Объем бетона в железобетонных кольцах таблица: Объем бетона в железобетонных кольцах таблица

Выбор всегда остается за клиентом, который должен обращать внимание на качество самих элементов: внешний осмотр, наличие сертификатов, подтверждающих соблюдение требований производства, наличие оборудования и соответствие изделия указанным техническим характеристикам.

На сегодняшний день на территории России кольца и другие изделия выпускает около 250 компаний, ниже представлены проверенные и надежные.

• «Завод промышленных строительных деталей» — работает на рынке больше 45 лет, крупный производитель ЖБК в Тюменской области. Есть своя аккредитованная строительная лаборатория, осуществляющая контроль за качеством продукции.
• «МастерСтрой» — работает под Москвой в Вознесенске, несмотря на то, что специализируется на продаже валового/кулевого цемента, также изготавливает напорные трубы, ЖБ кольца.
• «МонолитСтрой» — компания работает в Подмосковье, изготавливает и реализует ЖБИ с 2007 года. Ассортимент представлен составными и мостовыми сваями, плитами днища, ФБС, стеновыми кольцами, крышками колодцев и т.д.
• «Торговая Компания Вира» — в Санкт-Петербурге расположена производственная линия предприятия. Компания изготавливает безнапорные трубы, железобетонные кольца. Продукция очень тщательно проверяется в процессе многоступенчатого контроля.
• «ГазоБлоки» — компания из Воронежа, выпускает товарный бетон, облицовочный и силикатный кирпич, а также размерный ряд бетонных колец и доборных элементов.

На территории страны железобетонные кольца поставляет большое количество компаний. Вышеперечисленные гарантируют соответствие всем стандартам и заявленным свойствам, но в любом случае проверять все нужно очень тщательно при покупке, ориентируясь на расчеты и проект.

Объем ж б колец для колодцев: высота бетонного кольца

Вес и объем бетонных колец

Если вы хотите узнать вес бетонных колец — посмотрите таблицу. В ней вы не только найдете нужную информацию, но и сможете рассчитать общий вес бетонных колец согласно вашей спецификации. Укажите нужное количество колодезных колец, и напротив количества вы увидите итоговый вес.

Также, в таблице вы найдете объем бетонных колец

Таблица-калькулятор веса и объема железобетонных колец

Все размеры в таблице указаны в миллиметрах.

Кольца бетонные колодезные: размеры

Используйте таблицу, чтобы выполнить расчет общего веса и общего объема бетонных колодезных колец. Сервис будет полезен и удобен людям, чья деятельность связана со строительством или составлением сопутствующей документации. Укажите нужное количество для каждого изделия — и результат будет высчитан мгновенно

Наименование	Размеры	Вес	Объем	Кол-во	Итого, вес	Итого, объем
(0.7 м) Кольцо КС 7.3	ᴓ 840 / 700 h 290	0.13	0.05
(0.7 м) Кольцо КС 7.9	ᴓ 840 / 700 h 890	0.38	0.15
(1 м) Кольцо КС 10.3	ᴓ 1160 / 1000 h 290	0.2	0.08
(1 м) Кольцо КС 10.6	ᴓ 1160 / 1000 h 590	0.4	0.16
(1 м) Кольцо КС 10.9	ᴓ 1160 / 1000 h 890	0.6	0.24
(1 м) Кольцо КС 10.9а	ᴓ 1160 / 1000 h 890	0.55	0.22
(1 м) Перекрытие ПП 10-1	ᴓ 1160 отв 700 h 150	0.25	0.1
(1 м) Перекрытие ПП 10-2	ᴓ 1160 отв 700 h 150	0.25	0.1
(1 м) Днище ПН 10	ᴓ 1200 h 100	0. 43	0.18
(1,5 м) Кольцо КС 15.6	ᴓ 1680 / 1500 h 590	0.66	0.265
(1,5 м) Кольцо КС 15.6б	ᴓ 1680 / 1500 h 590	0.55	0.22
(1,5 м) Кольцо КС 15.9	ᴓ 1680 / 1500 h 890	1	0.4
(1,5 м) Кольцо КС 15.9а	ᴓ 1680 / 1500 h 890	0.88	0.35
(1,5 м) Кольцо КС 15.9б	ᴓ 1680 / 1500 h 890	0.8	0.32
(1,5 м) Перекрытие 1ПП 15-1	ᴓ 1680 отв 700 h 150	0.68	0.27
(1,5 м) Перекрытие 1ПП 15-2	ᴓ 1680 отв 700 h 150	0.68	0.27
(1,5 м) Перекрытие 2ПП 15-1	ᴓ 1680 отв 700 h 150	0.68	0.27
(1,5 м) Перекрытие 2ПП 15-2	ᴓ 1680 отв 700 h 150	0.68	0.27
(1,5 м) Перекрытие 3ПП 15-1	ᴓ 1680 отв 1000 h 150	0. 53	0.21
(1,5 м) Перекрытие 3ПП 15-2	ᴓ 1680 отв 1000 h 150	0.53	0.21
(1,5 м) Днище ПН 15	ᴓ 1680 h 120	0.95	0.38
(2 м) Кольцо КС 20.6	ᴓ 2200 / 2000 h 590	0.98	0.39
(2 м) Кольцо КС 20.9	ᴓ 2200 / 2000 h 890	1.48	0.59
(2 м) Кольцо КС 20.9б	ᴓ 2200 / 2000 h 890	1.1	0.44
(2 м) Перекрытие 1ПП 20-1	ᴓ 2200 отв 700 h 160	1.38	0.55
(2 м) Перекрытие 1ПП 20-2	ᴓ 2200 отв 700 h 160	1.38	0.55
(2 м) Перекрытие 2ПП 20-1	ᴓ 2200 отв 1000 h 160	1.2	0.48
(2 м) Перекрытие 2ПП 20-2	ᴓ 2200 отв 1000 h 160	1.2	0.48
(2 м) Перекрытие 4ПП 20-2	ᴓ 2200 отв 700 h 160	1.28	0. 51
(2 м) Днище ПН 20	ᴓ 2200 h 120	1.48	0.59
(2,5 м) Кольцо КС 25.6	ᴓ 2700 / 2500 h 590	1.2	0.48
(2,5 м) Перекрытие 1ПП 25-2	ᴓ 2700 отв 700 h 180	2.4	0.96
(2,5 м) Перекрытие 2ПП 25-2	ᴓ 2700 отв 700 h 180	2.31	0.92
(2,5 м) Днище ПН 25	ᴓ 2700 h 140	2.45	0.98
Плита ПО 10	1700 x 1700 отв 1000	0.8	0.32
Плита ПД 6	2500 x 1750 h 220, отв 580	2.1	0.85
Плита ПД 10	2800 x 1000 h 220, отв 1000	2.5	0.99
Кольцо опорное КО-6	ᴓ 840 / 580 h 70	0.05	0.02

Размеры бетонных колец для канализации: виды конструкций

  Канализационная система одна из главных коммуникаций, монтаж которой проходит в несколько этапов, детально подготавливая каждый шаг.

  Производители бетонных изделий изготавливают товары различных параметров, среди которых:

• бетонные кольца;
• бетонное дно;
• прямые изделия;
• бетонное изделие с замком;
• цельное изделие с дном;
• кольца фильтрации;
• люк.

  Каждое изделие имеет свой ГОСТ, для железобетонных изделий 8020-90, строго оговорено для каких нужд используются специальные составы растворов, определенный вид арматуры. Бетонные кольца делят на основные – стеновые, вторичные – доборные кольца. Основные служат для формирования шахты колодца или другого сооружения, вторичные формируют горловину конструкции, благодаря нестандартным размерам добирается высота и объем изготавливаемого резервуара.

Производство бетонных колец

  Эксплуатация строительных материалов требует определенных технических качеств – прочности, достигаются такие высокие показатели производителями в процессе изготовления преимущественно благодаря раствору особого состава мелкозернистой фракцией. Подобный раствор можно изготовить из марок бетона М500, М200.

  Создание делиться на 6 основных этапов:

• подготовительные работы – включают подготовку специальных форм и каркасов;
• укладка в формы арматурного каркаса;
• готовиться бетонная смесь;
• заливаются формы;
• используя вибрацию раствор усаживаю, избавляется от пустот в стенках изделия;
• сушка изделия в специально подготовленных климатических условиях.

  После прохождения всех этапов, изделие вынимают, после чего можно использовать по назначению.

  Применяя различные каркасы, формы, получают различные изделия по габаритам (высота кольца, толщина стенки, внутренний диаметр, вес изделия).

Объем бетонного кольца

Именно от таких технических характеристик зависит классификация, стоимость.

  Маркировка изделия содержит буквы и цифры. Буквы обозначают вид изделия, цифры (сразу идут после букв) – внутренний диаметр, вторая цифра – высота. Рассмотрим на примере КС-7-1 имеет внутренний диаметр 70 см, высота 10 см, модель КС-7-10 изготавливается с внутренним диаметром 70 см, высотой 100 см, изделие КС-20-9 соответствует габаритам: внутренний диаметр – 200 см, высота – 90 см. Производители имеют классификационные таблицы, ознакомиться можно изучив требования ГОСТа 8020-90. Буквенная маркировка означает следующее:

• КО – кольцо опорное;
• ПО – плита опорная;
• ПД – плита дорожная;
• ПН – плита дна;
• ПП – плита перекрытия.

  Водопроницаемость – главная характеристика, особенно для канализации, маркируется таким образом: О – особа малая, Н – нормальная, П – уменьшенная.

  Некоторые умельцы изготавливают бетонные кольца самостоятельно, где арматурную сетку заменяют мелким гравиев, но стоит напомнить, изготовленные бетонные изделия без соблюдения определенных технических требований, определенной техники не могут соответствовать заявленным характеристикам заводских моделей.

Преимущества ЖБИ колец

Железобетонные кольца для строительства канализационных коммуникаций выбраны не зря, большое количество преимущественных сторон:

• арматура обеспечивает надежность конструкции на весь срок эксплуатации, который составляет 50 лет;
• бетонное изделие устойчиво к различным температурным нагрузкам, отсутствуют такие процессы как расширение и сжатие материала;
• монтаж проводиться рабочими различной квалификации;
• широкий ассортимент позволяет создать резервуар с максимальной точностью заданного объема;
• прочность;
• стоимость изделия относительно невысокая;
• поверхность изделия удобна для проведения различных работ по уходу;
• бетон не вступает в химические реакции с различными веществами;
• возможна установка в агрессивной среде, подвижном грунте;
• безвредны для окружающей среды;
• широкий спектр применения.

  Многие из качеств бетонного изделия увеличиваются за счет специальной обработки герметичными средствами. Обработка не только повышает водостойкость изделия, в целом увеличивает срок эксплуатации на десяток лет, несколько десятилетий.

  Среди положительных сторон, нашлось место отрицательным:

• хрупкость изделия требует бережного обращения, во время проведения монтажных работ, удар о твердый предмет может привести к сколу, трещине и другим нарушениям первоначальной конструкции, некоторые из которых абсолютно делают изделие непригодным к использованию;
• вес изделия велик, для транспортировки, работ погрузки, разгрузки нужна специальная техника, оборудованная подъемным механизмом;
• монтаж без спецтехники невозможен, дополнительная аренда увеличивает стоимость;
• использование в агрессивной среде требует специального покрытия, обычно изоляцию делают раствором битума.

  Сэкономить можно, нужно провести земельные работы до момента транспортировки, выгружая изделия сразу на место монтажа, можно избежать трат на повторный наем транспортного средства с краном.

Применение и расчет объема железобетонных колец

Применяются изделия из бетона в различных областях, касающихся прокладки различных видов коммуникаций:

• колодцы различного назначения, питьевой источник, смотровой, ревизионный, поворотный и другие колодцы;
• ливневая канализация;
• шахты для прокладки кабеля;
• септики.

  Канализационная система, особенно автономная, часто использует бетонные кольца для создания очистных сооружений. Традиционно для канализации применяют кольца высотой 90 см, внутренний диаметр колец может существенно отличаться от 1 до 2 метров. Выбор кольца основан на объеме который нужно получить в качестве резервуара. Грамотно подобрать материала для монтажа, облегчить задачу монтажа, кольца с замками обеспечивают максимальную устойчивость конструкции, тщательное соединение разных элементов. Крепление важная часть, именно от нее зависит стойкость конструкции в целом.

  Торцевое крепление не всегда применяется с цементным раствором, зависит от случая, но без крепления, осуществить прочную сцепку нельзя.

  Подбирать нужно изделие с одинаковым креплением, что касается расчета объема, делается несложно. За основу расчета берется количество постояльцев, число жильцов умножаем на норму, установленную государством, 200 литров в сутки. Полученную цифру нужно умножить на количество дней прохождения очистки стоками, трое суток, средний показатель современных очистных сооружений.

  Проведем расчет, 3 жильца х 200 литров воды на каждого = 600 литров воды в сутки, 600 л х 3 суток очистки = 1800 литров, переводим в м³, получаем 1,8 метров кубических. Нужно обязательно сделать запас, гости, новое оборудование или члены семьи увеличат расход воды, соответственно понадобиться больший объем резервуара. Набрать нужный объем из колец несложно, нужно знать на сколько секций будет делиться основная конструкция, соответственно, разбить по строительным нормам, первая секция или приемник самая большая, две другие могут быть одинакового объема.

  Рассчитать объем одного кольца проводиться по известной всем формуле, упрощает задачу таблица с указанным объемом для конкретного бетонного изделия. Ознакомимся с некоторыми из них: КС-15-5 0,22 м³, КС-15-6 объем 0,265 м³, КС-15-9 0,4 куб. метра, КС-20-9 объемом 0,56 м³, КС-25-1 объем 0,97 куб. метров. Есть модели изделий, которые называются вторичными, вспомогательными или доборными, используются в качестве деталей, заменяющие основной элемент, при нехватке незначительного объема.

  Табличные данные помогут подобрать нужное изделие для каждой секции очистной конструкции.

Размеры бетонных колец для канализации: виды конструкций

Виды и размеры бетонных колец

Стеновые канализационные кольца

Производство футерованных колец жб

Схема расположения дренажного колодца

Канализация из бетонных колец

Летом 2011 года я сделал септик из бетонных колец. Для того, чтобы определиться с типом и конструкцией канализации сейчас в сети море информации. К примеру, достаточно зайти на тот же самый Околоток и прочитать знаменитый цикл статей Андрея Ратникова (andrey R). Там же полно фотоотчетов на любой вкус — кто как делал и что в результате получилось. Если коротко, то система канализации для дома должна состоять из двух частей — септик-отстойник и фильтр той или иной конструкции. Объем септика должен равняться трехкратному суточному объему стоков. В качестве усредненного объема рекомендуют принимать 200 литров в сутки на человека. На мой взгляд, цифра сильно завышена, но пусть будет такой. Таким образом, на семью из 4-х человек потребуется септик объемом 2.4 кубометра, это оптимум. Меньше кагбэ неправильно по нормам, сильно больше тоже неправильно: будут создаваться не очень подходящие условия для жизнедеятельности бактерий, населяющих септик.

Уровень грунтовых вод у меня на участке, как оказалось, стоит на отметке около 2.4 метра.

Размеры железобетонных колец для колодца по ГОСТ. Какие бывают кольца. Как правильно установить

Кроме весны, по весне можно наблюдать примерно такую картину:

Видно, что имеет место яма, в которой собирается вся вода с округи. Раньше центр ямы был гораздо правее, за забором, но пару лет назад сосед выкупил этот участок и поднял его. Было завезено камазов 20, если не больше, строительного мусора и грунта. Место для канализации я определил напротив крайнего правого окна. Левее будет располагаться въезд, ворота и вход. В общем, место расположения канализации весной заливает водой. Лужа стоит примерно недели 2-3, пока земля не растает и вся вода не уйдет в грунт. А разрез грунта, кстати, такой: около 50 см плодородного слоя, потом 2 метра или чуть меньше коричневая глина, потом песок и вода. Это было выяснено по факту копания ямы под канализацию (когда делал скважину, выяснилось, что после 50 см песка идет несколько метров черной глины, но об этом расскажу в статье про скважину). Опять же, как оказалось, слой песка и его толщина сильно зависит от места. Сосед говорил, что на удалении 30-40 метров песок начинается с глубины в метр… А еще я помню, что когда по улице проводили воду, то в 5-ти метрах от этого места глубина траншеи была не меньше 2. 40 и воды в ней не было. Видимо, УГВ гуляет еще и от года и количества осадков.

Теперь, кажется, я все рассказал о местных условиях, перейдем непосредственно к конструкции канализации и ее воплощении. Дно септика нельзя и не имеет смысла закладывать ниже уровня грунтовых вод. Даже так: от дна септика до УГВ должно остаться (если не ошибаюсь) не менее 40 см. Для сооружения колодца септика можно использовать бетонные кольца диаметром 1 метр, 1.5 или 2 метра. Объем метрового кольца 0.7 куб.м., объем полутораметрового 1.5 куба, объем двухметрового больше 3 кубов. Кольца диаметром 2 метра применяются реже, их еще перекрыть надо. Самый ходовой размер — 1,5 метра. Вот в этой статье чуть подробнее о бетонных кольцах. Чтобы уложиться в минимальный объем анаэробной части септика, мне пришлось делать его из двух колодцев — одного полутораметрового и одного метрового. Понадобится еще третий колодец — фильтрующий. Т.е. канализация у меня сделана из трех колодцев. На каком то форуме встретилась конструкция, когда человек расположил колодцы вплотную друг к другу в виде треугольника, получилось достаточно компактно, только там были 3 метровых колодца, а у меня один из них 1. 5 м.

Для копания ямы был вызван мини-экскаватор. Приехала старая убиенная Газель, у которой в кузове стоят вот этот агрегат:

Шпионское фото сделано женой через забор 🙂 Я позже хотел сфоткать процесс работы, но чувак был против того, чтобы я запечатлел его физиономию, ну и ладно. Мини-экскаватор — удивительная машинка, работает почти бесшумно, совершенно без запаха, хотя мотор у нее дизельный. Проехать может, если есть место шириной 1 и высотой 2.4 метра. Экскаватор съехал с кузова Газели своим ходом по специальному трапу и приступил к работе. Расплатой за компактные размеры служит его производительность. Ковш у него объемом всего 60 литров, а шириной 40 см. Максимальная глубина копания, по словам водителя то ли 2.20, то ли 2.40, я не запомнил, но мне было достаточно. Яму расчетным объемом около 16 кубов он копал больше 4-х часов. Нормальный экскаватор справился бы за час. Так как приехал чувак под вечер, то закончил работу уже в темноте.

На следующее утро часть грунта обвалилась, я вручную полдня подчищал яму, потом вызвонил на следующий день доставщиков колец. Тем временем на дне ямы (дно ямы попало на слой песка) стала проступать вода. Чтобы зафиксировать кольца я хотел дно двух колодцев забетонировать сплошь, а для фильтрующего забетонировать только кольцо опоры с дыркой для ухода воды. Так как вода на дне ямы уже была, то я просто сыпанул туда сверху ПГСа и цемента, перемешал все прямо на месте и разровнял 🙂 Фотографировать желания не было, надо было делать все быстро, а работа тяжелая. Все это было сделано на следующий день после выкапывания ямы. На третий день привезли кольца в количестве 7 штук одним рейсом камаза-манипулятора. В итоге получилось так:

Это уже после того, как в септик были заведены канализационные трубы и началась подготовка для бетонирования перекрытия. Высота каждого из трех колодцев равна 2-м метрам, т.е. 2 кольца. Сверху они накрыты одним метровым кольцом для того, чтобы в каждый колодец был доступ для выкачивания. Ввод трубы в септик сделан на уровне 2/3 высоты верхнего кольца, перелив из первой камеры во вторую — на 5 см ниже, перелив из второй камеры в фильтрующий колодец еще на 5 см ниже. Рабочий объем первой камеры септика около 2 кубов, объем второй камеры 1 куб.метр, итоговый 3 куба, что согласуется с нормативом на семью из 4-х человек, и даже из 5-ти :).

Уровень верха смотрового кольца выставлен с таким расчетом, что после того, как земля вокруг будет поднята (не оставлять же яму), кольцо торчало бы сантиметров на 30. Деревянная конструкция на предыдущем фото — это опора для перекрытия. Крестовина опирается на деревянный брус, который стоит на дне колодца. Само перекрытие для всех трех колодцев я сделал единое, вот таким образом:

Опора для дна опалубки — фанера 6 мм. Толщина бетона 20 см., армирование арматурой 12 мм и сеткой 4 мм. Арматуры было мало, а сетки было много, вот сетки и наложил побольше. Недели через 3 после заливки я аккуратно залез в колодец и разобрал крестовину (а собрана она была без гвоздей, только на запилах). Разобрал и по одной дощечке вытащил наружу.

Вот фото готовой канализации:

Потом все было закидано землей. Вдоль трассы канализационной трубы и вокруг септика уровень земли был поднят до требуемого, смотровой колодец, как и планировалось, остался торчать оголовком высотой 30 см.

На всякий случай: дом пока не жилой, канализация не пущена, зимой я ее пока не раскапывал, но думаю, что там пусто. Еще думаю, что этой весной все зальет водой. Чтобы этого не было, надо поднимать участок не только в непосредственной близости от септика (тем более, что свеженасыпанный грунт еще просядет), но и на метров 10 в округе-радиусе. Что будет весной на самом деле — напишу.

Апдейт от марта 2013. Весной 2012 септик залило водой почти под крышку, вровень с окружающей лужой. Септик послужил своего рода дренажной канавой. Что поделать, участок такой, самое низкое место. Но летом 2013 я завез 8 камазов грунта, который заполним большую часть ямы. Наступает весна-2013, будем наблюдать, что будет теперь.

Кого заинтересовала конструкция септика, можете заглянуть на сайт Александра Егорышева — www. kanaluga.ru, именно после его отчета на http://www.forumhouse.ru/threads/79080/ я вдохновился строить подобный септик. На сайте kanaluga.ru вы найдете фотографии еще десятка септиков, построенных по такой технологии.

Добавить эту страницу в соц. сети: Опубликовано: 09.01.2012| Просмотров:73990 | Автор:Baloun | Рубрика: Моя стройка

Текущий рейтинг статьи: 8 

Вы можете поставить свою оценку, нажав на соответствующую стрелку:

Компьютерная программа вычисления объема шара

При работе над задачами мы столкнулись со сложными вычислениями, и подумали: как можно их упростить? Мы решили написать компьютерную программу, позволяющую не только вычислять объем любого шара, зная радиус, но и выполнять построение самого шара.

На плоскости шаром является круг.

Железобетонные кольца. Виды, размеры, применение и цена железобетонных колец

Как вы все хорошо знаете, площадь круга радиуса R равна π•R². Чтобы посчитать площадь кольца, нужно из площади большого круга вычесть площадь неиспользуемого маленького —

Sкольца = π • (R²-r²).

Аналогично с шаром. Для подсчета объема «дырявого» шара, необходимо из всего объема вычесть объем «дырки»:

V = π • (R3-r3).

И так как все зависит от радиуса, да еще в квадрате, то, чем ближе к большему радиусу описано кольцо, тем больше, при той же ширине, его вклад в площадь.

В нашем трехмерном пространстве объём шара зависит от радиуса, возведенного в третью степень. А значит, и рассматриваемый эффект становится еще более выраженным: большая часть объёма шара сосредоточена рядом с границей!

Чего больше по объёму в этом апельсине — кожуры или мякоти? Кожура занимает, казалось бы, не очень толстый слой, но он расположен рядом с границей шара. И его объём на приведенном рисунке равен объему всей вкусной части апельсина. Покупая апельсин с толстой кожурой, по объёму Вы приобретаете в основном кожу.

Глава 3. Исследование.

Выберем апельсины нескольких сортов: Турецкий апельсин, Египетский,

Южно-Африканский, Испанский, Марокканский.

Практическая задача: определить радиус апельсина (на примере одного сорта).

Мы убедились в том, что объем апельсина не зависит от СПОСОБА ИЗМЕРЕНИЯ радиуса.

Вычислим объем мякоти содержащейся в каждом сорте апельсина

Vшара = 4/3π·R3, и сравним его с объемом кожуры, входящей в данный апельсин. Для нахождения объема кожуры, воспользуемся формулой для вычисления объема кольца: V = π • (R3-r3).

V=4/3πr3

Vм=4/3×3,14×53

Vа=4/3πк3

Vк=Vа-Vм

Турецкий апельсин: Vм=113см3, Vк=93см3

Египетский апельсин: Vм=113см3, Vк=163см3

Южно-африканский апельсин: Vм=112см3, Vк=88см3

Испанский апельсин: Vм=434см3, Vа=696см3, Vк=262см3

Марокканский апельсин: Vм=179см3, Vк=88см3

Вывод: южно-африканские апельсины содержат больше мякоти, чем кожуры.

Дата добавления: 2015-05-31; Просмотров: 1355; Нарушение авторских прав?;

Читайте также:

Объем колец железобетонных таблица. Объем бетона в железобетонных кольцах таблица

Проектирование колодцев предполагает индивидуальный подход к определению их размеров: большие колодезные шахты принимают для группы потребителей, маленькие диаметром 1 метр и менее подходят для небольших частных домов на одну семью.

Основные размеры бетонных колец для колодцев — внутренний диаметр кольца и высота изделия. Эти и другие важные параметры прописаны в приложении ГОСТ таблица 2. Рассмотрим размерный ряд на примере самого ходового типа железобетонных колец — КС. Как видно, высота колец дана с учетом монтажного шва — на 10 мм меньше габаритной. Это необходимо для точного определения высоты шахты.

Сколько весит кольцо для колодца из бетона? Стандартная масса изделий приведена в таблице. Однако, в зависимости от состава бетона и точности изготовления параметр может отличаться. Особенно наглядно это видно при самостоятельном производстве колец. Кроме стандартных размеров по заказу могут быть изготовлены кольца из железобетона по индивидуальным параметрам.

К такому выходу приходят при строительстве в сложных условиях грунта и генплана.

Крышки для колодцев

Железобетонные кольца для колодца имеют обозначение, состоящее из буквенной и цифровой частей. Например, маркировка КС — это кольцо стеновое с внутренним диаметром 10 дециметров 1 метр , оно имеет габаритную высоту 3 дм, то есть 29 см см. Аналогичным образом расшифровываются маркировки других изделий.

В первую очередь стоимость изделий зависит от их размера, на цену также оказывает влияние тип используемого бетона, регион производства и наценка поставщика.

Расценки постоянно меняются из-за разных внешних факторов. Тем не менее, кольца остаются доступным жб изделием в любых условиях. Для изготовления колец для колодцев канализации и системы водопровода используют бетон марки М Прочности готового камня достаточно для обеспечения нормального функционирования шахты в течение заявленного срока. На заводах учитывают особенности материалов для изготовления и место из применения — для каждого типа колодца в бетон добавляют присадки.

Для системы водоснабжения и канализации — это уплотняющие пластификаторы, улучшающие гидроизоляцию стенок, для колец, предназначенных для особых условий — упрочнители. Колодцы канализационные.

Таблица 8. Люки чугунные.

По назначению железобетонные колодцы делятся на несколько видов: Водопроводные. Являются элементами водопроводной сети, тепло- и водоснабжения и предназначаются для установки задвижек т. Предназначены для создания канализационных систем на поворотах, в местах перепадов труб и др. Служат для борьбы с грунтовыми водами, которые разрушают фундамент; Газопроводные.

Служат в качестве элементов магистральных газопроводов. По функциональности колодцы делятся на несколько видов: Смотровые — используются для контролирования работы всей системы; Перепадные — необходимы в местах, имеющих сильные перепады труб, при повороте сети или перепаде уровня сети из-за особенностей ландшафта.

Применяются при объединении трубопроводов различной глубины в одну сеть; Поворотные. Эти колодцы применяются в местах поворотов труб для того, чтобы избежать появления засоров.

Вся маркировка железобетонных колец является стандартной. Она состоит из букв и цифр. Буквы в маркировке ЖБ кольца означают сферу применения конструкции, а цифры — ее габаритные размеры. Расшифровка цифр совершается в дециметрах. Первая цифра в маркировке говорит о внутреннем диаметре изделия, а вторая цифра отвечает за высоту железобетонного кольца.

Также часто применяются в качестве смотровых; Фильтрационные фильтрующие колодцы — необходимы для очистки сточных вод. Устанавливаются выше уровня грунтовых вод; Накопительные. Используются для аккумулирования стоков и обычно устанавливаются в самую низкую точку участка, для обеспечения оптимального угла наклона канализационного трубопровода.

Преимущества применения железобетона в качестве материала для производства колодцев: Прочность изделий. Железобетон позволяет колодцам выдерживать нагрузку, которая возникает вследствие давления грунта, а его плотная структура не подвергается размытию со стороны грунтовых вод; Бетонные колодцы применимы в большинстве грунтов; Гладкая поверхность бетонных колодцев не позволяет цепляться мусору за стенки и образовывать засоры.

Кроме того, бетон отлично подвергается очищению, причем для очистки не требуется специальное оборудование и квалифицированные специалисты; Неограниченный срок службы.

Бетонные изделия славятся своей долговечностью даже при эксплуатации в агрессивных средах и местах, где достаточно высокий уровень влажности; Простота и легкость монтажа и ремонта.

Кольца бетонные колодезные: размеры

Элементы сборного колодца легко монтируются друг на друга. Благодаря этому при ремонте не требуется замена конструкции полностью — достаточно лишь заменить или починить износившийся элемент; Инертность бетона — он не оказывает на качество воды никакого влияния. Технически эти элементы делятся: Кольца бетонные. Представляют собой сквозные тонкостенные полые цилиндрические элементы, которые служат непосредственно для формирования и укладки колодца; Крышки колодцев или, как их еще называют, плиты перекрытия.

Эти плиты обеспечивают не только для защиты воды от загрязнения, но и предотвращают опасность падения человека внутрь колодца. Имеют в своей конструкции специальное отверстие для установки люка; Плиты низа днища. Монолитные железобетонные плиты, которые служат дном и выполняют функцию гидроизоляции колодцев; Кольца опорные.

Колодцы железобетонные

Это доборные элементы, которые предназначены для конструкций нестандартной высоты для дорожного строительства. По размерам они идентичны стандартным кольцам, но имеют значительно меньшую высоту; Плиты опорные. Имеют прямоугольную форму с выходным отверстием посередине круглым или прямоугольным, впоследствии закрываемым железным люком округлой формы или прямоугольной решеткой для сточных вод. Прямоугольность опорной плиты позволяет защитить сам колодец от разрушения. Благодаря такой форме нагрузка направляется равномерно на весь периметр плиты, а стенки колодца получают минимальную нагрузку, что помогает сохранить долгую функциональность самой конструкции; Кольца с крышками.

Располагаются вверху конструкции и обеспечивают безопасное функционирование колодцев.

Отверстие в крышке, на которую устанавливается чугунный люк, необходимо для обеспечения свободного доступа внутрь колодца; Колодцы канализационные — унифицированные цилиндрические бетонные конструкции, которые предназначены для создания подземных систем канализации, газо- и водоснабжения.

Железобетонные кольца активно применяются при создании канализаций, коллекторов и обычных колодцев. Также их используют при подводке электронных коммуникаций и газопроводов. Товары данного спектра подлежат обязательной маркировке. Конструкции из бетона, которые применяют для обустройства разного вида коммуникаций, имеют ряд достоинств:. Помимо всего прочего, колодцы и коммуникации, построенные с использованием подобных конструкций действительно долговечны.

Бетонные кольца: применение и изготовление своими руками

Они имеют высокую ремонтопригодность. Производство разных видов данной конструкции имеет свои нюансы. Не все модели поддаются обязательному армированию. Однако изделия со стальным каркасом более прочны и устойчивы к давлению. Заводские модели ЖБ колец армируют по специальной технологии прессования с использованием виброустановок. Процесс придает изделиям сильную усадку. Благодаря вибрациям из смеси удаляются микропузырьки воздуха, которые способствуют разрушению конструкции.

Железобетонные кольца различаются не только габаритами, но и маркировкой. Она используется для разделения назначений конструкций.

Все размеры в одной таблице: “Бетонные кольца для колодца”

Наиболее распространены в строительстве изделия со следующими аббревиатурами:. Кроме буквенного обозначения, в маркировке указываются цифры. Они расшифровываются как высота и диаметр конструкций. Также ЖБ конструкции дополняются дополнительными частями, такими как перекрытие дна. В такой ситуации плита имеет пометку ПП или ПК для дна, совпадающего с диаметром кольца. Плиты для дна имеют обозначение ПД. Подобные конструкции придают герметичность системе.

Их укладывают сверху и снизу для защиты конструкции от грунтовых вод.

Железобетон — прочный, влагонепроницаемый, устойчивый к воздействию кислот и щелочей материал. Он эффективно защищает свое содержимое от проникновения в окружающий грунт. В некоторых случаях расходы арматура, опалубка, смесь, монтаж будут меньше, чем стоимость покупки и транспортировки промышленного изделия. Содержание Плюсы и минусы ЖБ колец Маркировка, выбираем какие лучше ставить Из чего собирается конструкция?

В колодцах с питьевой водой плиты используют для предотвращения загрязнения воды грунтом и грязью. Подобрать бетонные кольца для колодца довольно сложно, поэтому, чтобы избежать проблем с установкой, такие изделия выполняются с маркировкой. В ней указываются необходимые значения, такие как диаметр и высота.

Стандартные размеры железобетонных колец

Кроме того, маркировка позволит узнать, сколько будет стоить определенное изделие. При выборе ЖБ колец необходимо рассчитать объем воды, потребляемой домочадцами. После расчетов можно приобретать конструкции и приступать к монтажу.

Объем и высота канализационного кольца колодца✍: стандартные размеры и расчеты

На чтение 7 мин Просмотров 4.4к. Опубликовано 09.03.2019 Обновлено 12.02.2021

Железобетонные кольца – популярный строительный материал, который часто используют при сооружении автономных канализационных систем. Из них собирают колодцы для слива стоков, где последние частично перерабатываются. Изготавливают кольца методом литья в формы. В качестве исходного материала используют бетонный раствор. Предварительно в формы закладывают армирующий каркас из стальной арматуры, которую собирают в виде решетки.

Виды бетонных колец

Производители предлагают расширенный ассортимент бетонных изделий. Два-три десятка лет тому назад этот материал представлялся в единственном экземпляре – сплошные кольца с плоскими торцами. Их монтаж производился с применением цементно-песчаной смеси, которую использовали в качестве кладочного раствора. Скрепляли элементы между собой металлическими скобами.

Сегодня на рынке можно приобрести :

• С замковым (фальцевым) соединением. Верхний торец представляет собой фальц с внутренней выемкой, нижний — с внешней. При установке друг на друга происходит плотное примыкание фальц. Чтобы увеличить герметичность места соединения, между ними укладывают уплотнитель в виде резинового жгута или вспененного полимера.
• Фильтрационные. Бетонные кольца, по всей плоскости которых сделана перфорация в виде сквозных отверстий. Такие изделия используют для формирования фильтрационных колодцев, в которые сливается осветленная (очищенная) вода. Она проходит сквозь отверстия, проникая в грунт.
• Доборные. Это нестандартной высоты канализационные кольца, которые используют, если стандартных колец не хватает, чтобы обеспечить требуемую высоту колодца. Они на рынке представлены с плоскими и фальцевыми торцами.

Производители ЖБИ предлагают к кольцам дополнительные элементы: днища для колодцев и крышки с отверстиями для люков и вентиляционных патрубков. Оба элемента производят в соответствии с диаметрами железобетонных колец.

Маркировка изделий

Все канализационные кольца и дополнительные элементы имеют стандартную маркировку:

• КС – кольцо стеновое;
• ПД или ПН – плита днища;
• ПП или ПК – плита перекрытия.

Кроме буквенного обозначения в маркировке присутствуют и цифры. К примеру, КС 10-9:

• «10» — это внутренний диаметр в дециметрах, то есть это 1 м;
• «9» — это высота изделия (дм), то есть 90 см или 0,9 м.

Производители добавляют к маркировке еще одно буквенное значение. Оно обозначает проницаемость бетона. Нормальная проницаемость обозначается – Н, пониженная – П, особо низкая – О.

Кроме такой разновидности маркировки, есть классификация, которая делит бетонные кольца по назначению.

Из каких колец делают канализационные колодцы для частного дома?

Марку КС обычно используют для сооружения небольших по размерам колодцев. Поэтому они подходят для возведения бытовых канализационных конструкций.

Другие марки:

• КО — кольцо, используемое в качестве опорной части колодезного сооружения, укладывают в нижнюю часть собираемой конструкции;
• КВГ — можно использовать для строительства колодцев, предназначенных для проводки газо- или водопровода.
• КЛК используются для возведения колодцев для ливневой канализации, сооружаемой внутри города;
• КФК используют для септиков и фекальных сисием.

Отличаются все виды бетонных колец друг от друга маркой бетонного раствора, а также степенью проницаемости исходного материала. Изделия «КВГ» не подвергаются в процессе эксплуатации влажностным нагрузкам. Их изготавливают из бетона с особо низкой проницаемостью, что снижает цену изделия.

Производители предлагают кольца с дном. Маркируются элементы этого типа как ДК. При создании герметичной колодезной конструкции такие изделия укладывают в самый низ. Отпадает необходимость укладывать днище и герметизировать стык между ним и нижним кольцом.

Стандартные размеры и объем

В бетонных кольцах стандартизированы три размерных параметра: внутренний диаметр, высота и толщина стенок. В таблице указаны эти параметры, плюс вес изделий.

Валера

Голос строительного гуру

Задать вопрос

Если последняя цифра в маркировке бетонных изделий не стоит, высота по умолчанию 90 см. Все остальные значения высоты указываются обязательно.

Объем бетонного кольца

К объему колец канализационных колодцев подходят, как к расчету объема цилиндра — умножением высоты изделия на площадь сечения. Последний показатель рассчитывается по формуле:

S=πD²/4=3,14D²/4.

К примеру, для кольца марки КС 10-9, где диаметр равен 1 м, высота 0,9 м:

S=3,14х1²/4=0,785 м² — это площадь сечения.

V=SxH, где Н — высота кольца. Получается: V=0,785х0,9=0,7 м³ — это объем кольца марки КС 10-9.

Расчет объема канализационного колодца для дома

Канализационная система рассчитывается с учетом стоков, которые сливаются в сборный железобетонный колодец. Чем их больше, тем больше должна быть емкость. Для расчета потребуется три параметра:

• количество людей, постоянно проживающих в доме;
• суточная норма, которая приходится на одного человека — этот показатель стандартный, в СНиПах и СанПиНах указано 200 литров в сутки или 0,2 м³/сут. ;
• время, за которое бактерии перерабатывают органику — этот показатель также является стандартным – 3 суток.

Обозначенные значения надо перемножить между собой. Конечный показатель – требуемый объем канализационного колодца. К примеру, если в доме постоянно проживает 3 человека:

V=3х0,2х3=1,8 м³.

Чтобы получить такой объем бетонного резервуара, надо полученное значение разделить на объем одного кольца. К примеру, с той же маркой КС 10-9:

1,8:0,7=2,57, округляем в большую сторону, получается – 3 кольца.

Необходимо учитывать и тот момент, что канализационная труба вводиться в колодец на определенном расстоянии от верхнего торца верхнего элемента. Этот показатель не должен быть меньше 30 см. И этот объем надо будет учитывать, рассчитывая количество бетонных изделий.

В некоторых регионах проблематично делать большие заглубления. Этому препятствует вечная мерзлота или высокий уровень грунтовых вод. В данном случае стараются установить железобетонные кольца большего диаметра.

К примеру, если выбраны кольца КС 20-9, объем одного элемента – 2,8 м³. То есть для дома, где проживает 3 человека, одного кольца более чем предостаточно. Копать под него глубокий котлован не надо, максимально он заглубляется на 70-80 см. Это упрощает строительные работы и снижает бюджет. Поэтому очень важно сначала провести все расчеты, а затем переходить к строительным работам и приобретению материалов.

Пример схемы переливного септика:

Объем кольца ЖБИ с рекомендациями к применению

Базовые характеристики

• Высота: 90 см;
• Наружный диаметр: 118 см;
• Внутренний диаметр: 100;
• Толщина стенки: 9 см;
• Объем: 0,706858 м3. (0,7 м3)

Не очень популярный товар, однако зря.Постараемся объяснить почему.Естественно спрос на данное кольцо не превышает планку среднего, в таблице размеров оно на последнем месте если не брать в расчет укороченные варианты.Основная масса заказов приходится на обустройство питьевых колодцев, либо для полива огорода.Очень редко люди берутся ставить его для осушения участка.Во-первых, это ограниченное число мест(где грунтовая вода в жару буквально под ногами), а во-вторых, не является первой необходимостью. Как можно увидеть примеров минусов в упрек метровых достаточно.Разберем плюсы.

На первом месте наравне с ценой, ошибочное мнение о размерах.Правило конечно работает, но рискну предположить впитывание отходов в грунт не на 100 % зависит от площади точки соприкосновения.Все мы знаем, что такое баня.В теории можно предположить как деды закапывали небольшие бочки лет 30 назад, которые и по сей день сухие.А ведь мыльная вода далеко не редкость в процессе мытья.

Мы подводим к тому, что бюджетные варианты, какими считаются метровые, при нужном грунте вполне себе достойно, если конечно же вы планируете делать сливную яму из двух стопок(он же септик)Как накопительная часть, первый колодец из трех метровых колец это очень даже прилично.

Как правило в своем большинстве грунт имеет хорошую пропускную способность, но увы попадаются и жесткие слои, поэтому быть уверенным нельзя.В любом случае во второй колодец сливается относительно чистая жидкость.Может звучать навязчиво, но три стопки метровых колец, настоящее очистное сооружение.Не обязательно делать тройные, можно сделать первую 3 элемента, вторую и третью по два.И так далее по желанию.Как минимум обдумать можно.Примерно такой вариант мы описали в септике ромашка, где подробно описали принцип работы тройного перелива.

Подведем итог:

В каком случае подойдут ЖБИ бетонные кольца КС 10-9

•  Вы ищите бюджетный вариант для септика под ключ в Новосибирске;
•  Хотите переливной септик, но переплачивать не готовы;
•  Знаете что у вас грунт 60-70% песка и уверены что вода уходит быстро;
•  У соседей сделано также и прекрасно работает;
•  Ваш дом используется только для летнего проживания;
•  Живете круглый год, но понимаете что пользуетесь в меру;
•  Вам не лень сортировать жиры в специальных контейнерах;
•  Планируете выкопать септик своими силами и заказать только самогруз;

Некоторые пункты покажутся вам неприемлемыми для себя, однако прошу учесть тот факт, что все люди живут в разных условиях и у каждого свой взгляд на вещи.

маркировка, размерный ряд, виды и производство

Железобетонные кольца отличаются разнообразием конструкционного исполнения, что определяет широту области их применения. Востребованность ЖБИ колец вызвана их многочисленными преимуществами, такими как надежность, прочность, высокая сопротивляемость внешним нагрузкам.

Где применяются?

Область применения железобетонных колец зависит от материалов, из которых они сделаны. Для их производства используют разные марки бетона, щебень и песок с широким гранулометрическим составом, металлическую арматуру или сетку. Они обеспечивают достаточный запас прочности для применения бетонных колец в сооружении колодцев для питьевой воды, скважин, коллекторов, септиков, смотровых, канализаций, газопровода. Дренажные системы также монтируются на железобетонных кольцах.

Маркировка, размерный ряд

Обозначаются бетонные изделия, согласно области применения и габаритам. Единицы измерения — дециметр или метр.  Примеры буквенной маркировки согласно ГОСТу:

• КС — стеновые бетонные кольца для оборудования смотровых или горловин;
• КСД — стеновые изделия с дном;
• КО — с опорой;
• КФК — для септиков и фекальных систем;
• КЛК — ливневки;
• КЛВ — колодцы-водоприемники в ливневках;
• КВГ — для сооружения водопроводных и газопроводных коммуникаций.

Цифры содержат сведения о внутреннем сечении и высоте железобетонного кольца. Пример: КС 6-10 — бетонная конструкция стенового типа с внутренним сечением 6 дм, высотой 10 дм или 1м. Стандартные размеры бетонных колец: сечение — 7—20 дм, высота — 1—20 дм, толщина стенки — 0,7—2 дм.

Маркировка может включать сорт используемого бетона, как правило, от М200 до М500, информацию об армировании. Например, стандартные стеновые кольца для колодцев не армируются, так как бетон своими руками выдерживает боковые нагрузки и работает на сжатие. Усиление необходимо для колец для применения в тяжелых грунтовых условиях. Для этого берутся стальные пруты толщиной до 1 см или арматурная сетка размером 0,6—1 мм.

По массе бетонные кольца варьируются в диапазоне 44—1470 кг.

Каким качествам соответствуют?

ГОСТ 8020-90 определяет свойства, характерные железобетонным кольцам. Здесь описана маркировка, сфера применения, габариты стандартных конструкций. Величины прочности сортов бетона, применяемых для заливки колец, нормируются в ГОСТе 10180. В ГОСТ 10060 включена информация о морозостойкости материала, а в ГОСТ 12730 — о водонепроницаемости. Соблюдения требования ГОСТов обеспечивают такие преимущества колец:

• доступность монтажа на разную глубину в грунте любого качества;
• легкость и высокие темпы кладки;
• удобство прокладки гидроизоляции, утепления;
• надежность;
• способность противостоять любым механическим, агрессивным воздействиям;
• легкость ремонта и эксплуатации;
• долговечность.

Единственный недостаток — вес. По этой причине возникает необходимость применения грузоподъемной техники для обустройства бетонных колец.

Виды

Существует классификация бетонных колец по ГОСТу и типу конструкционного исполнения стандартных размеров (диаметр — 7—12 дм, высота — 0,1—1 метр).

Вспомогательные

Изготавливаются бетонные кольца под заказ, например, когда нужны нестандартные размеры, форма или дополнительные отверстия. Доборные и опорные бетонные кольца применяются при монтаже сложных технологических объектов, для обустройства поворотов инженерных коммуникаций, при сооружении горловины колодца, когда ставятся дренажные системы. Такие кольца могут быть стандартные и квадратные.

Стеновые

Кольцам характерно отсутствие дополнительных крепежных элементов. Их чаще всего используют для сооружения горловин. Отличаются легкостью монтажа: изделия укладывают друг на друга, бетонным раствором герметизируют швы. Недостатки — неустойчивость конструкции, возможность разрушения при малейшем сдвиге грунтов.

С замком

Конструкции с замком популярны из-за своей надежности. Главная задача замка — обеспечение герметичности стыков и повышение устойчивости. Бетонное изделие с углублением в торце способно устоять перед мощным плывуном.

Сборные бетонные кольца

Изготовление сборных колец из железобетона осуществляется на заводе. Отличаются улучшенными техническими характеристиками. Ввиду этого, они наделены массой преимуществ.

1. Морозостойкость, обеспеченная прочной связью стали и бетона после высыхания.
2. Антикоррозийная стойкость, полученная вследствие защиты арматуры бетоном.
3. Огнеупорность.
4. Долговечность в любых условиях эксплуатации. Упрочнение арматурой наделяют стойкостью к большим нагрузкам. Благодаря применению высокого сорта бетона конструкция не теряет своих характеристик, не деформируется и не разрушается со временем.
5. Низкая стоимость изделий.

Недостаток только один — большой вес.

С днищем

Железобетонными кольцами с готовым герметичным и водонепроницаемым дном обустраивают канализационные колодцы, камеры отстойников, септики. Днище защищает железобетонную конструкцию от подтекания грунтовых вод и от просачивания вредных веществ в почву. Наиболее распространенные размеры по сечению (метр), высоте (дм), массе (кг):

• 1 х 9 х 830 кг;
• 1,5 х 9 х 1400 кг;
• 2 х 9 х 2300 кг.

С плитой перекрытия

Изделия с плитами перекрытия предназначены для обустройства колодцев большой глубины. Такое железобетонное кольцо является завершающим элементом конструкции и имеет отверстие в железобетонной плите перекрытия, смещенное от центра для установки горла колодца. Усиление плитой перекрытия придает кольцу большую прочность и надежность.

Технология производства

Изготовление железобетонных колец — трудоемкий процесс, требующий определенных навыков и знаний. Поэтому для сооружения небольшого колодца целесообразней покупка готовых ЖБИ. Следует знать, что опалубка к кольцам достаточно сложная в конструкционном исполнении. Работы по отливке требуют точности и аккуратности. Соблюдение правил позволит избежать неровностей, потери прочности и образования пустот в бетоне. Ниже описаны основные стадии производства колец.

Подготовка материалов и инструментов

Для опалубки понадобятся:

• две стальные бочки разного размера;
• дверные или оконные навесы;
• крепежная фурнитура;
• «карандаш» по металлу;
• болгарка, диск для резки.

Для приготовления раствора:

Основные требования к технологическому процессу производства

1. Нужно обеспечить достаточную прочность разборной формы для бетонных колец.
2. Высокосортная смесь не ниже М500.
3. Мелкий заполнитель — щебень с зерном 0,5—1 см, отмытый песок.
4. Качественное виброуплотнение.
5. Подогрев при работе при температуре до 5 0С.

Сооружение опалубки и каркаса

Бочка цилиндрической формы снаружи размечается двумя продольными линиями «карандашом» по металлу пополам. На обозначенные линии крепятся по два дверных или оконных навеса. Их изгибы должны совпадать с проведенной чертой. Такая же разметка наносится изнутри цилиндра, по которой делается надрез болгаркой. Это позволяет сделать опалубку раскрывающейся. Для соединения половин используется крепежная фурнитура.

Вторая цилиндрическая бочка должна быть меньше первой. На ней делаются такие же метки, как и на первой с расстоянием между линиями 1/3 друг от друга по окружности. Также крепятся навесы и шпиндели. Разрезается цилиндр по одной черте. Шарнирные части нужно собрать так, чтобы изнутри конструкция была выше на 5—10 см внешней опалубки.

Открываться цилиндры должны: верхний — наружу, внутренний — внутрь. Укрепляющий каркас из стальной арматуры или металлической сетки заливается бетоном в опорном кольце, образуя прочный железобетонный слой.

Заполнение составом

Для приготовления заливки можно использовать готовую бетонную смесь или сделать ее своими руками. В последнем случае принято брать соотношение цемента к щебню и песку равным 1 : 1: 3. Объем воды определяется визуально, чтобы раствор равномерно распределялся внутри. Добавляется жидкость частями при тщательном перемешивании.

Готовый бетонный раствор заливается порционно. Каждый слой тщательно трамбуется. Для этого лучше использовать специальное вибрационное устройство. Большой вес предполагает укладку краном, поэтому в железобетонных кольцах на стадии формования устанавливаются четыре монтажные петли с сечением 8—10 мм. Концы проволоки загибаются и заглубляются в бетон на расстояние 40—50 см.

Уплотнение

Весь объем качественно уплотняется для удаления воздуха, чем повышается прочность готового изделия. Штыкование или трамбовка прутом решает проблему частично. При отсутствии виброплощадки допускается использование обычного перфоратора. Для этого вместо пики зажимается арматура с металлической пластинкой, приваренной к ее концу.

Демонтаж

Раскручиваются болты внешней опалубки. Чтобы форма легче отделилась, стенки простукиваются молотком. Внутренняя часть снимется легче, если предварительно в нее поставить две квадратные трубы. После загустения и упрочнения бетона эти части просто выбиваются из бетонной формы.

Заключение

Железобетонные кольца в широком ассортименте представлены на рынке. Также существует возможность сделать их своими руками. В любом случае за готовыми изделиями требуется должный уход, заключающийся в правильном монтаже, обслуживании поверхностей и качественной гидроизоляции.

Большой вес предполагает использование спецтехники для их кладки.

Быстрые способы оценки круглых бетонных форм

Когда дело доходит до оценки количества бетона, большинство ремонтников полагаются на предложение субподрядчика. Но иногда проще самостоятельно оценить затраты на небольшую работу, например, на плиту патио или группу бетонных опор для поддержки настила. Оба этих примера включают расчет необходимого объема бетона, что достаточно просто для прямоугольной плиты, но немного сложнее для цилиндрической трубы или полукруглой террасы.

В наши дни вы можете ввести несколько цифр в онлайн-калькулятор, который покажет необходимое количество бетона. Но математика, лежащая в основе расчетов, проста, и вам не повредит напомнить, как произвести расчет вручную, на случай, если ваш Wi-Fi мигает. Кроме того, я только что обнаружил классный ярлык, который стоит знать.

Объем цилиндра: #TheHardWay

Форма трубы — это высокий тонкий цилиндр, а круглая плита — это короткий широкий цилиндр.Как и для всех цилиндров, для вычисления объема (V) необходимо умножить площадь круга (πr ² ) на высоту (h). Давайте сначала посмотрим на 10-дюймовую трубку высотой 6 футов. Чтобы найти объем, необходимо: 1) найти радиус; 2) конвертировать дюймы в футы; и 3) подставьте результаты в формулу V = πr ² x h [1] .

Ярлык

Хорошо, это было весело, но гораздо проще обратиться к таблице стандартных диаметров труб и количества бетона, необходимого для их заполнения на фут высоты [2] .

Тем не менее, фактическая математика пригодится, когда цилиндр представляет собой плиту для террасы. И это немного проще благодаря ярлыку, который я обнаружил во время просмотра видео на нашем дочернем веб-сайте ProTradeCraft.com, на котором изображен Тим Оделл из Odell Complete Concrete, подрядчика по бетону, обслуживающего округ Ориндж, Калифорния,

Из множества обучающих видеороликов, доступных на веб-сайте компании и на канале YouTube, этот посвящен расчету количества бетона, необходимого для изогнутой плиты внутреннего дворика.В нем Оделл раскрывает ярлык, которого я никогда раньше не видел: площадь круга составляет 78,5% площади квадрата того же размера. Давайте посмотрим на пример.

Оделл ссылается на рисунки террасной плиты в форме пирога, выступающей на 18 футов над домом. Плита представляет собой идеальную четверть круга, и, используя свой ярлык, он находит площадь, беря квадрат того же размера, а затем умножая его на 0,785, чтобы найти площадь формы пирога [3] . Все, что осталось для получения объема, — это умножить на толщину плиты, которая в данном случае составляет 4 дюйма.Чтобы на самом деле заказать бетон, вы, конечно, должны перевести его в кубические ярды.

Сокращение трубки

Этот маленький трюк, так сказать, завершающий круг, работает и с бетонными трубчатыми формами. Возвращаясь к предыдущему примеру трубы диаметром 10 дюймов, площадь 10-дюймового квадрата составляет 100 квадратных дюймов (10 x 10) или 0,69 квадратных футов (100/144). Умножьте это на 0,785, и вы получите 0,545 квадратных футов для площади 10-дюймового круга, образованного трубкой. Объем трубы 6 футов высотой по-прежнему равен 3. 3 кубических фута (0,545 х 6).

Довольно гладко.

Узнайте больше о ноу-хау на стройплощадке здесь

Калибровка стальных колец для измерения деформации и усадочного напряжения композитов на цементной основе

Материалы (Базель). 2020 июл; 13 (13): 2963.

Поступило 18.06.2020 г .; Принята в печать 30 июня 2020 г.

Abstract

Усадка бетона — это явление, которое приводит к уменьшению объема композитного материала в течение периода отверждения. Метод определения эффектов ограниченной усадки описан в стандарте ASTM C 1581 / C 1581M – 09a. В этой статье показана калибровка измерительных колец в соответствии с теорией упругости и анализ зависимости деформации стального кольца от растягивающего напряжения высокоэффективного бетона как функции времени. Стальные кольца, снабженные тензодатчиками, используются для измерения деформации при сжатии образцов. Деформация вызвана усадкой образца бетонного кольца, который сжимается вокруг стальных колец. Метод позволяет регистрировать изменения процесса усадки во времени и оценивать склонность бетона к растрескиванию.Однако стандарт не акцентирует внимание на деталях механической конструкции испытательного стенда. Для получения точных измерений испытательный стенд необходимо откалибровать. Ошибки измерения могут быть вызваны неправильной, неравномерной установкой тензодатчиков, неточной геометрией стальных измерительных колец или неправильными настройками оборудования. Метод калибровки позволяет определить напряжение в бетонном образце, приводящее к его растрескиванию при определенной деформации стального кольца.

Ключевые слова: испытание с удерживаемым кольцом , растрескивание при автогенной усадке, испытание на растрескивание бетона, испытание на растрескивание под усадку, калибровка с удерживаемым кольцом

1.Введение

Усадка композиционных материалов — это явление, при котором материал уменьшает свой объем в результате сушки, карбонизации и аутогенных процессов [1,2,3,4,5]. Если элемент не ограничен и может свободно изменять свой объем, конструкция остается нетронутой. Однако, когда усадка ограничена, отсутствие свободной деформации приводит к развитию внутренних напряжений, которые приводят к растрескиванию.

Одним из основных методов исследования контролируемого снижения усадочных деформаций бетона является использование кольцевых методов.Предположительно, первые испытания такого типа были проведены Карлсоном и Редингом [6] в 1940-х годах, где результатом исследования стало определение возраста растрескивания образцов бетонных колец. Геометрию и поперечное сечение бетонного кольца можно выбрать в зависимости от размера заполнителя. Степень ограничения зависит от модуля упругости и ширины двух колец: бетонного кольца и жесткого стального кольца, ограничивающих свободную деформируемость композита. Однако высота — общепринятый параметр.Разработаны различные геометрии ограничительных колец [7,8,9] и кольцевых бетонных образцов [7,10,11,12]. Были использованы два стальных измерительных кольца: внешнее и внутреннее, причем дополнительное внешнее кольцо использовалось для ограничения деформаций, вызванных автогенным набуханием и тепловым расширением бетона [13]. Исследования эллиптических колец были реализованы для достижения более раннего растрескивания бетона [14,15]. В США были разработаны два стандарта для кольцевых испытаний: стандарт мостов AASHTO T 334-08 и ASTM 1581M – 09a.

Установленные в стандарте ASTM C 1581 / C 1581M – 09a «Определение возраста при растрескивании и характеристик вызванного растягивающего напряжения для строительного раствора и бетона при ограниченной усадке» размеры стальных и бетонных колец означают, что растягивающие напряжения из-за ограничений одинаковы. растягивающим напряжениям из-за высыхания наружной поверхности бетонных образцов. Такая конфигурация граничных напряжений вызывает равномерное деформирование бетонного сечения. Аналогичное значение краевого растягивающего напряжения определяет разрушение бетонного образца в результате превышения его прочности на растяжение [16].В методе колец используется тензометрическое измерение деформации стального кольца, вызванной усадкой бетона. Существенным преимуществом этого метода является то, что регистрация деформаций начинается сразу после формирования образца.

В современных бетонах с низким водоцементным соотношением на общую усадку существенно влияет автогенная усадка, которая возникает на первой стадии твердения. Высокоэффективные бетоны подвергаются автогенной усадке даже до 200 мкм / м после первых суток созревания.В случае традиционных бетонов с водоцементным соотношением 0,5 величина автогенной усадки через 28 дней достигает 100 мкм / м и в практических условиях незначительна [1]. Растрескивание, вызванное усадкой, увеличивает глубину проникновения воды и агрессивных веществ, которые вызывают коррозию арматуры, выщелачивание бетона и, как следствие, ухудшение прочности бетона и разрушение конструкции. К настоящему времени было проведено множество исследований, направленных на повышение долговечности и минимизацию склонности бетона к растрескиванию.Исследования проанализировали влияние изменения климатических условий, влияющих на скорость разрушения бетонных образцов [10,17,18] и скорость, с которой начинается высыхание [19,20]. Также было исследовано влияние состава бетона на склонность к растрескиванию [7,9,21,22,23]. Исследование также включало эффект внутреннего отверждения пропитанного заполнителя [24,25], волокон [7,8,9,26,27], добавок, уменьшающих усадку [28,29]. Испытания численного моделирования были также выполнены для прогнозирования восприимчивости бетона к растрескиванию на основе кольцевых методов [30,31,32].

Испытания, проведенные в соответствии со стандартом ASTM C 1581 / C 1581M – 09a, позволяют определить время растрескивания образца бетона в результате сдержанной усадки, превышающей предел прочности бетона на растяжение. Однако определить точное значение усадки не представляется возможным; вместо этого необходимо измерить деформацию стального кольца. Прежде чем контрольные измерения можно будет использовать в дальнейшем анализе, необходимо откалибровать стальные измерительные кольца. Процесс калибровки устраняет ошибки измерения, вызванные установкой тензодатчика, который может давать результаты, отличные от результатов, рассчитанных с помощью теоретических уравнений.Эти ошибки могут существенно повлиять или даже полностью нарушить измерения. Испытания калиброванных стальных колец методом ограниченного кольца позволяют точно измерять деформации в стальных кольцах и определять растягивающие напряжения в образцах бетонных колец.

В статье представлен процесс калибровки трех стальных мерных колец. Методика испытаний с использованием калиброванных фиксируемых колец была проведена для двух самоуплотняющихся высокопрочных бетонов с легким и натуральным заполнителем.Полученные значения деформации стального кольца и возникающие растягивающие напряжения в кольцевых образцах бетона были проанализированы для двух условий созревания: деформации из-за автогенной усадки и усадки при высыхании — боковая опалубка удалена через 24 часа бетонирования — и деформация из-за только автогенной усадки без эффектов высыхания боковой поверхности . Использование различных режимов испытаний позволило проверить точность измерения и стабильность развития деформации при кратковременных и длительных испытаниях.

2.Задача исследования

Целью исследования была калибровка трех стальных измерительных колец для регистрации деформации в соответствии со значениями, полученными из теории упругости. Новинкой этого испытания является калибровочный стенд и методика измерения деформации стальных колец в соответствии с ASTM C 158 / C 1581M – 09a, на которое был получен патент на изобретение.

3. Методы и программа экспериментов

3.1. Описание испытательного стенда

Принципиальная схема калибровочного испытательного стенда представлена ​​на рис.Стальное измерительное кольцо, оборудованное тензодатчиками, установленными по окружности на внутренней поверхности, должно быть установлено в центре внешнего защитного кольца и прикреплено к нижней пластине. Чтобы приложить внешнее давление для калибровки, необходимо поместить резиновую надувную манжету между измерительным кольцом и внешним экраном. Затем кольца следует накрыть жесткой верхней пластиной. Нижняя и верхняя пластины должны быть изготовлены из недеформируемого материала, например стали, и прикреплены друг к другу болтами.Наружное кольцо должно быть на 5 мм выше измерительного кольца для обеспечения свободной деформации. Такая конструкция испытательного стенда позволяет приложить сжимающие напряжения к внутреннему измерительному кольцу от неподвижной внешней защиты и неподвижных горизонтальных пластин.

Блок-схема системы калибровки стальных измерительных колец: ( a ) вид сверху; ( b ) раздел A-A.

Резиновую манжету следует подсоединить через цифровой манометр к воздушному компрессору для одновременной регистрации его давления и деформации измерительного кольца.Стальное измерительное кольцо соединено кабелями с тензометрическим мостом и измерительным оборудованием. В показанной на рисунке системе калибровки используется тензометрический мост с внутренней температурной компенсацией.

Система, используемая в лаборатории, представляет собой мост для тензодатчиков без внутренней температурной компенсации, что требует подключения тензодатчиков к полумостовым или полумостовым схемам Уитстона. Каждая точка измерения состояла из пары тензодатчиков, которые были приклеены по вертикали и по кольцу к внутренней поверхности стального кольца.Температурная компенсация обеспечивалась тензодатчиками, расположенными по вертикальной оси, входящими в цепь другого измерительного кольца. Схема показана на, а блок-схема представлена ​​на. Калибровка проводилась для трех измерительных колец с четырьмя парами тензодатчиков, расположенных через каждые 90 градусов. Тензодатчики были установлены по окружности, на полпути по внутренней поверхности стальных колец. Чтобы компенсировать температурное воздействие, записи были сняты с тензодатчиков, установленных в дополнительном измерительном кольце, которое не принимало активного участия в калибровке, как показано на рис.

Стенд для калибровочных испытаний: ( a ) установка измерительного кольца, резиновой манжеты и защитного кольца; ( b ) изолированы верхней пластиной, нижней пластиной и внешним экранирующим кольцом.

Система калибровки с использованием тензодатчика без внутренней температурной компенсации: 4 пары тензодатчиков.

Компоненты системы калибровки: ( a ) измерительные кольца при испытании; ( b ) регистрация деформации и давления воздуха.

3.2. Процедура эксперимента

Сначала пассивный этап калибровки начинается с размещения измерительного кольца на испытательном стенде, его плотного соединения с пластинами и подключения измерительного оборудования и компрессора. Активный процесс калибровки начинается на втором этапе, как показано на. Воздух, нагнетаемый компрессором, поступал по шлангу с цифровым манометром на манжету. Когда пространство между кольцом и защитной пластиной заполняется, манжета начинает оказывать равномерное радиальное давление на окружающие поверхности, включая внешнюю поверхность стального кольца.Тензодатчики регистрируют изменение сопротивления и посылают импульс на измерительный мост, отвечающий за расчет деформации стального кольца. С измерительного моста сигнал отправляется на компьютер, который отображает измерения в виде непрерывного графика функции деформации кольца. показывает испытательный стенд во время процесса калибровки кольца.

Кроме того, чтобы минимизировать трение между расширяющейся манжетой и измерительным кольцом, перед испытанием внешние поверхности измерительного кольца, манжеты и внутренняя поверхность внешнего кольца были покрыты синтетическим маслом.Трение расширяющегося тора о внешнюю поверхность измерительного кольца может вызвать расхождения и неравномерную деформацию. Это является результатом коэффициента Пуассона для стали и может вызвать совокупную ошибку измерения для каждой калибровки измерительных колец.

Измерения позволяют получить временную функцию давления и деформации. Результат виден как линейная зависимость между окружной деформацией и радиальным напряжением. Сравнение функций, полученных в результате измерений и рассчитанных по теоретическим уравнениям, позволяет определить калибровочный коэффициент для испытуемого кольца.Калибровка позволяет сравнивать результаты измерения деформаций трех независимых колец.

Калибровочный анализ был выполнен отдельно для трех стальных колец с использованием теоретической функции [6]:

σR = −εθ · Es · ros2 − ris22ros2

(1)

где σR представляет собой внешнее давление, приложенное к стальному кольцу (МПа), εθ представляет собой окружную деформацию стального кольца (м / м · 10 ⁻³ ), Es представляет модуль упругости стального кольца (ГПа), ros представляет собой внешний радиус стального кольца (мм), а ris представляет собой внутренний радиус стального кольца (мм).

На основании калиброванной зависимости окружной деформации измерительных колец εθ от значения радиального давления σR определяется ход периферийных напряжений в бетонных кольцевых образцах. Наибольшее значение периферийных напряжений в бетонном образце зафиксировано в ближайшей зоне радиального напряжения стального кольца — на внутренней поверхности бетонного образца [6]:

σθmax, c = σR · (roc2ric2 + 1) / (roc2ric2−1)

(2)

где σθmax, c представляет собой максимальное окружное напряжение в бетонном образце (МПа), roc представляет собой внешний радиус бетонного образца (мм), а ric представляет собой внутренний радиус бетонного образца (мм).

4. Результаты

4.1. Результаты калибровочного испытания

Деформации стального кольца регистрировались индивидуально для каждого из четырех датчиков окружной деформации в зависимости от времени и в зависимости от действующего давления. Чтобы исключить возможные ошибки измерения и повысить точность калибровки, измерение давления, действующего на каждое кольцо, и измерение деформации на каждом тензодатчике проводилось 6 раз. Это позволило включить три цикла измерения, каждый раз поворачивая стальное кольцо вокруг резиновой манжеты, с двумя измерениями за цикл.Затем можно рассчитать среднее значение деформации стального кольца. Влияние давления воздуха в диапазоне от 0 до 5,5 бар на функцию деформации во времени было постоянным и повторяемым для каждого испытанного кольца, как показано на рис.

Деформации стального кольца B по отношению к внешнему давлению в диапазоне от 0 до 5,5 бар.

Измеренные значения деформации стальных колец для каждого калибра и для каждого пробного испытания показаны в. В таблице также показаны средние деформации для каждого калибра во всех испытаниях и средняя деформация для всего кольца в каждом испытании.

Таблица 1

Измеренные окружные деформации для отдельных тензодатчиков при постоянном давлении (5,5 бар).

На основании отклонений, показанных на, можно заметить, что тензодатчики колец A и B были установлены правильно, а геометрия кольца находится в пределах 2%.Предполагается, что отклонение до 5% объясняет дефекты изготовления, и его влияние незначительно. Отклонения от 5% до 15% требуют применения калибровочного коэффициента, который вычисляется и применяется к отдельному тензодатчику или ко всему кольцу. Большое отклонение деформации требует исключения измерительного кольца из испытаний. В такой ситуации необходимо удалить неисправные тензодатчики и проверить геометрию кольца.

также показывает, что для кольца C измеренные значения отличаются на 6% от теоретической модели кольца.Датчики окружной деформации № 1, 2 и 4 на кольцах A, B и C регистрируют аналогичные значения деформации, в то время как датчик деформации № 3 на кольце C показывает значение ниже, чем значения для соответствующего датчика деформации на кольцах A и B. Это указывает на неправильную установку третьего датчика окружной деформации и правильную геометрию стального кольца. Как упоминалось выше, для кольца C должен применяться калибровочный коэффициент из-за отклонения измеренной деформации от теоретических значений в пределах 15%. Диапазоны допусков от ± 5% до ± 15% были проанализированы для каждого датчика окружной деформации и для среднего значения деформации кольца относительно теоретического значения.

Когда тензодатчики регистрируют дифференциальные значения деформации при постоянном уровне давления, это указывает на их неправильную или непараллельную установку на внутренней поверхности кольца. Однако, если все зарегистрированные значения деформации аналогичны и ниже или выше теоретического значения, то, скорее всего, геометрия измерительного кольца отличается.

показывает точность измерения испытанных колец относительно теоретических значений деформации. Кольца A и B показывают значения деформации, близкие к рассчитанным по уравнению (1), тогда как кольцо C имело значительную ошибку измерения.

Окружная деформация испытанных стальных колец под давлением 5,5 бар с отнесением к зонам правильности измерения: 1 — деформация кольца в пределах допуска ± 5%, 2 — деформация кольца требует использования калибровочного коэффициента в пределах ± 15%, 3 — неправильная регистрация деформации кольца.

показывает измеренную функцию окружной деформации и радиального напряжения для стальных колец и теоретическую кривую. Функция деформации для колец A и B развивается в соответствии с теоретической зависимостью.Исходя из этого, можно сказать, что кольца A и B откалиброваны должным образом, и нет необходимости в дополнительном усилении с помощью калибровочного коэффициента. Деформации кольца C существенно отличаются от теоретических расчетов. Чтобы правильно откалибровать кольцо C, необходимо изменить коэффициент наклона функции окружной деформации и радиального напряжения.

Определение калибровочного коэффициента для индивидуального кольца.

4.2. Коэффициент калибровки для отдельного кольца

Результатом процесса калибровки является индивидуально определенный коэффициент калибровки кольца (3), который регулирует коэффициент наклона графика измеренных значений в соответствии с теоретическим графиком.Этот коэффициент учитывает геометрические дефекты кольца и неправильную установку тензодатчика. Коэффициенты калибровки для трех рассматриваемых измерительных колец показаны на рис.

где εθ.t представляет собой теоретическую окружную деформацию стального кольца при заданном давлении (м / м · 10 ⁻⁶ ), εθ.m представляет собой измеренную окружную деформацию стального кольца при заданном давлении (м / м · 10 ^{). −6} ), а γc представляет собой калибровочный коэффициент.

Таблица 2

Допуск на погрешность и калибровочные коэффициенты.

Зарегистрированные деформации колец A и B находятся в пределах допуска нижней границы 5%, поэтому их не нужно калибровать, и их можно напрямую использовать в дальнейших анализах. Измеренные деформации для кольца C должны быть рассчитаны, включая калибровочный коэффициент, в соответствии с уравнением:

где εθ.n представляет собой измеренную окружную деформацию стального кольца «n» (м / м · 10 ^-6 ), а εθ.n.m представляет зарегистрированную окружную деформацию стального кольца «n».

Калибровочный коэффициент также можно использовать для корректировки времени растрескивания бетона, как показано в уравнении (5). В случае равномерного отклонения зарегистрированных деформаций от всех тензодатчиков данного кольца это ясно указывает на жесткость, которая отклоняется от жесткости теоретического кольца. В такой ситуации, когда отклонение деформации находится в диапазоне от 5% до 15%, разумно изменить зарегистрированное время растрескивания бетона с помощью калибровочного коэффициента. На основании результатов только один тензодатчик с С-образным кольцом показал значения значительно ниже теоретического значения, что ясно указывает на ошибку установки этого тензодатчика и отсутствие причин для изменения времени растрескивания этого кольца.

tcrack.n = tcrack, n.mγc

(5)

где tcrack.n представляет собой измеренное время растрескивания стального кольца «n» после калибровки (дни), а tcrack.n.m представляет зарегистрированное время растрескивания стального кольца «n» (дни).

Использование такой калибровки необходимо для каждого измерительного кольца, которое было подготовлено для испытаний на устойчивость к растрескиванию в соответствии со стандартом ASTM C 1581 / C 1581M – 09a.

4.3. Отношение σ-ε

Использование калибровочных коэффициентов для каждого измерительного кольца позволяет выполнить общую интерпретацию результатов, усреднить значения деформации, определить среднее время растрескивания как среднее значение времени растрескивания для отдельных образцов и определить функцию окружная деформация измерительного кольца εθ до максимальных значений окружных напряжений в бетонных кольцевых образцах σθmax, c.представлена ​​линейная зависимость обсуждаемых параметров.

Теоретическая взаимосвязь между деформацией стального кольца и растягивающим напряжением образца бетонного кольца.

5. Экспериментальные исследования

Анализ влияния калибровки стального измерительного кольца был проведен для двух самоуплотняющихся бетонов: бетона С-1 с мелким и крупным естественным заполнителем и бетона С-2 с предварительно замоченным мелким заполнителем. и крупный легкий заполнитель. Для обоих проанализированных бетонов были проведены два типа испытаний бетона на усадку; первый был основан на деформации бетона через 24 часа после бетонирования, а второй не предполагал деформации образца.

Состав рассматриваемых бетонных смесей приведен на. Кольцевые бетонные образцы были сформированы вокруг стальных измерительных колец, и их геометрия соответствовала требованиям ASTM C 1581 / C 1581M – 09a. Измерительные стенды помещались в климатическую камеру, где испытания проводились при постоянной температуре T = 20 ± 2 ° C и относительной влажности RH = 50 ± 3%. Разработанные бетоны должны были иметь высокую склонность к растрескиванию под влиянием общей усадки.

Таблица 3

Состав и обозначение бетонных смесей.

Испытания на деформацию проводились одновременно на трех калиброванных измерительных кольцах, как показано на.

Испытание бетона на ограниченную усадку: ( a ) образцы бетона, изолированные и подвергнутые автогенной усадке; ( b ) снятие боковой опалубки через 24 часа бетонирования и измерение влияния усадки при высыхании.

и представить результаты испытаний на деформацию стального кольца типа 1 и развитие растягивающих напряжений на внутренней поверхности бетонных образцов с момента их образования с последующей деформацией через 24 ч и до их растрескивания в результате постепенного высыхания. усадка.

Развитие деформации в стальных кольцах и прогресс напряжения в бетоне C-1, вызванный полной усадкой.

Развитие деформации в стальных кольцах и прогресс напряжения в бетоне C-2, вызванный полной усадкой.

Проведенные испытания на деформацию позволили провести два отдельных анализа. Первый анализ касался деформаций измерительного кольца C до и после калибровки с учетом определенного калибровочного коэффициента. На основании этого можно сделать вывод, что калибровка подтверждает правильность кольца C относительно колец A и B.Следовательно, значения деформации характеризуются низким стандартным отклонением и позволяют определить среднее развитие деформации, влияющее на правильную интерпретацию результатов.

Второй анализ касался интерпретации свойств материала бетона на основе отношения деформации стального кольца к растягивающему напряжению на внутренней поверхности кольцевых образцов бетона как функции времени. Использование природного заполнителя в бетоне С-1 привело к более высоким прочностным параметрам, а также к более воздухонепроницаемой и однородной структуре по сравнению с бетоном С-2 с легким заполнителем.Тем не менее, бетон С-1 потрескался на третьи сутки после бетонирования при среднем значении деформации стального кольца -76,8 мкм / м и среднем растягивающем напряжении 6,2 МПа на внутренней поверхности образцов бетона. Динамическое развитие автогенной усадки в первые сутки и дополнительное влияние усадки при высыхании через сутки привели к быстрой потере прочности из-за растрескивания образцов бетона С-1. В случае бетона С-2 в первые сутки автогенной усадки не наблюдалось и наблюдалось умеренное развитие усадки от высыхания после деформирования образца.Легкий пропитанный заполнитель привел к внутреннему уходу, который вызвал более медленное развитие усадки и напряжения. Использование легкого заполнителя увеличило время растрескивания примерно до 5 дней и снизило прочность бетона. Растрескивание бетона C-2 произошло при среднем значении деформации стального кольца -16,3 мкм / м, что вызвало среднее напряжение растяжения внутренней поверхности 1,3 МПа. показана морфология трещин образца бетона после потери прочности из-за автогенной усадки и усадки при высыхании. Развитие деформации измерительных колец отражает однородность структуры материала.Следовательно, наблюдается, что для бетона C-2 ход деформации был более неравномерным.

Кольцевые образцы бетона с трещинами: ( a ) высококачественный бетон с крупным естественным заполнителем 2-8, ширина трещины = 0,9 мм; ( b ) высокопрочный бетон с крупным легким заполнителем 4-8, шириной трещины = 2,4 мм.

В следующих испытаниях ограниченного бетона типа 2 было проанализировано влияние калибровки стальных колец на правильность измерений в течение более длительного периода времени.Кольцевые образцы бетонов С-1 и С-2 не деформировались через 1 день, но оставались изолированными в течение 28 дней. В то время развивалась только автогенная усадка, и было проанализировано ее влияние на деформации стального кольца. Результаты тестирования показаны в и.

Развитие деформации в стальных кольцах и прогресс напряжений в бетоне С-1, вызванный автогенной усадкой.

Развитие деформации в стальных кольцах и прогресс напряжений в бетоне С-2, вызванный автогенной усадкой.

Измерение деформации стальных колец под действием автогенной усадки, особенно для бетона С-1, показало правильность процедуры калибровки в диапазоне 28 суток.Для С-образного кольца представлены результаты до и после калибровки. Применение калибровочного коэффициента для деформации С-образного кольца позволило правильно проанализировать результаты и определить склонность бетона к растрескиванию как в короткие, так и в длительные периоды измерения.

На основании анализа развития параметров бетона С-1 с натуральным заполнителем можно заметить монотонное увеличение деформации измерительных колец в результате непрерывного развития автогенной усадки бетона.В течение 28 дней бетон не проявляет склонности к растрескиванию при заданном уровне ограничения. С другой стороны, характер увеличения и величина среднего растягивающего напряжения на внутренней поверхности образцов бетона на уровне 5,5 МПа может свидетельствовать о развитии микротрещин в структуре и разрушении образцов на позднее время. Отсутствие растрескивания образца в течение 28 дней вызвано увеличением прочности бетона во время испытания и отсутствием усадки при высыхании.

Анализ хода деформации мерных колец для бетона С-2 с легким заполнителем не показал влияния автогенной усадки. Пропитанный легкий заполнитель во всем диапазоне измерений проявил свойства отверждения, в результате чего в кольцевых образцах бетона не развивалась автогенная усадка. Регистрация деформаций стального кольца во всем диапазоне измерений составляла от 0 до -10 мкм / м, создавая минимальное растягивающее напряжение в образцах бетона.

доказывает необходимость калибровки стального кольца C, где калиброванные значения деформации сходятся с деформациями для колец A и B.Неоткалиброванная зарегистрированная деформация кольца C также была нанесена на график и показывает приблизительное отклонение растягивающих напряжений бетона через 28 дней примерно на 0,4 МПа, что означает занижение примерно на 7% относительно среднего напряжения для всех образцов.

6. Выводы

При калибровочном испытании давление, прикладываемое к измерительному кольцу резиновой манжетой, имитирует нагрузку, вызванную усадкой бетона. Измерение давления воздуха с помощью цифрового манометра позволяет определить график функции окружной деформации и радиального напряжения.Калибровочный тест дополнительно устраняет ошибку, вызванную геометрией и модулем упругости материала. Пневматическая калибровка позволяет компенсировать ошибки, вызванные неправильной установкой тензодатчика, путем применения определенного в ходе испытаний калибровочного коэффициента, который переводит зарегистрированные деформации в калиброванные окружные деформации, близкие к теоретическим значениям.

Процедура калибровки позволила провести одновременные измерения деформации при заданном напряжении для всех колец испытательного стенда.Полученные калибровочные функции используются для расчета средних значений результатов, которые могут быть использованы в дальнейших исследованиях. Калиброванные деформации помогают определить напряжения, возникающие в момент растрескивания бетонных кольцевых образцов, с помощью стандартного жесткого измерительного кольца. Это позволяет классифицировать склонность бетона к растрескиванию.

Краткосрочные и долгосрочные испытания подтверждают эффективность калибровки для правильной интерпретации результатов испытаний на склонность бетона к растрескиванию с использованием ограничительных колец.Применяемый метод калибровки расширяет объем испытаний за счет правильного анализа средней деформируемости стальных колец и определения величины растягивающего напряжения в бетоне при заданном уровне деформации стального кольца.

В дальнейшем планируется провести исследования влияния процентного содержания минеральных добавок на время растрескивания кольцевых бетонных образцов, вызванного эффектом автогенной усадки.

7. Патенты

№ PL225785: Метод калибровки измерительных колец, используемых для измерения их деформируемости в результате деформации сжатия заливаемых материалов, и система калибровки измерительных колец, используемых для измерения их деформируемости в качестве результат усадочной деформации заливаемых материалов.

Благодарности

Авторы хотели бы поблагодарить факультет гражданского строительства и архитектуры Западно-Поморского технологического университета в Щецине и поблагодарить за возможность проведения исследования, описанного в этой статье. Мы благодарим нашего технического специалиста Рышарда Войташевского и рецензента доктора Патрика Дж. Волерта, чьи предложения значительно улучшили эту рукопись.

Вклад авторов

Концептуализация, A.Z. и М.К .; методология, А.З .; программное обеспечение, А.З .; проверка, А.Z .; формальный анализ, А.З .; следствие, А.З., М.К .; письменность — подготовка оригинального черновика, А.З., М.К .; написание — просмотр и редактирование, А.З., М.К .; надзор, А.З., М.К. Все авторы прочитали и согласились с опубликованной версией рукописи.

Финансирование

Это исследование не получало внешнего финансирования.

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Список литературы

— Sonotube

Таблица размеров требований к бетону

Используйте приведенную ниже таблицу, чтобы определить конкретные требования для вашего проекта.

Бетонные формы Sonotube® доступны в следующих диаметрах
Sonotube® Finish Free®: 12–48 дюймов
Sonotube® Round: 6–36 дюймов
Sonotube® Commercial: 6–60 дюймов

Требования к бетону (Выражается в кубических ярдах для колонн различной высоты)

0

7

2

14,544

Оценка способности бетона к растрескиванию при усадке с использованием кольцевых образцов с различными граничными условиями

Раннее растрескивание из-за ограниченной усадки влияет на характеристики и срок службы бетонных конструкций.В недавних исследованиях успешно используется тест на усадку свободного кольца в сочетании с измерениями ограниченной усадки для оценки потенциала растрескивания в цементных материалах. Это исследование предоставляет информацию для улучшения интерпретации трещин в кольцевых образцах и теоретический подход к прогнозированию скорости напряжения толстых кольцевых образцов. Результаты показывают, что скорость развития деформации и возраст при растрескивании изменяются в зависимости от направления сушки образца и отношения поверхности теплообмена к объему.Результаты также показали, что растрескивание при усадке в раннем возрасте больше зависит от степени усадки , чем от величины самой усадки . Кроме того, было обнаружено, что, хотя образцы с фиксированными кольцами достигли примерно одинаковых уровней деформации, возраст растрескивания значительно варьируется, что позволяет предположить, что анализ упругого напряжения-прочности сам по себе может быть неадекватным для прогнозирования растрескивания в раннем возрасте из-за вклада явления релаксации ползучести.

1. Введение

Усадка вяжущих материалов неизбежна, когда материал подвергается воздействию окружающей среды с более низкой относительной влажностью (Р.Ч.) И подвергается сушке. Если усадка ограничена, в элементе постепенно возникают внутренние растягивающие напряжения, которые в конечном итоге могут превысить прочность материала, что приведет к растрескиванию. Растрескивание из-за усадки при высыхании является серьезной проблемой в технологии бетона [1–5]. В частности, преждевременное растрескивание из-за ограниченной усадки является ключевой проблемой для долговечности и срока службы бетонных элементов. Действительно, многие бетонные конструкции по всему миру требуют ремонта и восстановления, иногда неоднократно, из-за проблем, вызванных ограниченным растрескиванием при усадке.Многие исследования, связанные с растрескиванием при усадке, были сосредоточены на деформациях свободной усадки. Однако усадка при естественном высыхании сама по себе не обязательно является надежным индикатором риска преждевременного растрескивания. Фактически, помимо величины усадочной деформации, риск усадочного растрескивания зависит от комбинации явлений и параметров, в первую очередь от прочности бетона на растяжение, модуля упругости, ползучести и эффективной степени сдерживания.

В последние годы кольцевое испытание (e.g., AASHTO T334-08 [6] и ASTM C1581 [7]) стал наиболее широко используемым методом испытаний для оценки и количественного определения чувствительности материалов на основе цемента к растрескиванию при ограниченной усадке. Испытание состоит в заливке бетонного кольца вокруг внутреннего стального кольца, которое обеспечивает равномерное ограничение усадки бетона, когда он подвергается высыханию. Ограничение движения приводит к развитию деформации сжатия в стальном кольце при усадке бетонного кольца. Стальное кольцо обычно оборудовано тензодатчиками для отслеживания изменения деформации при сжатии образца бетона.Внезапное снижение показаний одного или нескольких тензодатчиков указывает на то, что бетонный образец треснул. Кроме того, непрерывно отслеживая развитие деформации в стальном кольце, можно рассчитать соответствующее напряжение и, исходя из соображений механического равновесия, среднее напряжение в бетонном кольце [8–12]. Таким образом, кольцевое испытание предназначено не только для измерения времени до образования трещин, но также для получения сравнительных данных ограниченной усадки смесей.

Метод кольцевых испытаний хорошо зарекомендовал себя для оценки чувствительности к растрескиванию при усадке обычного литого бетона [8, 9, 12, 13], но его использование для оценки растрескивания при усадке торкретбетона практически не изучалось.Читатель должен понимать, что торкрет-бетон явно отличается от литого бетона из-за его уникального состава смеси, методов укладки, динамики уплотнения, механизмов увеличения прочности и внутренней структуры [14]. Процесс торкретирования сложен во многих аспектах, поскольку конечное качество на месте зависит от взаимодействия цепочки явлений (таких как манипуляции с форсункой, воздушный поток, поток материала, равномерность выстрела и отскок) во время распыления. Таким образом, наше традиционное понимание поведения литого бетона при растрескивании при усадке в ограниченных условиях может применяться к торкрет-бетону только с осторожностью.Для правильной оценки потенциала растрескивания торкретбетона необходимо учитывать конкретные пропорции и свойства материала и, что наиболее важно, метод укладки [15].

В частности, необходимо учитывать ориентацию формы для кольцевых испытаний из-за отскока материала (т. Е. Рикошетирования частиц от мишени во время распыления). Отскочившие частицы, попавшие в свежий торкретбетон, могут создать дефекты, которые могут отрицательно повлиять на результаты кольцевых испытаний [15].Методы торкретирования также затрудняют напыление кольцевого образца из торкретбетона из-за его геометрии и ограниченного пространства в кольцевой форме. Это делает установку для кольцевых испытаний AASHTO более предпочтительной по сравнению с установкой для кольцевых испытаний ASTM C1581, поскольку она предлагает больше места для размещения распыляемого торкретбетона, что упрощает достижение однородности внутри образца [15]. По этой причине в лаборатории торкретбетона Университета Лаваля (Квебек, Канада) было проведено более раннее исследование по адаптации кольцевого теста AASHTO для напыляемого бетона , ориентированного в первую очередь на интерпретацию данных.В данной статье представлен метод анализа данных на основе среднего напряжения и скорости растрескивания для торкретбетона в соответствии с процедурой AASHTO T334-08 [6].

Простой подход, основанный на механическом равновесии между внутренним стальным кольцом и внешним бетонным кольцом, был реализован для определения среднего напряжения, развиваемого в бетоне. Было предложено множество подходов [8, 10, 12, 16] для оценки развития максимального напряжения в толстом бетонном кольце. Распространенным упрощающим допущением в этих подходах является применимость теории упругости к бетону, который, по сути, является вязкоупругим материалом.Подход, предложенный в этом исследовании, не зависит от упругой или вязкоупругой природы материала.

Кроме того, в этом исследовании для толстого кольца AASHTO был разработан метод анализа данных на основе скорости напряжения в растрескивающем кольце. Следует отметить, что аналогичное решение было недавно предложено для тонкого кольца ASTM [13]. Тем не менее, предлагаемый анализ неадекватен для толстых бетонных колец (используемых в данном исследовании), которые показывают другое поведение к растрескиванию по сравнению с тонкими бетонными кольцами.Например, для образцов, изготовленных с более толстым кольцом AASHTO, потребуется больше времени для растрескивания по сравнению с более тонким кольцом ASTM. Более того, как указывалось ранее, кольцо AASHTO предпочтительнее для торкретбетона, потому что оно дает больше места для размещения брызг торкретбетона.

Следует подчеркнуть, что размер (толщина и высота) и конфигурация сушки (открытая поверхность (поверхности)) образца для кольцевых испытаний значительно влияют на процесс сушки и, таким образом, на результирующую усадку и растрескивание.Тем не менее, только несколько исследований (например, [17]) изучали влияние граничных условий на растрескивание строительных растворов с использованием образцов толстых колец « нестандартных ». В настоящем исследовании кольцевая процедура AASHTO T 334-08 [6] использовалась для оценки влияния граничных условий (т. Е. Направления сушки) и отношения поверхности обмена к объему ( S _e / V ) об усадке и связанном с ней растрескивании толстых кольцевых образцов AASHTO.Ожидается, что полученные результаты послужат руководством для реализации подходящего метода сушки для испытаний торкрет-бетона кольцевого типа, чтобы гарантировать, что растрескивание произойдет в разумные сроки.

Ожидается, что представленные здесь экспериментальные исследования помогут лучше понять поведение торкретбетона при растрескивании. Процедура кольцевых испытаний, недавно разработанная для напыляемого бетона [15], все чаще применяется или широко используется в торкретбетонной промышленности для оценки растрескивания конструкций торкретбетонной смеси.Представленные здесь методы анализа данных помогут лучше интерпретировать данные, полученные таким образом в результате процедуры кольцевых испытаний, недавно разработанной для напыляемого бетона [15]. В целом, настоящее исследование является частью продолжающихся исследований долговечности бетона и смесей торкретбетона и направлено на лучшее определение способности торкретбетона к растрескиванию при усадке при высыхании за счет улучшенной интерпретации результатов кольцевых испытаний. Процедура определения кольца AASHTO T 334-08 была изменена для количественной оценки как сдерживаемой, так и свободной усадки торкретбетонных смесей.

1.1. Краткое содержание исследования

Испытание на усадочное кольцо является наиболее распространенным испытанием для определения способности цементирующих материалов к растрескиванию при усадке. В данной статье показано, как это можно использовать для количественной оценки развития напряжений в бетоне, подвергающемся ограниченной усадке. В статье представлена ​​полезная информация о влиянии направления высыхания (граничных условий) на развитие напряжений и старение при растрескивании в образце с фиксированным кольцом.Аналитическое уравнение, основанное на механическом равновесии, представлено для оценки среднего напряжения, развивающегося в бетонном кольце. Кроме того, обсуждается влияние водно-цементного отношения (в / см) и отношения поверхности к объему обмена. Это исследование представляет интерес для инженеров и разработчиков материалов с точки зрения лучшей оценки и / или прогнозирования чувствительности бетона к усадке при высыхании.

2. Экспериментальная программа

Для лучшего понимания явления ограниченной усадки в бетоне и влияния граничных условий на усадку и развитие напряжений были проведены испытания на свободную и ограниченную усадку.Серии образцов для испытаний были отлиты с использованием одной и той же предварительно расфасованной ремонтной бетонной смеси с номинальным максимальным размером заполнителя 10 мм, приготовленной с различным соотношением воды к цементу (в / см) (0,42, 0,45 и 0,60), предназначенным для достаточно хорошего покрытия варьируются от умеренного до высокого содержания воды в смесях. За исключением смеси 0,60 Вт / см, для достижения желаемой обрабатываемости использовали суперпластификатор на основе нафталина с осадкой в ​​диапазоне от 100 до 140 мм. Используемые эффективные пропорции бетонной смеси приведены в таблице 1.Обратите внимание, что для смеси 0,42 Вт / см были проведены только испытания с удерживающими кольцами, чтобы подтвердить предложенную модель и расширить интерпретацию испытаний с удерживающими кольцами. Реализованные процедуры тестирования описаны в следующих разделах.

2.1. Механические характеристики

Прочность на сжатие, прочность на растяжение при раскалывании и модуль упругости были определены в соответствии с методами испытаний ASTM C39, C496 и C469 соответственно.Двадцать один цилиндр 100 × 200 мм был подготовлен для каждой из трех исследованных бетонных смесей для проведения механических испытаний характеристик. Наборы из четырех цилиндров были испытаны на сжатие через 3, 7 и 28 дней, чтобы определить модуль упругости, в то время как наборы из трех цилиндров использовались для определения прочности на разрыв при раскалывании через 3, 7 и 28 дней.

2.2. Ограниченная усадка

Исследовательская работа, представленная в данном документе, является частью проекта, направленного на лучшее понимание и предотвращение растрескивания торкретбетона.Несмотря на то, что процедура кольцевых испытаний была разработана специально для напыляемого бетона в последние годы [15], в данной статье основное внимание уделяется интерпретации данных путем оценки способности к растрескиванию в раннем возрасте смесей торкретбетона мокрой смеси, отлитых традиционным способом в соответствии с AASHTO T334-08 процедура [6] ( ранее AASHTO PP 34-99 [18]). Как схематично показано на рисунке 1, внутренний диаметр бетонного кольца составляет 305 мм, его внешний диаметр составляет 457 мм (толщина 76 мм), а его высота составляет 152 мм.Ограничивающее внутреннее стальное кольцо имеет ту же высоту, что и бетон, но внутренний диаметр и внешний диаметр составляют 280 мм и 305 мм соответственно (толщина 12,7 мм). Степень ограничения с этой конкретной геометрией составляет порядка 53–60%, в зависимости от фактического модуля упругости и ползучести бетона (на основе аналитической формулы, предложенной Мун и др. [9]). Для сравнения, степень ограничения для кольцевой установки ASTM выше (примерно от 70 до 75%) из-за меньшей толщины бетонной стены.

Во время эксперимента во внутреннем стальном кольце возникает деформация сжатия, поскольку внешнее бетонное кольцо высыхает и сжимается. Четыре резистивных тензодатчика, установленных на внутренней поверхности стального кольца на средней высоте, на одинаковом расстоянии друг от друга, позволяют отслеживать деформацию в реальном времени и, в конечном итоге, обнаруживать возникновение трещин. Для каждой смеси эксперименты проводились для двух различных периодов отверждения во влажном состоянии, 3 и 7 дней соответственно. В каждом случае были подготовлены две отдельные тестовые партии, чтобы обеспечить более надежную основу для сделанных выводов.По крайней мере, четыре бетонных кольцевых образца были отлиты на смесь в каждой повторной партии. В каждом случае кольца делили на два, представляя две исследуемые конфигурации сушки. После отливки образцы покрывали влажной мешковиной и пластиковыми листами и оставляли в форме на первые 24 часа. Наружная стенка формы была удалена через 24 часа, и образцы подвергались дальнейшему отверждению во влажной среде в течение еще 2 или 6 дней. Мешковину смачивали каждый день в период отверждения, чтобы обеспечить надлежащее отверждение.

После отверждения образцы были заклеены липкой алюминиевой лентой таким образом, чтобы они могли высохнуть либо по их радиальному направлению , также называемому « круговая сушка », либо по их осевому направлению , также называемому как « верхняя и нижняя сушка » с боковых граней. Две исследованные конфигурации сушки показаны на рисунке 2. Образцы подвергали сушке при 21 ± 2 ° C и относительной влажности 50 ± 4% до появления трещин во всех образцах набора.В этом исследовании мониторинг деформации начинался сразу после размещения. Таким образом, регистрировались все деформации, происходящие в периоды влажного отверждения. Данные о деформации записывали с 5-минутными интервалами. Время появления трещин можно довольно точно определить по внезапному резкому изменению показаний тензодатчика (обычно более 30 микродеформаций).

2.3. Бесплатная усадка

Метод AASHTO T 334-08 не содержит положений или средств для сравнения ограниченной и свободной усадки. Для измерения усадки при свободном высыхании были отлиты кольцевые образцы, идентичные по размеру кольцам AASTHO, но с заменой внутреннего стального кольца сердечником из материала с очень низкой жесткостью по сравнению с бетоном.Цель состояла в том, чтобы измерить свободной усадки на образцах, имеющих такую ​​же геометрию, размер и отношение открытой поверхности к объему, чтобы они подвергались тем же условиям сушки, что и удерживаемые кольца. При испытании на свободное кольцо образец бетона не ограничивается и, следовательно, может сжиматься « свободно, ». Измерители DEMEC устанавливаются поверх образцов со свободным кольцом для измерения изменения длины (4 длины хорды, распределенные по окружности). Для каждого набора образцов колец AASHTO (0.45 и 0,60 Вт / см), такое же количество свободных сопутствующих колец было отлито в соответствии с тем же протоколом, за исключением внутреннего стального кольца, замененного сердечником из пенополистирола (EPS) (очень низкая жесткость). Подробный метод описан в [19]. Образцы со свободным кольцом прошли режимы отверждения и сушки, описанные в разделе 2.2. Измерения свободной усадки проводились регулярно в течение всего периода мониторинга кольца AASHTO, начиная с момента извлечения из формы (± 24 часа).

3.Анализ