Технология бетона

 

 

 

СОДЕРЖАНИЕ

1. Исходные данные 6

1.1 Характеристика изделия 7

1.2  Область применения свай 9

1.3 Требования к бетону 11

1.4 Характеристика арматуры 11

1.5  ПРИЕМКА 14

1.6 Методы контроля 15

1.7 Транспортирование и хранение 17

1.8 Требования к готовому изделию 19

1.9 Выбор цемента 24

1.10 Удобоукладываемость бетонной смеси 25

1.11 Добавки 26

1.12 Наибольшая крупность заполнителей 26

1.13 Режим работы предприятия 27

2. Расчет состава тяжелого бетона 28

2.1 Определение расхода воды 30

2.3 Расчитываем количество добавки 33

2.4 Абсолютный объём заполнителей: 34

2.5 Определим расход песка, кг/м³: 35

2.6 Определим долю песка методом  интерполяции (Рисунок): 35

2.7 Материальный баланс 38

3 Определение вместимости складов материалов и технологический расчет бетоносмесительного цеха. 41

3.1Склад заполнителей 45

3.2 Технологический расчет БСЦ 49

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПЛОЩАДИ СКЛАДА МЕТАЛЛА И ПОДБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ АРМАТУРНОГО ЦЕХА 58

4.1 Потребность в арматурной стали 58

4.2 Отдельные стержни 60

4.3 Спираль 62

4.4 Монтажные петли. 63

4.5 Фиксирующий штырь. 64

4.6 Расчет объема арматурно-сварочных работ и подбор оборудования 65

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 70

 

1. Исходные данные

1. Годовая мощность –  95000 м³

2. Цемент:

нормальная густота НГ 28,1 %

насыпная плотность r_н  = 1,33 г/см³  

истинная плотность r_и  = 3,03 г/см³  

3. Песок (природный):

модуль крупности Мк = 2,7

насыпная плотность r_н  = 1,57 г/см³  

истинная плотность r_и  = 2,68 г/см³  

4. Крупный заполнитель  – щебень:

лещадных зёрен 30%

насыпная плотность r_н  = 1,50 г/см³  

истинная плотность r_и  = 2,71 г/см³  

5. Коэффициент вариации  прочности 8 %.

 

1.1 Характеристика изделия

Характеристика предварительно напряжённой забивной железобетонной сваи квадратного сечения с круглой полостью СПН 12 - 30, приведена в таблице 1:

Таблица 1 – Характеристика изделия

Марка сваи	Номинальные размеры, мм					Объем бетона, м3	Масса сваи, т	Расход стали, кг
	L	l1	12	b	d
СПН12-30	12000	2500	3500	300	160	0,84	2,10	30,1

Согласно ГОСТ 19804.3-80* марки свай квадратного сечения с круглой полостью с ненапрягаемой арматурой имеют в обозначении буквы СП, марки свай с круглой полостью с напрягаемой арматурой – СПН.

Сваи обозначают марками  в соответствии с требованиями ГОСТ 23009. Марка сваи состоит из буквенно-цифровых групп, разделенных дефисами.

В первой группе указывают  обозначение типа сваи, ее длину  в дециметрах и размер стороны (диаметр) поперечного сечения в сантиметрах; для сваи типа СД после длины дополнительно  указывают размер от верха сваи до ее консоли в дециметрах.

 

 

Во второй группе указывают: для предварительно напряженной  сваи - класс напрягаемой арматурной стали; для сваи с ненапрягаемой  арматурой - порядковый номер варианта армирования в соответствии с  рабочими чертежами.

В третьей группе указывают:

для сваи типа СК или СО - наличие наконечника, обозначаемое строчной буквой «н»;

для составной сваи - тип  стыка, обозначаемый строчными буквами: б - болтовой стык, св - сварной стык, с - стаканный стык;

для свай всех типов (при  необходимости) - дополнительные характеристики, отражающие особые условия применения или конструктивные особенности.

Маркировка свай - по ГОСТ 13015.2. Маркировочные надписи и знаки следует наносить на боковые поверхности свай на расстоянии 500 мм от торца или на торце свай. (ГОСТ 19804 – 91).

 

 

Рисунок 1 – предварительно напряжённая забивная железобетонная свая квадратного сечения с круглой полостью.1 - подъемные петли; 2 - штырь для фиксации места строповки при подъеме на копер.

1.2 Область применения свай

Согласно ГОСТ 19804 – 91из приложения 1таблицы 4:

Таблица 2 – Область применения свай

Характеристика и тип  сваи	Область применения свай
	по конструкции надфундаментной части	по грунтовым условиям
		Грунты, прорезаемые сваями	Грунты под нижними  концами свай
Забивная типа СП	Для зданий или сооружений (кроме гидротехнических)	Пески мелкие и пылеватые, рыхлые и средней плотности; супеси пластичные и текучие; суглинки и  глины от тугопластичных до текучих; илы; биогенные грунты Допускается для цельных  и нижних секций составных свай прорезание прослоев плотных песчаных и твердых пылевато-глинистых грунтов толщиной не более 0,5 м.	Нескальные следующих подгрупп: песчаные, пылевато-глинистые (кроме илов) Допускается опирание на скальные грунты: аргиллиты или алевролиты

Также из этого же ГОСТа  из приложения 2 таблицы 6 выбираем характеристику режима эксплуатации: Сваи, находящиеся вне помещений, являющиеся одновременно надземными опорами конструкций, где показатель агрессивности жидкой среды по суммарному содержанию хлоридов, сульфатов, нитратов и других солей, г/л равен 5 в зимнюю температуру наружного воздуха от -20 до -40°С. Вторая степень ответственности. Марка бетона, не ниже по морозостойкости и по водонепроницаемости F = 150; W = 4.

1.3 Требования к бетону

 

По ГОСТ 19804.3-80* сваи должны изготавливаться из тяжелого бетона марки по прочности на сжатие не ниже М300.

В соответствии с ГОСТ 19804 – 91 передачу усилий обжатия на бетон (отпуск натяжения арматуры) в сваях с напрягаемой арматурой следует производить после достижения бетоном требуемой передаточной прочности. Нормируемая передаточная прочность бетона должна быть не менее 70 % прочности, соответствующей классу бетона по прочности на сжатие. Нормируемая отпускная прочность бетона свай должна быть равна 100 % класса бетона по прочности на сжатие.

      1.4 Характеристика арматуры

Согласно ГОСТ 19804.3-80* в сваях с напрягаемой продольной арматурой в качестве продольной арматуры должна применяться высокопрочная арматурная проволока периодического профиля класса Вр-11 по ГОСТ 7348-81. Поперечная арматура в виде спирали из проволоки диаметром 5 мм должна быть привязана вязальной проволокой к продольной арматуре в каждом четвертом пересечении с тем, чтобы шаг спирали был зафиксирован. Шаг спирали по обоим концам сваи на длине 400 мм должен быть равным 50 мм.

В средней части сваи шаг  спирали должен быть равным:

200 мм - для сваи длиной 7-12 м;

300 мм - для свай длиной  до 6 м включительно.

 

Натяжение арматуры класса Вр-II следует осуществлять механическим способом. Допускается использовать электротермический способ. При натяжении электротермическим способом высокопрочной проволоки дополнительно должны производиться контрольные испытания арматуры на растяжение после электронагрева. Образцы испытываются на растяжение в соответствии с требованиями ГОСТ 10446-80.

Температура нагрева напрягаемой  проволоки при электротермическом способе натяжения не должна превышать  величин, установленных нормативными документами по технологии изготовления предварительно напряженных конструкций.

Предельная величина предварительного натяжения арматуры принята σ₀ = 0,76R_aII, где R_aII - расчетное сопротивление арматуры растяжению для предельных состояний второй группы, кгс/см².

Прочность бетона в момент отпуска натяжения арматуры (передаточная прочность) должна быть не ниже 200 кгс/см².

После отпуска натяжения  арматура должна быть срезана заподлицо  с бетоном.

Расположение арматуры в  сваях с напрягаемой арматурой  должно соответствовать указанному на рис.2. Спираль показана на рис.3.

Рисунок 2 - 1 - продольная арматура; 2 - поперечная арматура (спираль); 3 - отдельные стержни.

Рисунок 3 – Спираль.

Расположение петель и  штырей в сваях с напрягаемой  и ненапрягаемой арматурой должно соответствовать указанному на рис. 1. Петли должны быть привязаны к продольной арматуре вязальной проволокой. Штырь устанавливается после формования бетона.

 

Изменение класса и диаметра продольной арматуры сваи, предусмотренных  настоящим стандартом, при технико-экономическом  обосновании допускается по согласованию с базовой организацией по стандартизации свай.

1.5  ПРИЕМКА

Приемка свай - по ГОСТ 13015.1 и  настоящему стандарту - ГОСТ 19804 – 91. При этом сваи принимают:

по результатам периодических  испытаний - по показателям трещиностойкости свай; морозостойкости и водонепроницаемости бетона;

по результатам приемосдаточных  испытаний - по показателям прочности  бетона (классу бетона по прочности  на сжатие, передаточной и отпускной  прочности), соответствия арматурных и  закладных изделий рабочим чертежам, прочности сварных соединений, точности геометрических параметров, толщины  защитного слоя бетона до арматуры, ширины раскрытия технологических  трещин, категории бетонной поверхности.

Периодические испытания  свай для контроля их трещиностойкости проводят перед началом массового изготовления свай и в дальнейшем при внесении в них конструктивных изменений и изменений технологии изготовления в соответствии с требованиями ГОСТ 13015.1.

В процессе серийного производства свай испытания на трещиностойкость проводят не реже одного раза в год.

Сваи по показателям точности геометрических параметров, толщины  защитного слоя бетона до арматуры, категории бетонной поверхности  и ширины раскрытия технологических  трещин следует принимать по результатам  выборочного контроля.

В документе о качестве свай по ГОСТ 13015.3 дополнительно должны быть приведены марки бетона по морозостойкости  и водонепроницаемости (если эти  показатели оговорены в заказе на изготовление свай).

1.6 Методы контроля

В соответствии ГОСТ 19804 – 91 испытания свай на трещиностойкость следует проводить нагружением по ГОСТ 8829 или без нагружения (при воздействии только собственного веса сваи) по схемам, установленным стандартами или рабочими чертежами на сваи конкретных типов. Число свай одного типа, отбираемых для испытаний на трещиностойкость, должно быть не менее двух.

Согласно ГОСТ 19804.3-80* Сваи с ненапрягаемой арматурой должны бытьиспытаны на раскрытие трещин, а сваи с напрягаемой арматурой на образование трещин по схеме, указанной рис.4. Размер 0,36L – для свай с ненапрягаемой арматурой; размер 0,33L – для свай с напрягаемой арматурой.

После укладки сваи на две  опоры через 10 мин производят осмотр се верхней грани над опорами.

Сваю считают выдержавшей  испытание, если на ее гранях:

• раскрытие трещин не превышает 0,2 мм – для свай с ненапрягаемой арматурой;
• не появятся трещины – для свай с напрягаемой арматурой.

Ширину раскрытия трещин измеряют с точностью до 0,05 мм.

Испытание на трещиностойкость свай, в которых площадь поперечного сечения продольной арматуры увеличена по сравнению с приведенной в настоящем стандарте, производят в соответствии со схемой, которая должна быть приложена к заказной спецификации.

Рисунок 4 – Схема испытаний свай

Прочность бетона сваи определяют по ГОСТ 10180 на серии образцов, изготовленных  из бетонной смеси рабочего состава  и хранившихся в условиях, установленных  ГОСТ 18105.

При испытании свай методами неразрушающего контроля фактическую, передаточную и отпускную прочность  бетона на сжатие следует определять ультразвуковым методом по ГОСТ 17624 или приборами механического  действия по ГОСТ 22690, а также другими  методами, предусмотренными на методы испытаний бетона.

Морозостойкость бетона свай следует контролировать по ГОСТ 10060 или ультразвуковым методом по ГОСТ 26134 на серии образцов, изготовленных  из бетонной смеси рабочего состава.

Водонепроницаемость бетона свай определяют по ГОСТ 12730.0 и ГОСТ 12730.5.

Контроль сварных арматурных и закладных изделий – по ГОСТ 10922.

Силу натяжения арматуры, контролируемую по окончании натяжения, измеряют по ГОСТ 22362.

Размеры, отклонения от прямолинейности  боковых граней и от перпендикулярности торцевых граней свай, ширину раскрытия  поверхностных технологических  трещин, размеры раковин, наплывов и  околов бетона свай следует проверять методами, установленными ГОСТ 26433.0  и ГОСТ 26433.1.