12290-1 (Производство бетонных работ)

Производство бетонных работ

Курсовой проект

Выполнил: студент группы 5011/1 Гиргидов А.А.

Санкт-Петербургский Государственный Технический Университет

Инженерно-строительный факультет

Кафедра технологии, организации и экономики гидротехнического строительства

Санкт-Петербург

1999 г.

Исходные данные.

В проекте рассматривается высоконапорный гидроузел.

Основное рассматриваемое сооружение – арочно-гравитационная плотина высотой м.

Дана основная порода карьера крупного заполнителя: базальт с плотностью кг/м³.

Этапы возведения сооружения и объемы работ (общие и по этапам).

Этапы возведения сооружения.

Возведение сооружения проходит по следующим временным этапам:

Возведение перемычки первой очереди и сужение русла;

Возведение глухой и водосливной части плотины до отметок временного порога;

Перекрытие русла и пропуск строительных расходов через временный порог;

Сооружение станционной и глухой части плотины;

Окончательное сооружение глухой, водосливной и станционной частей плотины и набор водохранилища.

Объемы работ.

Полный объем работ составляет:

м³,

что включает в себя:

Объем глухой части м³;

Объем водосливной части м³;

Объем станционной части м³;

Зональное распределение бетона.

Распределение бетона по зонам показано на рисунках 1.1., 1.2., 1.3. для глухой, станционной и водосливной части соответственно.

На рисунках обозначены зоны: 1. - Зона морозостойкого бетона; 2. – Зона бетона с пониженным тепловыделением; 3. – Зона водонепроницаемого бетона; 4. – Зона кавитационностойкого бетона.

Подбор состава бетона для одной из марок.

Подберем состав бетона для напорной грани плотины. Из пункта 1.3. принимаем бетон марки М400.

Подбор крупного заполнителя.

Крупный заполнитель – базальтовый щебень кг/м³ (п. 1.1.).

Определение плотности бетона.

Плотность бетона определяется из условия:

Принимаем конструкции как массивные армированные, с содержанием арматуры до 0.5%, а также максимальная крупность заполнителя равна 80мм.

Из условия выше и по [1, т.2.] выбираем бетоносмесители:

Смеситель цикличного действия, гравитационный с объемом готового замеса 165 л;

Смеситель непрерывного действия с принудительным перемешиванием.

Отсюда, по [1, т.1.] находим объемную плотность бетона т/м³.

Определение жесткости (осадки конуса).

Для реальных условий осадка конуса (ОК) определяется в лабораторных условиях. Основываясь на нормативных документах, в рамках курсового проекта назначаем ОК=4 см [1, т.3.].

Определение водоцементного отношения (В/Ц).

По прочности, определяется по формуле [1, с.28]:

,

где - прочность цемента (кгс/см²);

- прочность бетона в возрасте 28 суток (кгс/см²).

По [1, т.4] определяем, R₂₈=600 кгс/см², откуда получаем:

.

Определение водоцементного отношения по водонепроницаемости и морозостойкости.

По таблице 6 [1] определяем предельное значение для массивных гравитационных сооружений, в зоне переменного уровня сооружения в суровых климатических условиях:

.

Уточнение водоцементного отношения.

По данным пунктов 1.4.4. и 1.4.5. выбираем наименьшее и округляем:

.

Определение водопотребности бетона (В).

По таблице 7 [1] по максимальной крупности заполнителя определяем водопотребность для базового состава бетона:

,

л/м³.

Для уточнения водопотребности бетона по таблице 8 [1] необходимо:

Определить модуль крупности песка.

По кривой гранулометрического состава определяем модуль крупности

Определить процентное содержание песка r.

По отношению к , полученное на 0.05 меньше, следовательно, уменьшаем стандартное на 1%, из чего следует:

Сравнить стандартную ОК с полученной.

Стандартная см, что на 2 см больше чем полученная ОК. Следовательно, необходимо уменьшить процентное содержание песка на 0.5% и уменшить содержание воды на 2.4%.

Окончательные данные.

Итого получаем:

,

л/м³.

Определение расхода цемента (Ц).

кг/м³.

Проведение корректировки.

Корректировка водоцементного отношения не требуется.

Определение суммарного расхода заполнителя (З).

При известных G, В и Ц находим З:

кг/м³.

Определение количества песка (П).

Количество песка определяется по формуле:

кг/м³.

Определение количества крупного заполнителя (КрЗ).

кг/м³.

Проведем фракционирование крупного заполнителя.

При максимальной крупности заполнителя 80 мм количество каждой фракции будет:

Таблица 1.1.

Технологические мероприятия по обеспечению трещиностойкости и прочности сооружения.

Выбор системы разрезки сооружения.

Для арочно-гравитационной плотины выбираем столбчатую систему разрезки с плотными межстолбчатыми швами.

Обоснование:

Применяется на скальных основаниях (грунты основания – базальт);

Применим для любых климатических условий;

Применяется для высоких плотин любого типа.

Определение величины необходимого снижения максимальной температуры в блоке по условиям его трещиностойкости.

Максимальное значение температуры в блоке равно:

,

где q – удельное тепловыделение бетона;

С – удельная теплоемкость бетона;

- Объемный вес бетона.

Определим допустимое значение температуры в блоке:

,

где – предельная растяжимость;

– коэффициент линейного расширения;

– коэффициент защемления;

– коэффициент релаксации;

– коэффициент трещинообразования.

,

где [1, рис. 5.];

[1, рис. 6.];

[2, стр. 19.].

Из вышеприведенных расчетов следует, что температуру в блоках необходимо снизить на:

Определение необходимого повышения температуры в зимний период.

Для строительства на реке Нурек повышать температуру в блоках в зимний период не требуется.

Требования к опалубке.

К опалубке специальные требования не применяются.

Мероприятия по снижению температуры в блоках.

Из приведенных выше расчетов видно, что температуру в блоках необходимо снизить на 28.9. Следовательно, необходимо принять следующие мероприятия по снижению температуры в блоках:

Присадка льда, вместо воды (10);

Трубное охлаждение 1.0Х1.0 (22).

В результате получается снижение температуры на 32С.

Календарный график производства бетонных работ.

Сроки проведения бетонных работ и их интенсивность представлены на рисунке 3.1. Общий срок строительства принимаем 7 лет. Среднемесячная интенсивность производства бетонных работ с учетом коэффициентов неравномерности определяется как:

,

где - коэффициентов неравномерности работы;

- коэффициентов неравномерности при переходе от среднемесячной годовой к среднемесячной сезонной.

м³/мес.

Максимальная месячная интенсивность с учетом коэффициента неравномерности определяется:

м³/мес.

Бетонные работы.

Определение мощности бетонного завода.

Необходимая часовая эксплуатационная производительность бетонного завода:

,

где - число расчетных часов в месяц работы бетонного завода в месяц при нормальном режиме работы;

- расход бетонной смеси на 1 м³ бетона.

ч/мес, так как климатические условия умеренные.

м³/ч.

Выбранная расчетная мощность должна быть проведена на удовлетворение максимальной интенсивности ведения бетонных работ в форсированном режиме.

м³/ч.

Должно выполняться условие:

Из полученных выше значений имеем:

Условие выполняется.

Определение марки и потребного оборудования.

В пункте 1.4.2. приняты два типа смесителей:

Смеситель цикличного действия, гравитационный с объемом готового замеса 165 л;

Смеситель непрерывного действия с принудительным перемешиванием.

Количество бетоносмесителей, необходимых для бетонного производства, определяется по формуле:

,

где

- производительность бетоносмесителя непрерывного действия. Принимаем м³/ч.

Найденная проиводительность составляет 50% от общей производительности бетонного завода. Остальные 50% определяются для бетоносмесителей циклического действия. Производительность определяется как:

;

,

где - число циклов;

- продолжительность цикла;

- емкость бетоносмесителя.

,

где с; с; c; с;

с.

м³/ч.

м³/ч.

, тогда м³/ч.