрузки достигают плавным поворотом
винта 3, а этапы ее приложения могут быть как угодно малы. Максимальную
поперечную нагрузку Л шах, воспринятую испытываемым элементом, при заданном
уровне продольной силы фиксируют в тот момент, когда при вращении винта
показания динамометра 5 перестают уменьшаться. При дальнейшем ослаблении винта
3 показания динамометра увеличиваются, т. е. испытываемый элемент находится в
стадии неустойчивого равновесия, однако при этом не происходит
самопроизвольного быстрого деформирования. При фиксированном положении винта
прогиб испытываемого элемента остается постоянным. Отпуская винт, можно
доводить испытываемый элемент до физического разрушения материала в наиболее
напряженном сечении без опасности обрушения конструкций. Применение устройства
позволяет загружать испытываемые образцы в нескольких точках по их длине,
осуществлять любыми этапами циклы нагрузка-разгрузка, а также прикладывать
поперечную силу в обратном направлении путем ввинчивания винта в упорную гайку
2. Аналогичный принцип при получении ниспадающей ветви на диаграмме
деформирования материалов типа бетона, когда в схему загружения параллельно с
испытываемым образцом включают упруго деформируемые динамометрические элементы,
в процессе уменьшения сопротивления разрушающегося материала.
Описанная схема испытаний
имитирует работу жестко защемленной консольной стойки длиной 1/2 и может
применяться также для исследования податливости различных типов узлов
сопряжения фундаментов с колоннами (рис. 9.46).
Крановые колонны в
лабораториях испытывают в горизонтальном положении на установке (рис. 9.47, б),
которая включает в себя два упора, жестко закрепленных на силовом полу, и
специальные приспособления для передачи нагрузок и смещения верха колонн. В
общем случае колонна несет нагрузку от покрытия N, нагрузку от кранов —
вертикальную Gи горизонтальную Ти ветра q. После заданного смещения верха
колонны и приложения нагрузок N, <7 и Т конструкцию доводят до разрушения,
увеличивая одновременно все нагрузки в заданном соотношении. Образцы консольной
части колонн испытывают в горизонтальном положении на действие продольной силы
N и вертикальной крановой нагрузки G (рис. 9.47, а). Образцы рамных колонн
испытывают на специальном стенде. Защемление более загруженной ветви
обеспечивает система динамометров сжатия и домкрат. По показаниям динамометров
сжатия, установленных в уровне оголовка конструкции и в уровне защемления,
«раскрывают» статическую неопределимость и определяют усилия во всех элементах
колонны (рис. 9.48).
При проведении
статических испытаний необходимо предусмотреть рациональное размещение
приборов. Приборы устанавливают для получения информации о характере
деформирования и повреждениях, вызванных приложением нагрузки определенной
величины. Все конструкции, реперные устройства и приборы на время испытаний
должны быть защищены от атмосферных осадков, ветра и непосредственного
воздействия солнечных лучей. Испытания следует проводить только при
положительной температуре воздуха. Перед началом нагружения конструкции
производят детальный обмер всех ее элементов и соединений, составляют
исполнительные чертежи. Для предварительно напряженных конструкций измеряют их
выгиб после окончания монтажа всех устройств, примененных для испытания.
Проверку расположения и сечения арматуры, а также толщины плит, требующую
пробивки отверстий или иных нарушений целостности конструкции, производят после
испытания. До начала испытания конструкцию тщательно обследуют, чтобы выявить
дефекты (трещины, раковины, искривления осей и пр.), которые отмечают и заносят
в ведомость дефектов. После установки и нумерации приборов составляют
исполнительный чертеж схемы испытания с указанием места расположения всех
приборов и их порядковых номеров.

При испытании должны
определяться величины прогибов конструкций, углов поворота опорных сечений
(консольных участков), появление первых трещин, их развитие, ширина раскрытия
при возрастании нагрузки, смещение (втягивание) проволочной арматуры без
анкеров. При наличии необходимой аппаратуры рекомендуется измерять деформации
волокон (удлинение, укорочение) в элементах и конструкциях, что может оказать
помощь при выяснении схемы распределения усилий в конструкции, причин
разрушения и т. п. Прогибы наиболее целесообразно измерять прогибомерами с
бесконечным ходом системы (рис. 9.49). Смещение проволочной арматуры
может измеряться с помощью индикаторов (с точностью 0,01 мм и ходом 10
мм).

Прогибомеры и индикаторы
устанавливают на неподвижных реперных устройствах, не связанных с испытываемой
конструкцией, либо при небольших пролетах — на реберных металлических балках
(уголках), свободно опирающихся по концам на неподвижное основание или на опоры
испытываемой конструкции. Такое опирание позволяет исключить влияние просадки
опор на измерение прогибов.
Прогибомеры и индикаторы
могут также крепиться к самой конструкции. В этом случае проволока прогибомера
или индикатор должны соответственно присоединяться, привязываться или упираться
в неподвижное реперное устройство. Для учета и исключения влияния возможной
просадки опор, а также внесения температурных поправок следует во всех случаях
устанавливать приборы не только в пролете конструкции, но и у каждой опоры.
Повороты опор измеряют клинометрами или двумя индикаторами, установленными на
определенном расстоянии друг от друга в пределах опоры.
Процесс деструкции,
проявляющийся в большей или меньшей степени в зависимости от вида материала и
уровня нагружения, можно зарегистрировать, используя акустические методы.

Рис. 9.49. Схемы
установки прогибомеров с помощью струбцины:
а, б — при испытании в
горизонтальном положении; в,г,д— при испытании в вертикальном положении; / —
закрепленный конец проволоки прогибомера; 2 — прогибомерная пролока ГОСТ
9389—60; 3— прогибомер; 4— прогибомерный груз; 5— стойка; 6— прогибомерная
струбцина; 7— испытываемая конструкция; 8— специальная струбцина; 9—
металлический лист; 10 — груз; 11 — подставка
Измерительные приборы
устанавливают в зонах с наибольшими ожидаемыми значениями деформаций,
перемещений, на участках возможных разрушений. Количество приборов, необходимых
для исследования определенной области конструктивного элемента, зависит от типа
приборов, требуемой точности результатов, конкретных задач эксперимента.
Ультразвуковой импульсный метод и метод акустической эмиссии позволяют
зарегистрировать даже самые незначительные структурные изменения в строительном
материале при нагружении, а так как всегда микроразрушения предшествуют
макроразрывам, то, регистрируя малые нарушения сплошности, возможно предсказать
уровень статической нагрузки, при которой начнется образование неконтролируемых
силовых трещин.
Загружение конструкции
проводится поэтапно. Ступени нагру-жения устанавливаются в зависимости от задач
испытаний в пределах 0,05—0,1 от расчетной испытательной нагрузки. Допускается
проведение испытаний с неодинаковыми ступенями нагружения. Отсчеты по приборам
снимаются на каждом этапе нагружения сразу же после приложения нагрузки и
несколько раз на выдержке нагрузки. Выдержка нагрузки прекращается, когда
последующие отсчеты по всем приборам оказываются равными предыдущим. Показания
приборов фиксируются в журнале испытаний. Форма ведомостей результатов
измерений различных параметров должна иметь графы с теоретическими значениями
измеряемого параметра, а также колонки, в которых производится полевая
обработка показаний приборов. После каждого этапа нагружения проводят осмотр
поверхности конструкции.
Для обнаружения вновь
появившихся трещин и регистрации увеличения длины трещин, образовавшихся ранее,
рекомендуется протирать исследуемый участок быстро испаряющейся жидкостью. При
этом трещины будут наблюдаться как темные линии, так как испарение жидкости,
попавшей в трещину, происходит медленнее. Обнаруженные трещины зарисовывают
карандашом на поверхности конструкции (рядом с трещинами), на концах их делают
засечки, которые помечают порядковым номером ступени нагрузки или величиной
нагрузки при данной ступени. По окончании испытания трещины зарисовывают в виде
развертки поверхности трещинообразования. Ширину раскрытия трещин можно
измерять, например, с помощью отчетного микроскопа МПБ-2 с делениями 0,05—0,1
мм или измерительной лупой с делениями 0,1 мм. Измерения производят на
поверхности конструкции в уровне расположения растянутой арматуры и в месте
максимального раскрытия измеряемой трещины. При испытании должны измеряться не
менее 10 наиболее широко раскрывшихся трещин. Места измерения трещин отмечаются
на поверхности конструкции, с тем чтобы при разных ступенях нагрузки они
производились в одних и тех же точках. По окончании испытания эти точки наносят
на развертку поверхности конструкции с зарисовками трещин. Измерение местных
деформаций (удлинений и укорочений арматуры, бетона) производят механическими
тензометрами (рис. 9.50, 9.51), а также с помощью электротензометрии.
Продолжительность
испытаний зависит в основном от времени выдержки конструкции под нагрузкой на
каждой ступени нагружения. Так, деформации деревянных конструкций
стабилизируются медленнее в сравнении с бетонными, а для последних это время
значительно больше, чем для металлических. Средняя продолжительность испытаний
для конструкций из различного материала составляет для металлических конструкций
1—2 ч, для железобетонных — 4—6 ч, для деревянных — 24—30 ч.

Если испытания
конструкций проводятся не до полного разрушения, то отсчеты по приборам
производятся после разгрузки конструкции и вторично через период времени,
равный продолжительности испытаний.
Основными задачами
испытания конструкций и сооружений динамической нагрузкой являются:
·
определение динамических
характеристик эксплуатационных нагрузок (их значения, направления, частоты);
·
выявление основных
динамических характеристик: амплитуды колебаний, частоты, ускорения, формы
вынужденного колебания и динамического коэффициента при работе конструкций на
эксплуатационные нагрузки;
·
влияние динамической
нагрузки на прочность, жесткость и тре-щиностойкость конструкции;
·
возможность установки на
конструкцию агрегатов с динамическими нагрузками;\
·
влияние физиологического
воздействия вибрации сооружения на организм человека.

Для получения отмеченных
динамических характеристик при испытании и обследовании конструкций используют
три основных вида динамических нагрузок:
·
неподвижная вибрационная
нагрузка, создаваемая работой механизмов и агрегатов с неуравновешенными
массами (различные станки, вентиляторы, стационарные двигатели или специальные
возбудители вынужденных колебаний — вибростенды и вибромашины);
·
ударная нагрузка,
передаваемая на конструкцию через песчаную подушку при падении специальных
грузов массой, равной 0,1 % от массы конструкции с высоты 2—2,5 м; возможно
также создание ударной нагрузки при резком удалении груза, подвешенного на конструкцию
с нижней стороны;
·
подвижная
вибродинамическая нагрузка (мостовые краны, различные транспортные средства,
конвейеры и т. д.).
Параметры колебаний или
динамические характеристики определяют по специальным графикам-виброграммам,
получаемым с помощью регистрирующих приборов. Динамические испытания могут
проводиться для конструкций, эксплуатируемых при статических и динамических
нагрузках. В первом случае динамические испытания строительных конструкций в
режиме собственных или вынужденных колебаний позволяют по полученным
характеристикам — частоте и декременту колебаний — косвенно судить об основных
показателях качества железобетонных конструкций — прочности, жесткости,
трещиностойкости. Оценка этих показателей производится на основе градуировочных
зависимостей, полученных по результатам серии испытаний аналогичных конструкций
статической нагрузкой и не-разрушающими методами.
В том случае, когда
конструкция не удовлетворяет условиям прочности или резонирует, необходимо
принять соответствующие меры, которые выбирают в зависимости от технической и
экономической эффективности: изменение жесткости конструкции, положения
агрегата на конструкции, числа оборотов и т. д. Данный подход используют для
оценки технического состояния зданий после землетрясений и в других сложных
случаях, когда обычные статические испытания не дают достоверных результатов.
Для этого используют сложные испытательные комплексы, позволяющие с помощью
многоканальной электронной аппаратуры регистрировать параметры колебаний
одновременно во многих точках здания. Аналогичные стационарные многоканальные
измерительные системы устанавливают в зонах ураганов или сейсмической
активности (Казахстан, Япония, США) на высотных зданиях для исследования
характера и интенсивности этих особых воздействий, которые в каждом районе
имеют некоторые характерные особенности. Записанные осциллограммы затем
используют при задании конкретных режимов загружения в исследовательских
испытаниях конструкций или их фрагментов. Имеющиеся в ведущих научных центрах
нашей страны испытательные установки позволяют прикладывать независимые
нагрузки по трем координатным осям в автоматизированном процессе в заданном
режиме и последовательности. При испытании конструкций, эксплуатируемых при
вибрационных нагрузках, оценка параметров вибрации от действующего оборудования
проводится на основе сравнения их с предельно допустимыми из условия
обеспечения нормальной жизнедеятельности людей и работы технологического
оборудования. Если замеренные параметры окажутся за пределами допустимых, то необходимо
разработать инженерное решение по снижению отрицательных воздействий колебаний.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №30
Тема:
Центрально и внецентренно растянутые железобетонные элементы (расчёт и
конструирование).
Задание:  Расчёт прочности в зависимости от эксцентриситета
внешней нагрузки.
145.
Расчет прочности внецентренно-сжатых элементов со случайным эксцентриситетом.
   К
центрально-сжатым элементам условно относят: промежуточные колонны в зданиях и
сооружениях; верхние пояса ферм, загруженных по узлам; восходящие раскосы и
стойки ферменной решетки, а также некоторые другие конструктивные элементы. В
условиях виецентренного сжатия находятся колонны одноэтажных производственных
зданий, загруженные давлением от кранов, верхние пояса безраскосных ферм,
стены прямоугольных в плане подземных резервуаров, воспринимающие боковое
давление грунта или жидкости и вертикальное давление от покрытия (рис. 4.2).,
В них действуют сжимающие силы N и изгибающие моменты М
поперечные силы Q.     Расстояние
между направлением сжимающей силы и продольной осью элемента е0
называется эксцентриситетом. В общем случае в любом месте элемента
статически определимых конструкций значение эксцентриситета определяют по
выражению  е0= М/N + еа, где еа
— случайный эксцентриситет.
Для
элементов статически неопределимых конструкций принимают
е0
= М/N но не
менее еа.   По нормам случайные
эксцентриситеты еа следует принимать равными большему
из следующих значений: 1/30 высоты сечения элемента; 1/600 длины
элемента (или ее части между местами, закрепленными от поперечных перемещений).

Рис.
4.2. Внецентрснно сжатые элементы
а~колонка
производственного здания; б— верхний пояс бесраскосной фермы; в — стена
подземного резервуара; F —
нагрузка от покрытия; D - давление
от крана

Расчет должен
производиться в зависимости от положения продольной силы N.
Случай малых
эксцентриситетов (продольная
сила N приложена между равнодействующими
усилий в растянутой и сжатой арматуре (рис. 52)).

 В этом случае всё сечение растянуто. В предельном состоянии
в бетоне образуются сквозные поперечные трещины. Бетон в работе не участвует.
Разрушение элемента происходит, когда напряжения в продольной арматуре
достигнут предельного значения:
; .
Случай больших
эксцентриситетов (продольная
сила N приложена за пределами расстояния
между равнодействующими усилий в растянутой и сжатой арматуре (рис. 53)).

Как и при изгибе, часть
сечения сжата, а часть растянута. Вследствие образования трещин в бетоне
растянутой зоны растягивающие усилия воспринимаются арматурой.

Несущая способность
элемента обусловлена предельным сопротивлением растяжению арматуры растянутой
зоны, а также предельным сопротивлением сжатию бетона и арматуры сжатой зоны:
;
при этом высота сжатой
зоны x определяется из условия .
Если полученное значение , в
условие прочности подставляется .

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №31
Тема:
. Расчёт железобетонных элементов по второй группе предельных состояний
По
предмету: МДК 01.02 Технология производства
неметаллических строительных изделий и конструкций
Задание:  Расчёт по образованию трещин, нормальных к продольной
оси..
4.2.2 Определение момента образования трещин, нормальных к
продольной оси элемента
4.2.2.1 Изгибающий момент Мcrc при образовании трещин можно определять согласно п. 4.2.2.2 или по
деформационной модели согласно п. 4.2.2.7.
4.2.2.2 Определение момента образования трещин производят с учетом
неупругих деформаций растянутого бетона согласно п. 4.2.2.3.
Допускается момент образования трещин определять без учета
неупругих деформаций растянутого бетона по п. 4.2.2.4. Если при этом условия
(77) и (97) не удовлетворяются, то момент образования трещин следует определять
с учетом неупругих деформаций растянутого бетона.
4.2.2.3 Момент образования трещин с учетом неупругих деформаций
растянутого бетона определяют с учетом следующих положений:
- сечения после деформирования остаются плоскими;
- эпюру напряжений в сжатой зоне бетона принимают треугольной
формы как для упругого тела;
- эпюру напряжений в растянутой зоне бетона принимают
трапециевидной формы с напряжениями, не превышающими расчетных значений
сопротивления бетона растяжению Rbt,ser;
- относительную деформацию крайнего растянутого волокна бетона
принимают равной ее предельному значению ebt,ult при
кратковременном действии нагрузки (п. 3.1.4.6); при двухзначной эпюре
деформаций в сечении элемента ebt,ult =
0,00015;
- напряжения в арматуре принимают в зависимости от относительных
деформаций как для упругого тела.
4.2.2.4 Момент образования трещин предварительно напряженных
изгибаемых элементов без учета неупругих деформаций растянутого бетона
определяют как для сплошного упругого тела по формуле
Mcrc = Rbt,serW ± Peяр,
   (80)
где W - момент сопротивления приведенного сечения для крайнего растянутого
волокна;
еяр = еор + r - расстояние от точки приложения усилия предварительного обжатия Р
до ядровой точки, наиболее удаленной от растянутой зоны, трещинообразование
которой проверяется;
еop - то же,
до центра тяжести приведенного сечения;
r - расстояние от центра тяжести приведенного сечения до ядровой
точки.
В формуле (80) знак "+" принимают, когда направления
вращения моментов Peяр и
внешнего изгибающего момента М противоположны; "-" - когда
направления совпадают.
Значения W и r - определяют согласно п.
4.2.2.5.
4.2.2.5 Момент сопротивления W и
расстояние от центра тяжести приведенного поперечного сечения до ядровой точки rопределяют по формулам:
;
(81)
,
(82)
где Ired - момент
инерции приведенного поперечного сечения относительно его центра тяжести
Ired = I + Isa + a;
(83)
Ared -
площадь приведенного поперечного сечения элемента
Ared = A + Asa + a;
             (84)
a -
коэффициент приведения арматуры к бетону
;
A, As,  -
площадь поперечного сечения соответственно бетона, растянутой и сжатой
арматуры;
yt - расстояние от наиболее растянутого
волокна бетона до центра тяжести приведенного поперечного сечения элемента
,
(85)
здесь St,red -
статический момент площади приведенного поперечного сечения элемента
относительно наиболее растянутого волокна бетона.
Допускается момент сопротивления W
определять без учета арматуры.
В этом случае значения Is, , As,  в
формулах (83) и (84) принимают равными нулю.
Для изгибаемых элементов прямоугольного сечения момент
сопротивления W без
учета арматуры определяют по формуле
.
(86)
4.2.2.6 Усилие Ncrc при образовании трещин в центрально растянутых элементах
определяют по формуле
Ncrc = AredRbt,ser.
(87)
4.2.2.7 Определение момента образования трещин на основе
нелинейной деформационной модели производят исходя из общих положений,
приведенных в пп. 2.1.2.15 и 3.1.4, но с учетом работы бетона в растянутой зоне
нормального сечения, определяемой диаграммой состояния растянутого бетона
согласно п. 2.1.2.13. Расчетные характеристики материалов принимают для
предельных состояний второй группы.
Значение Мcrc определяют из решения системы уравнений, представленных в п.
3.1.4, принимая относительную деформацию бетона ebt,max у растянутой грани элемента от действия внешней нагрузки равной
предельному значению относительной деформации бетона при растяжении ebt,ult, определяемому согласно указаниям п.
3.1.4.6.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №32
Тема:
Фундаменты
Задание:  Расчет центрально и внецентренно нагруженных
фундаментов: определение и проверка размеров, подбор армирования.
149. Расчет
прочности внецентренно-растянутых элементов с большими эксцентриситетами
     В условиях
внецентренного растяжения находятся квадратные стенки или прямоугольные
резервуары(бункеры или нижняя полоса безраскосных ферм). Такие элементы
одновременно растягиваются продольной силой N и изгибающим
моментом M, что равносильно
внецентренному растяжению с эксцентриситетом e0=M/N. Внецентренно
растянутые элементы арматуры произвольными и поперечными стержнями аналогично
изгибающим элементам. Если сила N нах в пределах сечения, то как
центрально-растянутые. При этом рекомендуется постановка напрягаемой арматуры,
что значительно превышает трещиностойкость, содерж прод арматуры в сечениях
внецентренно растянутых элементов должно быть не менее μ≥0,05.
Различают 2 случая расчета: с малыми и большими эксцентриситетами.
Случай с большими
эксцентриситетами.
Предельное состояние сходно с предельным состоянием изгибаемых элементов.
Часть сечения у
грани наиболее удалена от силы N ,может быть сжатым или противоположно
растянутым. В следствии образования трещин в растянутой зоне напряжение
воспринимается только в арматуре. N≤Ns +Ns’ +Ns ,  Nf ≤Moc

150. Расчет
прочности внецентренно-растянутых элементов с малыми эксцентриситетами
В условиях
внецентренного растяжения находятся квадратные стенки или прямоугольные
резервуары
(бункеры
или нижняя полоса безраскосных ферм)
Такие элементы
одновременно растягиваются продольной силой N и изгибающим
моментом M, что равносильно
внецентренному растяжению с эксцентриситетом e0=M/N. Внецентренно
растянутые элементы арматуры произвольными и поперечными стержнями аналогично
изгибающим элементам. Если сила N нах в пределах сечения, то как
центрально-растянутые. При этом рекомендуется постановка напрягаемой арматуры,
что значительно превышает трещиностойкость, содерж прод арматуры в сечениях
внецентренно растянутых элементов должно быть не менее μ≥0,05.
Различают 2 случая расчета: с малыми и большими эксцентриситетами.
Случай с малыми
эксцентриситетами. Работа
с малыми эксцентриситетами, когда эксцентриситет располагается между
равнодействующей арматурой. Разрушение в данном случае происходит, когда
напряжение в арматуре достигает предельного значения.
M≤Mcer,N≤RsAs+RscAsc

  151. Принцип
расчета ж.б. элементов по 2й группе предельных состояний.
  Расчеты по 2й
группе предельных состояний подразумевают расчеты по прочности нормальных
эксплуатаций(расчеты по образованию и раскрытию трещин, расчеты по закрытию
трещин). В зависимости от условий эксплуатации и видов предл арматуры к ж.б.
констр след требования(по трещиностойкости):
  1.не допускаь
образования каких-либо трещин,к ним относятся конструкции, эксплуатир в
агрессивных средах или нах под давлением жидкости и газа
  2.допускается
непродолжит трещин под действием полных нагрузок
аcrc<=[acrc1]=0.4мм
3.допускается
непродолжительное и продолжительное раскрытие трещин, но их ширина
регламентируется аcrcr<=[acrcr]=0.2мм

152.  В соответствии с условиями эксплуатации и защиты арматуры от
коррозии к трещиностойкости железобетонных конструкций предъявляются требования
трех категорий:

Первая категория – не допускается образование трещин вообще.
Вторая
категория – допускается ограниченное по ширине кратковременное раскрытие трещин
(нормальных и наклонных) при условии их последующего надежного закрытия
(зажатия).

Третья категория – допускается ограниченное по ширине кратковременное и
длительное раскрытие трещин, нормальных и наклонных к продольной оси элемента.
Таким образом, в предварительно напряженных железобетонных конструкциях при
требованиях:   1 категории – нет трещин;    2 категории – есть трещины,
ограниченные по ширине и возникающие только при действии постоянной, длительных
и кратковременных нагрузок;
 3
категории – есть трещины, ограниченные по ширине; возникают от кратковременных
и длительных нагрузок. К железобетонным конструкциям без предварительного
напряжения предъявляются требования 3-ей категории
трещиностойкости.Трещиноватость бетона, или способность к образованию трещин,
является характерным его свойством, отличающим его от целого ряда строительных
материалов. Трещины в бетоне конструкций образуются уже в процессе формирования
структуры в результате развития физикохимических процессов, происходящих при
твердении цемента. В связи с этим, при проектировании железобетонных
конструкций следует исходить из требования обеспечения сохранности арматуры в
течение всего срока эксплуатации здания или сооружения, то есть по возможности
не допускать или максимально ограничить условия, которые могут способствовать
развитию коррозионных процессов в арматурной стали.

55. Расчёт
укрупнительного стыка составной балки на сварке
 Различают два типа стыков балок: заводские и монтажные
(укрупнительные).
  Монтажные стыки выполняются при монтаже, они
необходимы тогда, когда масса или размеры балки не позволяют перевезти и
смонтировать ее целиком. Расположение их должно предусматривать членение балки
на отдельные отправочные элементы, по возможности одинаковые (в разрезной балке
стык располагают в середине пролета или симметрично относительно середины
балки), удовлетворяющие требованиям транспортирования и монтажа наиболее
распространенными средствами.В монтажных стыках удобно все элементы балки
соединять в одном сечении. Такой стык называется универсальным. Стыки
прокатных балок  выполняют, как правило, сварными. Наиболее просто и удобно
непосредственное соединение балок встык.   Мсвстыка=МmaxRсв/R=0.85Mmax  При
необходимости устройства стыка в сечении, где действует больший изгибающий
момент, делают прямое соединение балок встык, а полки усиливают накладками.
Изгибающий момент в таком стыке воспринимается швами и накладками. Расчет
момента производится по формуле М = WRСВ +Nнhн,
где   W— момент сопротивления  сечения   балки; Nн -усилие
в  накладке;   hн — расстояние
между осями накладок .Отсюда определяем расчетное усилие в накладке Nн=(М-WRСВ)/ hн, затем площадь поперечного сечения накладки AН =NН/RСВ.   Угловые швы, прикрепляющие накладку к балке, должны быть рассчитаны
на усилие в накладке. Чтобы уменьшить сварочные напряжения, эти швы не доводят
до оси стыка на 25 мм с каждой стороны. Почти весь изгибающий момент в этом
стыке передается через поясные накладки, а поперечная сила — через парные
накладки на стенке. Учитывая это, производят расчет усилия и площади
поперечного сечения в накладке по формулам Nн = M/hн и AН= Nн /R..
Угловые швы, прикрепляющие накладки к стенке, следует проверять на действие
поперечной силы     τ = Q/2βkш lш <Ryсв.

   92. Растяжение
вдоль волокон
Должны быть выполнены следующие
условия:          ס t,0,d= ס ft,0,d, סt,0,d = Nd/Ainf;
где  Nd  — расчетная осевая
сила;
       Ainf — площадь
поперечного сечения элемента нетто.
Ослабления
сечения, расположенные на участке длиной до 0,2
 м, принимают совмещенными в одном сечении.
Растяжение поперек
волокон
Для равномерно напряженного объема
(V) должны
соблюдаться условия:           סt,90,d סft,90,d — для цельной
древесины; סt,90,d ס k2 ft,90,d — для
клееной древесины,
где  k2 = 0,8 учитывает
снижение прочности клеевого шва поперек волокон.

56. Расчёт
укрупнительного стыка на высокопрочных болтах
  Стыки составных балок на высокопрочных болтах В
последнее время монтажные стыки сварных балок, чтобы избежать сварки при монтаже,
иногда выполняют на высокопрочных болтах
В таких стыках каждый пояс балки желательно перекрывать тремя
накладками с двух сторон, а стенку — двумя вертикальными накладками,
площадь селения которых должна быть не меньше площади сечения перекрываемого
ими элемента. Ослабление сечения поясов балки учитывается при статических
нагрузках, если площадь сечения нетто составляет меньше 85 % площади брутто АНТ<О,85А;
тогда принимается условная площадь сечения Аусл = 1,18АНТ;
при динамических нагрузках Лнт принимается независимо от величины
ослабления.
   Болты в стыке ставят на минимальных расстояниях друг от друга:
(2,5—3)а" болта (при а"=24 мм удобно иметь шаг 80 мм),
чтобы уменьшить размеры и массу стыковых накладок.
  Расчет каждого элемента балки ведут раздельно, а изгибающий момент
распределяют между поясами и стенкой пропорционально их жесткости. Тогда
расчетное усилие в поясе может быть определено по формулам Мп = MIп/I и Nп = Mп/h0 где M и I —
соответственно полный расчетный изгибающий момент и момент инерции всего
сечения в месте стыка балки; I —
момент инерции поясов балки; h0= hст + tп—
расчетная высота поясов.
  Количество болтов для прикрепления стыковых накладок к поясу
балки n= Nп /Qвб,Qвб —
расчетное сдвигающее усилие, могущее быть воспринятым одним высокопрочным
болтом Это количество болтов ставят по каждую сторону от центра стыка. Момент,
приходящийся на стенку Мст = МIст/I, где Iст —
момент инерции стенки балки.

   57. Центрально сжатые колонны:общая хар-ка, типы колонн и
сечений, обоснование расчётной схемы.

Колонны предназначены для передачи нагрузки от балочных клеток, ферм покрытий,
рабочих площадок и других конструкций на нижележащие или на фундаменты. В центрально-сжатых
колоннах равнодействующая сила приложена по оси колонны и вызывает центральное
сжатие расчетного поперечного сечения. Центрально-сжатые колонны, так же как и
внецентренно сжатые, состоят из трех основных частей, выполняющих определенную функцию:
оголовка, стержня и базы (башмака). В каркасах одноэтажных
производственных зданий применяются стальные колонны трех типов: постоянного по
высоте сечения, переменного по высоте сечения — ступенчатые и в виде двух
стоек, нежестко связанных между собой, — раздельные. По типу сечений
различают сплошные колонны, состоящие из прокатных двутавров или труб или
различных комбинаций открытых профилей и сквозные, состоящие из двух или
четырех ветвей, соединенных между собой планками или решетками из уголков или
швеллеров наиболее рациональными типами сечений для сравнительно коротких
колонн являются широкополочный двутавр, труба и сварное двутавровое сечение,
составленное из трех листов. При большой длине и небольших нагрузках сквозные
колонны более эффективны по расходу материала, чем сплошные, но имеют трудности
крепления примыкающих балок, особенно в случаях примыкания балок по длине
стержня. Колонны производственных зданий работают на внецентренное сжатие.
Значения расчетных усилий; продольной силы N, изгибающего
момента в плоскости рамы Мх  и поперечной силы Qх определяют по
результатам статического расчета рамы.При расчете колонны необходимо проверить
ее прочность, общую и местную устойчивость элементов.Для обеспечения нормальных
условий эксплуатации колонны должны обладать также необходимой жесткостью.

58. Подбор
сечения сплошной колонны. Задавшись типом сечения колонны,определяем требуемую
площадь сечения по формулеA tp = N/ φ ⋅ R ⋅γ(*) Чтобы
предварительно определить коэффициент ϕ , задаемся гибкостью колонны λ =
l0 / i  Определяем в первом приближении требуемую площадь по
(*) и требуемый радиус инерции, соответствующий заданной гибкости: i tp =
l0 /λ  Зависимость радиуcа инерции от типа сечения приближенно
выражается формулам:r x= a 1 h ; r y=a 2b.Отсюда
определяются требуемые генеральные размеры сечения колонны: h tp= t tp/ α1, b tp= i tp/ α2. В
сплошных колоннах двутаврового сечения коэффициент а1 примерно в два раза
больше коэффициента а2, поэтому определяют требуемый размер b, а h принимают по
конструктивным и производственным соображениям. Установив генеральные размеры
сечения b и h, подбирают толщину поясных листов (полок) и стенки исходя из
требуемой площади колонны ATP и условий местной устойчивости.Отношения ширины
элементов сечения (полок, стенки) к их толщине подбирают так, чтобы они были
меньше предельных отношений,устанавливаемых с точки зрения равнопрочности
стержня в целом и его элементов.В первом приближении обычно не удается
подобрать рациональное сечение, которое удовлетворяло бы трем условиям (АTP,
bTP, hTP), так как при их определении исходная величина гибкости была задана
произвольно. Выяснив несоответствие, указанные величины корректируют.
Откорректировав значения А, b и h, производят проверку сечения i x= a1 h ;  i y  = a2 b и напряжения
σ= N/φ min A≤ R γ(**). Если
нужно, вносят еще одну поправку в размеры сечения, обычно последнюю. После
окончательного подбора сечения производят его проверку определением
фактического напряжения по  (**).

    59. Обеспечение местной устойчивости элементов сечения
центрально сжатой колонны
   У тонкостенных стержней, особенно небольшой гибкости, стенка
или полка могут потерять устойчивость раньше, чем происходит потеря
устойчивости стержня в целом. Потеря устойчивости каким-либо элементом сечения
стержня и выход его из работы  резко ослабляют стержень, часто делая
недеформированную, часть сечения несимметричной; центр изгиба при этом
перемещается, стержень начинает закручиваться и быстро теряет устойчивость.
   Потеря устойчивости может произойти от воздействия нормальных,
равномерно распределенных по сечению напряжений, нормальных неравномерно
распределенных напряжений, касательных напряжений и от совместного воздействия
нормальных и касательных напряжений. Потеря
устойчивости может происходить как при упругой, так и при упругопластической
работе элемента.    При решении задачи о местной устойчивости считают, что отдельные
элементы, составляющие стержень, работают как пластинки, сочлененные между
собой шарнирно, упруго или жестко.
Критическую
силу потери устойчивости находят из условия равенства работы внешних сил и
напряжений, возникающих в пластине при данной форме деформации. Критическая
сила зависит от упругих свойств материала, размеров пластины - ширины, длины,
толщины и условий закрепления ее по краям. При большом числе волн критическая
сила потери местной устойчивости при упругой работе материала:0 N/Aht+-yMx/Ixnm+-xMy/Iynm <Rγ Соответственно
критические напряжения: σкр=Nкр/A= π2EImin/l02A= π2EImin2/l02= π2E/(l0/imin)2=
π2E/λ2,  где I min=( i min)1/2
/ A – площадь поперечного сечения без учета ослабления отверстиями для
заклепок и болтов; λ = l0 / i min – гибкость
стержня, равная отношению расчетной длины стержня к радиусу инерции его
сечения; i 0= μ  – расчетная длина стержня; μ – коэффициент
приведения полной длины стержня L к расчетной, принимаемые в зависимости
от условий закрепления стержня и его нагружения.

  94. Сопротивление
дерева растяжению и сжатию вдоль волокон и изгибу. По данным многочисленных
машинных испытаний предел прочности древесины на растяжение вдоль волокон даже
для одной и той же породы леса колеблется в больших пределах. Так, например,
для обычной сосны он составляет от 700 до 1000 кг/см2. Из сосны ни в коем
случае не рекомендуется изготавливать дома из бруса при растяжении деформации
возрастают пропорционально напряжениям почти до момента разрушения.
Разрушение
древесины при сжатии происходит вследствие местного продольного изгиба волокон
и вдавливания твердых волокон в более мягкие (весенние) и сопровождается
образованием складок .
При дальнейшем
росте нагрузки пропорциональность увеличения напряжений сжатия в крайних
волокнах нарушается, поскольку в них начинаются пластические деформации и
краевые напряжения в сжатой зоне возрастают медленнее. При сжатии поперек
волокон дерево подвергается сильному уплотнению при значительных деформациях,
вызываемых уменьшением сечения полостей клеток.
Если внешняя
сжимающая нагрузка приложена не ко всей поверхности образца, а только к части
ее длины, то она воспринимается не только волокнами древесины, расположенными
непосредственно под грузом, но и частично смежными волокнами, уменьшая таким
образом деформации

60. Конструкция и особенность работы сквозных колонн.
   Стержень сквозной центрально-сжатой колонны обычно состоит из
дфух ветвей (швеллеров или двутавров), связанных между собой решетками . Ось,
пересекающая ветви, называется материальной; ось, параллельная ветвям,
называется свободной. Расстояние между ветвями устанавливается из условия
равноустойчивости стержня. В сквозных колоннах из двух ветвей необходимо
обеспечивать зазор между полками ветвей (100—150 мм) для возможности окраски
внутренних поверхностей. Стержни большой длины, несущие небольшие нагрузки,
должны иметь для обеспечения необходимой жесткости развитое сечение, поэтому
их рационально проектировать из четырех уголков, соединенных решетками в
четырех плоскостях.
   В колоннах, нагруженных    центральной силой, возможен изгиб от
случайных эксцентриситетов. От изгиба возникают    поперечные силы,
воспринимаемые решетками, которые препятствуют сдвигам ветвей колонны
относительно се продольной оси. Планки создают в плоскости грани колонны
безраскосную систему с жесткими узлами и элементами, работающими на изгиб,
вследствие чего безраскосная решетка оказывается менее жесткой. Если
расстояние между ветвями значительно (0,8 — 1 м и более), то элементы
безраскосной решетки получаются тяжелыми; в этом случае следует отдавать
предпочтение раскосной решетке. Приведенная гибкость стержня с планками в двух
плоскостях :λпр = μλy =
(λ2y+λ12)1/2
Приведенная гибкость стержней с планками в четырех плоскостях : λпр
=  (λ2+λ12+ λ22)1/2
Приведенная гибкость стержней треугольного сечения: λпр =
(λ2+1.3λ32+)1/2 где
λ — наибольшая гибкость всего стержня;
   Приведенная гибкость с двумя треугольными решетками в двух
плоскостях λпр = μλy =
(λ2y+α1A/Aр) Приведенная гибкость с четырьмя   треугольными   решсквозных
стержней трехгранного сечения с равными сторонами   приведенная гибкость:
λпр = (λ2+α12A/3Aр)1/2
где А — площадь сечения всего стержня; λу=1о/iу —
гибкость стержня относительно свободной оси у; λ — наибольшая
гибкость всего стержня; AР1 и AР2— площадь сечения раскосов решеток.

   61. Подбор и
проверка сечений сквозной центрально-сжатой колонны
   При подборе
сечения сквозной колонны устойчивость ее относительно свободной оси проверяют
не по гибкости, а по приведенной гибкости, которая вследствие деформативности
решеток всегда больше.
  Подбор сечения
сквозной колонны начинается с расчета на устойчивость относительно материальной
оси х, т. е. с определения требуемой площади сечения по формуле A tp =N/
φ x Rγ .Надо задаться гибкостью, чтобы получить из таблицы
коэффициент продольного изгиба. Для сквозных колонн с расчетной нагрузкой до
1500 кН, длиной 5 – 7 м можно задаться гибкостью 90 – 60, для более мощных
колонн с нагрузкой 2500 – 3000 кН гибкость можно принять равной 60 –
40.Задавшись гибкостью и определив по ней коэффициент φ, получаем
требуемую площадь и требуемый радиус инерции относительно материальной оси,
учитывая, что гибкость относительно материальной оси равна расчетной гибкости.
Определив требуемую площадь и требуемый радиус инерции, подбираем по сортаменту
соответствующий им профиль швеллера или двутавра. Если эти величины пo сортаменту
не будут совпадать в одном профиле, что бывает при неудачно заданной гибкости,
то нужно взять профиль, в котором величины А и i имели бы значения, наиболее
близкие к найденным.
  Приняв сечение
стержня, проверяем его устойчивость по формуле: σ= N/φх A≤ R γ. Если
сечение подобрано удовлетворительно, то следующим этапом является определение
расстояния между ветвями из условия равноустойчивости.
       После
окончательного подбора сечения колонну проверяют на
устойчивость
относительно оси y : σ= N/φ min A≤ R γ.

62. Типы
сопряжений балок с колоннами
При одноярусных
колоннах балки или другие поддерживаемые конструкции могут опираться на колонну
сверху (рис. а). Помимо четкости центральной передачи такое соединение при
защемленных внизу колоннах удобно для монтажа, при этом колонна рассматривается
как шарнирно закрепленная в верхнем конце. Соединение колонны с фундаментом
может быть жестким или шарнирным.Если фундамент достаточно массивен, а база
колонны имеет надежное анкерное крепление, колонну можно считать защемленной в
фундаменте (рис 25, в). При расчете легких колонн соединение с фундаментом с
учетом запаса прочности чаще всего принимают шарнирным.
  Тогда при
жестком закреплении колонны в фундаменте расчетная
длина колонны
принимается равной 0,7l, а при шарнирном – l (l – геометрическая длина колонны
от фундамента до низа балок).
Более жестким
является присоединение балочной конструкции к колонне сбоку (рис. б). При
достаточно мощной балочной конструкции и жестком прикреплении балок, к колоннам
последние можно считать защемленными вверху. Тогда расчетная длина l0 в
плоскости главных балок может приниматься равной 0,7l при шарнирном закреплении
колонн в фундаменте и 0,5l при жестком. Однако в последнем случае расчетную
длину балок чаще принимают равной 0,7l, так как при изгибе балки не дают
полного защемления. При двутавровых колоннах с малой высотой сечения и большой
шириной полок главные балки удобнее прикреплять не к стенке, а к полкам
(поясам) колонны (рис. 25, в). В этом случае при расположении временной
нагрузки с одной стороны колонну последняя работает на внецентренное сжатие.
При этом момент условно принимается равным M = N′e

  63. Конструкция,
работа и расчёт оголовка центрально сжатой колонны сплошного сечения.
   При свободном
сопряжении балки обычно ставят на колонну сверху, что обеспечивает простоту
монтажа. В этом случае оголовок колонны состоит из плиты и ребер,
поддерживающих плиту и передающих нагрузку на стержень колонны. Если нагрузка
передается на колонну через фрезерованные торцы опорных ребер балок,
расположенных близко к центру колонны, то плита оголовка поддерживается снизу
ребрами, идущими под опорными ребрами балок. Ребра оголовка приваривают  к
стене колонны при сплошном стержне. Швы, прикрепляющие ребро оголовка к плите,
должны выдерживать полное давление на оголовок. Проверяют их по формуле:
σ= N k ш Σl ш ≤(βγyсв Ryсв ) min γ .Высоту
ребра оголовка определяют требуемой длиной швов, передающих нагрузку на
стержень колонны (длина швов нe должна быть больше 85β ш k ш ):
h p= N/4 k ш(βγyсв R yсв )min γ
.Толщину ребра оголовка определяют из условия сопротивления на смятие под
полным опорным давлением: tр = N / lсм Rсм.
.Назначив толщину ребра, следует проверить:τ = 0,5N / 2hр
tр ≤ Rср. При малой толщине стенки
сплошной колонны её надо также проверить на срез в месте пpикрепления к ней
ребер.. Опорная плита оголовка передает давление от вышележащей конструкции на
ребра оголовка и служит для скрепления балок с колоннами монтажными болтами,
фиксирующими проектное положение балок. Толщина опорной плиты принимается
конструктивно в пределах 20-25 мм. При фрезерованном торце колонны давление от
балок передается через опорную плиту непосредственно на ребра оголовка. В этом
случае толщина швов,соединяющих плиту с ребрами, так же как и с ветвями
колонны, назначается конструктивно. Большие опорные давления балок лучше
передавать на колонну через ребра, расположенные над полками колонн.Если балка,
крепится к колонне сбоку, вертикальная реакция передается через опорное ребро
балки на столик, приваренный к полкам колонны. Торец опорного ребра балки и
верхняя кромка столика пристраиваются. Толщину столика принимают на 20-40 мм
больше толщины опорного ребра балки. Столик целесообразно приваривать к колонне
по трем сторонам. Сварные швы, приваривающие столик к колонне, рассчитывают по
формуле:1,3  σ =1,3 /N k ш Σl ш ≤ γ
(βγyсв Ryсв)min
  Коэффициент 1,3
учитывает возможную непараллельность торцов опорного ребра балки и столика
из-за неточности изготовления, что приводит к неравномерному распределению
реакции между вертикальными швами.
  Чтобы балка не
зависла на болтах и плотно стала на опорный столик, опорные ребра балки
прикрепляют к стержню колонны болтами, диаметр которых должен быть на 3-4 мм
меньше диаметра отверстий.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №33
Тема:
Стыки и узлы железобетонных конструкций.
По
предмету: МДК 01.02 Технология производства
неметаллических строительных изделий и конструкций
Задание:  Расчет гибких стыков. Расчет шарнирных стыков. Расчет
жестких стыков и узлов.
7.Стыковые сварные соединения.
Расчет и конструирование.

            Стыковые
- соединяются торцами (а). Имеют наименьшую концентрацию напряжений при
передаче усилий, экономичны. Толщина элементов не ограничена. Соединение =
прямым или косым швом.

            Усиливают
накладками – комбинир. (б).
            Стыковые
наиболее рациональны, но требуют дополнительной разделки кромок.
            Работа
и расчет стыковых швов
            Прочность
при растяжении или сжатии зависит от характеристик металла и шва.
            При
действии N распределение напряжений по длине шва принимается равномерным,
рабочая толщина шва = меньшей из толщин элементов. Напряжение в шве (а)  Rсв — расчетное сопротивление сварного стыкового соединения сжатию
или растяжению, у — коэффициент условий работы элемента.
            Расчетное
сопротивление стыкового соединения при сжатии соединения Rсв=R.
            При
Rсв ≤ Rосновного металла то шов делают косым (с проверкой)
(б).        Рассчёт косых швов: перпендикулярно шву
                                                           вдоль
шва

а и б
— на продольную силу; в — на изгиб
            При
действии изгибающего момента (в)
где  — момент
сопротивления шва.
            Соединения
встык, работающие на нормальные напряжения и срез, проверяют

8.Сварные
соединения с угловыми швами. Расчет и конструирование.

Угловые
- элементы расположены под углом (г).
            Валиковые
швы - элементы, расположенны в разных плоскостях.
            Фланговые
- параллельно осевому усилию.
            Лобовые
- перпендикулярно усилию (рассчитывают условно).
            Работа
и расчет соединений, выполненных угловыми швами
            -
соединения внахлестку.
            Фланговые
работают на срез и изгиб. Разрушение может происходить по металлу шва, по осн.
металлу на границе его сплавления с металлом шва.
            Велики
напряжения в корне шва.
                        Рассматриваем
возможность разрушения шва от условного среза:
            По
металлу шва
            По
границе сплавления с металлом шва
            βш
и βс — коэфф. глубины проплавления -  в зависимости от вида сварки
            Lш =L-10мм, RВш—расчетное сопротивление срезу металла шва;
            Rувс—расчетное сопротивление срезу (условному) металла границы
сплавления.
            Удобнее
определять необходимую длину швов, задаваясь их толщиной kш:  kш = меньшей из
толщин элементов,
            Толщина
шва исходя из его возможной расчетной длины:
            Напряжения
от силы сдвига и момента:
По
металлу шва
По
металлу границы сплавления
            Площади
швов должны быть распределены обратно пропорционально расстояниям от шва до оси
элемента.
при
общей требуемой площади швов -
Площадь
большего шва на «обушке» уголка
Площадь
меньшего шва на «пере» уголка

9.Достоинства и недостатки
болтовых соединений. Виды болтов, применяемые в строительных МК. Разновидности
болтовых соединений.

            Болтовые
= раньше сварных. Простота и надежность в работе.
            Они
более металлоемки, имеют накладки, ослабляют отверстиями.
            Болты
грубой и нормальной точности - отклонения диаметра 1
 мм и 0,52 мм (для болтов d≤30 мм). Они = из углеродистой стали. Класс
прочности болтов (5.6). Первое число =  50 = временное сопротивление (σв
кгс/мм2), а 5*6=30 — предел текучести материала (σт кгс/мм2).
            Отверстия
на 2—3 мм больше диаметра болта - облегчает посадку болтов (преимущество). Но
это повышает деформативность соединения при работе на сдвиг. Эти болты =
крепежные.
            Болты
повышенной точности - из углеродистой стали.         d отверстия = +0,3 мм от диаметра болта.
            Болты
сидят плотно и хорошо воспринимают сдвигающие силы. Сложность изготовления и
постановки болтов = применяются редко.
            Высокопрочные
болты - из легированной стали, термически обрабатывают. Они = нормальной
точности, отверстия большего диаметра, но гайки затягивают спец-ключом. Силы
трения препятствуют сдвигу элементов относительно друг друга. Высокопрочный
болт работает на осевое растяжение.
            Необходима
одинаковая толщина элементов, а то несущая способность болта резко
уменьшается.
            Применяют
клееболтовое. Преимущества - простота устройства; По качеству - не уступают
сварке, но уступают ей по расходу металла.
            Самонарезающие
болты - наличие резьбы. Материал - сталь термоупрочненная. d=6 мм для
прикрепления профилированного настила к прогонам и элементам фахверка.
Преимущество - доступ к конструкции только с одной стороны.
            Фундаментные
(анкерные) болты - передачи растягивающих усилий с колонн на фундамент.
Материал - стали марок ВСтЗкп2, 09Г2С и 10Г2С1.

10.Расчет и конструирование
соединений с обыкновенными болтами.

            Работа
и расчет на сдвиг при действии статической нагрузки

            Расчет
- по виду разрушения соединения по срезу болта или по смятию поверхности
отверстия:
            Расчетное
усилие, воспринимаемое одним болтом
по
срезу:
Rср —
коэффициент условий работы соединения.
            Для
болтов грубой и нормальной точности в многоболтовом соединении уб=0,9, для
болтов повышенной точности уб=1; A=пd2/4 — площадь сечения болта по ненарезной части, d — диаметр
стержня болта; nср — число расчетных срезов
одного болта;
            Расчетное
усилие, воспринимаемое одним болтом по смятию элементов:
Σt—наименьшая суммарная
толщина элементов.

            Число
болтов при сдвигающей силе N, приложенной к центру тяжести соединения,
            где
Nmin — меньшее из значений расчетного усилия для одного болта,
у —
коэф условий работы.
            Работа
и расчет соединений на растяжение
В
фундаментных болтах усилие, одного болта
где Rр— расчетное сопротивление болтов растяжению.
            Необходимое
количество болтов:

11. Особенности работы и
расчета соединения с высокопрочными болтами.

            Силы
стягивания настолько велики, что силы трения полностью воспринимают сдвигающие
силы и все соединение работает упруго (в).

            Cила натяжения болта  (расчетное усилие болта на
растяжение).
            Расчетное
сдвигающее усилие стянутых элементов одним высокопрочным болтом

            где       наименьшее временное
сопротивление материала болта разрыву; Ант — площадь сечения болта нетто; уб —
коэффициент условий работы болтового соединения = 1; мю — коэффициент трения;
yн — коэффициент надежности;
k —
число расчетных плоскостей трения одного болта.
            Необходимое
для передачи сдвигающей силы число болтов:
            Расчет
элементов с высокопрочными болтами = без  упругопластической работы (в), т. е.
при Y=l.
            Ослабление
отверстиями учитывается частично, так как часть сдвигающего усилия
воспринимается трением соединяемых поверхностей, находящихся вне места
ослабления сечения отверстиями.

ЗАДАНИЕ
на выполнение практической работы №34
Тема:
Одноэтажные производственные каркасные зданий.
Задание:  Составление конструктивных схем каркасных производственных
зданий.
Объемно-планировочные
и конструктивные решения промышленных зданий и сооружений

1Требования к
промышленным зданиям.  Классификация промышленных зданий.
2  Объёмно –
планировочные параметры промышленных зданий.
3 Конструктивные решения
промышленных зданий. Внутрицеховое подъемно – транспортное оборудование.
4 Деформационные
швы в промышленных зданиях.
5 Типизация и
унификация промышленных зданий. Привязка конструктивных элементов к модульным
координационным осям.
6 Вспомогательные
здания и помещения.
1 СНБ 2.02.01-98  Пожарно-техническая
классификация зданий, строительных конструкций и материалов
2
СНБ 3.02.03-03  Административные и бытовые здания
3 СНБ 3.01.04-02 Градостроительство.
Планировка и застройка населенных пунктов.
4 СТБ
1922-2008 Модульная координация размеров в строительстве. Основные положения.

Производственный комплекс площадью 2,5 тыс.
квадратных метров, где будет осуществляться выпуск продукции для детского
питания.

Большое здание П-образной формы из
железобетонных блоков. Основная часть — двухэтажная, но северная часть
достроена до 5 этажей.
 В
южной части здания, в углу есть лестница, ведущая на второй и третий этажи.
 Внутри
почти везде, куда попадают солнечные лучи, растут невысокие деревья.

1Требования к
промышленным зданиям.   Классификация промышленных зданий
Промышленными называются здания, в которых размещаются промышленные производства.
Здесь перерабатываемое сырье превращается в готовую продукцию или полуфабрикат
и направляется потребителю или на дальнейшую переработку.
К промышленным зданиям предъявляют
следующие требования:
-  функциональные
- технические
- архитектурно-художественные
- экономические
- противопожарные
Функциональные требования. Здания должны
обеспечивать нормальное функционирование размещаемого технологического
оборудования и нормальный ход технологического процесса в целом. Т.е. здание
должно отвечать определенным эксплуатационным требованиям и создавать в
помещениях нормальные санитарно-гигиенические условия для деятельности
человека. С учетом функциональных требований назначают: объемно-планировочные
параметры здания исходя из необходимого состава, площадей, высот и взаимосвязи
помещений; вид и материал несущих и ограждающих конструкций; тип и
грузоподъемность внутрицехового транспорта и обеспечивают нормальные
санитарно-гигиенические условия в помещениях (освещенность, воздухообмен и
т.п.).
Технические требования заключаются в
обеспечении необходимой прочности и устойчивости
здания в целом и отдельных его элементов. Для этого выбирают наиболее рациональную
конструктивную схему и, отдельные конструктивные элементы, а также строительные
материалы с учетом их надежной работы в условиях
внешней и внутренней среды.
 Под внешней средой понимают
географический район строительства и соответствующие климатические и
гидрологические условия. Внутренние условия определяют спецификой технологии
производства и агрессивностью среды, разрушающе действующей на конструкции.
Архитектурно-художественные требования заключаются в
придании зданию выразительного архитектурного облика на основе фактуры и  цвета
поверхности ограждающих конструкций здания, пропорций отдельных его объемов и
т.п.

Экономические
требования
достигаются: рациональной организацией технологического процесса; оптимальным
использованием площади и объема здания; назначением соответствующих шагов
колонн и ширины пролетов, этажности, материалов, использовать серийно выпускаемые промышленностью конструкции и изделия
заводского изготовления; создать выразительность возводимых зданий и, наконец,
снизить затраты на их возведение и т.п.
Кроме этих
требований существуют еще и специальные требования, зависящие от характера
производства и влияющие на конструктивные решения зданий, систему освещения,
вентиляции и отопления, а также противопожарные требования, обеспечивающие
заданную огнестойкость зданий.
Строительные конструкции классифицируются по пределам огнестойкости и
классам пожарной опасности.
 Предел огнестойкости строительных конструкций характеризуется
нормируемыми по времени признаками предельных состояний по потере несущей
способности (R), целостности (Е), теплоизолирующей способности (I). Предельные
состояния конструкций определяются по ГОСТ 30247.
По пожарной опасности строительные конструкции подразделяются на четыре
класса:
 К0 (не пожароопасные);
 Кl (мало пожароопасные);
 К2 (умеренно пожароопасные);
 К3 (пожароопасные).
 Класс пожарной опасности строительных конструкций определяется по ГОСТ
30403.
Здания и сооружения по функциональной пожарной опасности подразделяются
на классы:
Ф3 Предприятия по обслуживанию населения (помещения этих предприятий
характерны большей численностью посетителей, чем обслуживающего персонала):

 Ф3.1 Предприятия торговли;

 Ф3.2 Предприятия общественного питания;

Ф5 Производственные и складские здания, сооружения и помещения (для
помещений этого класса характерно наличие постоянного контингента работающих, в
том числе круглосуточно):

Ф5.1 Производственные здания и сооружения, производственные и
лабораторные помещения, мастерские;

Ф5.2 Складские здания и сооружения, стоянки для автомобилей без
технического обслуживания и ремонта, книгохранилища, архивы, складские
помещения;

 Ф5.4* Административные и бытовые здания предприятий.

Производственные и складские помещения, в том числе лаборатории и
мастерские в зданиях классов Ф1, Ф2, Ф3 и Ф4 относятся к классу Ф5.

Здания по степени огнестойкости подразделяются согласно таблице 4*.
Примечания:
 1 К несущим элементам здания относятся: - несущие стены, колонны, балки
перекрытий, ригели, фермы, элементы арок и рам, диафрагмы жесткости, а также
другие конструкции (за исключением самонесущих стен) и связи, обеспечивающие
общую устойчивость и геометрическую неизменяемость здания.. Предел
огнестойкости несущих наружных и внутренних несущих стен определяется по
критическим состояниям в соответствии с ГОСТ 30247.1

Промышленные
здания классифицируют по назначению, степени капитальности, по особенностям
строительного решения.
По назначению
промышленные здания подразделяют на:
- основные,
предназначенные для переработки сырья и производства готовой продукции
(мясожировой цех, мясоперерабатывающий цех и т. п.);
-
подсобно-производственные, обеспечивающие работу основного производства
(ремонтно-строительные, ремонтно-механические, тарно-бондарные цехи и т. п.);
- складские —
для хранения сырья, готовой продукции, полуфабрикатов и др.;
-энергетические
— компрессорные станции, котельные, трансформаторные подстанции,
газораспределительные установки и др.;
- транспортные
— гаражи технологического и общезаводского автотранспорта, стоянки
электрокаров;
-
санитарно-технические — насосные станции (водопроводные и канализационные);
-
вспомогательные — административно-бытовые, в которые могут входить
заводоуправление, санитарно-бытовые помещения, медпункт, столовая, лаборатория
и т. д.
По степени капитальности, которая
включает долговечность, огнестойкость конструкций и стоимость технологического
оборудования.
По особенностям строительного решения
здания подразделяют:
- по числу этажей — на одноэтажные и многоэтажные;
- по количеству пролетов (пространство здания
между продольными рядами колонн) — однопролетные и многопролетные;
- по
наличию подъемно-транспортного оборудования — бескрановые или с подвесными
кранами;
- по
профилю покрытия — с фонарями и без фонарей;
- по
конструктивному исполнению — бескаркасные, с неполным каркасом и каркасные;
по системе отопления — неотапливаемые и отапливаемые;
- по условиям
воздухообмена — с естественной вентиляцией, с искусственной и
кондиционированием воздуха;
- по системе освещения — с естественным,
искусственным и смешанным освещением.
Предприятия
промышленности различают как по назначению, так и по конструктивным решениям.
Современное
многообразие промышленных зданий можно разделить на две основные группы по их
функциональному назначению, объемно-планировочным и конструктивным решениям. К
первой группе следует отнести здания, планировочные и конструктивные
решения которых в большой степени зависят от характера технологического
процесса, габаритов применяемого оборудования и в ряде случаев от агрессивности
производственной среды. Объемно-планировочные и конструктивные решения, а также
и внешний вид зданий этой группы в большой степени определяется технологическими
процессами - и носят - индивидуальный характер.
В промышленности
распространены одноэтажные и многоэтажные здания, причем в группе многоэтажных
зданий можно выделить двухэтажные, имеющие широкое распространение.
Одноэтажные здания
представляют собой большие по размерам в плане, а иногда и по высоте сооружения
с редкой расстановкой внутри помещений опор (колонн), поддерживающих покрытие
(крышу). Для некоторых производств длина и ширина зданий составляют сотни и
даже тысячи метров.
Одноэтажные здания, как
более простые в конструктивном отношении, относительно дешевы, но требуют под
застройку большие территории, следствием чего является большая протяженность
транспортных, санитарно-технических, энергетических и других инженерных
коммуникаций.

2 Конструктивные схемы промышленных зданий

В практике проектирования и
строительства предприятий промышленности предусматривают как одноэтажные, так и
многоэтажные здания рис. 2.1, рис. 2.2.

 Рисунок 2.1 – Основные типы
одноэтажных промышленных зданий:
а – однопролетное бесфонарное; б-
то же, с мостовым краном; в, г – многопролетные с фонарями;
д – общий вид здания

Рисунок 2.2 –Основные типы
многоэтажных промышленных зданий:
а-в –схемы поперечных разрезов; г –
общий вид здания

В последнее время предпочтение
отдают одноэтажному строительству в связи с резким сокращением производственных
мощностей строящихся предприятий. Наиболее часто применяемые схемы
конструктивных решений зданий приведены на рис. 2.3.

Рисунок 2.3 - Конструктивные схемы
одноэтажных промышленных зданий:
а — каркасные; б — бескаркасные; в
— с неполным каркасом (пилястра – кирпичный выступ ); г — шатровые

В бескаркасных зданиях отсутствуют
колонны (см. рисунок 2.3,б). Нагрузки от собственного веса покрытия, снеговые,
от грузоподъемных кранов воспринимаются наружными и внутренними стенами. В
местах опирания на стену балок (ригелей) устраивают пилястры. Стены опираются
на ленточные фундаменты. В зданиях с неполным каркасом наружные стены выполняют
несущими, внутри здания монтируют колонны (см. рисунок 2.3, в). В бескаркасных
и в зданиях с неполным каркасом наружные стены воспринимают, кроме основной,
нагрузки от покрытия, перекрытий и нагрузки от внешней среды (ветер). При
сооружении на предприятиях складов могут возводиться здания шатрового типа (см.
рисунок 2.3, г). В таких зданиях отсутствуют вертикальные опоры, нет наружных
стен. «Шатер» опирается непосредственно на фундамент.

2 Унификация и
типизация промышленных зданий

В практике проектирования и
строительства зданий и сооружений для уменьшения инвестиционных затрат,
повышения качества возводимых объектов используют конструктивные элементы
заводского изготовления
Объемно-планировочные решения
промышленных зданий также имеют унифицированные параметры. К основным
параметрам здания относятся:
- пролет — расстояние между
разбивочными осями рядов колонн или стен в поперечном сечении;
- шаг — расстояние между разбивочными
осями рядов колонн или стен в продольном сечении здания;
- высота — расстояние от чистого пола до
низа несущей конструкции покрытия (в одноэтажных зданиях) и до уровня чистого
пола следующего этажа (при многоэтажном здании);
- сетка колонн — расстояние между
колоннами в поперечном и продольном направлениях;
- строительный квадрат —
площадь участка здания, ограниченная одним пролетом и одним шагом.
При проектировании и строительстве
промышленных одноэтажных зданий используют заложенные в положении об унификации
пролеты, равные 6, 12 18 и 24 м; шаг колонн 6
 м, иногда применяют шаг 12 м. Рекомендуемая высота 4,8 - 18
 м (кратная 1,2м).
При многоэтажном строительстве зданий
принимают следующие параметры: пролеты 6
 м, шаг колонн 6 м, высота 4,8 м.
Унификация — техническое
направление в проектировании и строительстве, заключающееся в приведении
строительных параметров (пролет, шаг, высота) к наименьшему числу типоразмеров
сборных конструктивных элементов зданий и сооружений.
Типизация — техническое
направление, используемое при проектировании и строительстве, которое позволяет
многократно применять унифицированные объемно-планировочные и конструктивные
решения при возведении различных зданий и сооружений.
Взаимоувязка и взаимозаменяемость принятых
в проектах зданий размеров изделий, оборудования, строительных конструкций
достигается при помощи единой модульной системы (ЕМС), которая построена на
принципе кратности используемых размеров. Величина кратности называется модулем
(М). Для промышленных и гражданских зданий, возводимых из сборных элементов и мелкоштучных
каменных материалов модуль М =100 мм. Это означает, что все размеры
строительных конструкций и линейные параметры здания кратны 100
 мм. При возведении монолитных зданий для проектирования принят
модуль 3М (300 мм). На основе ЕМС при проектировании создают сетку
модульных (разбивочных) осей (колонн), которая является графической основой
проектируемого здания (рисунок 2.4, 2.5,2.6).

Рисунок2.4 - Схемы колони и перекрытия
промышленных зданий общего назначения

Рисунок 2.5 – Общий вид одноэтажного
промышленного здания с разбивочными продольными и поперечными осями

Рисунок 2.6 –
Примеры привязки колонн одноэтажных зданий к координационным осям

Разбивочные оси имеют следующие
обозначения: продольные оси сетки колонн обозначают буквами русского алфавита,
как правило, снизу вверх (А, Б, В и т. д.), поперечные — арабскими цифрами —
слева направо и, как правило, с первой оси проектируемого корпуса (1, 2, 3) и
т. д.).
Модульную (разбивочную) сетку колонн
используют для «посадки» здания на местности.
К модульным (разбивочным) осям привязывают
конструктивные элементы здания.
Привязкой называется
расстояние между модульной (разбивочной) осью и гранью конструктивного элемента
здания.
Привязку несущих конструкций зданий
выполняют по определенным правилам. Так, в одноэтажных зданиях с полным несущим
каркасом привязка нулевая, т. е. модульная ось проходит по
внутренним поверхностям стен и наружной поверхности колонны со стороны
продольной оси. Расстояние от оси 1 до оси колонны 500
 мм, а при толщине стен 380 и 510 мм — 250
 мм. Межосевые расстояния средних колонн совмещают с пересечением модульных
осей.
В многоэтажных зданиях крайние модульные
оси пролетов проходят по внутренней грани продольной стены, а оси шага колонн —
по центру сечения угловой колонны.

Рисунок 2.7 –
Примеры привязки колонн многоэтажных зданий к координационным осям

4 Объемно-планировочные решения
промышленных зданий

Промышленное
здание внутри расчленено конструктивными элементами на отдельные помещения
(ячейки). Пространственная часть объема здания, ограниченная размерами по
высоте, шагу и пролету, называется объемно-планировочным элементом
здания.
Выбор
этажности проектируемого здания, высоты этажа, сетки колонн, размеров здания по
ширине и длине, компоновка отдельных цехов и отделений, расположение помещений
с различным температурно-влажностным режимом называется объемно-планировочным
решением здания.
На
выбор этажности может оказывать влияние стесненность участка, предложенного для
строительства, или принятие вертикальной технологической схемы производства.
Отрицательным фактором многоэтажных производственных зданий в мясной
промышленности может быть наличие течей в междуэтажных перекрытиях. Критерием
выбора этажности в каждом конкретном случае может быть вариантность проработки
проектных решений и сопоставление технико-экономических показателей. Во
избежание появления в конструкциях трещин от воздействия температурных и
осадочных деформаций здание рекомендуется разделять поперечными швами на
отдельные отсеки. В зависимости от назначения эти швы называются:
температурными, осадочными и деформационными.

5 Вспомогательные здания и помещения

К
вспомогательным помещениям в мясной отрасли, относятся: конторские, бытовые,
общественного питания, медпункты, культурного обслуживания, для
проектно-сметных групп, комнаты для учебных занятий, кабинеты-классы по технике
безопасности, помещения для хранения инвентаря, моющих и дезинфицирующих
средств.
На
средних и крупных предприятиях административные (конторские) и бытовые
помещения, как правило, блокируют и связывают с производственными корпусами
отапливаемыми переходами. Устройство переходов для работающих в холодильнике не
требуется.
Административные
и бытовые помещения следует размещать в отдельно стоящих зданиях или
пристройках к производственным зданиям, а также во встройках и вставках
производственных зданий I—V степеней огнестойкости категорий В1—В4, Г1, Г2 и Д
по взрывопожарной и пожарной опасности.

 Размещение
административных и бытовых помещений строительно-монтажных организаций следует
предусматривать в мобильных зданиях, зданиях строящихся объектов и зданиях,
подлежащих сносу.

 Помещения
для мастеров и другого персонала; помещения для отдыха, обогрева или
охлаждения; помещения курительных, уборных, умывальных, ручных ванн, полудушей,
устройств питьевого водоснабжения и личной гигиены женщин, которые по условиям
производства требуется располагать вблизи рабочих мест, допускается устраивать
непосредственно в производственных зданиях, размещая их рассредоточенно и
выполнять, как правило, из легких ограждающих конструкций, в том числе из
сборно-разборных, при этом курительные не допускается размещать в помещениях с
производствами категорий А, Б, В1—В3 по взрывопожарной и пожарной опасности, а
в зданиях VII и VIII степеней огнестойкости помещения для отдыха, обогрева или
охлаждения, а также помещения для мастеров и другого персонала не допускается
размещать у наружных стен, на антресолях и площадках.

Высоту помещений от пола до потолка следует принимать не менее 2,5 м, в
мобильных зданиях и в помещениях, размещаемых непосредственно в
производственных зданиях, — не менее 2,4 м. Высоту залов столовых, залов
совещаний и административных помещений вместимостью более 75 чел. следует
принимать не менее 3 м.

 Высоту
от пола до потолка в коридорах, высоту от пола до низа выступающих конструкций
перекрытий, а также высоту от пола до низа оборудования и коммуникаций,
размещаемых под перекрытиями, следует принимать не менее 2,2 м.

 Высота
технических этажей определяется в каждом конкретном случае в зависимости от
вида размещаемых в них инженерных сетей и оборудования и условий их
эксплуатации. Высоту от пола до низа выступающих конструкций в местах прохода
обслуживающего персонала следует принимать не менее 1,8 м.

При условии предохранения помещения у входа в здание от попадания атмосферных
осадков отметку его пола допускается заглублять ниже планировочной отметки
земли.

 При
входах в здания должны устраиваться приспособления для очистки обуви.

Входы в здания следует предусматривать через тамбуры.

 Глубину
тамбуров следует принимать более ширины дверного полотна не менее чем на 0,2 м,
но не менее 1,2 м, ширину тамбуров следует принимать более ширины дверных
проемов не менее чем на 0,15 м с каждой стороны.

 Тамбуры
при входах, предназначенных для физически ослабленных лиц и инвалидов, должны
приниматься глубиной не менее 1,8 м (при движении с поворотом на 90о — не менее
2,2 м) и шириной не менее 2,2 м.

 Входные
двери для физически ослабленных лиц и инвалидов (в том числе для инвалидов,
пользующихся креслами-колясками) должны быть шириной в свету не менее 0,9 м.

Площадь вестибюля следует принимать из расчета 0,2 м2 на одного работающего в
наиболее многочисленной смене, но не менее 18,0 м2.

В многоэтажных зданиях уборные, умывальные и душевые следует размещать, как
правило, над помещениями такого же назначения.

На каждом этаже здания следует предусматривать кладовые уборочного инвентаря.
Площадь этих кладовых следует принимать из расчета 0,8 м2 на каждые 100 м2
площади этажа, но не менее 4,0 м2.

 При
площади этажа многоэтажного здания менее 400 м2 допускается предусматривать
одну кладовую на два смежных этажа.

Сообщение между отдельно стоящими бытовыми зданиями и отапливаемыми
производственными зданиями следует предусматривать по отапливаемым переходам.

 Отапливаемые
переходы допускается не предусматривать в производственные здания с
численностью работающих не более 30 чел. в смену. При этом в производственных
зданиях следует предусматривать помещения для хранения теплой верхней одежды.
Кроме этого, отапливаемые переходы допускается не предусматривать в
производственные здания с группой производственных процессов 2г.

Перечень
помещений административных и бытовых зданий, размещение которых допускается в
подвальных и цокольных этажах, приведен в приложении А.

Во
всех административных и бытовых зданиях систему горизонтальных и вертикальных
пешеходных и транспортных коммуникаций следует проектировать с учетом
возможности использования их физически ослабленными лицами и инвалидами.

 В
местах перепада уровней пола более 4 см следует предусматривать устройство
пандусов. В местах перепада уровней, где невозможно устройство пандуса, следует
предусматривать установку лифтов или специальных подъемников, приспособленных
для самостоятельного пользования инвалидами на креслах-колясках.
В
бытовых зданиях предприятий следует размещать помещения для обслуживания
работающих: санитарно-бытовые, здравоохранения и общественного питания.

 В
соответствии с утвержденными планами социально-экономического развития
предприятия или квотой рабочих мест для инвалидов допускается предусматривать
не учтенные настоящими нормами помещения или здания социального назначения.

Для расчета площади, оборудования и устройств бытовых помещений в
технологической части проекта должны быть установлены следующие численности
работающих: списочная, в наиболее многочисленной смене, а также в наиболее
многочисленной части смены при разнице в начале и окончании смены 1 ч и более.
В численности работающих должно быть учтено количество практикантов, проходящих
производственное обучение.

 Наиболее
многочисленную смену для мобильных зданий допускается принимать равной 70 %
списочной, в том числе 30 % женщин.

Минимальные геометрические параметры, расстояния между осями санитарных
приборов и ширину проходов между рядами оборудования бытовых помещений, а также
между рядами оборудования и стеной или перегородкой следует принимать по
таблице 2.

В
составе санитарно-бытовых помещений могут быть предусмотрены гардеробные,
душевые, преддушевые, умывальные, уборные, курительные, помещения для обогрева
или охлаждения, помещения обработки, хранения и выдачи спецодежды, а также в
соответствии с ведомственными нормативными документами другие дополнительные
помещения санитарно-бытового назначения.
Помещения
общественного питания

При проектировании предприятий следует предусматривать помещения (объекты) общественного
питания для обеспечения всех работающих на предприятиях общим, диетическим, а в
соответствии с заданием на проектирование — лечебно-профилактическим питанием.

 При
численности работающих в смену более 200 чел. следует предусматривать столовую,
работающую на полуфабрикатах или, при обосновании, — на сырье.

 При
численности работающих в наиболее многочисленной смене до 200 чел. следует
предусматривать столовые-раздаточные.

 При
численности работающих в наиболее многочисленной смене менее 30 чел.
допускается предусматривать комнату приема пищи вместо столовой-раздаточной.

Объекты общественного питания следует проектировать с учетом возможности их
кооперированного использования группой предприятий, а при размещении в
городской застройке или населенных пунктах — с учетом организации обслуживания
населения.

В столовых с обслуживанием посетителей, приходящих в уличной одежде, следует
предусматривать гардеробные уличной одежды, число мест в которых должно
приниматься равным 120 % числа посетителей, приходящих в уличной одежде.

Число мест в столовых следует принимать равным 25 % численности работающих в
наиболее многочисленной смене или наиболее многочисленной части смены.

 В
зависимости от специфики производства и организации труда работающих на
предприятиях число мест в столовых допускается изменять.

Площадь комнаты приема пищи следует определять из расчета 1 м2 на каждого
посетителя или 1,65 м2 на посетителя-инвалида, пользующегося креслом-коляской,
но не менее 12 м2.

 Комната
приема пищи должна быть оборудована умывальником, стационарным кипятильником,
электрической плитой и холодильником.

 При
численности работающих в наиболее многочисленной смене до 10 чел. вместо
комнаты приема пищи допускается предусматривать место площадью 6 м2 для
установки стола в общих гардеробных или в гардеробных домашней (уличной и
домашней) одежды.

Санитарно-бытовые помещения (тип гардеробных, оборудование, состав специальных
бытовых помещений) должны проектироваться в зависимости от групп
производственных процессов согласно таблице 3.

 Перечень
профессий с отнесением их к группам производственных процессов утверждается
министерствами и ведомствами по согласованию с Министерством здравоохранения
Республики Беларусь и руководящими органами отраслевых профсоюзов.

По
обеим сторонам, не примыкающим к стенам лестничного марша или пандуса, на пути
передвижения физически ослабленных лиц и инвалидов должны предусматриваться
отбойные бортики ограждения в соответствии с требованиями 4.4.
На
мелких предприятиях бытовые помещения блокируют непосредственно с
производственными зданиями цехов и отдельных производств. Бытовые помещения
работают по типу санпропускника. Категорически запрещается размещать душевые
кабины, туалеты, прачечные, кухни, столовые и т. п. над помещениями пищевых
производств и обеденными залами столовых.
При
проектировании бытовых помещений, как правило, используют унифицированные
планировочные секции (рисунок 2.8, 2.9).

Рисунок
2.8- Унифицированные планировочные элементы гардеробных (а) и душевых (б)
помещений

Рисунок
2.9 - Промышленное здание с административно-бытовым блоком

Славянский консервный завод

Тип:     Здания серии Кондор ®

Тип:
    Здания серии Кондор ®
Размер:
16 700 кв.м.
Славянский
консервный завод. Здания для производства томатной пасты, напитков из фруктов и
овощей, соусов, повидла, икры и прочих продуктов переработки овощей и фруктов.
Каркас
– стальные конструкции,
Кровля,
стены – сэндвич-панели системы «Венталл»
Окна,
светопрозрачные участки кровли
Ворота
– подъемные с электроприводом
Размер:
ширина 30 х длина 176 х высота 6

каркас
- стальные конструкции, кровля – полистовая сборка, стены – сэндвич-панели с
минераловатным утеплителем.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Технология бетона, строительных изделий и конструкций
[Электронный ресурс]: сост. Соловьев В.Г., Александрова О.В., Бурьянов А.Ф.,
Нуртдинов М.Р., Ларсен О.А., Гальцева Н.А., Стенечкина К.С Строительство,
профиль «Производство и применение строительных материалов, изделий и
конструкций»/ — Электрон. текстовые данные.— М.: Московский государственный
строительный университет, Ай Пи Эр Медиа, ЭБС АСВ, 2015.— 67 c.— Режим доступа:
http://www.iprbookshop.ru/38470.html.— ЭБС «IPRbooks»
2. Технология бетона, строительных
изделий и конструкций [Электронный ресурс]: методические указания к выполнению
лабораторных работ по дисциплине «Технология бетона, строительных изделий и
конструкций» сост. Соловьев В.Г., Александрова О.В., Бурьянов А.Ф., Нуртдинов
М.Р., Ларсен О.А., Гальцева Н.А., Стенечкина К.С Строительство, профиль
«Производство и применение строительных материалов, изделий и конструкций»/ —
Электрон. текстовые данные.— М.: Московский государственный строительный
университет, Ай Пи Эр Медиа, ЭБС АСВ, 2015.— 26 c.— Режим доступа:
http://www.iprbookshop.ru/36180.html.— ЭБС «IPRbooks»
3. Теплоизоляционные материалы [Электронный ресурс]:
методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине
«Строительные материалы» сост. Исаев А.В., Мольков А.А. - «Строительство»/ —
Электрон. текстовые данные.— Нижний Новгород: Нижегородский государственный
архитектурно-строительный университет, ЭБС АСВ, 2014.— 26 c.— Режим доступа:
http://www.iprbookshop.ru/30826.html.— ЭБС «IPRbooks»
4. Иванова С.Г.,
учебное пособие: «Методические указания по выполнению технологической карты на
монтаж железобетонных конструкций», БПОУ ВО «Череповецкий строительный колледж
им. А. А. Лепехина» (Череповец), 2017.- 47с.
Ильина Л.В. Технология бетона
[Электронный ресурс]: учебное пособие/ Л.В. Ильина— Электрон. текстовые
данные.— Новосибирск: Новосибирский государственный архитектурно-строительный
университет (Сибстрин), 2016.— 157 c.— Режим доступа:
http://www.iprbookshop.ru/68851.html.— ЭБС «IPRbooks».
5.Технология возведения фундаментов из
монолитного железобетона [Электронный ресурс]: методические указания к
выполнению курсовой работы по дисциплине «Технология и механизация
строительного производства» для студентов направления подготовки 270800.62 –
«Строительство», профиль «Промышленное и гражданское строительство» очной формы
обучения/ — Электрон. текстовые данные.— Нижний Новгород: Нижегородский
государственный архитектурно-строительный университет, ЭБС АСВ, 2014.— 46 c.—
Режим доступа: http://www.iprbookshop.ru/54973.html.— ЭБС «IPRbooks»
6. Сулименко Л.М. Технология производства минеральных
вяжущих материалов [Электронный ресурс]: учебное пособие/ Л.М. Сулименко, Т.Н.
Акимова, А.А. Макаева— Электрон. текстовые данные.— Оренбург: Оренбургский
государственный университет, ЭБС АСВ, 2016.— 156 c.— Режим доступа:
http://www.iprbookshop.ru/69959.html.— ЭБС «IPRbooks»

Скачано с www.znanio.ru

file_name: МР по ПР Тех.пр.нем. 381_SPO.docx

alt: БПОУ ВО «ЧЕРЕПОВЕЦКИЙ СТРОИТЕЛЬНЫЙ

alt: Результаты заносятся в таблицу

alt: Относительную плотность определяют как:

alt: Рис. 4 – Испытательная машина

alt: Тонкость помола гипса П , %, определяется по следующей формуле: где масса навески, г; остаток на сите № 02, г

alt: Рис .7 – Схема испытания образцов на изгиб

alt: Рис . 10 – Прибор для определения скорости гашения извести 1 – термометр; 2 – пробка; 3 – внутренний цилиндр; 4 – стеклянный сосуд; 5…

alt: К какому сорту относится известь? 3

alt: Пластичностью глины называют ее свойство образовывать при затворении водой тесто, которое под действием внешних усилий способно принимать заданную форму без образования разрывов и трещин и…

alt: При дальнейшем повышении температуры осуществляется обжиг — начинает расплавляться некоторая легкоплавкая составная часть глины, которая, растекаясь, обволакивает нерасплавившиеся частицы глины, при охлаждении затвердевает и цементирует…

alt: По виду изделий стеновые каменные материалы делят на три группы: 1) кирпич керамический и силикатный, из трепелов и диатомитов, полнотелый и пустотелый массой до 4,4…

alt: С, а на глиняной — не ниже 1580°С

alt: Мраморная крошка . 6 Вода . 7

alt: Са гидроферрит Са

alt: CaO·Al 2 O 3. Производство глиноземистого цемента началось во

alt: РАСЧЁТ СОСТАВА БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ

alt: G = mg, где Р - центробежная сила,

alt: Рис. 1 Двухкамерная шаровая мельница

intro:
Методические указания содержат основные требования федерального государственного образовательного стандарта среднего профессионального образования, предъявляемые к знаниям студента.
Практическая работа студентов – планируемая учебная, учебно-исследовательская, научно-исследовательская работа студентов, выполняемая в аудиторное время по заданию и при методическом руководстве преподавателя, но без его непосредственного участия. Практическая работа студентов способствует развитию самостоятельности, ответственности и организованности, творческого подхода к решению проблем учебного и профессионального уровня.Методические указания предназначены для упорядочивания практической работы студентов специальности 08.02.03 Производство неметаллических строительных изделий и конструкций в процессе изучения учебного модуля МДК 01.02 Технология производства неметаллических строительных изделий и конструкций.