Умови витримування бетонної суміші в зимовий період

Основна вимога: температура вкладання бетонної суміші повинна бути такою, щоб забезпечувати прийнятий режим (при методі термосу ). При застосуванні в’яжучого портландцементу марки 250 максимальна , М300 - , М400 - . Підігрівають воду і заповнювач.

Розрізняють наступні методи:

1) метод витримування в тепляках (штучних укриттях);

2) метод „термоса”;

3) бетонування з протиморозними доповненнями;

4) бетонування з електропрогріванням;

5) бетонування з паропрогріванням.

Метод бетонування в тепляках приводить до подорожчання і ускладнює проведення суміжних робіт. Конструкція тепляка складається із трубчатого каркасу, обшитого фанерою і легким утеплювачем.

Метод „термоса” полягає в тому, що бетонна суміш із заданою початковою температурою вкладається в утеплену опалубку, де бетон набирає міцності за рахунок тепла, що виділяє в’яжуче в процесі гідратації (явище екзотерії).

Чим масивніша конструкція, тим ефективніший метод „термоса”.

де - модуль поверхні.

- сума площ поверхонь конструкції.

- загальний об’єм конструкції.

Метод термоса ефективний для конструкцій з . Ефективний даний метод з попереднім розігріванням перед вкладанням.

Бетонування з протиморозними доповненнями, що вводяться в кількості 2 – 10 % від маси в’яжучого. Види доповнень:

- що прискорюють твердіння (хлорид кальцію, хлорид натрію, нітрит натрію, сульфат натрію);

- знижують температуру замерзання води (сода, нітрит натрію + хлорид кальцію).

Не допускаються доповнення для конструкцій, що працюють в динамічному режимі або в умовах експлуатації , а також знаходяться на відстані ближче 100 м від джерел високої напруги.

Бетонування з електропрогріванням. В процесі електропрогрівання застосовують одно- і трифазний змінний струм при понижених напругах (50 – 100 В). При проходженні струму електричний опір зростає, тому необхідно ступенево підвищувати напругу.

Бетонування з паропрогріванням застосовується рідко (через великі затрати). Розрізняють:

- парова баня;

- парова сорочка.

Парова баня аналогічна до тепляків.

Парова сорочка: створюється капіляр через який пропускають пару.

Лекція 10

Тема №6. Розробка ґрунту

6.1 Розробка ґрунту гідромеханізованим методом

Сутність гідромеханізації полягає в тому, що ґрунт розробляється, переміщається й укладається в насип за допомогою води. Струмінь води під тиском 5-15 атм зі швидкістю 20-70 м/сек подається з насадки гідромонітора, розмиває ґрунт, перетворюючи його в гідромасу - пульпу. Пульпа стікає по жолобах або канавах у прийомні колодязі, відкіля землесосами переміщається в відвал або насип.

У будівництві застосовується розмив ґрунту гідромоніторами й усмоктування ґрунту з-під води земснарядами.

Рельєф місцевості впливає на вибір схеми розробки ґрунту гідромоніторами - із самопливним транспортом пульпи (мал. 5.1, а) і напірним (мал. 5.1, б).

Для розмиву ґрунту і видалення пульпи гідромонітори встановлюються у вибоях. Вибої бувають зустрічні, швидкісні і косі. При зустрічному вибої (мал. 5.1, в і г) гідромонітори розташовуються на підошві вибою. Спочатку підмивають ґрунт, потім маса обрушується, перетворюється в пульпу і тече назустріч струменю води. Цей тип вибою забезпечує високу продуктивність гідромонітора.

При швидкому вибої гідромонітор може встановлюватися на підошві вибою (мал. 5.1, д) чи зверху (мал. 5.1, е).

Висока продуктивність гідромоніторів досягається при косому вибої, якщо гідромонітори встановлюються під кутом один до одного (мал. 5.1, ж, е).

Для самопливного транспорту лотки і канави необхідно робити з ухилом, що забезпечує таку швидкість руху пульпи, при якій частки ґрунту не будуть осідати на дно. Пульповоди бажано укладати з мінімальною кількістю поворотів.

При напірному транспорті пульпа перекачується по трубах землесосами, що представляють собою одноступінчаті відцентрові насоси, пристосовані для того, щоб разом з гідромасою проходили невеликі камені і грудки ґрунту.

Для усмоктування і транспортування піску на ріках і озерах застосовуються плавучі землесоси - земснаряди, установлювані на понтонах або баржах.

Методом гідромеханізації намивають греблі, дамби, насипу для доріг, площадки для будівництва й інші земляні спорудження, а також улаштовують виїмки. Насипу намивають безестакадним і естакадним способами. При естакадному способі влаштовуються дерев'яні чи металеві естакади, на яких укладаються трубопроводи. Більш економічний безестакадний спосіб.

Перед намивом ґрунту виробляється обвалування бульдозерами площі намиву сухим ґрунтом і для дренування води влаштовуються колодязі з водоотвідвідними трубами.

Рис. 5.1. Розробка ґрунту гідромоніторами:

а-самопливний транспорт пульпи; б-те ж напірний; в-метод «підбивки»; г-зустрічний вибій; д - побіжний вибій; е - розробка «зверху вниз»; ж - те ж з “косим вибоєм”; 1 - вибій; 2 - гідромонітор; 3 - водовід; 4 - насосна станція; 5 - природна водойма; 6 - лоток для транспорту пульпи; 7 - приямок для збору пульпи; 8 - землесос; 9 - напірний трубопровід для транспорту пульпи; 10 - земляне спорудження (або відвал ґрунту); 11 - вали із сухого ґрунту; 12 - ґрунт, що обрушився; 13 - контур вибою; 14 - потік пульпи.

Розробка ґрунтів вибухом

Вибухові речовини (ВВ) застосовують у будівництві для розробки котлованів і траншей, при розпушуванні мерзлих ґрунтів, пристрою камуфлетних паль і ін. Вибухові речовини по характері дії розділяються на такі, що дроблять (бризантні), здатні до детонації, і метальні (фугасні), здатні до вибухового горіння. У будівництві застосовуються головним чином аміачно-селітренні і нітрогліцеринові вибухові речовини, що дроблять, (амоніти, амонали, динаміти й ін.). Амоніти безпечні в звертанні, застосовуються при будь-якій температурі повітря, але чуттєві до вологи (гігроскопічні). Амоніт випускається у виді парафінованих патронів вагою 100-300 гр. Динаміт здатний вибухати у вологому середовищі й у воді.

ВР, оснащене засобом, що ініціює вибух ( детонатор або електродетонатор), називається зарядом. Застосовуються два способи висадження зарядів - вогневий й електричний.

Для висадження вогневим способом застосовуються капсулі-детонатори, вогнепровідний, що детонує шнури, і засоби для його запалювання (запальна трубка). Запальна трубка складається з капсуля-детонатора, вогнепровідного шнура довжиною не менш 1 м і тліючого ґнота. Для електричного способу висадження необхідні електродетонатори, електричні проводи і джерело струму (підривна машинка).

При вибуху в ґрунтах і твердих породах заряд закладається в спеціально улаштовані шпур, свердловину або мінну камеру. Звідси і прийняті назви методів виробництва підривних робіт: шпурових, свердловинних і камерних зарядів (масових вибухів).

У залежності від величини заряду і глибини його закладення вплив його на ґрунт різний: заряд визначеної ваги може викинути на поверхню частину породи, утворивши при цьому конусну лійку з прямим кутом утворюючих - нормальний викид (мал. 5.2, а); заряд збільшеної ваги викидає ґрунт із лійки з тупим кутом утворюючих конуса - посилений викид (мал. 5.2, б); заряд зменшеної ваги або закладений глибше тільки розпушує ґрунт в обсязі лійки вибуху - зменшений викид (мал. 5.2, в); малий заряд, закладений на велику глибину, утворить тільки камеру, ущільнивши породу, - камуфлетне ущільнення (мал. 5.2, г).

Найменша відстань центра заряду від денної поверхні прийнято називати лінією найменшого опору (ЛНО). Дія вибуху в середовищі характеризується показником дії вибуху п (відношення радіуса r лійки вибуху до лінії найменшого опору h). При нормальному викиді n=1; при посиленому n>1, при зменшеному - n<1, при камуфлетному ущільненні n<0,2. Вибір того чи іншого викиду диктується цілями виробництва.

При методі шпурових зарядів у ґрунтовому масиві влаштовується шпур діаметром до 75 мм і глибиною до 5 м, у який закладається заряд. Цей метод широко застосовується при висаджень невеликих масивів. Розташування шпурів і відстань між ними залежить від глибини і характеру розробки, а також від властивостей ґрунту, що підривається. При двох оголених поверхнях вибою збільшується ефективність вибуху.

Рис. 5.2. Види воронок вибуху ґрунту:

а - нормальний викид; б - посилений викид; в - зменшений викид;

г - камуфлетне ущільнення.

При методі свердловинних зарядів заряди закладаються в свердловини великого діаметра (до 200 мм і більш), заглиблені нижче підошви вибою на 1-2 м і заряджені звичайно суцільним зарядом по усій висоті з ущільненою забійкою. При цьому методі знижуються витрати на буріння, тому що на 1 м свердловини приходиться значний обсяг висадженої породи.

Метод камерних зарядів застосовується при масових вибухах на викид при розробці котлованів або каналів великих розмірів. Заряди розташовуються в мінних камерах. При розробці виїмок у залежності від їхнього проектного профілю мінні камери розташовуються в один, два чи три ряди. Якщо висаджений ґрунт необхідно направити переважно в одну сторону (спрямований викид ґрунту), застосовують дворядне розташування камер. При цьому заряди вилученого ряду заглубляются нижче ближнього ряду, розраховуються на більший показник викиду і вибухають з деяким запізненням.

6.3. Закриті способи проходки ґрунтів:

При прокладці підземних комунікацій під дорогами без зупинки руху або під будинками застосовують закритий (підземний) спосіб проходки ґрунтів, тобто бестраншейну прокладку труб. Застосовуються наступні види підземних проходок: щитова, вібровакуумна, гідромеханізована, продавлювання, проколювання і горизонтальне буріння. Найбільш ефективними і простими способами є проколювання і горизонтальне буріння.

Проколювання ґрунту (мал. 5.3) виробляється сталевими трубами діаметром до 400 мм на довжину до 60 м. У задньої стінки траншеїшириною близько 2 і довжиною до 8 м влаштовується упор для гідравлічних домкратів. До труби, що проштовхується, прикріплюється конусоподібний наконечник (який удавлює ґрунт по периметрі) діаметром на50 мм більше діаметра труби, у трубу вставляється шомпол (труба меншого діаметра), у якому через кожні 150мм улаштовані отвори. В отвори вставляється сталева чека діаметром 75 мм. Домкрат з ходом поршня 150 мм натискає на шомпол, що через чеку штовхає трубу в ґрунт. Потім чека переставляється в наступне отвір шомпола і цикл повторюється.

Рис. 5.3. Проколювання ґрунту:

1- упор; 2 - домкрат; 3 - шомпол; 4 - чеки; 5 - отвори; 6 - труба: 7 - наконечник; 8 - приямок для зварювання труб; 9 - гідравлічний насос.

Горизонтальні буріння виробляється декількома способами. Успішно застосовується механізм, що складається з горизонтального черв'ячного бура, установленого на візку, що пересувається по рейках. Візок пересувається при обертанні штурвального колеса.

У залежності від характеру ґрунтів буріння може здійснюватися сухим чи мокрим способами. При сухому бурінні вироблений ґрунт виноситься зі свердловини шнеком. Мокре буріння виробляється циліндричною перфорованою насадкою. Бур має внутрішню трубку, через яку подається насосом вода або глинистий розчин. Розріджений ґрунт під тиском виноситься зі свердловини по пустотілій штанзі.

Для підземної проходки сконструйована самохідна машина «кріт», конструкція якої відрізняється простотою. Середня швидкість пересування машини в ґрунті 30-40 м/год. Машина має зворотний хід і легко переноситься двома робітниками.

Лекція 11