Модуль поверхні бетону: визначення, формула, розрахунок, типова технологічна карта на бетонні роботи

Використання будівельних матеріалів дозволяє за короткий проміжок часу створити потрібний елемент. Найбільш якісним і довговічним вважається бетон. З цього матеріалу можна зводити будинки, заливати підлоги, створювати технічні споруди. Основним параметром, який визначає якість матеріалу, відноситься модуль поверхні бетону.

Опис поняття

Модулем поверхні називається відношення охолоджуваної або нагрівається площі з використанням будівельного матеріалу до його об'єму. Цей параметр важливий як для будівництва, так і для процесу експлуатації, оскільки визначає умови застосування і довговічність матеріалу. Мп = S/V – формула:

Мп – модуль поверхні;

S – площа конструкції;

V – обсяг моноліту.

Існує кілька способів розрахунку його значень, які призначені для реальних конструкцій. Також при складанні формули враховується і спосіб заливки і наявність додаткових елементів, товщина шару, умови, в яких відбувається просушування основи. При невірних розрахунках поверхні бетону, це може призвести до неправильного вибору технології прогріву, поява дефектів на поверхні, тріщин і розломів.


Перед будівельниками при укладанні суміші в зимовий період стоїть головне завдання – забезпечити бетону можливість швидко затвердіти в умовах, при яких він набрав би всі свої характеристики. При частих опадах, низьких температурах, кліматичних перепадах робити укладку бетону не рекомендується.

Визначення якості

Якщо говорити про ідеальному часу для проведення бетонних робіт на відкритому повітрі, то це, безумовно, теплий сезон. В такий період, як правило, переважає позитивна температура, немає великої кількості опадів, стабільне сонці, завдяки прогріванню якого текстура матеріалу швидко твердне. На жаль, не завжди є можливість працювати при таких умовах, найчастіше будівництво здійснюється при низьких температурах.


У процесі бетонування під морозом з'являється основна проблема, суть якої полягає в наборі міцності бетону і початку кристалізації води в ньому. До основних методів її вирішення відносять створення теплоізоляції опалубки або спеціального підігріву покладеної суміші. Вибір рішення залежить від того, наскільки швидко форма з вкладеним матеріалом буде застигати. Визначити це можна за допомогою спеціальних формул і відношенням площі до охолоджуваної поверхні і її обсягу. Модуль поверхні бетону допомагає вирішити ряд питань і визначити як швидко, контактуючи з холодним повітрям, дана площа зможе затвердіти. При обчисленні модуля в зимовий час треба враховувати той фактор, що процес набору бетоном міцності припиняється при охолодженні температури до 0 градусів. Охолоджуваними вважаються тільки ті частини поверхні, які контактують з більш холодним повітрям. Майстри радять застосовувати додаткові нагрівальні елементи, які допоможуть швидше вирішити проблему з затвердінням покладеного моноліту.

Параметри розрахунку

Якщо говорити про практичну сторону, то розрахунок балок, циліндрів, додаткових переходів в діаметрі може бути досить складним. Тому майстри спрощують це і використовують кілька формул для основних конструктивних елементів.
При відрахуванні використовуються такі хитрощі, як довжина балки або висота колони, інші показники не впливають на модуль поверхні та не враховуються розрахунках. При розрахунках приймається до уваги вся поверхня. Правда, цей розрахунок буде актуальним лише в тому випадку, якщо вона максимально швидко охолоджується. Тобто бетонна поверхня стоїть на мерзлому грунті або постійно контактує з холодним повітрям. В іншому випадку його елементи в розрахунок не беруться. Будівельники радять використовувати модуль поверхні бетону при складанні проекту будівлі. Це допоможе обчислити потрібні дані і прийняти заходи, завдяки яким процес затвердіння буде швидким та якісним.

Нагрівання і охолодження

На жаль, забезпечити якісний одночасний нагрів або охолодження бетону по всьому периметру моноліту нереально. Будь-яка зміна умов плюс або мінус може призвести до появи дельта температур між ядром і поверхнею. Якщо дельта невелика, конкретного впливу на поверхня не буде, бетон поступово затвердіє, потім проявляться його основні якості. Але якщо температура буде дуже різкою, то на поверхні можуть утворитися тріщини або сколи. Що стосується розрахунку на практиці, то він буде тим більше, чим масивніше конструкція і, навпаки. Якщо збільшення перепаду температур буде різким, то це призведе до зростання внутрішніх напружень в матеріалі.
Для того щоб уникнути цього, будівельники радять робити укладку кулями, заливаючи бетон поступово. Температура у всіх його ділянках повинна бути приблизно однаковою. Цей покажчик також береться в розрахунок при складанні формули модуля поверхні бетону. При модулі поверхні до 4 метрів зміна температури не повинна бути більше 5 градусів на годину. Якщо він лежить у діапазоні від 5 до 10 метрів, то швидкість зміни не повинна перевищувати 10 градусів на годину. Якщо модуль більше 10 метрів, то швидкість зміни не більше 15 градусів на годину. Що стосується забезпечення стабільності температур, то цей фактор можливий при використанні теплоізоляції бетонного моноліту. При якісному нагріванні повинна здійснюватись постійна регулювання потужності кабелю для бетону або використання теплової гармати. Без цього утворюються відколи у разі перегрівання і швидкої кристалізації води на поверхні бетону.

Підтримка температури

Про те, що це модуль поверхні бетону розглянемо більш докладно. Практично скрізь вказується інформація про важливість підтримки стабільної температури. Для цього можуть застосовуватися різні методики. Якщо модуль поверхні в діапазоні від 6 до 10 метрів, то тут суміш бажано розігрівати перед укладанням у форму. При такому варіанті збільшується період охолодження до критичної температури, гарячий бетон швидше схоплюється і набирає необхідну міцність. Це ефективний варіант для швидкої роботи. Другий спосіб полягає у використанні додаткових елементів, які вводяться в суміш безпосередньо перед кладкою і прискорюють її затвердіння. Наприклад, швидкотвердіючий портландцемент високих марок. Можна ще цього досягти збільшенням кількості бетону.

Що стосується альтернативного підходу, то він зводиться до зниження температури з допомогою кристалізації води. Сюди додаються також спеціальні елементи, які збільшують міцність навіть при негативних температурах. При правильному виборі способу затвердіння, виходячи з відрахувань модуля поверхні, можна отримати якісний результат і довговічну поверхню без недоліків і тріщин.

Технологічна карта

Це основний документ, в якому є відомості про укладання бетону, його технічні характеристики, перерахування людей, що приймають участь в кладці. Ще в ньому зазначений температурний режим, при якому затвердіння буде максимальним. Технологічна карта вважається важливим документом для інженерно-технічних працівників, будівельних та проектних організацій. Також вона може використовуватися виробниками робіт, майстрами і бригадиром в процесі кладки матеріалів. Обов'язковим є зазначення авторства технологічної карти. Вона складається з декількох категорій. До основних відносяться: область застосування, організація і технологія виконання робіт із зазначенням вимог до якості, потребу в матеріально-технічних ресурсах, а також перерахування необхідних елементів, які будуть використовуватися при кладці матеріалу.
Обов'язковим елементом технологічної карти є наявність рішення по техніці безпеки, а також техніко-економічні показники. Хоча цей документ складається під конкретну область, тут також вважаються обов'язковими приклади визначення модуля поверхні, користування технологічною картою і визначення міцності бетону. Технологічна карта є документом, за яким буде визначатися рівень практичності та якості бетону. Обов'язковим її елементом вважається розрахунок модуля поверхні бетону.

Наявність розпалубки

Після того як залитий бетон починає набирати мінімально необхідну міцність, температура на поверхні і біля ядра стабілізується, опалубка знімається і забирається створена теплоізоляція. Це має відбуватися при негативних температурах. Якщо температурний режим в процесі не дотримується, це призводить до розколу поверхні. Якщо коефіцієнт армування перевищує 3 %, повітря може бути на кілька градусів холодніше бетону. Якщо ж модуль поверхні більше 5 метрів, максимально допустимі перепади температур приймають значення 3040 або 50 градусів. Це обов'язково потрібно враховувати. Якщо говорити про те, що це модуль поверхні бетонної конструкції, то його поняття близьке до модулю бетону. Але сюди включаються значення додаткових елементів, які використовуються в процесі кладки. Фактор залежить від наявності добавок в основну суміш.

Обробка бетону взимку

Якщо говорити про обробку бетону після того, як він набрав потрібну міцність, то тут немає нічого особливого. Але що стосується пристрою отвору в моноліті до набору їм міцності, тут виділяється ряд специфічних факторів. Фахівці радять не використовувати відбійний молоток або перфоратор на поверхні, яка ще не набрала потрібної міцності. Іншими словами, бетон, який ще не набрав потрібної марочної міцності, краще не чіпати, оскільки це загрожує появою тріщин і недоліків на поверхні. Оптимальним варіантом влаштування прорізів є формування опалубки і додаткових для неї елементів на стадії, яка починається перед заливкою моноліту. В такому випадку поверхня не буде руйнуватися під впливом механічного навантаження. Існують місця, в яких неможливо додати опалубку, там застосовується рифлена арматура. Рифлення на поверхні само по собі служить анкером для подальших робіт. В процесі створення технологічної карти також враховується модуль поверхні плити перекриття.

Поради фахівців

Будівельники та майстри радять проводити технологічну підготовку перед укладанням бетону, уточнювати його марку, наявність добавок і добре прораховувати модуль поверхні. Якщо роботи будуть проводитися в зимовий час, обов'язково враховувати дельту температури і наявність додаткових коштів, які будуть забезпечувати надійну теплоізоляцію і захист від механічних пошкоджень.