CC BY
36
http://vestnik-nauki.ru/
УДК 693.56
ВЫБОР РАЦИОНАЛЬНЫХ СПОСОБОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ, ДОСТАВКИ И ПОДАЧИ БЕТОННОЙ СМЕСИ В УСЛОВИЯХ ПОВЫШЕННЫХ ТЕМПЕРАТУР
НАРУЖНОГО ВОЗДУХА
И.В. Головченко
THE CHOICE OF RATIONAL WAYS OF PREPARATION, DELIVERY, AND SUPPLY OF CONCRETE IN CONDITIONS OF HIGH AMBIENT TEMPERATURES
I.V. Golovchenko
Аннотация. В статье показаны способы увеличения срока жизнеспособности бетонной смеси в условиях повышенных температур наружного воздуха, проанализированы способы доставки и подачи бетонной смеси. Подобрана рациональная вместимость автобетоносмесителей в зависимости от расстояния от РБУ до объекта и способа подачи бетонной смеси.
Ключевые слова: повышенные температуры наружного воздуха; жизнеспособность бетонной смеси; гиперпластификаторы; замедлители схватывания; способы подачи бетонной смеси; кран; автобетононасос.
Annotation. Abstract. The article shows the ways of increasing the viability of concrete in conditions of high ambient temperatures. The delivery methods and the ways of concrete supply are analyzed. The rational capacity of the mixers, depending on the distance from ^ncrete Distribution Unit to the concrete and method of delivery of concrete are selected.
Keywords: elevated ambient air temperature; the viability of the concrete mix; Hyper plasticizers, retarders; and methods of concrete supply; crane; concrete pump.
Введение
Обширные южные регионы Российской Федерации находятся в климатической зоне, характеризующейся высокими температурами воздуха (более плюс 30° С) и низкой (менее 50%) относительной влажностью. Такие климатические условия влияют на технологию бетонных работ и физико-механические свойства бетонов. Наиболее серьезными негативными последствиями данных погодных условий являются: увеличение водопотребности бетонной смеси вследствие повышения её температуры, быстрая потеря подвижности бетонной смесью при её транспортировке и укладке, интенсивное обезвоживание свежеуложенного бетона. В тоже время растворобетонные узлы (РБУ) могут располагаться на значительном удалении от объекта строительства, что ставит задачу сохранения требуемой подвижности бетонной смеси не только в период доставки, но и в период подачи и укладки в конструкцию.
Анализ публикаций
В соответствии с [2] при производстве бетонных работ при температуре воздуха выше 25°С и относительной влажности менее 50% следует применять быстротвердеющие цементы, поскольку с ускорением процесса твердения процесс обезвоживания нивелируется. Однако вследствие повышенного спроса на цемент, связанного с увеличением объемов строительства в летний период применение быстротвердеющих цементов не всегда возможно. Кроме этого, применение быстротвердеющих цементов существенно сокращает время на доставку, подачу и укладку бетонной смеси [4]. Исследование свойств бетона в сухом жарком климате достаточно широко изложено в трудах советских, российских и зарубежных ученых [1,3,4,5,6]. В тоже время на рынке России появились современные
химические добавки компании МС - ВаисЬет1е, повышающие пластичность бетонной смеси и замедляющие процессы её схватывания [10].
Цель - снижение себестоимости бетонных работ путем обоснования выбора рациональных способов приготовления, доставки и подачи бетонной смеси в условиях повышенных температур наружного воздуха.
Задача - разработка методики оценки эффективности различных способов доставки и подачи бетонной смеси с использованием гиперпластификатора Мурапласт ФК 63 и замедлителя схватывания ЦентраментРетард 390.
Результаты работы
В основу расчетов положены данные испытаний образцов, приведенные в [12]. Согласно этим исследованиям проведенным при температуре +260 С , являющейся наиболее характерной для Крыма в течение 6-7 месяцев, наиболее оптимальным путем увеличения срока жизнеспособности бетонной смеси до её укладки в конструкцию является комбинированное использование гиперпластификатора Мурапласт ФК 63.3 (0,6%) с замедлителем схватывания ЦентраментРетард 390 (0,35%). Комбинированное воздействие данных добавок позволяет получить бетонные смеси с жизнеспособностью до 4-6 часов.
Работы по бетонированию монолитного железобетонного перекрытия производились на объекте «Санаторий Сакрополь» в г. Саки, ул. Курортная ,14. Доставка бетонной смеси производилась со стационарного РБУ, расположенного в г. Евпатория, на расстоянии 22км от объекта.
Были рассмотрены два варианта подачи бетонной смеси:
- башенным краном в поворотных бункерах объемом 2м3;
- автобетононасосом.
В расчет была принята жизнеспособность бетонной смеси от момента затворения до момента потери подвижности 4 часа. Максимальная высота подъема бункера с бетонной смесью составляла 20 м (плита покрытия).
Для доставки бетонной смеси рассмотрим три варианта автобетоносмесителей,
3 3 3
емкостью соответственно: 6 м ; 8 м ; 10 м .
Подача бетонной смеси башенным краном в поворотных бункерах объема 2 м на высоту 20 м.
Норма времени на подачу составляет согласно [13]:
—вр = 0,42 + 0,042 • Н -12 = 0,42 + 0,042 • 20 -12 = 0,48чел. - ч / м3 вр- 6 6
Норма времени на укладку составляет согласно [14]:
3
Нвр = 0,98чел. - ч / м
Доставка бетонной смеси автобетоносмесителем объемом 6м3. Время доставки бетонной смеси до объекта составляет 45 мин (данные поставщика). Исходя из объема бункера 2 м3, подача бетонной смеси будет производится за 3 цикла. Продолжительность одного цикла составляет:
П = ——-= (0,48 + 0,98) 2 = 0,73часа « 45мин
а • пзв 1,0 • 4
Время разгрузки автобетоносмесителя составит:
Тразгр = 3 • 45 = 135мин
Общее время доставки бетонной смеси автобетоносмесителем объемом 6 м3, подачи и
укладки составит:
Т = Тразгр + Тукл = 135 + 45 = 180мин = Зчаса p 4часов
Доставка бетонной смеси автобетоносмесителем объемом 8 м3. Время доставки бетонной смеси составит 45мин. Подача бетонной смеси будет производиться за 4 цикла.
Продолжительность одного цикла составит 45мин., время разгрузки автобетоносмесителя:
Тразгр = 4 ' 45 = 180мин
Общее время доставки, подачи и укладки бетонной смеси составит:
Т = Тразгр + Тукл = 180 + 45 = 225мин = 3,75часа p 4часов
Доставка бетонной смеси автобетоносмесителями объемом 10 м3. Время доставки бетонной смеси составит 45 мин. Подача бетонной смеси осуществляется за 5 циклов.
Время разгрузки автобетоносмесителя:
Т разгр. = 5 ' 45 = 225 мин
Общее время доставки, подачи и укладки бетонной смеси составит: Т = Тразгр + Тукл = 225 + 45 = 270мин = 4,55часа f 4часов
Анализируя полученные результаты можно сделать вывод, что доставка бетонной смеси автобетоносмесителями объемом 10 м3 и более при её подаче в конструкцию краном в поворотных бункерах объемом до 2 м3 невозможна, так как общее время доставки, подачи и укладки бетонной смеси превышает срок её жизнеспособности, составляющий 4 часа. Наиболее оптимальным является доставка бетонной смеси автобетоносмесителем объемом 8
3
м.
Подача бетонной смеси автобетононасосом
Норма времени на подачу составляет согласно [14]:
3 3
Нврпод = 18чел. - час на 100м или 18чел. - час на 1м
Норма времени на укладку составляет согласно [14]:
Нврпод = 0,98чел. - час на 1м ;
Доставка бетонной смеси производится автобетоносмесителем объемом 10м3. Время доставки составит 45мин. Продолжительность подачи и укладки бетонной смеси составляет:
„ 0,18' 10 + 0,98' 10
П =-= 2,9часа « 2часа 55мин
1,0' 4
Общее время доставки, подачи и укладки бетонной смеси составит: Т = 45мин + 2часа 55мин = 3часа 40мин p 4часов
Таким образом, можно сделать вывод, что для доставки бетонной смеси на объект в случае подачи её автобетононасосом наиболее оптимальным является автобетоносмеситель вместимостью 10м .
Исходя из цены на доставку бетонной смеси, предоставленной компанией «Владоградбетон» и времени разгрузки определяем стоимость одного цикла доставки и разгрузки бетонной смеси автобетоносмесителями вместимостью 8м3 и 10м3:
С = Стр. ' tтр. + С р. ' ^р. (1)
где: Стр - стоимость транспортировки бетонной смеси, руб./час; ¿тр. - время доставки бетонной смеси, часов; Ср - стоимость простоя автобетоносмесителя под разгрузкой, руб./час; tр. - время разгрузки автобетоносмесителя, часов.
Стоимость доставки автобетоносмесителем вместимостью 8м3 при разгрузке башенным краном:
С1 = 1800 ' 0,7 + 650 ' 3,0 = 3210руб
Стоимость доставки автобетоносмесителем вместимостью 10м3 при разгрузке автобетононасосом:
С2 = 2000' 0,7 + 650' 2,9 = 3285руб
3
Исходя из общего объема бетона на объекте V = 2194м определяем количество циклов доставки бетонной смеси автобетоносмесителями вместимостью соответственно 8м3 и 10м3:
V 2194 N =-=-= 274,25 = 275циклов;
1 Vбc 8 ' 4 '
2194
N =-= 219,4 = 220циклов.
2 10
Стоимость доставки всего объема бетонной смеси автобетоносмесителями
33
вместимостью 8 м и 10 м :
£ С1 = С1 ' N = 3210' 275 = 882750руб £ С2 = С2 ' Ы2 = 3285' 220 = 722700руб
Заключение
Таким образом, экономический эффект от доставки бетонной смеси автобетоносмесителями большей вместимости при подаче бетонной смеси автобетононасосом составил:
Э = 882750 - 722700 = 160050руб
В тоже время следует понимать, что данный расчет выполнен для конкретного объекта, расположенного на расстоянии 22 км от РБУ с временем доставки бетонной смеси 45 мин. С увеличением расстояния от РБУ до объекта время транспортировки будет увеличиваться, что при стабильном времени жизнеспособности бетонной смеси 4 часа приведет к сокращению времени на подачу и укладку бетонной смеси, а это, в свою очередь приведет к необходимости использования автобетоносмесителей меньшей вместимости с меньшим временем разгрузки.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Тейлор Х. Химия цемента. Пер. с англ. М.: Мир, 1996. 560 с.
2. СП 70.13330.2012. Несущие и ограждающие конструкции. Актуализированная редакция СНиП 3.03.01-87. Введен 2013-01-01. М.: Минрегион России, 2013. 280 с.
3. Невилль А.М. Свойства бетона. Пер. с англ. М.: Строиздат, 1972. 344 с.
http://vestnik-nauki.ru/
2Û16, Т 2, №4
4. Темкин Е.С. Технология бетона для сухого жаркого климата с использованием солнечной энергии. М.: АСВ, 2006. 72 с.
5. Пунагин В.Н. Технология бетона в условиях сухого жаркого климата. М.: ФАН УССР,
6. Баженов Ю.М. Технология бетона: учебник. М.: АСВ, 2002. 500 с.
7. Колчеданцев Л.М., Волков С.В. Организационно-технологические решения по транспортированию бетонной смеси к месту бетонирования конструкций высотных зданий // Жилищное строительство, 2015. № 11. С. 21-26.
8. Единые нормы и расценки. Сборник Е1. Внутрипостроечные транспортные работы. Госстрой СССР. М.: Прейскурантиздат, 1987. 40 с.
9. Единые нормы и расценки. Сборник Е4. Монтаж сборных и устройство монолитных железобетонных конструкций. Выпуск 1. Здания и промышленные сооружения. Госстрой СССР. М.: Прейскурантиздат, 1987. 65 с.
10. Гиперпластификатор Muraplast FK 63: продуктовые решения компании MC-Bauchemie [Электронный ресурс]. URL: http://www.mc-bauchemie.ru/ products/ Murahlast-FK-63. 607. html (дата обращения 13.12.2016).
11. Бетонная смесь кл. В20: производство бетонных смесей компанией ООО «Владоград-Бетон» [Электронный ресурс]. URL: http: //vladogradbeton.com (дата обращения 20.02.2016).
12. Весь Бетон 134 Выпуск. Бетонирование в летний период [Электронный ресурс]. URL: http: //subscribe.ru/archive/home.build.penobeton/201204/03195500.html.
Головченко Игорь Владимирович ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет им. В.И. Вернадского», Академия строительства и архитектуры, г. Симферополь, Россия, кандидат технических наук, доцент, доцент кафедры технологии, организации и управления строительством. E-mail: Golovchenko.igor.v@gmail.com
Golovchenko Igor Vladymirovych Crimean Federal University named after V.I. Vernadsky, the Academy of Civil Engineering and Architecture. Ph.D., Assistant professor of «Technology, Organization and Management of Construction» Œair.
E-mail: Golovchenko.igor.v@gmail.com
Корреспондентский почтовый адрес и телефон для контактов с автором статьи: 295010, г. Симферополь, республика Крым, Россия, ул. Ковыльная, д. 72, кв. 71,
Головченко И.В.
1970. 222 с.
ИНФОРМАЦИЯ ОБ АВТОРЕ
+7 (97S) 743-6S-14
