Введение
Глава 1. Теоретические и технологические предпосылки управления процессами выдерживания бетона в зимних условиях 21
1.1. Ключевые понятия и определения 21
1.2. Методы зимнего бетонирования монолитных строительных конструкций
1.2.1. Метод «термоса» 27
1.2.2. Предварительный электроразогрев бетонной смеси 27
1.2.3. Прогревные методы выдерживания бетона 28
1.2.4. Обогрев бетона термоактивными опалубками и покрытиями 32
1.2.5. Бетонирование монолитных строительных конструкций с использованием модифицированных бетонов 33
1.3. Особенности зимнего бетонирования монолитных конструкций жилых и гражданских зданий 35
1.3.1. Конструктивные элементы фундаментов 35
1.3.2. Монолитные каркасные конструкции 37
1.3.3. Стыки сборных строительных конструкций 38
1.3.4. Высотное строительство
1.4. Нормативные температурные ограничения и возможность их выполнения на стадиях проектирования и производства работ 41
1.5. Методы расчёта остывания конструкций и процесса нарастания прочности бетона 43
1.6. Традиционные температурные режимы выдерживания бетона
1.6.1. Прогревные методы выдерживания бетона 50
1.6.2. Беспрогревные методы выдерживания бетона 53
1.7. Методы решения актуальных научно- технических задач проблемы зимнего бетонирования 54
1.7.1. Существующие методы решения актуальных научно-технических задач в строительстве 54
1.7.2. Предпосылки управления термообработкой бетона при зимнем бетонировании 57
1.7.3. Численная аппроксимация дифференциального уравнения теплопроводности свежеуложенного бетона з
1.8. Выводы и задачи исследования 62
Глава 2. Научное обоснование концепции управляемых температурных режимов выдерживания бетона 66
2.1. Управляемый температурный режим тепловой обработки бетона в оптимальном температурном диапазоне 71
2.1.1. Прогрев бетона электрическими нагревательными проводами 71
2.1.2. Электродный прогрев бетона
2.2. Управляемый ступенчатый температурный режим при разогреве и остывании бетона 78
2.3. Контроль и регулирование температурного режима при беспрогревном выдерживании бетона с противоморозными добавками 80
2.4. Экспериментальные исследования удельного электрического сопротивления бетона на Чернореченском портландцементе .84
Глава 3. Зимнее бетонирование монолитных конструкций фундаментов зданий 88
3.1. Прогноз температурного поля и глубины промерзания несвязанных и связанных грунтов для различных типов фундаментов 89
3.1.1. Температурное поле и глубина промерзания грунтов на момент вскрытия котлована или на момент укладки бетонной смеси в фундаменты мелкого заложения 89
3.1.2.Температурное поле и глубина промерзания грунтового массива с ранее погруженными сваями 90
3.2. Зимнее бетонирование монолитных конструкций фундаментовмелкого заложения и фундаментных плит с учётом температурного режима грунта основания 96
3.2.1. Расчётное обоснование отогрева промёрзшего грунта .97
3.2.2. Расчётное обоснование зимнего бетонирования фундаментов мелкого заложения 100
3.2.3. Сравнительные расчёты прогрева бетона электрическими нагревательными проводами и его электродного прогрева при равной тепловой мощности нагревателей 109
3.3. Зимнее бетонирование монолитных ростверков с учётом температурного режима в основании 115
3.3.1. Расчётное обоснование зимнего бетонирования монолитных ростверков свайных фундаментов 117
3.3.2. Практические расчёты для строительных объектов 122
Глава 4. Управление процессами твердения при зимнем бетонировании монолитных каркасных конструкций 124
4.1. Бетонирование одиночной колонны и сопрягаемой с ней плиты перекрытия 124
4.1.1. Физические и математические модели динамики температурного поля и прочности бетона при бетонировании одиночной колонны 124
4.1.2. Физические и математические модели динамики температурного поля и прочности бетона при бетонировании плиты перекрытия, сопрягаемой с ранее забетонированной колонной 130
4.1.3. Решение тестовой задачи бетонирования колонн и плит перекрытий в условиях конкретного строительного объекта в г. Новосибирске 133
4.2. Синхронное бетонирование смежных колонн и диафрагмы с последующим бетонированием плиты перекрытия 138
4.2.1. Физические и математические модели динамики температурного поля и прочности бетона при синхронном бетонировании смежных колонн и диафрагмы 138
4.2.2. Физические и математические модели динамики температурного поля и прочности бетона при бетонировании плиты перекрытия, сопрягаемой с забетонированными колоннами и диафрагмой 145
4.2.3. Решение тестовой задачи синхронного бетонирования смежных колонн, диафрагмы и плиты перекрытия в условиях конкретного строительного объекта в г. Новосибирске 147
4.3. Бетонирование стен и перегородок 151
4.3.1. Физические и математические модели динамики температурного поля и прочности бетона при бетонировании стен и перегородок 153
4.3.2. Решение тестовой задачи бетонирования стен и перегородок в условиях конкретного строительного объекта в г. Новосибирске 165
4.4. Бетонирование балочных перекрытий 171
4.4.1. Физические и математические модели динамики температурного поля и прочности бетона при бетонировании балочных перекрытий 173
4.4.3. Решение тестовой задачи бетонирования балочных
перекрытий в условиях конкретного строительного объекта в г. Новосибирске 181
Глава 5. Зимнее бетонирование стыков сборных строительных конструкций 185
5.1. Стыки простой геометрической формы 186
5.1.1. Физическая постановка задачи 186
5.1.2. Математическая модель и алгоритм её реализации 190
5.1.3. Программная реализация математической модели (5.1) 198
5.2. Стыки сложной геометрической формы 205
5.2.1. Физическая постановка задачи 205
5.2.2. Математическая модель и её численная аппроксимация 209
5.2.3. Результаты расчёта и обоснование выбора метода зимнего бетонирования 212
Глава 6. Научное обоснование концепции системы автоматического управления температурным режимом прогрева бетона и практика бетонирования строительных конструкций 217
6.1. Концепция системы автоматического управления на базе персонального компьютера 217
6.2. Испытания экспериментального образца ЦАРМ (цифрового автоматического регулятора мощности) 224
6.3. Производственная проверка и внедрение в производство технологии бетонирования с управлением термообработкой путём моделирования температурных режимов 232
6.4. Экономический анализ зимнего бетонирования с управлением термообработкой бетона 244
Основные выводы 255
Список литературы
