Как найти глубину промерзания стены - Сайт, где вы сможете решить свои вопросы

Как определить глубину промерзания грунта в вашем регионе.

Если сказать мудрено, то глубина промерзания составляет: корень квадратный, извлеченный из суммы среднемесячных отрицательных температур, перемноженный на коэффициент для конкретного грунта (понятно, что не понятно, для это есть таблица и я записал видео ниже).

(https://goo.su/4Vws)

Видео как избежать мостика холода

В конце статьи второе видео, на котором показано как понизить грунтовые воды на участке, как копается котлован, выставляются отметки.

https://clck.ru/U9sni

Для чего нужно знать уровень промерзания в своём регионе при строительстве? Все очень просто. Сейчас существует много способов, с помощью которых можно определить тип грунта на участке. И научных, и «дедовских», и с привлечением современной техники. Самый простой из них – сделать несколько глубоких ям по всей территории участка и рассмотреть срез почвы.

(https://clck.ru/U9a3r)

Примечательно, что через небольшое расстояние, у следующей скважины (если вы делаете геологию грунта), грунт может быть совершенно другим, бывает и такое, что до вас на участке был пруд, а его засыпали насыпным грантом, но которому строить не рекомендуется. Или под землей в целом был раньше уклон, или что-то еще, все это влияет на плотность грунта, на его несущие способности, и конечно же влияет на глубину промерзания. Опираясь на эти результаты, можно определить тип фундамента и глубину его закладывания, в таблице все понятно.

Таблица для определения промерзания грунта в регионах

Для определения промерзания грунта можно воспользоваться данной таблицей, либо картой, где по регионам указана глубина промерзания.

Карта промерзания (рисунок взят https://clck.ru/U9eYD)

Для чего необходимо знать глубину промерзания?

Ваш фундамент и та постройка, под которую вы его сделали, прослужит долго здание не осядет, не будет промерзший грунт не будет пучить фундамент, так как заложен ниже уровня промерзания. Если будет соблюдено правило: глубина промерзания не должна превышать глубину заложения фундамента или необходимо будет делать понижение грунтовых вод, чтобы смёрзшаяся вода не стала выдавливать ваш фундамент (и не разрушила его).

https://clck.ru/U9a3r

Для любого фундамента делаются геологические изыскания, как минимум две скважины, там и вода указывается и уровень залегания грунта.

Так выглядит геология грунта 2 скважины

Если все-таки глубина промерзания оказалась больше уровня грунтовых вод, это негативно скажется на фундаменте, на основание будет оказывать воздействие не только вертикальная нагрузка от постройки, но и также создастся дополнительное давление на боковые поверхности в виде морозного пучения.

Если все расчеты будут выполнены верно, то воздействие на фундамент будет минимальным, эффекта “выталкивания” постройки не будет, следовательно, фундамент не будет просаживаться и будет служить длительное время, а стены постройки не будут перекашиваться.

По таблице можно определить глубину заложения фундамента (https://clck.ru/U9eYD)

Прежде чем построить фундамент, важно знать следующее:

1. Повторюсь, важно определить тип грунта и насколько глубоко грунтовые воды – это самое важное и первое, что нужно сделать!

2. Обязательно срезаем растительный слой в местах строительства (чего бы вы не строили).

3. Не использовать для строительства для подсылающих слоев чернозём, он слишком мягкий для основания, наполняется водой (часто с глиной, бывает пучинистый), фундаменты и ведет себя непредсказуемо на такой основе, нужно использовать инертные материалы для основания: песок и щебень с их послойным уплотнением. обычно для основания используется такое основание (см. картинку).

Как определить глубину промерзания грунта в вашем регионе и зачем нужно её знать (таблица и видео в статье)

Если вы не уверены в том, что правильно определили глубину заложения фундамента, лучше лишний раз проконсультироваться со специалистом. Так вы не допустите ошибок на следующих этапах строительства, ведь фундамент – это основа вашего здания.

ВАЖНО! Всегда отводить воду от фундаментов, так как вода имеет очень разрушительную силу, она может подмывать грунт под фундаментом и разрушать сам бетон.

Видео фундаментных работ, как отвести воду с участка

Если статья была полезна, и вы дочитали её до конца, поддержите проект лайком. Лайки влияют на развитие канала. И подписывайтесь на канал, пишите в комментариях).

Канал | ВК | Инста | Fb | Ок | YouT | Сайт

© Анатоль Иванов – заметки строителя

Источник

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций производственного здания

Министерство
Образования Республики Беларусь

УО
«Белорусский Государственный Университет Транспорта»

Кафедра «Экология и РИВР»

Курсовая работа

по дисциплине: «ТЕПЛОТЕХНИКА И
ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ»

Выполнила: студентка гр. ПК-31

Розинко К.И.

Проверил: преподаватель

Гомель 2013

Оглавление

1. Определение расчетной температуры наружного воздуха t_н
и расчет сопротивления теплопередаче, тепловой инерции и толщины
теплоизоляционного слоя

.1 Наружная стена из штучных материалов

.2 Совмещенное покрытие производственного здания

. Проверка на возможность конденсации влаги в толще наружной
стены и чердачного покрытия с холодным чердаком производственного здания

. Определение температуры на границах слоёв многослойной
конструкции наружной стены, теплового потока и глубины промерзания

. Расчёт теплоустойчивости наружного ограждения

. Расчёт сопротивления паропроницанию наружной стены жилого
здания из мелкоштучных газосиликатных блоков

. Расчёт потерь тепла через ограждающие конструкции и днище
тепловой установки по периодам её работы при изменении температуры от t_в
до t_раб и расчетной t_н

Литература

1.
Определение расчетной температуры наружного воздуха t_н и расчет сопротивления
теплопередаче, тепловой инерции и толщины теплоизоляционного слоя

.1
Наружная стена из штучных материалов

Исходные данные:

· Минская область

· Влажностной режим помещения – сухой

· Температура внутреннего воздуха –

· Условие эксплуатации ограждающей конструкции А

· Начало отопительного периода – 8

Требуется: Определить расчётную температуру наружного воздуха и рассчитать сопротивление
теплопередаче, тепловую инерцию и толщину теплоизоляционного слоя наружной
стены из штучных материалов.

Рисунок 1.1 – Конструкция наружной стены здания

По таблице 4.2 [ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] при сухом влажностном режиме
условия эксплуатации ограждающих конструкций «А».

Расчетные значения коэффициентов теплопроводности λ
и теплоусвоения S материалов принимаем по таблице
А.1[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] для условий эксплуатации ограждений «А»:

Известково-песчаный раствор плотностью : δ=0,02м

λ₁ = 0,7 Вт/(м ∙°С); S₁ = 8,69 Вт/(м² ∙°С);

кирпич керамический плотностью : δ=0,38м

λ₂ = 0,63 Вт/(м ∙°С); S₂ = 7,91 Вт/(м² ∙°С);

плиты пеностирольные бетонные теплоизоляционные():

λ₃ = 230 Вт/(м ∙°С); S₃ = 1,12 Вт/(м² ∙°С);

известково-песчаный раствор плотностью : δ=0,02м

λ₄ = 0,7 Вт/(м ∙°С); S₄ = 8,69 Вт/(м² ∙°С).

Нормативное сопротивление теплопередаче для наружных стен из штучных
материалов согласно таблице 5.1 [ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] R^норм= 2,0(м²∙°С)/Вт.

Для определения тепловой инерции стены находим термическое сопротивление
отдельных слоев конструкции по формуле:

где
δ – толщина рассматриваемого слоя, м;

λ – коэффициент теплопроводности данного слоя, Вт/(м∙°С).

Вычислим
термическое сопротивление отдельных слоев:

внутренний
слой известково-песчаной штукатурки 1:

;

слой
кирпичной кладки 2:

;

внешний
слой известково-песчаной штукатурки 4:

;

Термическое
сопротивление теплоизоляционного слоя (плитыторфяные теплоизоляционные) находим из формулы:

где – коэффициент теплоотдачи внутренней поверхности,
выбираем по таблице 5.4[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)], α_в=8,7
Вт/(м²∙°С);

–
коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по таблице 5.7[ТКП
45-2.04-43-2006 (02250)], α_н=23 Вт/(м²∙°С);

–
термическое сопротивление ограждающей конструкции

;

Отсюда
следует что, термическое сопротивление слоя (плиты торфяные теплоизоляционные)
находится по формуле:

;

Подставив
значения в эту формулу, получим:

;

Вычисляем
тепловую инерцию по формуле:

где
S_i – расчетный коэффициент теплоусвоения слоя материала
конструкции в условиях эксплуатации согласно таблице 4.2[ТКП 45-2.04-43-2006
(02250)], принимаем по таблице A.1[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)], Вт/(м²∙°С).

;

Подставив
значения, получим:

;

По
таблице 5.2 [ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] для ограждающей конструкции с
тепловой инерцией от 4,0 до 7,0 за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха
следует принять среднюю температуру наиболее холодных трёх суток. По таблице
4.3 [ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] для Минской области это значение равно -26.

Рассчитаем
требуемую толщину теплоизоляционного слоя:

Рассчитаем
общую толщину стены:

Общее
термическое сопротивление наружной стены, находим по формуле:

Найдём
требуемое термическое сопротивление, по формуле:

где
– коэффициент, учитывающий положение наружной
поверхности ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху,
принимаемый по таблице 5.3[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)], ;

– расчетный
перепад между температурой внутреннего воздуха и температурой внутренней
поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по таблице 5.5[ТКП
45-2.04-43-2006 (02250)], ;

Подставив
значения в формулу, получим:

;

Вывод:
Расчетная температура наружного
воздуха составляет . Сопротивление теплопередаче слоя (плиты пеностирольной)
равноR₃=1,18(м²∙ ºС)/Вт. тепловая инерция наружной стены из штучных
материалов равнаD=6,57. Толщина теплоизоляционного слоя равна, общая толщина стены.

Данная
стена удовлетворяет требованиям ТКП 45-2.04-43-2006 (02250) по сопротивлению
теплопередаче, так как .

1.2
Совмещенное покрытие производственного здания

Рисунок 1.2 – Конструкция покрытия здания

По таблице 4.2[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] при сухом влажностном режиме
условия эксплуатации ограждающих конструкций «А».

Битум нефтяной кровельный :

λ₁ = 0,27 Вт/(м ∙°С); S₁ = 6,8 Вт/(м² ∙°С); δ=0,2м

гравий керамзитовый:

λ₂ = 0,21 Вт/(м ∙°С); S₂ = 3,36 Вт/(м² ∙°С);

железобетон ():

λ₃ = 1,92 Вт/(м ∙°С); S₃ = 17,98 Вт/(м² ∙°С); δ=0,6м

Нормативное сопротивление теплопередаче для совмещенных покрытий согласно
таблице 5.1 [ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] R^норм=3,0(м²∙°С)/Вт.

где
δ – толщина рассматриваемого слоя, м;

λ – коэффициент теплопроводности данного слоя, Вт/(м∙°С).

Вычислим
термическое сопротивление отдельных слоев:

битум
строительный кровельный 1:

;

железобетон3:

;

Термическое
сопротивление керамзитового гравиянаходим
из формулы:

–
коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по таблице 5.7[ТКП
45-2.04-43-2006 (02250)], α_н=12 Вт/(м²∙°С);

–
термическое сопротивление ограждающей конструкции

;

Отсюда
следует что, термическое сопротивление слоя керамзитового гравия находится по
формуле:

;

Подставив
значения в эту формулу, получим:

;

Вычисляем
тепловую инерцию по формуле:

;

Подставив
значения, получим:

;

По
таблице 5.2 [ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] для ограждающей конструкции с
тепловой инерцией более7,0 за расчетную зимнюю температуру наружного воздуха
следует принять температуру наиболее холодной пятидневки обеспеченностью 0,92.
По таблице 4.3[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] температура наиболее холодной
пятидневки обеспеченностью 0,92 для Минской области равна:

Рассчитаем
требуемую толщину слоя керамзитового гравия:

Рассчитаем
общую толщину совмещённого перекрытия:

Общее
термическое сопротивление наружной стены, находим по формуле:

Найдём
требуемое термическое сопротивление, по формуле:

где – коэффициент, учитывающий положение наружной поверхности
ограждающей конструкции по отношению к наружному воздуху, принимаемый по
таблице 5.3[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)], ;

– расчетный перепад между температурой внутреннего воздуха и
температурой внутренней поверхности ограждающей конструкции, °С, принимаемый по
таблице 5.5[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)].

Для производственного здания с сухим режимом:

;

где – температура точки росы, °С, при расчетных температуре и
относительной влажности внутреннего воздуха.

По таблице 4.2[ТКП
45-2.04-43-2006 (02250)], при сухом режиме помещений и принимаем равной 55%.

Тогда, по таблице данных психрометрической диаграммы, дляи , температура точки росы . Тогда:

Так как, то принимаем .

Подставив значения в формулу, получим:

;

Вывод: Расчетная температура наружного воздуха составляет. Сопротивление теплопередаче слоя
керамзитового гравия равно R₂=1,75(м²∙
ºС)/Вт. тепловая
инерция совмещённого покрытия производственного здания равна D=16,54. Толщина слоя керамзитового
гравия равна, общая толщина покрытия.

Данное покрытие удовлетворяет требованиям ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)по
сопротивлению теплопередаче, так как .

2.
Проверка на возможность конденсации влаги в толще наружной стены и чердачного
покрытия с холодным чердаком производственного здания

Требуется: Проверить на возможность конденсации влаги в толще наружной
стены и чердачного покрытия с холодным чердаком производственного здания (см.
задачу №1).

Расчёт наружной стены из штучных материалов.

Конструкцию наружной стены принимаем из задачи №1, которая представлена
на рисунке 2.1.Исходные данные также принимаем из условия задачи №1.

Рисунок
2.1 Конструкция наружной стены.

По
таблице 4.2[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] при сухом влажностном режиме условия
эксплуатации ограждающих конструкций «А».

Расчетные
значения коэффициентов теплопроводности λ, теплоусвоения S и паропроницаемостиматериалов
принимаем по таблице А.1[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] для условий эксплуатации
ограждений «А»:

Известково-песчаный
раствор плотностью :

λ₁ = 0,7
Вт/(м ∙°С); S₁ = 8,69
Вт/(м² ∙°С);; δ=0,02м

кирпич
керамический плотностью :

λ₂ = 0,63
Вт/(м ∙°С); S₂ = 7,91
Вт/(м² ∙°С);; δ=0,38м

плиты
пеностирольные бетонные теплоизоляционные():

λ₃ = 0,068
Вт/(м ∙°С); S₃ = 1,123
Вт/(м² ∙°С); δ=0,08м

известково-песчаный
раствор плотностью :

λ₄ = 0,7
Вт/(м ∙°С); S₄ = 8,69
Вт/(м² ∙°С); . δ=0,02м

Для
Минской области, согласно таблице 4.4 [ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)], при начале
отопительного периода 8, средняя температура наружного воздуха за
отопительный период ; средняя относительная влажность наружного воздуха за
отопительный период , среднее парциональное давление водяного пара за
отопительный период .

Парциальное
давление водяного пара внутреннего воздуха, определяется по формуле:

;

где
– расчётная относительная влажность внутреннего
воздуха,%, принимаемая в соответствии с таблицей 4.1 [ТКП 45-2.04-43-2006
(02250)]. Для жилых зданий ;

–
максимальное парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па при
расчётной температуре этого воздуха, принимаемое по приложению Е [ТКП
45-2.04-43-2006 (02250)].

При
расчётной температуре внутреннего воздуха , .

;

Положение плоскости возможной конденсации в данной конструкции находится
на границах слоя штукатурки и утеплителя (плиты торфяные теплоизоляционные).

Определяем температуру в плоскости возможной конденсации по формуле:

где – температура внутреннего воздуха, принимается из условия.

– термическое сопротивление слоёв ограждающей конструкции от
внутренней поверхности конструкции до плоскости возможной конденсации;

– сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, , найдём по формуле:

где – коэффициент теплоотдачи внутренней
поверхности, выбираем по таблице 5.4[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)],
α_в=8,7 Вт/(м²∙°С);

– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по таблице
5.7[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)], α_н=12 Вт/(м²∙°С);

– термические сопротивления отдельных слоев конструкции,
кв.м•°С/Вт, принимаем согласно данным задачи №1.

Температура в плоскости возможной конденсации:

Максимальное парциальное давление водяного пара в плоскости возможной
конденсации при t_K =
-0,85°С, принимаем по приложению Е[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)]. В результате
интерполирования табличных значений оно составляет:

Сопротивление паропроницанию до плоскости возможной конденсации
составляет:

Определяем требуемое сопротивление паропроницанию стены от её внутренней
поверхности до плоскости возможной конденсации:

Сопротивление паропроницанию рассчитываемой конструкции стены в пределах
от её внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации составляет:

Вывод: Данная конструкция наружной стены отвечает требованиям ТКП
45-2.04-43-2006 (02250) по сопротивлению паропроницанию, так как R_пв=2,98(м² ∙ ч ∙
Па)/мг>R_n_н.тр= 1,55 (м² ∙ ч ∙
Па)/мг.

Расчёт чердачного покрытия с холодным чердаком
производственного здания.

Конструкцию чердачного покрытия принимаем из задачи №1, которая
представлена на рисунке 2.2.Исходные данные также принимаем из условия задачи
№1.

По таблице 4.2[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] при сухом влажностном режиме
условия эксплуатации ограждающих конструкций «А».

Расчетные значения коэффициентов теплопроводности λ,
теплоусвоения S и паропроницаемости материалов принимаем по таблице
А.1[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] для условий эксплуатации ограждений «А»:

Рисунок 2.2 Конструкция чердачного покрытия производственного здания

Битум нефтяной кровельный :

λ₁ = 0,27 Вт/(м ∙°С); S₁ = 6,8 Вт/(м² ∙°С);; δ=0,2м

гравий керамзитовый :;

λ₂ = 0,21 Вт/(м ∙°С); S₂ = 3,36 Вт/(м² ∙°С);
δ=0,37м

железобетон ():

λ₃ = 1,92 Вт/(м ∙°С); S₃ = 17,98 Вт/(м² ∙°С);; δ=0,6м

Для Минской области, согласно таблице 4.4 [ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)],
при начале отопительного периода 8, средняя температура наружного воздуха
за отопительный период ; средняя относительная влажность наружного воздуха за
отопительный период , среднее парциональное давление водяного пара за
отопительный период .

Парциальное давление водяного пара внутреннего воздуха, определяется по
формуле:

;

где – расчётная относительная влажность внутреннего воздуха,%,
принимаемая в соответствии с таблицей 4.1 [ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)]. Для
производственного здания по СНиП 2.04.05-91 принимаем;

– максимальное парциональное давление водяного пара
внутреннего воздуха, Па при расчётной температуре этого воздуха, принимаемое по
приложению Е [ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)].

При расчётной температуре внутреннего воздуха , .

;

Положение плоскости возможной конденсации в данной конструкции находится
на границах слоя битума и керамзитового гравия.

Определяем температуру в плоскости возможной конденсации по формуле:

где – температура внутреннего воздуха, принимается из условия.

– сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, , найдём по формуле:

где – коэффициент теплоотдачи внутренней
поверхности, выбираем по таблице 5.4[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)],
α_в=8,7 Вт/(м²∙°С);

– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по
таблице 5.7[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)], α_н=12 Вт/(м²∙°С);

– термические сопротивления отдельных слоев конструкции,
кв.м•°С/Вт, принимаем согласно данным задачи №1.

Температура в плоскости возможной конденсации:

Максимальное парциальное давление водяного пара в плоскости возможной
конденсации при t_K =
3,5°С, принимаем по приложению Е[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)]. В результате
интерполирования табличных значений оно составляет:

Сопротивление паропроницанию до плоскости возможной конденсации
составляет:

Определяем требуемое сопротивление паропроницанию перекрытия от её
внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации:

Сопротивление паропроницанию рассчитываемой конструкции перекрытия в
пределах от её внутренней поверхности до плоскости возможной конденсации
составляет:

Вывод: Данная конструкция чердачного перекрытия не удовлетворяет требованиям
ТКП 45-2.04-43-2006 (02250) по сопротивлению паропроницанию, так как R_пв=21,8 м² ∙ ч ∙
Па)/мг<R_n_н.тр=26,37(м² ∙ ч ∙
Па)/мг. Для соблюдения норм по сопротивлению паропроницанию, в конструкции
рекомендуется устройство слоя из полиэтиленовой пленки толщиной , которая позволяет увеличить
сопротивление паропроницанию на .

При введении полиэтиленовой пленки в конструкцию до плоскости возможной
конденсации сопротивление паропроницанию будет равно Что превышает требуемое
сопротивление паропроницанию R_n_н.тр=26,37(м² ∙ ч ∙ Па)/мг.

3.
Определение температуры на границах слоёв многослойной конструкции наружной
стены, теплового потока и глубины промерзания

Требуется: определить температуры на границах слоев многослойной
конструкции наружной стены, тепловой поток и глубину промерзания для стены 1-ой
задачи. Поменять второй и третий слой местами, оценить изменение глубины
промерзания. Построить зависимости

Рисунок
3.1 Конструкция наружной стены.

Исходные
данные принимаем согласно условиям задачи №1

Известково-песчаный
раствор плотностью :

λ₁ = 0,7
Вт/(м ∙°С); δ=0,2м

кирпич
керамический плотностью :

λ₂ = 0,63
Вт/(м ∙°С); δ=0,38м

плиты
пеностирольные ():

λ₃ = 0,068
Вт/(м ∙°С); R₃ = 1,18
Вт/(м² ∙°С); δ=0,08м

известково-песчаный
раствор плотностью :

λ₄ = 0,7
Вт/(м ∙°С); δ=0,2м

Расчётная
температура наружного воздуха ,
температура внутреннего воздуха .

Определяем
тепловой поток через четырехслойную конструкцию при разности температур двух
сред по закону Фурье:

где
– термическое сопротивление ограждающей конструкции.

Определяем
температуры на границах слоев конструкции по формуле:

;

где
– температура в любой точке конструкции,.

–
тепловой поток проходящий через конструкцию,

– часть
термического сопротивления находящегося между плоскостями с температурами и ,

Температура
на внутренней границе стены, с учётом коэффициента
теплоотдачи внутренней поверхности, равна:

Температура
на границе известково-песчаная штукатурка – керамический
кирпич, равна:

;

Температура на границе керамический кирпич – плиты пеностирольные равна:

;

Температура на границе плиты пеностирольной – известково-песчаная
штукатурка, равна:

;

Температура на внешней границе стены, с учётом теплоотдачи наружной поверхности,
равна:

;

Как видно из расчёта температур на границах слоёв, граница промерзания
находиться в слое плит пеностерол-бетонных теплоизоляционных.

Найдём глубину промерзания в теплоизоляционном слое из пропорции:

Подставив значение , и выполнив расчёт получим глубину промерзания
теплоизоляционного слоя:

Общая глубина промерзания составит:

Рисунок
3.2. Глубина промерзания конструкции.

Построим графики

Рисунок
3.3 – График зависимости

Рисунок
3.4 – График зависимости

Рассмотрим
данную задачу в случае, когда теплоизоляционный слой находится с внутренней
стороны стены.

Изменённая
конструкция стены представлена на рисунке 3.5.

Значение
термического сопротивления всей конструкции и теплового потока в этом случае
останется прежним:

Рисунок
3.5. Изменённая конструкция наружной стены.

Определяем
температуры на границах слоев конструкции по формуле:

;

Температура
на внутренней границе стены, с учётом коэффициента
теплоотдачи внутренней поверхности, равна:

Температура
на границе известково-песчаная штукатурка – плиты
пеностирольные, равна:

;

Температура
на границе плиты торфяные теплоизоляционные
-керамический кирпич, равна:

;

Температура
на границе керамический кирпич – известково-песчаная
штукатурка, равна:

;

Температура
на внешней границе стены, с учётом теплоотдачи
наружной поверхности, равна:

;

Как
видно из расчёта температур на границах слоёв, граница промерзания находиться в
слое плит пеностирольных.

Найдём
глубину промерзания в теплоизоляционном слое из пропорции:

Подставив
значение , и выполнив расчёт получим глубину промерзания
теплоизоляционного слоя:

Общая
глубина промерзания составит:

Рисунок
3.6. Глубина промерзания изменённой конструкции наружной стены.

Построим
график

Рисунок
3.7 График зависимости

Зависимость остаётся неизменной в зависимости от порядка расположения
слоёв конструкции. График представлен на рисунке 3.4.

Вывод: В результате расчётов были получены температуры на границах слоёв
многослойной конструкции соответствующей стене из первой задачи и в случае,
когда второй и третий слой поменяли местами.

Тепловой поток в первом и во втором случае равны, так как он зависит
только от внутренней и наружной расчётной температуры, а также от общего
термического сопротивления конструкции, и не зависит от последовательности
расположения слоёв в конструкции.

В первом случае глубина промерзания составила , а во втором , что свидетельствует о том что
утеплитель целесообразно располагать с внешней стороны здания.

Были построены графики зависимостей . Графики нелинейные и характеризуются быстрым
возрастанием температур в слое утеплителя. Графики по большей части линейны (нелинейные
участки объясняются учётом коэффициентов теплоотдачи внутренней и наружной
поверхностей, которые не зависят от термического сопротивления элементов
конструкции), что объясняется прямой зависимостью температур в слоях от
термического сопротивления.

4. Расчёт
теплоустойчивости наружного ограждения

Требуется: Рассчитать теплоустойчивость наружного ограждения.

Конструкцию помещения выбираем согласно условию задачи 6. Для проверки
теплоустойчивости произведём расчет жилого помещения размерами 15х10х5 м.
Система отопления – паровое, время подачи пара 18 ч, перерыв 6 ч.

Рисунок
4.1 Схема помещения

Рисунок
4.2 График режима работы тепловой установки.

Конструкцию
наружной стены принимаем согласно условию первой задачи.

При
расчёте теплоустойчивости определяют амплитуду колебаний внутреннего воздуха в
течение суток и минимальную температуру внутренней поверхности наружных
ограждающих конструкций.

По
таблице 4.2 [ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] при сухом влажностном режиме условия
эксплуатации ограждающих конструкций «А».

Расчетные
значения коэффициентов теплопроводности λ и теплоусвоения S материалов принимаем по таблице А.1[ТКП
45-2.04-43-2006 (02250)] для условий эксплуатации ограждений «А»:

Рисунок
4.3 Конструкция наружного ограждения.

Известково-песчаный
раствор плотностью :

λ₁ = 0,7
Вт/(м ∙°С); S₁ = 8,69
Вт/(м² ∙°С);; δ=0,02м

кирпич
керамический плотностью :

λ₂ = 0,63
Вт/(м ∙°С); S₂ = 7,91
Вт/(м² ∙°С);; δ=0,38м

плиты
пеностирольные():

λ₃ = 0,068
Вт/(м ∙°С); S₃ = 1,12
Вт/(м² ∙°С); δ=0,08м

известково-песчаный
раствор плотностью :

λ₄ = 0,7
Вт/(м ∙°С); S₄ = 8,69
Вт/(м² ∙°С); . δ=0,02м

Наружная
стена.

Найдём
расположение слоя конструкции, для которого тепловая инерция :

Для
первого (считая со стороны помещения) слоя наружного ограждения:

Для
двух первых слоёв наружного ограждения (известково-песчаная штукатурка и
керамический кирпич):

;

Тогда
коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности наружных стен будет равен:

Коэффициент
теплопоглощения внутренней поверхности наружных стен:

Чердачное
перекрытие.

Конструкцию
перекрытия принимаем согласно условию задачи 1.2.

Рисунок
4.4. Конструкция чердачного перекрытия.

Битум
нефтяной кровельный :

λ₁ = 0,27
Вт/(м ∙°С); S₁ = 6,8
Вт/(м² ∙°С);

гравий
керамзитовый :

λ₂ = 0,21
Вт/(м ∙°С); S₂ = 3,36
Вт/(м² ∙°С);=0,37м

железобетон
():

λ₃ = 1,92
Вт/(м ∙°С); S₃ = 17,98
Вт/(м² ∙°С);

Для
первого, считая со стороны помещения, слоя железобетона:

Так
как для первого слоя конструкции , то
коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности чердачного перекрытия будет
равен коэффициенту теплоусвоения материала первого слоя – железобетона:

Тогда
коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности наружных стен будет равен:

Коэффициент
теплопоглощения внутренней поверхности чердачного перекрытия (потолка
помещения):

Пол.

Для
расчёта принимаем пол из дуба поперёк волокон, толщиной 5 см, устраиваемый на
кирпичных столбиках.

Найдём
расположение слоя конструкции, для которого тепловая инерция :

Для
первого, считая со стороны помещения, слоя дуба:

Так
как для первого слоя конструкции , то
коэффициент теплоусвоения внутренней поверхности пола будет равен удвоенному
коэффициенту теплоусвоения материала

Коэффициент
теплопоглощения внутренней поверхности пола:

Оконное
заполнение.

Для
расчёта принимаем тройное остекление в деревянных раздельно-спаренных
переплётах. Сопротивление теплопередаче – .

Коэффициент
теплопоглощения окна:

Для
определения амплитуды колебаний внутреннего воздуха рассчитываем теплопотери
через все ограждающие конструкции и теплопоглощение поверхностей с учётом их
площадей, по формуле:

Результаты
расчёта приведены в таблице 4.1.

Таблица
4.1. Расчёт теплопотерь и теплопоглощения.

Ограждающая конструкция	Расчёт теплопотерь	Расчёт теплопоглощения
				Q, Вт				, Вт/
Наружная стена без проёма	2,0	75	42	1575	8,21	4,22	52,3	220,7
Наружная стена с оконным проемом	2,0	47,3	42	993,3	8,21	4,22	29,8	125,8
Чердачное перекрытие	3,0	150	42	2100	17,98	5,86	74,2	434,8
Пол	0,28	150	42	22500	10	4,65	74,2	345
Окно	0,55	2,7	42	206,2	–	1,68	2,7	4,5
Итого:	27374,5	1130,8

Теплопотери на вентиляцию данного помещения из расчёта 3 м³/ч
на 1 м² площади при расчётных температурах внутреннего и наружного
воздуха составляет:

где – площадь помещения, м².

=1008 кДж/(кг) – удельная теплоёмкость воздуха.

– плотность воздуха.

Определяем амплитуду колебаний температуры внутреннего воздуха при
однократной топке котла:

где коэффициент неравномерности теплоотдачи системы отопления,
принимаемый по таблице 6.1[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)]

Таким образом, при однократной топке поквартирного парового отопления
амплитуда колебаний температуры внутреннего воздуха помещения при расчётной
температуре наружного воздуха превышает допустимые 3 .

Определим температуру наружного воздуха ,до которой амплитуда колебаний
температуры внутреннего воздуха помещения при однократной топке котла не будет
превышать .

При температуре наружного воздуха ниже следует увеличить продолжительность
однократной топки котла.

Определим минимальные внутренних поверхностей наружных ограждающих
конструкций.

Минимальная температура внутренней поверхности наружной стены:

Минимальная температура внутренней поверхности чердачного перекрытия:

Вывод. Амплитуда колебаний температуры внутреннего воздуха при однократной
топке котла равна. Таким образом, при однократной топке поквартирного парового
отопления амплитуда колебаний температуры внутреннего воздуха помещения при
расчётной температуре наружного воздуха превышает допустимые 3 .

При температуре наружного воздуха ниже следует увеличить продолжительность
однократной топки котла.

Минимальная температура внутренней поверхности наружной стены равна , минимальная температура внутренней
поверхности чердачного перекрытия равна

5. Расчёт
сопротивления паропроницанию наружной стены жилого здания из мелкоштучных
газосиликатных блоков

Требуется: Рассчитать сопротивление паропроницанию наружной стены жилого здания из
мелкоштучных газосиликатных блоков.

Конструкцию наружной стены принимаем из задачи №1, заменяя керамический
кирпич на газосиликатные блоки.

Рисунок
5.1 Конструкция наружной стены.

По
таблице 4.2[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] при сухом влажностном режиме условия
эксплуатации ограждающих конструкций «А».

Расчетные
значения коэффициентов теплопроводности λ, теплоусвоения Sи паропроницаемости материалов
принимаем по таблице А.1[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)] для условий эксплуатации
ограждений «А»:

Известково-песчаный
раствор плотностью :

λ₁ = 0,7
Вт/(м ∙°С); ; δ=0,02м

газосиликатные
блоки:

λ₂ = 0,26
Вт/(м ∙°С);; δ=0,38м

плиты
пеностирольные():

λ₃ = 0,068
Вт/(м ∙°С); S₃ = 1,12
Вт/(м² ∙°С); δ=0,08м

известково-песчаный
раствор плотностью :

λ₄ = 0,7
Вт/(м ∙°С); . δ=0,02м

Парциальное
давление водяного пара внутреннего воздуха, определяется по формуле:

;

где
– расчётная относительная влажность внутреннего
воздуха,%, принимаемая в соответствии с таблицей 4.1 [ТКП 45-2.04-43-2006
(02250]. Для жилых зданий ;

– максимальное
парциональное давление водяного пара внутреннего воздуха, Па при расчётной
температуре этого воздуха, принимаемое по приложению Е [ТКП 45-2.04-43-2006
(02250].

При
расчётной температуре внутреннего воздуха , .

;

Определяем температуру в плоскости возможной конденсации по формуле:

где – температура внутреннего воздуха, принимается из условия.

– сопротивление теплопередаче ограждающей конструкции, , найдём по формуле:

где – коэффициент теплоотдачи внутренней
поверхности, выбираем по таблице 5.4[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250],
α_в=8,7 Вт/(м²∙°С);

– коэффициент теплоотдачи наружной поверхности, выбираем по
таблице 5.7[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250], α_н=23 Вт/(м²∙°С);

– термические сопротивления отдельных слоев конструкции,
кв.м•°С/Вт, принимаем согласно данным задачи №1.

Температура в плоскости возможной конденсации:

Максимальное парциальное давление водяного пара в плоскости возможной
конденсации при t_K = -1,02°С,
принимаем по приложению Е[ТКП 45-2.04-43-2006 (02250)]. В результате
интерполирования табличных значений оно составляет:

Сопротивление паропроницанию до плоскости возможной конденсации
составляет:

Вывод: Данная конструкция наружной стены отвечает требованиям ТКП
45-2.04-43-2006 (02250) по сопротивлению паропроницанию, так как R_пв=2,03(м² ∙ ч ∙
Па)/мг>R_n_н.тр=0,95(м² ∙ ч ∙
Па)/мг.

6. Расчёт потерь тепла через ограждающие конструкции и днище
тепловой установки по периодам её работы при изменении температуры от до и расчетной

Требуется: Рассчитать потери тепла через ограждающие конструкции и
днище тепловой установки по периодам ее работы при изменении температуры от до и расчетной .

Исходные данные:

Размеры: длина 15 м, ширина 10 м, высота 5 м.

Режим работы: , .

Температура: , .

Нормативные сопротивления теплопередаче (выбираем по таблице 5.1 [1]):

;

Рисунок
6.1. Конструкционная схема установки.

Рисунок 6.2 График режима работы тепловой установки.

Определяем потери тепла, тепловой установки при стационарном и
нестационарном режимах. Расчет ведем по формуле:

;

где
основные теплопотери (Вт);

площадь
надземной части (м²);

сопротивление
теплопередачи ((м²∙°С)/Вт);

температура
внутреннего воздуха (°С);

температура
наружного воздуха (°С);

–
добавочные теплопотери (%).

Вычисления
потерь тепла при стационарном режиме при t_B=14°,
сведём в таблицу 6.1:

Таблица 6.1. Потери тепла при стационарном режиме при t_B=14°С

Ограждение	Площадь	Сопротивление теплопередаче ,	Разность температур	n	Добавочные теплопотери	Основные теплопотери
Наружная стена	50	2,2	38	1	1,05	907
Наружная стена	75	2,2	38	1	1,1	1425
Наружная стена	50	2,2	38	1	1,05	907
Наружная стена	100	2,2	38	1	1,0	1727
Пол	150	3,0	38	1	1,05	1995
Чердачное перекрытие	142	3,0	38	0.9	1,05	1700
Дверь	8	0,3	38	1	1,05	1064
Окно	8	0,3	38	1	1,05	1064
Итого:	10789

Вычисления потерь тепла при нестационарном режиме при t_B= t_раб=65°, сведём в таблицу 6.2:

Таблица 6.2. Потери тепла при нестационарном режиме при t_B=t_раб=65°С

Ограждение	Площадь	Сопротивление теплопередаче ,	Разность температур	n	Добавочные теплопотери	Основные теплопотери
Наружная стена	50	2,2	89	1	1,05	2124
Наружная стена	75	2,2	89	1	1,1	3338
Наружная стена	50	2,2	89	1	1,05	2124
Наружная стена	100	2,2	89	1	1,0	4045
Пол	150	3,0	89	1	1,05	4673
Чердачное перекрытие	142	3,0	89	0.9	1,05	3981
Дверь	8	0,3	89	1	1,05	2492
Окно	8	0,3	89	1	1,05	2492
Итого:	25269

Рассчитаем теплопотери через подземную часть стены. Для этого изобразим
горизонтальную развертку подземной части тепловой установки, разделим на
соответственные зоны по 2м.

Рисунок
6.3 – Развертка подземной части тепловой установки

Термическое
сопротивление для первой зоны, полосы, то есть от поверхности пола
расположенной на расстоянии до 2м:

(m² ∙ °С)/Вт.

Для
второй зоны полосы, т.е. для следующих двух метров от наружной стены:

(m ∙ °С)/Вт.

Для
третьей зоны полосы:

(m² ∙ °С)/Вт.

Потери
тепла через подземную часть определяем по формуле:

где
F – площадь зоны, м²;

R – термическое
сопротивление зоны, (m² ∙ °С)/Вт.

Рассчитаем
площади зон:

м²;

Тогда
теплопотери при стационарном режиме подземной части конструкции:

Дж.

Теплопотери
при нестационарном режиме подземной части конструкции:

Дж.

Полные
потери всей конструкции при стационарном режиме:

+2704=13493
Дж

Полные
потери всей конструкции при нестационарном режиме:

+6689=31958
Дж

Общие
потери всей конструкции:

Дж

Вывод: При данных габаритных размерах и изменении
температуры потери тепла за полное время составляют 45451 Дж.

Литература

1. ТКП
45-2.04-43-2006 (02250)

2. СНБ
2.04.01-97 Строительная теплотехника. Минск, 1994.

. СНиП
2.04.05-91 Отопление, вентиляция и кондиционирование. Госстрой СССР. – М.,
1992.

. Исаченко
В.П., Осипова В.А., Сукомел А.С. Теплопередача. – М.: Энергоиздат, 1981.

. ГОСТ
2.105-95 Общие требования к текстовым документам. Изд. Стандартов, 1996.

Источник

Для того чтобы бетон набрал прочность и не промерз при низких температурах воздуха, необходимо соблюдать оптимальные условия его затвердевания. Жара или сильные морозы не подходят для работ по бетонированию. Подходящим временем считается осенний или весенний период. Какие же последствия возникают при несоблюдении температурных параметров для заливки бетона и как избежать замерзания конструкции?

Как защитить конструкцию и что влияет на глубину промерзания бетона?

Причиной промерзания стен зданий зимой являются климатические условия. Внешние стены дома выполняют роль теплоизолятора, ограничивая поступление холодного воздуха в помещение и не дают уходить теплу наружу. При некачественном строительстве, экономии на материалах из-за колебания температур отделочный материал разрушается, понижается степень водонепроницаемости и защиты от мороза. В результате сооружение разрушается, что приводит к потенциально опасным состояниям.

Причины промерзания стены

Некачественно залитые стыки. Образуются расщелины, через которые вглубь поступает влага.
Раствор низкого качества. С целью экономии выбирают дешевые растворы с несоответствующими эксплуатационными свойствами.
Неправильно сконструированная система отопления здания. Помещения с недостаточным отоплением поглощают влагу, которая замерзает как с внешней стороны здания, так и с внутренней.
Распад плит перекрытия, оголение арматуры под действием низких температур. При попадании влаги на армированные элементы появляется коррозия.
Плохая тяга вытяжки. Жидкость собирается в трубах и происходит процесс обледенения.
Не достаточно большая толщина стенового слоя сооружения. В разных климатических районах следует учитывать эту особенность.
Слабая теплоизоляция и гидроизоляция с низким качеством. Происходит разрушение кладки. Основание без подвалов особенно быстро поддается разрушениям.
Недостаточно уплотненный бетон при производстве. От этого показателя напрямую зависят степени морозостойкости и влагонепроницаемости.
Малый слой отделки.

Толщина промерзания бетона

Этот показатель зависит от его влагонепроницаемости: чем она выше, тем больше промерзает бетон. Минимальная степень наблюдается у пористых видов с высоким водоцементным соотношением. Тонкие стены подвержены большему промерзанию. Стыки несущих стен, которые продуваются сильными ветрами и покрываются коркой льда, характеризуются сильным промерзанием верхнего слоя. Поэтому выполняют дополнительную гидроизоляцию поверх бетонного покрытия. Глубина промерзающего слоя определяется с помощью толщинометра с распределением электромагнитных импульсов. Данные измерений выводятся на экран в точности до миллиметра слоя, глубины и размера стены.

Что влияет на показатели?

Оптимальная влажность воздуха для нормального существования железобетона является 60%. Глубина промерзания — статистическая величина и зависит от уровня грунтовых вод в конкретный сезон и в морозы в определенный год. Согласно СНиП № 2.02.01 «Основания зданий и сооружений» можно высчитать, какая глубина промерзания грунта и фундамента в зависимости от его месторасположения.

При обнаружении такой проблемы основание постройки стоит утеплить.

Понижение температурного режима в бетонном монолите ниже нуля в объеме не менее 25% приводит к промерзанию. Экспериментально доказано, что промерзание происходит и при 20%-ом проникновении холодного воздуха при любой толщине слоя бетона. Разделяется оно на 3 вида: нормальная, опасная и критическая глубина. Определив степень, нужно утеплять фундамент, стены и цоколь или выводить здание из эксплуатации.

Бетонные работы зимой – особенности выполнения

Сложно назвать зимние месяцы благоприятным периодом для бетонирования монолитных конструкций, заливки фундаментов и формирования буронабивных опор. Это связано с кристаллизацией воды. Она затрудняет процесс гидратации, в результате которого формируются прочные связи на молекулярном уровне. При расширении воды в результате кристаллизации возрастает пористость, снижаются прочностные характеристики, происходит растрескивание массива.

Чтобы зимний бетон был крепким, необходимр создать условия или присадки для его вызревания

После бетонирования происходят следующие процессы:

схватывание. Продолжительность данной стадии составляет не более 24 часов, на протяжении которых осуществляется переход из жидкого состояния в твердую фазу. Прочностные характеристики при этом довольно низкие;
твердение. Это длительный процесс, в результате которого на протяжении месяца приобретаются эксплуатационные характеристики. Они зависят от марки раствора, введенных модификаторов, а также окружающей температуры.

Процесс гидратации при нормальном протекании процесса твердения проходит следующим образом:

образуется на поверхности тонкий слой натриевого гидросиликата;
цементные зерна постепенно поглощают воду, связывая все компоненты смеси;
внешние слои массива стают более плотными при испарении из раствора воды;
процесс твердения постепенно переходит в глубину массива;
концентрация влаги снижается до достижения эксплуатационной прочности.

Прежде всего, необходимо правильно выбрать цемент для зимнего бетонирования фундамента

При бетонировании зимой применяют различные методы, позволяющие изменить порог замерзания и сократить продолжительность схватывания:

вводят модифицирующие добавки, снижающие порог кристаллизации. Специалисты индивидуально определяют, сколько соли в бетон зимой необходимо вводить, а также в каких пропорциях добавлять модификаторы;
нагревают раствор, используя различные способы. Выбор оптимального варианта разогрева бетонного раствора осуществляется в зависимости от специфики работ и уровня затрат на реализацию выбранного способа;
применяют в составе бетонного раствора портландцемент более высоких марок. Такой цемент достигает необходимой для эксплуатации прочности за более короткое время и интенсивно поглощает влагу.

Остановимся детально на нюансах заливки бетона в зимнее время.

Расчеты слоя промерзания

Методика расчета проводится по базовым формулам ГОСТ Р 55656—2013 «Энергетические характеристики зданий». Чтобы провести расчет промерзания бетонного слоя, необходимо знать следующие параметры:

Сертификаты качества материалов. Зачастую от технических характеристик проектируемого дома зависит абсолютно весь проект целиком. Они могут затрагивать как дом в целом, так и отдельные помещения.
Показатель, равный произведению разности температуры внутреннего воздуха и средней температуры наружного воздуха. То есть, если температура воздуха ≤ 8°, включают отопление, если больше — в этом нет необходимости.
Коэффициент теплопроводности материала. Его можно найти в нормативных документах проектируемого дома или сертификатах качества.

Способы защиты

Прежде всего, для определения методов защиты, необходимо выяснить точную локализацию и причину промерзания. Для этого проводят проверку стены, повреждения кладки и панельных швов. Если дефекты найдены, их заделывают монтажной пеной или замазкой. Если ширина щели меньше 8 сантиметров, то обычно используют специализированную пену для монтажа, если больше — густой строительный раствор. Промороженный участок стены высушивают и герметично запечатывают.

Делать восстановление защитного слоя желательно в теплое время года.

Возникновение сырости и черных пятен на последних этажах — признак некачественно выполненного утепления перекрытия. Необходимо проверить и очистить продухи. Обеспечить на цокольном этаже температуру воздуха выше 0 °C. Дополнительно нужно проверить кровлю и швы в балконных плитах. Чтобы этот вопрос не возникал в дальнейшем, нужно снижать процент влажности в помещениях, устранить проблемы работы вентиляционной системы и обеспечить качественное отопление, провести установку гидроизоляции, отмосток, водоотталкивающих элементов. Если не выполнить все меры по предотвращению, то после проведения ремонта проблема промерзания бетона может вновь вернуться.

Источник

Почему промерзает бетон?

Факторы, которые сказываются на промерзании бетона:

Плохо заполненные швы/стыки между бетонными плитами. Через них внутрь попадает влага, которая разрушает конструкцию, появляются трещины.
Дешевый или дополнительно разбавленный раствор из бетона. Из-за некачественных материалов, материал становится промороженный с обеих сторон.
Помещения, которые плохо отапливаются из-за неправильной конструкции отопительной системы. Если вы не исправили погрешность самостоятельно, либо не обратились в нужные спецслужбы, то “заморозили” свое помещение собственноручно.
Трещины и повреждения металлических элементов. Внутрь просочится воздух, влага, появится коррозия. Это приводит к ускорению процессов разрушения и промерзания.
Маленькая глубина стены.
Плохо проветриваемое здание будет поражено промерзанием.
Некачественная гидроизоляция (глубина и материал теплозащиты).
Некачественное уплотнение бетона во время ремонтных работ.
Глубина и монтаж отделочного слоя не соответствуют требованиям.

Не следует экономить на материалах и строительном процессе. В случае брака и некачественно выполненных работ, вас ждут разрушения, отсутствие гарантии безопасности и ограниченная функциональность помещения.

Вернуться к оглавлению

Размер слоя промерзания

Разновидность бетонного материала напрямую связана с его промерзанием. Обратите внимание на то, что бетон, обладающий высоким водоцементным значением, имеет меньшую толщину промерзания. У видов бетона, которые обладают водоотталкивающими свойствами, это значение больше (пользуйтесь таким бетоном).
Разработан специальный прибор толщинометр (измеряется слой, глубина и размер стены). Показатели определяются распределением электромагнитного поля. Инструмент проводит точные измерения, сравнительно с ему подобными (отклонения нет). Прибор подходит для профессионального использования (измерения с точностью до миллиметра) и для бытового.

Вернуться к оглавлению

Как производить расчеты?

Для правильности и точности замеров, обратите внимание на следующие характеристики:

технические показатели сооружения (данные значения можно найти в документах на приобретение, сертификатов качества материалов, соглашении с предприятием);
учтите значение градусо-суток (для жилых домов, в период функционирования отопительной системы);
показатель сопротивления при теплопередаче (содержится в документах, сертификатах качества).

Вернуться к оглавлению

От чего зависит толщина стен?

Перед началом строительства, в зависимости от предназначения здания, рекомендуется делать расчеты целесообразности размеров (в некоторых случаях потребуется глубина) стен. Как самостоятельно подобрать нужную плотность стены? Учитывайте основные параметры:

условия эксплуатации;
частота/уровень механических нагрузок;
предназначение стен.

Вернуться к оглавлению

Принцип действия и виды морозостойких составов

Загрузка в бетономешалку.

Что добавлять в бетон при минусовой температуре, вопрос далеко не праздный. Полностью, на 100% универсального состава не существует.

Выбор зависит от многих факторов, прежде всего от самой температуры.

Также большое влияние оказывает размер монолита. Плюс следует учесть предназначение изделия, дело в том, что разные добавки могут менять некоторые физические качества бетона и то, что подойдет для ленточного фундамента в частном доме, может не подойти для возведения моста или крупного наливного цоколя.

Прогрев методом «Термос».

Как это работает

Как известно основной задачей воды в растворе является создание условий для кристаллизации составляющих раствора, силикатов, алюминатов и так далее. На языке профессионалов это называется гидратацией цемента.

Наиболее комфортно, без добавок, раствор застывает при температуре 15 — 20 ºС, все что выше и особенно ниже, нуждается в создании специальных условий.

Главной задачей подобного рода присадок является снижение периода схватывания раствора и уменьшение времени созревания бетона при низких температурах. То есть снизить уровень замерзания воды и при этом не навредить остальным процессам, происходящим в растворе.

Зависимость набора прочности от температуры.

Распространенные составы и способы работы

Наиболее распространенными материалами для изготовления морозоустойчивых присадок смело можно считать соли монокарбоновых кислот, среди профессионалов этот состав известен как «Поташ». Цена на данные составы на отечественном рынке вполне приемлемая.
Когда выполняется заливка бетона при минусовой температуре добавки монокарбоновых кислот, должны строго дозироваться. Для каждой температуры количество присадок разное, Такими добавками можно подготовить раствор к температуре до минус 30ºС. Чем ниже температура, тем больше состава потребуется.

Соль монокарбоновой кислоты.

Нитрит натрия.

Максимальная температура, которую может держать нитрат натрия, составляет не ниже -15ºС. Специалисты рекомендуют его использование при приготовлении растворов на портландцементе или на шлакопортландцементе. Добавлять эту присадку в глиноземистые цементы строго запрещено.
Широкий спектр использования имеет формиат натрия и нитрат кальция. Кроме производства ЖБИ, эти присадки могут применяться в штукатурных растворах и растворах предназначенных для кладки кирпича. Но данные составы используются только в комплексе с пластификатором, так как из-за скопления солей, в монолите могут образовываться пустоты и высолы.

Формиат натрия.

Строительный тепловентилятор.

Не стоит забывать об отечественных производителях, добавки из линейки морозо-пласт, морозо-стирол и т.д. Являются составами комплексного действия, после заливки благодаря процессам, происходящим внутри монолита, температура поддерживается естественным образом и при небольших морозах, вам достаточно просто хорошо укрыть бетон.

Зависимость от марки бетона

Конструкции для электроподогрева монолита.

По нормам СНиП 111-1-76, мороз опасен для бетона только на стадии набора прочности. Поддерживать определенную температуру в монолите нужно до определенного % крепости. Для каждой марки бетона этот процент индивидуален.
После того, как монолит схватился, замораживание ему уже не настолько страшно, но и эксплуатировать ЖБИ еще не рекомендуется. Дело в том, что после оттаивания, изделие естественным путем будет дозревать. Активная фаза застывания монолита идет в течение 27 суток. После этого укрепление будет продолжаться еще несколько лет, но гораздо медленнее.
Если в состав не вводились морозоустойчивые присадки, то для растворов с маркой М150 достаточно 50% прочности. Марки М200 – М300, могут замораживаться при 40% прочности. Для М400 и более, достаточно 30%. Но при использовании присадки, допустимая прочность перед замораживанием падает в среднем на 10%.

Факторы промерзания стен

Схема монтажа железобетонной плиты перекрытия.

Неправильное заполнение стыков между плитами. Плохо заполненные швы приводят к нарушению теплозащитных свойств перекрытий. Увеличивается шанс образования трещин. Через них плита набирает влагу.
Некачественный раствор при производстве изделий. Выбор дешевых или разбавленных растворов приводит к частому проникновению влаги. Обычно они имеют очень рыхлую структуру и не выдерживают давления.
Ошибки в конструкции системы отопления. Плохо отапливаемые помещения гораздо больше подвержены обморожению стен. После накопления влаги они начинают замерзать и с внешней, и с внутренней стороны.
Переохлаждение металлических арматурных элементов и анкеров. При появлении различных трещин на металлические составляющие пустотных плит начинает попадать влага. В результате чего может появиться коррозия. Структура таких плит размягчается и больше подвержена распаду от низких температур.
Вытяжные трубы собирают конденсат. При слабой тяге влага накапливается внутри вытяжных труб, что приводит к их заледенению и снижению эффективности работы. При этом плохая циркуляция воздуха способствует накоплению ненужной влаги.
Малая толщина стен. Не учтена толщина стен для применения их в климатических условиях данного региона.
Низкие теплотехнические качества используемых материалов. При выборе материалов в основном чаша весов перевешивает в сторону прочности, при этом зачастую, выполняя монтаж утеплителя, просто не учитывается низкий уровень теплоизоляции.
Недостаточная сквозная вентиляция. В плохо проветриваемых помещениях наружные стены промерзают гораздо сильнее, теряя свои теплозащитные свойства. Неудовлетворительная внутренняя гидроизоляция между стеной и утеплителем приводит к промерзанию наружной поверхности, а затем к разрушению каменной кладки.
Фундамент с плохой гидроизоляцией, особенно в домах без подвалов.
Нарушение структуры пароизоляции в чердачных перекрытиях. Некачественно выполненная теплоизоляция потолочного перекрытия переносит выполнение своих функций на цементную стяжку. Бетонная поверхность собирает влагу, накапливая конденсат, и увлажняет утеплитель. Теплозащитный материал начинает терять свои изначальные свойства, которые значительно уменьшаются, вследствие чего плиты перекрытия начинают промерзать. Утеплитель также увеличивает свой вес за счет накапливаемой жидкости.
Часто подтапливаемые подвалы.
Отмостки выполнены неверно или отсутствуют.
Вертикальная гидроизоляция подвальных стен выполнена неверно. Малая циркуляция воздуха приводит к появлению плесени и конденсата.
Плохое уплотнение бетона в процессе производства. От качества уплотнения бетона зависит морозостойкость и водонепроницаемость конструкции выпускаемых пустотных плит. Плохо уплотненный состав становится слишком пористым, и защита основы значительно снижается.
Монтаж недостаточной толщины отделочного слоя.

Методы зимнего бетонирования

Если работа осуществляется при пониженной температуре, то следует заранее позаботиться о том, чтобы раствор не замерзал. Опытные строители выбрали несколько способов, которые позволяют выполнять производство бетонных работ при отрицательных температурах.

Повышение температуры в процессе замеса

Работа при показателях ртутного столбика ниже 0°C отличается своей спецификой. Прежде чем укладывать смесь, необходимо её нагреть до определённой температуры. Процедура направлена на повышение порога критической прочности бетона. Это величина, определяющая минимальную прочность, которую нужно набрать бетону до обморожения. Работа в холод повышает риск того, что разрушится структура бетона и его дальнейшее вызревание будет невозможно.

Подогрев и утепление раствора

Научные достижения предлагают немало различных методик, позволяющих добиться необходимой температуры.

Немало различных методик предлагают научные достижения

Среди наиболее популярных выделяют:

Внутренний подогрев строительной конструкции. Изнутри перекрытия закладывают специальные провода. Это создаёт необходимые условия для застывания раствора.
Обогрев смеси с внешней стороны. Повышают температуру окружающей среды на определённом участке строительных работ. Для успешного бетонирования используют тепловые пушки (строительные обогреватели) и разборные сооружения («тепляки»).
Несъёмная теплоизоляционная опалубка. Такой метод применим, если температура внешнего мира будет не менее — 5°C. Эта система обеспечивает условия для твердения бетона с помощью требуемой температуры.

Использование противоморозных добавок

Опытные мастера вместе с подогревом раствора применяют противоморзные добавки.

Профессионалы утверждают, что это доступный и простой метод бетонирования при низких температурах. Составы делят на 2 группы:

Тормозящие процесс кристаллизации воды. Составы содержат компоненты, которые обеспечивают полимеризацию раствора в холод.
Ускоряющие затвердевание. Используя эти компоненты, строители сокращают время затвердевания бетона.

Как правило, противоморозные компоненты составляют 2-10% от цементной основы. Их использование делает возможным осуществление работы при температуре -25 °C.

Противоморозные добавки применяют для строительных работ зимой

Среди наиболее распространённых противоморозных добавок:

углекислый калий (поташ). Свою популярность этот компонент приобрел за счёт того, что не провоцирует образования ржавчины на металлических конструкциях. Процесс полимеризации продолжается даже при температуре -25 °C. Использование поташа гарантирует отсутствие соляных следов. Однако углекислый калий имеет свою особенность – смесь быстро схватывается. Так что рекомендуется использовать раствор не позже, чем через 50 минут с момента приготовления;
нитрит натрия. Этот модификатор даёт возможность проводить строительные работы при температуре до -19 °C, а также наделяет антикоррозийными свойствами. Однако использование этого компонента приводит к появлению солевых следов на готовом изделии;
хлорид кальция. Способствует застыванию бетона, даже если на улице -20 °C, а также увеличивает скорость схватывания смеси. В силу своей природы, состав может оставлять соляные разводы на застывшем бетоне.

Какие могут быть последствия

Замерз бетон при заливке

Если во время заливки фундамента температура воздуха снижается до минусовых отметок, то возможны следующие последствия:

залитая плита не набирает прочность;
даже разовое замерзание может повлечь снижение технологической прочности;
внутри бетона скапливается вода, которая из жидкого агрегатного состояния превращается в лед;
поверхностный слой со временем облупливается, что ведет к появлению трещин;
образовавшийся в расщелинах бетона лед снижает сцепление отдельных составляющих, что также ведет к трещинам и расслоению поверхности.

При замерзании смеси в процессе заливки в расщелинах скапливается лед, который неминуемо увеличивается в размерах и создает разрывы. Это ведет к разрыхлению монолита и снижению прочности. В итоге начинает расти влагопроницаемость. Процесс гидратации воды приводит к поднятию скопившейся жидкости на поверхность бетона. Во время заморозков растрескиванию подвергается сначала верхний слой плиты.

Во внутренней части фундамента в результате химической реакции между цементом и водой выделяется тепло. Это помогает снизить риск промерзания бетона по глубине заливки.

Замерз бетон после заливки

Если работы проводились с соблюдением оптимальных температурных условий, но после их завершения на улице резко похолодало, то возможны следующие последствия:

При временном понижении температуры сильных деформаций внутри и на поверхности залитого материала не происходит. При восстановлении погоды скопившийся в бетоне лед оттаивает. Вода никак не мешает продолжению процесса затвердевания.

Ненадолго примороженный бетон не теряет первоначальных качеств. Единственным минусом, и то не критичным, можно назвать процесс потери заявленной марочной прочности.

При резком понижении температуры воздуха страдает верхний залитый слой. Поверхность со временем облупляется из-за поднявшейся на самый верхний слой воды. Дело в том, что в этом случае водоцементное соотношение нарушается: внизу наблюдается недостаток влаги, а на поверхности излишек. При заморозках вода превращается в лед, что ведет к растрескиванию и повреждению конструкции.
Если температура понижается надолго, то бетон может окончательно разрушиться. Это связано с полной остановкой процесса гидратации. Даже после оттепели прочность уже не восстановится. Остается только применять дополнительные меры защиты во время заморозков.

Бетон замерз с противоморозными добавками

Если в раствор были добавлены дополнительные ингредиенты, но это не спасло ситуацию во время сильных заморозков, то наблюдаются такие последствия:

При использовании в бетонной смеси дополнительных добавок некоторые характеристики фундамента снижаются, что влияет на уменьшение прочности конструкции. Это ведет к растрескиванию не только верхнего слоя, но и середины, а также основания.
Из-за потери мощности бетонной конструкции возникает деформация.
Бетон становится более подвержен перепаду температур, чем если бы был без специальных противоморозных добавок. Это ведет к образованию щелей и отверстий в основании конструкции. При попадании в них влаги происходит постепенное разрушение.

С противоморозными добавками вероятность промерзания бетонного слоя не велика. Если это все же произошло, то сохранить целостность конструкции будет гораздо тяжелее.

Особенности методики

В данном случае остановимся на методе «термос».
Залогом успеха будет качественная подготовка сырья:

Проверьте цемент, песок и щебень на соответствие стандартам.В них не должно быть:

смерзшихся комков;
снега;
посторонних компонентов.

Доведите песок и щебень до нужной температуры (не более +60˚С). Можете смешать все ингредиенты и подогревать их вместе. Бывает, что удобнее проводить подогрев каждого компонента отдельно, после чего подбирается оптимальная температура воды.
Смешайте между собой все составляющие бетона в бетономешалке. При этом вас должна интересовать температура на входе и выходе из устройства.
Приготовьте опалубку и прогрейте поверхность для укладки, чтобы улучшить адгезию с ней раствора.

Укладка арматуры перед заливкой

Можно посоветовать накрыть арматуру клеенкой, брезентом и другими подручными материалами. Перед укладкой материал следует подсушить с помощью сжатого воздуха.

После завершения заливки, укройте плотно конструкцию теплоизолирующими материалами и оставьте на время для схватывания бетона.

Меры по предотвращению

Чтобы защитить плиты перекрытия от промерзания, нужно принять следующие меры:

Схема плиты перекрытия с гидроизоляцией.

Тщательно и герметично заполнить расстояние между плитами.
Качественный монтаж заделки стыков должен быть водозащитным (благодаря герметизирующим мастикам) и теплозащитным (при помощи утепляющих пакетов). С защитой от воздуха расстояние между плитами заполняется уплотняющими прокладками. Обжатие материала таких прокладок должно быть не менее 30-50%.
Следить и как можно чаще проверять работу вентиляции здания.
Плохая циркуляция воздуха в помещениях способствует долгому высыханию теплоизоляционных слоев, накоплению лишней влаги и появлению плесени. Следует не позволять промерзать пучинистому грунту под основанием фундамента и стенами цокольного этажа, не давать температуре воздуха на цокольном этаже опускаться ниже нуля.
Если в здании отсутствует подвал, то необходимо между грунтом и поверхностью цоколя провести монтаж горизонтальной гидроизоляции.
Увеличить слой теплоизоляции на чердачных перекрытиях.
Содержать в исправном состоянии отмостки и водоотводящие устройства. От эффективности их работы зависит уменьшение вероятности промерзания пустотных плит.
За первые 3 года эксплуатации здания надо прочищать расстояние дренажных систем не реже двух раз в год, в последующем – раз в три года.
На отсыревших участках стен проводить сушки, не запуская их состояние.
Стараться снизить влажность в помещениях с плохим проветриванием. В любом помещении влажность воздуха не должна превышать 60%.

Способы исправления

Конечно, всегда лучше предупредить проблему, чем исправлять ее последствия. Но если меры не были применены вовремя и промерзание все-таки началось, нужно как можно быстрее взяться за исправление ошибок. Существует ряд различных методов исправления неприятностей с промерзанием стен.

В зависимости от причин и месторасположений

Схема укладки плиты перекрытия.

Появление сырости и черных пятен в районе последних этажей, как правило, происходит, если недостаточно или некачественно выполнен монтаж утепления чердачного перекрытия. В первую очередь устраняются дефекты в стыках между плитами, что снижает появление влаги на внутренних стенах. Обычно утеплителем на чердачных перекрытиях является керамзит. По нормам, для его продуктивного действия он должен быть не менее 30 см.

Обязательно проверить, нет ли проблем с вентиляцией чердачного пространства. Отсутствие качественного воздухообмена приводит к появлению конденсата и переохлаждению плит перекрытия. Проверить на протечку кровлю. Проблемы могут также возникнуть из-за некачественной заделки швов в стенах и балконных плитах. Влага может проникать в швы между стеной и плитами, что способствует возникновению сырых пятен. Следует как можно скорее высушить стены и заделать места попадания влаги.

Если щель не более 8 см, то можно использовать монтажную пену. Для ее применения следует предварительно очистить края щели от бетонных крошек. Полиэтиленовые и силиконовые поверхности требуют дополнительной обработки ацетоном. Застывание пены происходит в течение суток. Затем излишки пены надо срезать, можно канцелярским ножом, а поверхность заштукатурить, тем самым закрыв мост холода. Если в месте стыка зазор больше 8 см, то придется использовать густой цементный раствор.

Проверить эффективность балконных сливов. Если герметизация стыков швов нарушена, лучше всего провести ее заново, используя более новые и качественные материалы. Прочность конструкции здания во многом зависит от качественного заполнения швов. Правильную герметизацию стоит проводить только после тщательной подготовки поверхности:

отремонтировать наружные поверхности панелей стен;
просушить все влажные и сырые участки;
удалить весь поврежденный герметик перед нанесением нового слоя.

Ни в коем случае нельзя допускать нанесение мастики на влажные и необработанные участки. Лучше всего проводить ремонт стыков при плюсовой и сухой погоде. При выявлении нарушения баланса теплозащиты стен следует заняться утеплением за счет их расширения.

Сколько нужно времени бетону, чтобы не замерзнуть

Вероятность замерзания бетона зависит от температуры воздуха во время заливки и во время набора прочности конструкции. Если работы проводятся при нормальных температурах, то для схватывания фундамента потребуется не менее 2 часов. Такое же время потребуется для затвердевания.

При отрицательных температурах воздуха бетон не набирает необходимой прочности. Если температура снижается, то схватывание поверхности не произойдет и возможно промерзание.

От типа используемой бетонной смеси и показателей влажности окружающей среды будет зависеть продолжительность затвердевания конструкции. При соблюдении технологических параметров работы полное затвердевание происходит уже через 27 — 30 дней. После этого срока не страшны заморозки. При неблагоприятных погодных условиях конструкция может замерзнуть даже спустя 2 месяца. После 3 — 4 месяцев схватывания морозы не страшны.

Вам приходилось заливать бетон в мороз?

Использование термосного эффекта

Компонентный состав бетона

Проводя своими руками бетонные работы в зимнее время с использованием добавок, нужно учесть ряд важных правил. Когда встает вопрос, как залить бетон в мороз, рекомендуется применять только быстротвердеющие цементы высокой марки, а также портландцементы.

Крайне важно подогреть компоненты смеси при ее приготовлении, если планируется заливка бетона. Это создаст запас внутреннего тепла и обеспечит равномерное схватывание и набор прочности материала.. Есть еще одна важная особенность зимнего бетонирования с применением добавок

После того как бетонные работы зимой будут завершены, следует утеплить поверхность. Для этого ее укрывают матами минеральной ваты и рубероидом. Это снизит скорость потери тепла и создаст условия для протекания процесса отвердения после заливки

Есть еще одна важная особенность зимнего бетонирования с применением добавок. После того как бетонные работы зимой будут завершены, следует утеплить поверхность. Для этого ее укрывают матами минеральной ваты и рубероидом. Это снизит скорость потери тепла и создаст условия для протекания процесса отвердения после заливки.

Бетонирование в зимних условиях с использованием термосного эффекта заключается в увеличении времени остывания бетонной конструкции на период, достаточный для набора нужной прочности. Главная задача — сохранить тепло раствора, обеспеченного при его приготовлении, и тепло, выделяющееся при гидратации цемента.

Метод электропрогрева бетона для зимней кладки.

Способ термоса обычно используется совместно с введением добавок, ускоряющих застывание массы и снижающих температуру замерзания воды. В качестве таких добавок применяются хлористые кальций и натрий или нитрит натрия в количестве до 5% от веса цемента.

Сам «термос» монтируется в виде утепленной опалубки, стенки которой покрываются теплоизоляционными материалами в несколько слоев. Хорошими теплоизоляторами являются пенополистирол и минеральная вата. Термосные стенки изготавливаются в следующем порядке: на опалубку крепится слой гидроизоляции (полиэтиленовая пленка), поверх — теплоизоляция, сверху — еще один слой гидроизоляции.

Когда можно заливать фундамент весной

Тем, кто решил заняться сооружением фундамента ранней весной (до апреля), следует проявить осторожность. Сначала нужно дождаться оттаивания грунта и тепла, когда ночью температура не опускается ниже 0 °C. Также необходимо учитывать «просушку» дорог, длящуюся один-два месяца, во время которой тяжеловесной технике (автобетононасосам, шаландам, тонарам и прочим машинам) ограничивают движение по областным дорогам. Без перечисленного транспорта возвести монолитный фундамент невозможно. С апреля стоимость расходных материалов начинает расти.

Весной дороги размывает, поэтому тяжеловесная техника по ним пройти не сможет

Можно ли заливать фундамент в дождь

В настоящее время дождь не повод для прекращения бетонирования, как это было в недалёком прошлом. Используя несложное оборудование и подходящую марку цемента, можно заливать фундамент и в сырую погоду. Сама по себе вода не оказывает негативного воздействия на раствор, просто до его застывания может произойти размывание и нарушение пропорций. Поэтому всё зависит от силы осадков.

Если площадку не заливает ливень, то для продолжения работы будет достаточно навеса. От мелкого дождя защитит обыкновенная полиэтиленовая плёнка, которую нужно использовать с осторожностью, потому что бетон застывает только на свежем воздухе. Разумеется, в тёплую и солнечную погоду раствор лучше насыщается углекислой кислотой и быстрее затвердевает, образуя прочное основание. Но и в сооружении фундаментов в дождь тоже есть свои плюсы, поскольку бетонная смесь становится более прочной при 80% влажности.

Полиэтиленовую пленку нельзя долго держать на поверхности, поскольку бетон не застывает без притока свежего воздуха

Источник

Бетонирование разогретым раствором (использование собственного тепла)

Такой способ эффективен в применении, если суточные температурные колебания едва опускаются ниже нулевой отметки, а также когда заморозки минимальны (до –4 С). Методика заключается в закладке нагретой бетонной смеси в предварительно подготовленную утеплённую опалубку.

Особенность! В данном случае очень важно грамотно подобрать марку порошкового цемента. Чем выше числовая маркировка, тем меньше времени требуется на схватывание и последующее затвердевание смеси

Будет больше выделяться тепловой энергии при гидратации!

Производить замес нужно на воде, разогретой до 85 градусов (это минимальное значение) и наполнителях, заблаговременно прогретых потоком горячего воздуха.

Здесь, порядок закладки смешиваемых компонентов отличается от обычной технологии:

— заливается вода в бетономешалку;

— добавляется щебень со строительным песком;

— порошковый цемент (комнатная температура) вводится в последнюю очередь, только после трёх (минимум) оборотов бака установки.

Важно! Недопустимо предварительное разогревание цемента, а также его засыпка в очень горячую воду!

Чтобы бетон нормально набрал критическую прочность, следует дольше сохранять необходимый тепловой режим. Нельзя допускать быстрой потери тепла и скорого остывания раствора. Удерживать тепло можно любыми доступными материалами – соломенные маты, брезент, полиэтиленовая плёнка и т. п.

Самым эффективным вариантом считается применение опалубки из экструзионного пенополистирола. Он обладает небольшим коэффициентом теплопроводности, позволяющим удлинить временной интервал постепенного остывания, что способствует более полноценному вызреванию бетона. Кроме того, пенополистирольная опалубка является несъёмной конструкцией и в дальнейшем будет обеспечивать дополнительную теплоизоляцию.

Источник

Оглавление

Зачем нужны данные по глубине промерзания
Способы определения глубины промерзания
Определяем глубину промерзания грунта по формуле
Разница между нормативной и фактической глубиной промерзания

В холодное время года земля промерзает на определенную глубину. Один и тот же природный процесс протекает по-разному в различных регионах РФ. Показатель промерзания зависит в первую очередь от климата и типа грунта.

Таблица: Глубина промерзания грунта по географическому положению и типу грунта

Географическое положение	Средний уровень промерзания земли	Уровень промерзания по типу грунта
суглинки, глины	мелкий песок, супесь	крупный и гравелистый песок
в Самарской области	1,6 м	1,54 м	1,88 м	2,01 м
в Ростовской области (в Ростове на Дону)	1,0 м	0,66 м	0,80 м	0,86 м
в Пермском крае	1,9 м	1,59 м	1,93 м	2,07 м
в Башкортостане	1,8 м	1,70 м	2,00 м	2,30 м
в Тульской области	1,4 м	1,34 м	1,63 м	1,75 м
в Татарстане	1,7 м		1,59 м
в Саратовской области	1,5 м	1,19 м	1,44 м	1,55 м
в Ярославской области	1,4 м	1,48 м	1,80 м	1,93 м
в Рязанской области		1,36 м	1,65 м	1,77 м
в Кирове	1,7 м	1,60 м	1,76 м
в Кемеровской области	2,00 м	1,90 м	2,30 м	2,40 м
в Ставропольском крае (Ставрополь)	0,68 м	0,57 м	0,70 м	0,74 м

Зачем нужны данные по глубине промерзания

Информация по глубине промерзания грунта необходима для расчета заглубления фундамента. Учитываются особенности местности и вид почвы, уровень подземных вод, морозное пучение. Почва являет собой естественное самостоятельное органически-минеральное тело, которое находится в поверхностном слое земной литосферы. А понятие грунта включает в себя не только почву, но и горные породы, и техногенные образования, и осадки.

Фундамент, как несущая строительная конструкция, принимает на себя нагрузки от конструкций, расположенных сверху. Нагрузки распределяются по основанию строения, то есть по грунтовым массивам определенного объема. Фундаменты чаще всего делают из камня, стали или бетона и закладывают ниже глубины промерзания. Такой подход позволяет предотвратить выпучивание (деформацию с расширением объема в результате замерзания воды) и избыточное давление на несущую конструкцию.

В зависимости от региона, типа грунта и соответствующей глубины заложения, строителям целесообразно использовать следующие виды фундаментов:

по конструктивным особенностям — столбчатый, ленточный, свайный, плитный, континуальный;
по выбранному материалу — каменный, железо- или ячеистобетонный.

Способы определения глубины промерзания

Что показывает глубина промерзания грунта? Число обозначает максимальное расстояние от поверхности до нулевой температурной отметки внутри почвы в сезон минимальных температур. Данные определяются инструментальным методом в течение десятилетия, заносятся в специальные таблицы. Вся вода, которая есть в почве, расширяется при преобразовании в лед. Вспученный таким образом грунт будет давить на фундамент. Чтобы избежать этих рисков, нужно делать закладку ниже уровня промерзания.

Наиболее точно глубину сезонного промерзания (и проникания в грунт нулевой температуры) определяют с помощью мерзлотомера (см. ГОСТ 24847-81 — Методы определения глубины сезонного промерзания). Указанная методика распространяется на песчаные, глинистые и крупнообломочные грунты – кроме скальных грунтов и вечной мерзлоты.

Специалисты по строительству, действующие согласно нормативов РФ, перед закладкой фундамента всегда учитывают глубину промерзания грунта. Этот усредненный показатель можно посмотреть на карте в строительных нормах и правилах (СНиП 2.01.01-82) или высчитать по формулам из СНиП 2.02.01-83, пункт 2.27. Таким образом, если вы будете углубляться в вопрос и искать информацию, вам пригодится официальная документация: строительные нормативы “Строительная климатология и геофизика”, а также “Основания зданий и сооружений”.

Определяем глубину промерзания грунта по формуле

В случаях, когда глубина промерзания грунта в вашем географическом регионе не превышает 2,5 метров, можно определить норматив сезонного промерзания по формуле.

dfn=dО ·√ Mt,

где

dfn – сезонное промерзание грунта в метрах;
dО – средневзвешенная величина в пределах глубины промерзания для неоднородных грунтов или цифра из таблицы, в метрах;
Mt – коэффициент, выражающий суммарное значение абсолютных показателей среднемесячных зимних минусовых температур в определенном регионе (данные берут из СНИПа по климатологии и геофизике либо используют информацию гидрометеорологов).

Есть формула расчетного значения сезонной глубины промерзания грунта:

df = kh · dfn,

в которой kh является коэффициентом с учетом влияния теплового режима здания или сооружения. Значение kh в зданиях без отопления принимается за 1,1 (актуально для наружных и внутренних фундаментов только для районов с положительной среднегодовой температурой), а для внешних фундаментов отапливаемых зданий берется из таблицы. Если вас интересует расчет df для региона с отрицательной среднегодовой температурой, воспользуйтесь СП 25.13330: Основания и фундаменты на вечномерзлых грунтах.

Разница между нормативной и фактической глубиной промерзания

Представленные в таблицах данные по глубине промерзания грунта немного отличаются от реальных. Если провести эксперимент и замерить температуру грунта в холодное время года на произвольно выбранном участке, глубина промерзания может быть на 30% меньше, чем в нормативных таблицах. Особенно на этот показатель влияет фактор отопления здания в холодное время года. Глубина расположения нулевой температуры может находиться выше, если участок или дом имеют теплоизоляцию (тепло на участке сохраняет даже слой снега или льда, посаженные по периметру дома кустарники, специальные ленточные утеплители).

Сильное влияние на глубину промерзания оказывает уровень залегания грунтовых вод в данной местности. Чем выше расположен этот уровень, тем более значительное разрушающее воздействие может оказать замерзшая вода. Большое количество подземных вод делает грунт склонным к вспучиванию. Чтобы снизить нагрузку на фундамент, обеспечить снижение водяной подпитки и степень пучинистости почвы, применяют гидротехнические методы, в частности, обустраивают дренажные системы и глиняные экраны.

Загрузка…

Источник

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГЛУБИНЫ ОТТАИВАНИЯ И ПРОМЕРЗАНИЯ ГРУНТА

1. В настоящем приложении приняты следующие основные обозначения:

B – ширина здания в м;

L – длина здания в м;

H – расстояние от поверхности планировки до пола подвала (для заглубленных зданий) в м;

– время оттаивания грунта под зданием от начала эксплуатации в ч;

t_п – среднегодовая температура воздуха внутри здания в °C;

t₀ – температура грунта на глубине 10 м в °C;

q – теплота таяния мерзлого грунта в ккал/м³;

[143 (40)]

– удельная теплота плавления льда, принимаемая равной 80 000 ккал/т;

W_с – суммарная влажность грунта в долях единицы;

W_н – весовое содержание незамерзшей воды в долях единицы, определяемое по указаниям п. 2.6 для температуры, равной t₀;

– объемный вес грунта в т/м³;

– объемный вес скелета мерзлого грунта в т/м³;

и – коэффициенты теплопроводности соответственно талого и мерзлого грунта в ккал/м·ч·град, принимаемые по табл. 38 (10);

C_т и C_м – объемная теплоемкость соответственно талого и мерзлого грунта в ккал/м³·град, принимаемая по табл. 38 (10);

R₀ – сопротивление теплопередаче пола здания в м²·ч·град/ккал, определяемое по указаниям главы СНиП II-А.7-62* “Строительная теплотехника. Нормы проектирования”.

2. Расчетные значения теплофизических характеристик грунтов , , C_т и C_м приведены в табл. 38 (10).

К пп. 1 и 2. В табл. 38 (10) коэффициенты теплопроводности грунтов даны в зависимости от принятого их деления на виды по числу пластичности.

Таблица 38 (10) Расчетные значения теплофизических характеристик талых и мерзлых грунтов
	Объемный вес в т/м³	Суммарная влажность грунта W_с в долях единицы	Коэффициент теплопроводности грунта в ккал/м·ч·град	Объемная теплоемкость грунта в ккал/м³·град
пески	супеси	суглинки и глины
						C_т	C_м
1,2	0,05	0,4	0,52	–	–	–	–	285	260
1,2	0,1	0,62	0,79	0,38	0,45	–	–	320	270
1,4	0,05	0,57	0,69	–	–	–	–	330	300
1,4	0,1	0,87	1,08	0,52	0,69	0,44	0,68	370	315
1,4	0,15	1	1,25	0,71	0,88	0,56	0,84	410	330
1,4	0,2	–	–	0,84	1,05	0,65	0,94	450	345
1,4	0,25	–	–	0,92	1,16	0,72	1	490	360
1,6	0,05	0,75	0,91	–	–	–	–	380	340
1,6	0,1	1,05	1,35	–	–	–	–	430	360
1,6	0,15	1,25	1,6	0,93	1,1	0,72	0,98	470	370
1,6	0,2	1,36	1,73	1,05	1,29	0,88	1,12	520	395
1,6	0,25	1,41	1,82	1,16	1,44	0,96	1,24	565	410
1,6	0,3	–	1,93	1,2	1,55	1	1,3	610	430
1,6	0,35	–	–	1,3	1,65	1,05	1,35	650	445
1,6	0,4	–	–	–	1,72	1,1	1,41	700	465
1,6	0,6	–	–	–	–	–	1,5	–	500
1,8	0,1	1,3	1,6	–	–	–	–	480	400
1,8	0,15	1,55	1,9	1,19	1,31	1	1,23	530	420
1,8	0,2	1,65	2,1	1,34	1,52	1,12	1,38	580	440
1,8	0,25	1,75	2,23	1,43	1,7	1,24	1,53	640	460
1,8	0,3	–	2,32	1,48	1,82	1,28	1,61	690	480
1,8	0,35	–	–	1,51	1,93	1,33	1,66	740	500
1,8	0,4	–	–	–	2	1,4	1,72	795	520
1,8	0,6	–	–	–	–	–	1,8	–	560
2	0,15	1,76	2,2	1,4	1,5	–	–	590	470
2	0,2	2	2,42	1,56	1,75	1,24	1,5	650	490
2	0,25	2,26	2,72	1,73	1,93	1,35	1,65	705	510
2	0,3	–	–	1,8	2,1	1,44	1,75	770	530
2	0,35	–	–	–	–	1,53	1,86	820	555
Примечание. Значения C_м в табл. 38 (10) даны для температуры -10 °C. В интервале температур от -0,5 до -10 °C определяется в зависимости от количества незамерзшей воды при заданной температуре по формуле [144 (41)]

Значения объемной теплоемкости грунтов в основном определяются их влажностью и объемным весом и практически не зависят от состава грунта, так как удельная теплоемкость минерального скелета различных грунтов изменяется в весьма небольших пределах (от 0,17 до 0,2).

Количество незамерзшей воды в формулах [143 (40)] и [144 (41)] принимается в соответствии с указаниями п. 2.6.

Количество незамерзшей воды в засоленных мерзлых грунтах зависит от их состава и степени засоленности.

При отрицательной температуре в засоленном грунте существуют две категории незамерзающей воды: связанная влага и свободный поровый раствор, находящийся при данной температуре в равновесной концентрации со льдом. При малой засоленности грунта наличие воднорастворимых солей приводит к относительно небольшому понижению температуры замерзания поровых растворов и одновременному уменьшению количества рыхло связанной влаги за счет ослабления ориентирующего влияния минеральных частиц грунта на прилегающую к ним воду. Поэтому практически при засоленности грунта менее 0,5% количество незамерзающей в нем влаги не зависит от степени его засоленности и может определяться по формуле [2 (2)] при значениях коэффициента k_н, приведенных в табл. 39.

Таблица 39

Значения коэффициента k_н

N п/п	Наименование грунта	Число пластичности	Значения k_н при температуре грунта в °C
>= -0,5	-1	-2	-4	-10
1	Супеси	1 <= W_п <= 2	<*>	0	0	0	0
2	“	2 < W_п <= 7	0,5	0,45	0,42	0,4
3	Суглинки	7 < W_п <= 13	0,65	0,53	0,47	0,45
4	“	13 < W_п <= 17	0,7	0,6	0,53	0,5
5	Глина	W_п > 17	0,9	0,65	0,6	0,55
——————————– <*> Вся влага в грунте находится в незамерзшем состоянии. Данные относятся к средним концентрациям поровых растворов 0,01 – 0,03.

При засоленности грунта более 0,5% основное влияние на содержание незамерзшей воды имеет понижение температуры замерзания поровых растворов с ростом их концентрации. Содержание незамерзающей воды здесь в основном определяется количеством раствора, находящегося при данной температуре в равновесной концентрации со льдом. В зависимости от степени засоленности грунта количество незамерзшей в нем воды W_н при засоленности более 0,5% определяется по формуле

[145]

где – количество незамерзающей влаги в долях единицы, определяемое по формуле [2 (2)] при значениях k_н, указанных в табл. 39;

Z – засоленность грунта в долях единицы;

k_р – равновесная концентрация порового раствора в долях единицы, определяемая по табл. 40.

Таблица 40

Равновесная концентрация растворов природных солей

(в долях единицы)

Температура в °C	-0,5	-1	-2	-3	-4	-6	-8	-10
Равновесная концентрация k_р	0,005	0,012	0,026	0,045	0,062	0,100	0,135	0,168

При засоленности грунта более 1,5% содержание незамерзающей воды более точно выражается через максимальную гигроскопическую влажность грунта по формуле

[146]

где W_м.г – максимальная гигроскопическая влажность грунта в долях единицы, определяемая как отношение веса адсорбированной им влаги при относительной влажности воздуха >= 98% к весу абсолютно сухого грунта.

Для значений засоленности грунта менее 0,5% формулы [145] и [146] неприменимы.

Засоленность мерзлого грунта в основном отражается на фазовом составе поровой влаги и температуре его замерзания (см. табл. 17). Другие теплофизические свойства грунта при засолении изменяются мало. Для практических расчетов значения теплофизических характеристик засоленных грунтов можно принимать на основании соответствующих значений их для незасоленных грунтов по табл. 38 (10). При этом величины объемной теплоемкости для засоленных мерзлых грунтов рассчитываются по формуле [144 (41)] при значениях W_н, определенных для засоленных грунтов.

3. Нормативная глубина сезонного оттаивания грунта в м определяется по формуле [147 (42)] где t₁ = 1,4t_в + 2,4; ; t_в – средняя температура воздуха за период положительных температур в °C; – продолжительность периода с положительными температурами воздуха в ч; [148 (43)] [149 (44)] Значение t_в и принимается по табл. 1 главы СНиП II-А.6-62 “Строительная климатология и геофизика. Основные положения проектирования”, причем для климатических подрайонов 1Б и 1Г значения t_в и принимаются с коэффициентом 0,9. Значение k_ср для глинистых грунтов определяется по табл. 41 (11) в зависимости от величины и , а для песчаных грунтов k_ср = 1. Таблица 41 (11) Значение k_ср для глинистых грунтов
	Температура t_ср в °C	Значения k_ср при в ккал/м³·град
300	400	500
-2	5,2	4,5	4
-4	3,7	3,2	2,8
-6	3	2,6	2,3
-8	2,5	2,2	1,9
-10	1,8	1,6	1,4

К п. 3. К началу сезонного оттаивания вечномерзлые грунты (за исключением южных районов области их распространения) имеют низкую температуру. Поэтому при сезонном оттаивании верхнего слоя грунта часть тепла расходуется на летний обогрев вечномерзлых грунтов, что в ряде случаев уменьшает глубину оттаивания на 30% и более. Расход тепла на обогрев вечномерзлого грунта в формуле [142 (42)] учитывается величиной Q.

Для упрощения определения значений t₁ и , входящих в формулу [147 (42)], на рис. 32 и 33 приведены карты, составленные по данным табл. 1 главы СНиП II-А.6-62.

Рис. 32. Карта значений t₁

Рис. 33. Карта значений

Для площадок, где во время строительства и в течение эксплуатационного периода сохраняются растительный покров и природный режим грунтовых вод, влажность сезоннооттаивающих грунтов можно принимать равной естественной.

Для площадок, где предусматриваются вертикальная планировка, мероприятия по регулированию поверхностного стока или понижению уровня надмерзлотных вод и другие меры по инженерной подготовке территории и благоустройству, следует учитывать возможное уменьшение влажности грунтов после застройки. В этом случае рекомендуется рассчитывать при следующих значениях влажности:

для суглинков при W_с = W_р = 0,15 – 0,25;

для супесей при W_с = 0,5W_т = 0,10 – 0,15;

для песков при W_с = W_м = 0,02 – 0,07.

Здесь W_р – влажность на границе раскатывания в долях единицы;

W_т – влажность на границе текучести в долях единицы;

W_м – максимальная молекулярная влагоемкость грунта в долях единицы.

Коэффициентом k_ср, входящим в формулу [149 (44)], учитываются фазовые переходы в вечномерзлых грунтах, подстилающих слой сезонного оттаивания. Для песчаных и крупнообломочных грунтов принимается W_н = 0, т.е. фазовые переходы при отрицательных температурах в них практически не происходят и k_ср = 1.

В табл. 41 (11) приведены значения k_ср для температуры t_ср = -2 °C и ниже. При расчете для южных районов появляется необходимость в величинах k_ср при температурах t_ср выше -2 °C. В этих случаях можно принимать для t_ср = -1 °C значение k_ср при – равным 6,8; при – равным 5,9 и при – равным 5,3. При промежуточных значениях t_ср (от -1 до -2 °C) величина k_ср определяется по интерполяции.

При отсутствии характеристик грунтов, необходимых для вычисления глубины оттаивания по аналитическим формулам, ее приближенное значение можно определить с помощью карт (рис. 34, 35). На этих картах нанесены изолинии глубин сезонного оттаивания для песчаных грунтов с влажностью 0,05 (рис. 34) и глинистых с влажностью 0,15 (рис. 35). Для других значений влажности нормативная глубина оттаивания вычисляется по формуле

[150]

где k_w – поправочный коэффициент на влажность, приведенный на соответствующих графиках при картах;

H_т.к – значения глубин сезонного оттаивания в м, приведенные на соответствующих картах.

Рис. 34. Изолинии глубин сезонного оттаивания

песчаных грунтов

Рис. 35. Изолинии глубин сезонного оттаивания

глинистых грунтов

Если сезоннооттаивающий слой сложен песчаными грунтами, а ниже залегают глинистые грунты, то ориентировочное значение глубины сезонного оттаивания можно принимать по карте на рис. 36.

Рис. 36. Изолинии глубин сезонного оттаивания

песчаных грунтов, подстилаемых глинистыми

Пример 1. Требуется определить нормативную глубину сезонного оттаивания для площадки в районе Тикси при следующих данных. Площадка сложена суглинками, имеющими следующие характеристики: ; W_с = 0,35; W_р = 0,18. Значение t₀ = -11,5 °C. Имеющиеся данные позволяют воспользоваться формулой [147 (42)] для определения .

Вначале определяем среднюю температуру воздуха за период положительных температур. Согласно табл. 1 главы СНиП II-А.6-62 (графа 24) продолжительность этого периода , а значение t_в, согласно указанной таблице, равно t_в = 4,5 °C.

Далее вычисляем значения t₁ и :

t₁ = 1,4t_в + 2,4 = 1,4·4,5 + 2,4 = 8,7 °C;

По формуле [2 (2)] при t = 0,5 t_ср = -3,5 °C определяем W_н = 0,08.

Далее вычислим объемный вес скелета мерзлого грунта:

Для определения теплофизических характеристик по табл. 38 (10) предварительно вычисляем значение объемного веса грунта при расчетной влажности W_с = W_р = 0,18:

Теплофизические характеристики грунта при W_с = 0,18 и находим по табл. 38 (10): ; ; C_т = 500 ккал/м³·град; C_м = 390 ккал/м³·град.

По формуле [144 (41)] вычисляем .

По табл. 41 (11) при t_ср = -7 °C и находим k_ср = 2,28.

Вычисляем вспомогательные величины q₁ по формуле [148 (43)] и Q по формуле [149 (44)]:

Определяем нормативную глубину сезонного оттаивания по формуле [147 (42)]:

Пример 2. Требуется определить нормативную глубину сезонного оттаивания для площадки при тех же условиях, что и в примере 1, но при отсутствии данных и t₀.

Пользуясь картой (рис. 35), получим, что для глинистых грунтов района Тикси H_т.к = 1,15 м.

По графику рис. 35 при W_с = 0,18 определяем значение k_w = 0,97; следовательно, .

Пример 3. Требуется определить нормативную глубину сезонного оттаивания для площадки в районе Жиганска. Предусматривается осушение застраиваемой площадки. По данным изысканий до глубины 2 м площадка сложена песчаным грунтом, у которого и W_с = 0,2. Максимальная молекулярная влагоемкость песка W_м = 0,06. Ниже залегают супеси с и W_с = 0,3. Значение t₀ = –6,5 °C.

Для этого случая расчет произведем по формуле [147 (42)].

Вычисляем данные, необходимые для расчета:

t₁ = 14,3 °C (по карте рис. 32);

(по карте рис. 33);

Для песка W_н = 0 [по табл. 1 (1) k_н = 0].

Определим объемный вес скелета мерзлого песка:

Далее вычислим объемный вес песка при влажности W_м = 0,06: .

Теплотехнические характеристики грунтов по табл. 38 (10):

а) песчаного при W_с = W_м = 0,06 и ; ; C_т = 440 ккал/м³·град; ;

б) супеси при W_с = 0,3 и ; ; .

По табл. 41 (11) при t_ср = -5,3 °C и имеем k_ср = 2,52.

Вычисляем вспомогательные величины q₁ по формуле [148 (43)] и Q по формуле [149 (44)]:

Нормативную глубину сезонного оттаивания вычисляем по формуле [147 (42)]:

В данном случае глубина сезонного оттаивания оказалась близкой по величине к толщине слоя песчаного грунта. Если бы она оказалась больше толщины этого слоя, то расчет следовало повторить при осредненных характеристиках грунтов.

4. Нормативная глубина сезонного промерзания грунта в м определяется по формуле

[151 (45)]

где t₂ – средняя температура воздуха за период отрицательных температур в °C (в формуле [151 (45)] со знаком “плюс”);

– продолжительность периода с отрицательными температурами воздуха в ч;

[152 (46)]

К п. 4. В формуле [151 (45)] приток тепла из талых грунтов к слою сезонного промерзания принят равным нулю. При наличии ниже слоя сезонного оттаивания толщи вечномерзлых грунтов это упрощение оказывается возможным вследствие малого значения температурного градиента в талом слое.

В формулах [151 (45)] и [152 (46)] значения средней температуры воздуха за период отрицательных температур t₂ определяются по данным табл. 1 главы СНиП II-А.6-62. Продолжительность периода с отрицательными температурами определяется по данным графы 24 табл. 1 указанной главы СНиП.

Значения W_н определяются по формуле [2 (2)] при температуре, равной 0,5t₂.

Пример. Требуется определить нормативную глубину сезонного промерзания для площадки в районе Воркуты. По данным изысканий, площадка сложена суглинками, у которых ; W_с = 0,27 и W_р = 0,19. определяем по формуле [151 (45)]:

а) принимаем необходимые для расчета данные по табл. 1 главы СНиП II-А.6-62: t₂ = 13,9 °C и .

По формуле [2 (2)] при t = 0,5t₂ = -7 °C находим W_н = 0,08. Вычисляем и .

Теплофизические характеристики определяем по табл. 38 (10) при W_с = 0,19 и ; C_т = 520 ккал/м³·град; C_м = 400 ккал/м³·град; .

По формуле [144 (41)] вычисляем ;

б) глубина сезонного промерзания по формуле [151 (45)] равна

Температура t₂ в числителе, согласно указаниям к формуле [151 (45)] принимается со знаком “плюс”, в знаменателе – со знаком “минус”.

Таблица 42 (12)

Значения коэффициента k_I

	J	Значения коэффициента k_I при

	0,4	0,8	1,2	2		0,4	0,8	1,2	2
0,1	1	0,93	0,87	0,83	0,8	1	1	0,99	0,97	0,96
0,25	0,95	0,85	0,78	0,74	0,7	1	0,97	0,92	0,89	0,88
0,5	0,94	0,78	0,68	0,66	0,7	0,99	0,95	0,88	0,86	0,88
1	0,92	0,7	0,63	0,66	0,7	0,97	0,9	0,84	0,86	0,88
1,5	0,9	0,64	0,63	0,66	0,7	0,96	0,87	0,84	0,86	0,88
5. Глубина оттаивания грунта (считая от поверхности грунта под полом первого этажа здания) за время под серединой H_с и краем H_к здания в м определяется по формулам: [153 (47)] если [154 (48)] если [154а (48а)] Расчетные коэффициенты k_I, , k_с, , k_к определяются по параметрам [155 (49)] [156 (50)] [157 (51)] Коэффициент k_I при определяется по табл. 42 (12), а при принимается k_I = 1. Коэффициенты и k_с определяются по номограмме рис. 37 (3), а коэффициенты и k_к – по номограмме рис. 38 (4). Рис. 37 (3). Номограммы для определения коэффициентов и k_с Рис. 38 (4). Номограммы для определения коэффициентов и k_к Если при расчете H_к получается меньше нормативной глубины сезонного оттаивания или получается отрицательным, то значение H_к принимается равным (см. п. 3 настоящего Приложения). 6. Максимальная глубина оттаивания грунта (считая от поверхности грунта под полом первого этажа здания) под серединой H_с.п и краем H_к.п здания в м определяется по формулам: [158 (52)] [159 (53)] где k_II – коэффициент, определяемый по табл. 43 (13); и – коэффициенты, определяемые по номограммам рис. 39, а, б (5, а, б); и – значения те же, что и в п. 5 настоящего приложения. Таблица 43 (13) Значения коэффициента k_II
		Значения коэффициента k_II при
	0,4	0,8	1,2	2
1	0,45	0,56	0,63	0,66	0,7
2	0,62	0,74	0,84	0,86	0,88
3	0,72	0,84	0,91	0,93	0,96
4	1	1	1	1	1
Рис. 39 (5). Номограммы для определения коэффициентов ; и К пп. 5 и 6. Положение границы зоны оттаивания грунта под зданием или сооружением для выявления неравномерности осадки основания необходимо определять, как правило, для момента времени, соответствующего концу срока службы здания или сооружения.

Под большей частью здания или сооружения положение границы зоны оттаивания не зависит от сезонных колебаний температуры грунтов вне здания или сооружения. Лишь у самых краев здания или сооружения на положении границы зоны оттаивания оказывается влияние этих колебаний (рис. 40).

Рис. 40. Изменение положения границы зоны оттаивания

грунта у края здания

а – при значительном развитии зоны оттаивания;

б – при малых размерах зоны оттаивания;

1 – среднее положение; 2 – летом; 3 – зимой

Наиболее просто положение указанной границы зоны оттаивания для однородного основания определяется с помощью формул и номограмм, приведенных в настоящем приложении. Положение границы оттаивания может определяться как для стационарного (установившегося) теплового состояния, так и для нестационарного (неустановившегося) теплового состояния за время, равное сроку эксплуатации здания или сооружения. Выбор расчетной схемы (стационарная или нестационарная) зависит от соотношения параметров , и J и может производиться по графику (рис. 41), для чего по формулам [156 (50)], [157 (51)] предварительно определяются значения параметров и J.

Рис. 41. График выбора расчетной схемы

(стационарная, нестационарная)

Если точка пересечения перпендикуляров, проведенных к оси абсцисс и оси ординат для подсчитанных значений и J, лежит выше соответствующей линии равных значений или на этой линии, то расчет производится для стационарного состояния; если точка окажется ниже линии значения , подсчитанного по формуле [155 (49)], то расчет производится для нестандартного теплового состояния. Так, например, при , J = 1,5 и точка пересечения перпендикуляров лежит выше линии значения ; следовательно, расчет производится для стационарного теплового состояния.

В формулах [153 (47)], [154 (48)], [154а (48а)], [158 (52)] и [159 (53)] трехмерность процесса учитывается коэффициентами k_I (нестационарное состояние) и k_II (стационарное состояние). При стационарном состоянии, для которого определяются максимальные глубины оттаивания, трехмерность процесса влияет в большей степени на глубины оттаивания грунта под зданием, чем при нестационарном состоянии. Лишь при соотношении сторон здания этот коэффициент принимается равным 1 [табл. 43 (13)].

Расчетные коэффициенты и определяют по номограммам рис. 39, а (5, а) и 39, б (5, б) в зависимости от параметров и , вычисляемых по формулам [155 (49)] и [156 (50)]. Поскольку максимальные глубины оттаивания определяются для стационарного состояния при , отпадает необходимость в этом параметре, включающем время.

По номограмме рис. 39, б (5, б) ряд кривых равных значений параметра в нижней части изгибаются в сторону оси . Это означает, что при наличии теплоизоляции под зданием при ряде соотношений значений и глубина оттаивания под краем здания (среднее положение границы зоны оттаивания) имеет два значения, т.е. зона оттаивания распространяется за пределы здания.

Глубина оттаивания грунта у края здания, определенная по формулам [154 (48)], [154а (48а)] и [159 (53)], является средней за год. Поэтому если эта глубина получится меньше расчетной глубины сезонного оттаивания H_т или окажется отрицательной величиной (т.е. среднегодовая граница оттаивания у края здания проходит в слое теплоизоляции), то значения H_к и H_к.п следует принимать равными 1,5 расчетной глубины сезонного оттаивания грунта.

Оттаивание мерзлого грунта под зданием начинается под его средней частью и постепенно распространяется к краям. Поэтому граница зоны оттаивания достигает у края здания положения, близкого к предельному гораздо позднее, чем под серединой. В результате в ряде случаев зона оттаивания принимает как бы грушевидное очертание, и на сравнительно небольшом расстоянии от края здания (по направлению к его середине) глубина оттаивания может резко увеличиваться.

Такая же картина может наблюдаться и при предельном оттаивании грунта под зданием, если под ним имеется теплоизоляция. В указанных случаях глубины оттаивания следует определять по нескольким вертикалям (рис. 42). Для этого приводятся дополнительные формулы и номограммы.

Рис. 42. Расчетная схема оттаивания грунта под зданием

Глубина оттаивания грунтов на расстоянии 0,25B от центра здания за время вычисляется по формулам

если [160]

если [160а]

Значения , и J определяются по формулам [155 (49)], [156 (50)] и [157 (51)]; значения k₁ – те же, что и в формулах [153 (47)] и [154 (48)]. Расчетные коэффициенты и k₁ определяются по номограммам рис. 43.

Рис. 43. Номограммы для определения коэффициентов и k₁

Глубина оттаивания грунта на расстоянии 0,4B от центра здания за время вычисляется по формулам:

если [161]

если [161а]

Значения расчетных коэффициентов и k₂ определяются по номограммам рис. 44.

Рис. 44. Номограммы для определения коэффициентов и k₂

Максимальные глубины оттаивания грунта на расстоянии 0,25B от центра здания вычисляются по формуле

[162]

а на расстоянии 0,4B от центра – по формуле

[163]

Значения коэффициента k_II те же, что и в формулах [158 (52)] и [159 (53)]. Расчетные коэффициенты и определяются по номограммам рис. 45.

Рис. 45. Номограммы для определения коэффициентов и

Номограммы могут быть также использованы и для определения глубин оттаивания, когда в основании залегают горизонтальные пласты грунта с разными теплофизическими характеристиками и различной влажностью. Расчет послойного оттаивания такого основания относительно трудоемок. Однако учитывая, что для определения конечных осадок здания или сооружения необходимо знать положение границы зоны оттаивания за время, равное сроку службы здания или сооружения, этот расчет существенно упрощается. С увеличением времени перемещение границы оттаивания все в меньшей степени зависит от теплоты таяния льда, содержащегося в мерзлом грунте, т.е. от величины q. При стационарном состоянии на положение границы зоны оттаивания теплота таяния не оказывает никакого влияния, так как сам процесс оттаивания прекращается. Все это позволяет с достаточной для практических целей точностью принимать в пределах зоны оттаивания средневзвешенное значение q_ср по формуле

[164]

где q_i – теплота таяния мерзлого грунта в пределах его i-го слоя;

h_i – толщина i-го слоя;

n – число слоев.

Средние коэффициенты теплопроводности грунтов для неоднородного основания вычисляются по формуле

[165]

где – коэффициент теплопроводности i-го слоя грунта;

h_i – толщина i-го слоя грунта;

n – число слоев.

При вычислении среднего значения коэффициента теплопроводности талого грунта суммирование в формуле [165] проводится в пределах зоны оттаивания грунта. При вычислении среднего значения коэффициента теплопроводности мерзлого грунта суммирование производится до глубины 10 м, но не менее глубины оттаивания.

Для вычисления необходимо знать глубину оттаивания грунта. Поэтому расчет производится в два этапа. На первом этапе для вычисления следует задаться ориентировочной величиной глубины оттаивания (эта величина может отличаться от истинной глубины оттаивания более чем в 2 раза). Затем определяется глубина оттаивания. По полученной глубине оттаивания уточняется значение , после чего находится окончательное значение глубины оттаивания.

Пример 1. Требуется определить положение границы зоны оттаивания к концу срока эксплуатации здания . Размеры здания в плане: ширина B = 24 м; длина L = 48 м; температура воздуха внутри помещения t_п = 16 °C; термическое сопротивление пола R₀ = 1,2 м²·ч·град/ккал.

Грунты основания – супесь; характеристика грунта: суммарная влажность W_с = 0,25; число пластичности W_п = 3; влажность на границе раскатывания W_р = 0,1; объемный вес объемный вес скелета .

Температура грунта на глубине 10 м t₀ = -3,2 °C; расчетная глубина сезонного оттаивания грунта около здания H_т = 2,5 м.

Вначале найдем количество незамерзшей воды в мерзлом грунте по формуле [2 (2)]. Коэффициент k_н, входящий в эту формулу, принимаем по табл. 1 (1); для W_п = 3 и t₀ = -3,2 °C k_н = 0,32. Тогда количество незамерзшей воды в мерзлом грунте по формуле [2 (2)] равно

W_н = 0,32·0,1 = 0,03.

Далее по формуле [143 (40)] вычисляем теплоту таяния мерзлого грунта:

q = 80 000(0,25 – 0,03)1,45 = 25 600 ккал/м³.

Коэффициенты теплопроводности супеси в талом и мерзлом состоянии при W_с = 0,25 и по табл. 38 (10) равны

и .

По формулам [155 (49)], [156 (50)] и [157 (51)] вычисляем безразмерные параметры:

Глубину оттаивания грунта под серединой здания H_с определяем по формуле [153 (47)]. Значение коэффициента k_I, входящего в эту формулу, находим по табл. 42 (12): для и J = 0,75 имеем k_I = 0,91. Далее по номограмме рис. 37 (3) находим значение коэффициентов и k_с: для ; J = 0,75 и имеем и k₀ = 0,1. По формуле [153 (47)] получаем

H_с = 0,91(0,77 – 0,1)24 = 14,6 м.

Глубину оттаивания грунта под краем здания определяем по формуле [154а (48а)]. Значения коэффициентов и k_к находим по номограмме рис. 38 (4): и k_к = 0,09. Подставляя значения полученных коэффициентов в формулу [154а (48а)], имеем

По формулам [160а] и [161а] находим глубины оттаивания грунта под зданием на расстояниях 0,25B и 0,4B от его центра: H₁ = 13,7 м; H₂ = 11,1 м.

Граница зоны оттаивания грунта под зданием для рассматриваемого случая показана на рис. 46, а.

Рис. 46. Расчет зоны оттаивания грунта под зданиями

а – к примеру 1; б – к примеру 2;

в – к примеру 3; г – к примеру 7

Пример 2. Требуется определить границу оттаивания под зданием при следующих исходных данных. Размеры здания в плане: ширина B = 18 м, длина L = 54 м. Термическое сопротивление пола R₀ = 2,2 м²·ч·град/ккал; температура воздуха внутри помещения t_п = 12 °C. Срок эксплуатации здания .

Грунт основания – песок мелкий; суммарная влажность грунта W_с = 0,2; объемный вес ; объемный вес скелета мерзлого грунта .

Температура грунта на глубине 10 м t₀ = –5 °C. Расчетная глубина сезонного оттаивания грунта около здания H_т = 2 м.

Количество незамерзшей воды в мерзлом песке W_н = 0 [см. табл. 1 (1)]. Коэффициенты теплопроводности песка в талом и мерзлом состояниях по данным табл. 38 (10) для и W_с = 0,2 равны: , .

Теплоту таяния мерзлого грунта определяем по формуле [143 (40)]:

q = 80 000 (0,2 – 0)1,51 = 24 200 ккал/м³.

По формулам [155 (49)], [156 (50)] и [157 (51)] вычисляем безразмерные параметры:

На графике рис. 41 точка пересечения перпендикуляров, восстановленных к оси (при ) и оси J (при J = 1,76), лежит выше линии равных значений . Следовательно, в данном случае границу зоны оттаивания грунта под зданием можно определять для стационарного состояния по формулам [158 (52)] и [159 (53)] в середине и у края здания и по формулам [162] и [163] в промежуточных точках. Коэффициент k_II, входящий в эти формулы, принимаем по табл. 43 (13); для отношения и имеем k_II = 0,88.

Коэффициент находим по значениям и по номограммам рис. 40, а (5, а); он равен . По формуле [158 (52)] получаем H_с.п = 0,88·0,56·18 = 8,9 м.

По формулам [152] и [153] с помощью номограммы рис. 45 аналогично находим глубины оттаивания грунта на расстояниях 0,25B и 0,4B от центра здания H_1п = 7,5 м, H_2п = 3,8 м.

Далее определим глубину оттаивания грунта у края здания. Кривая равных значений на номограмме рис. 39, б (5, б) не пересекает ординату значений . Это означает, что граница оттаивания в ее среднегодовом положении не выходит за пределы теплоизоляции. В соответствии с указанием приложения в данном случае принимаем глубину оттаивания грунта у края здания: , т.е. H_к.п = 1,5·2 = 3 м.

Граница оттаивания грунта под зданием представлена на рис. 46, б.

Пример 3. Требуется определить границу зоны оттаивания грунтов под зданием к концу срока эксплуатации . Размеры здания в плане: ширина B = 18 м; длина L = 54 м. Термическое сопротивление пола R₀ = 2 м²·ч·град/ккал. Температура воздуха внутри помещения t_п = 16 °C.

Характеристика грунтов основания приведена в табл. 44. Температура грунта на глубине 10 м t₀ = –4 °C. Расчетная глубина сезонного оттаивания грунта около здания H_т = 2,5 м.

Таблица 44

Характеристики грунтов основания

N п/п	Наименование грунта	Толщина слоя в м	в т/м³	в т/м³	W_с	W_п	W_р	W_н по формуле [2 (2)]	q по формуле [143 (40)] в ккал/м³	в ккал/м	в ч/град
1	Супесь	2	1,62	1,34	0,2	2	0,07	0	21 600	1,05	1,29
2	Песок	5,5	1,85	1,51	0,12	–	–	0	12 900	1,45	1,75
3	Суглинок	9,5	1,8	1,28	0,4	12	0,12	0,05	35 300	1,1	1,41

Предварительно по формулам [165] и [164] находим средние значения коэффициентов теплопроводности грунтов и теплоты таяния мерзлых грунтов:

Вычисляем безразмерные параметры по формулам [155 (49)], [156 (50)] и [157 (51)]:

По формуле [153 (47)] определяем глубину оттаивания грунта под серединой здания. Коэффициент k_I по табл. 42 (12) при равен 1. Значения коэффициентов и k_с по номограмме рис. 37 (3) при J = 1,15; и : , k_с = 0,16. Подставляя значения коэффициентов в формулу [153 (47)], имеем

H_с = 1(0,85 – 0,16)18 = 12,4 м.

Уточненные значения коэффициентов теплопроводности грунтов и теплоты таяния мерзлого грунта при толщине оттаявшего слоя 12,4 м, подсчитанные по формулам [165] и [164]: ; ; q_ср = 23 200 ккал/м³, а соответствующие им значения параметров будут равны ; ; J = 1,38. По этим параметрам, пользуясь номограммой рис. 37 (3) и формулой [153 (47)], находим H_с = 13,3 м.

Аналогично находим глубины оттаивания грунта под краем здания и на расстояниях 0,25B и 0,4B от его центра: H_к = 6,6 м; H₁ = 11,6 м; H₂ = 9 м.

Граница зоны оттаивания грунта под зданием изображена на рис. 46, в.

Пример 4. Требуется определить максимальную глубину оттаивания грунта под зданием при следующих исходных данных. Размеры здания в плане B = 10 м и L = 16 м; термическое сопротивление пола R₀ = 3 м²·ч·град/ккал; температура воздуха внутри помещения t_п = 18 °C; температура вечномерзлого грунта на глубине 10 м t₀ = –8 °C; коэффициенты теплопроводности грунта в талом и мерзлом состояниях и .

Максимальная глубина оттаивания грунта под серединой здания H_с.п вычисляется по формуле [158 (52)]. Коэффициент находится по номограмме рис. 39, а (5, а) для значения и , определяемых по формулам [155 (49)] и [156 (50)]:

Для этих значений и имеем . Значение коэффициента k_II определяем по табл. 43 (13) для и : k_II = 0,69.

Подставляя значения k_II и в формулу [158 (52)], получаем

H_с.п = 0,69·0,34·10 = 2,3 м.

Максимальная глубина оттаивания грунта у края здания вычисляется по формуле [159 (53)]. Значение коэффициента ищем с помощью номограмм рис. 39, б (5, б) для и . На номограмме вертикальная линия для не пересекает кривую равных значений . Это означает, что среднегодовая нулевая изотерма (поверхность зоны оттаивания грунта под сооружением) у края здания проходит внутри теплоизоляции пола. У края здания будет только сезонное оттаивание грунта. Глубина сезонного оттаивания грунта у края здания в этом случае определяется так же, как для зданий с холодными подпольями (п. 4.2) с коэффициентом 1,5 (см. п. 5 приложения).

При полученной глубине оттаивания грунта под серединой здания (равной 2,3 м) фундаменты могут быть заложены в вечномерзлом грунте без применения дополнительных мероприятий по сохранению грунтов основания в мерзлом состоянии.

Пример 5. Требуется определить максимальные глубины оттаивания грунта под серединой и краем здания при следующих исходных данных. Размеры здания в плане B = 8 м и L = 24 м; термическое сопротивление пола R₀ = 1 м²·ч·град/ккал; температура воздуха внутри помещения t_п = 18 °C.

Температура вечномерзлого грунта на глубине 10 м t₀ = -4,6 °C; коэффициенты теплопроводности грунта в талом и мерзлом состояниях и .

Значение параметров и находим по формулам [155 (49)] и [156 (50)]:

При этих значениях и по номограмме рис. 39, а (5, а) находим . Значение коэффициента k_II при и определяем по табл. 43 (13): k_II = 0,8. Максимальную глубину оттаивания грунта под серединой здания вычисляем по формуле [158 (52)]:

H_с.п = 0,8·0,98·8 = 6,3 м.

При и по номограмме рис. 39, б (5, б) находим .

Максимальную глубину оттаивания грунта под краем здания вычисляем по формуле [159 (53)]:

H_к.п = 0,8·0,7·8 = 4 м.

При полученной глубине оттаивания закладывать фундаменты ниже зоны оттаивания неэкономично.

Определим термическое сопротивление пола, при котором глубина оттаивания грунта у края здания не превысит H_к.п = 2 м. С этой целью из формулы [159 (53)] найдем значение , при котором H_к.п = 2 м:

откуда .

Для и по номограмме рис. 39, б (5, б) находим значение . По формуле [155 (49)] вычисляем значение

откуда R₀ = 1,82 м²·ч·град/ккал.

Максимальную глубину оттаивания грунта H_с.п под серединой здания при R₀ = 1,82 м²·ч·град/ккал определяем по формуле [158 (52)].

Значение при и по номограмме рис. 39, б (5, б) равно . Тогда

H_с.п = 0,8·0,8·8 = 5,1 м.

Если внутри контура здания не предусматриваются фундаменты под оборудование, колонны или внутренние стены, то здание может быть построено, например, на свайных фундаментах, передающих нагрузку от наружных стен на вечномерзлое основание. При этом не требуется применения специальных охлаждающих устройств.

Пример 6. Исходные данные те же, что и в примере 5, но необходимо устраивать фундаменты под оборудование в средней части здания. При глубине оттаивания грунта под серединой здания, равной 5,1 м, закладывать фундаменты ниже зоны оттаивания нерационально.

Определяем необходимую величину термического сопротивления пола, при которой максимальная глубина оттаивания грунта под серединой здания составит H_с.п = 3 м.

Из формулы [158 (52)] определяем :

откуда

По значениям и по номограмме рис. 39, а (5, а) находим . Тогда по формуле [155 (49)] имеем

откуда R₀ = 3,1 м²·ч·град/ккал.

Максимальная глубина оттаивания грунта у края здания при R₀ = 3,1 м²·ч·град/ккал определяется так же, как в примере 5.

7. Для заглубленного здания глубина оттаивания грунта (считая от поверхности грунта под полом подвала здания) за время под серединой H_с и краем H_к здания в м определяется по формулам: [166 (54)] H_к = k_III H_с, [167 (55)] где k_I – значение то же, что и в п. 5 настоящего приложения; k_III – коэффициент, определяемый по табл. 45 (14). Рис. 47 (6). Номограммы для определения коэффициентов (для промежуточных значений коэффициенты определяются интерполяцией) Таблица 45 (14) Значение k_III
		0 – 0,5	0,6 – 1	1,1 – 2
k_III	0,9	0,85	0,8
– коэффициент, определяемый по номограмме рис. 47 (6) в зависимости от отношения величины заглубления подвала к ширине здания , значений – см. формулу [156 (50)] – и J, определяемой по формуле [168 (56)] Коэффициент определяется после предварительного вычисления J₀ по номограммам рис. 47 (6), задавшись значениями по формуле [156 (50)] и . 8. Для заглубленного здания максимальная глубина оттаивания грунта (считая от поверхности грунта под полом подвала здания) под серединой H_с.п и краем H_к.п здания в м определяется по формулам: [169 (57)] H_к.п = k_III H_с.п, [170 (58)] где k_II и k_III – те же значения, что и в пп. 6 и 7 настоящего приложения; – коэффициент, определяемый по номограмме рис. 39, в (5, в).

К пп. 7 и 8. Общие закономерности образования зоны оттаивания в основании заглубленных зданий и сооружений аналогичны закономерностям, рассмотренным в п. 5.23. Некоторой особенностью заглубленных зданий является то обстоятельство, что зона оттаивания в основании этих зданий формируется в течение большего времени, чем для зданий незаглубленных. Как правило, граница зоны оттаивания для заглубленных зданий достигает стационарного (или близкого к нему) состояния за обычный срок службы здания лишь в случаях, если расстояния от пола подвала до поверхности планировки H в 4 раза и более меньше ширины здания и если параметр равен или больше единицы. В большинстве же случаев положение границы зоны оттаивания грунта под заглубленными зданиями и сооружениями следует определять для нестационарного состояния. При этом для заглубленного здания (рис. 48) и сооружения на положение границы зоны оттаивания под краем заглубленной части здания или сооружения сезонные колебания температуры грунта практически не оказывают влияния.

Рис. 48. Схема расчета заглубленного здания

Наиболее просто границу зоны оттаивания под зданием с подвалом можно определить по формулам и номограммам, приведенным в пп. 7 и 8 приложения.

Пример 7. Требуется определить границу зоны оттаивания грунта под зданием с подвалом за при следующих исходных данных. Размеры здания и подвала под ним в плане: ширина B = 12 м, длина L = 12 м; расстояние от поверхности планировки до поверхности пола в подвале H = 3 м; термическое сопротивление пола в подвале R₀ = 3 м²·ч·град/ккал; температура воздуха в подвале t_п = 10 °C.

Грунт основания – суглинок; его суммарная влажность W_с = 0,26; число пластичности W_п = 8; влажность на пределе раскатывания W_р = 0,15; объемный вес ; объемный вес скелета мерзлого грунта . Температура грунта на глубине 10 м t₀ = -6,5 °C.

Найдем количество незамерзшей воды в мерзлом суглинке по формуле [2 (2)]. Коэффициент k_н по табл. 1 (1) при W_р = 8 и t₀ = -6,5 °C равен k_н = 0,42. По формуле [2 (2)] получаем

W_н = 0,42·0,15 = 0,063.

Теплоту таяния мерзлого грунта вычисляем по формуле [143 (40)]:

q = 80 000(0,26 – 0,063)1,59 = 23 800 ккал/м³.

Коэффициенты теплопроводности суглинка в мерзлом и талом состояниях принимаем по табл. 38 (10) при ; W_с = 0,26; ; .

По формулам [155 (49)] и [156 (50)] вычисляем параметры:

Глубины оттаивания под серединой и краем подвала определяем по формулам [166 (54)] и [167 (55)]. Предварительно находим значение параметра J₀, входящего в формулу [168 (56)]. По номограмме рис. 47 (6) для , и получаем J₀ = 0,055.

Тогда по формуле [168 (56)]

Далее по номограмме рис. 47 (6) для , J = 0,88 и находим окончательно значение . Коэффициент k_I принимаем по табл. 42 (12): для , J = 0,88 и имеем k_I = 0,63. По формуле [166 (54)] вычисляем глубину оттаивания грунта под серединой подвала:

H_с = 0,63(0,74 – 0,285)12 = 3,4 м.

Глубину оттаивания грунта у края подвала вычисляем по формуле [167 (55)].

Предварительно по табл. 45 (14) находим значение коэффициента k_III, входящего в эту формулу: для k_III = 0,85. Тогда по формуле [167 (55)] имеем

H_к = 0,85·3,4 = 2,9 м.

Граница зоны оттаивания грунта под зданием с подвалом представлена на рис. 46, г.

Скачать документ целиком в формате PDF

Источник

Видео как избежать мостика холода

Для чего необходимо знать глубину промерзания?

Прежде чем построить фундамент, важно знать следующее:

Видео фундаментных работ, как отвести воду с участка

Теплотехнический расчет ограждающих конструкций производственного здания

1. Определение расчетной температуры наружного воздуха tн и расчет сопротивления теплопередаче, тепловой инерции и толщины теплоизоляционного слоя

.1 Наружная стена из штучных материалов

1.2 Совмещенное покрытие производственного здания

2. Проверка на возможность конденсации влаги в толще наружной стены и чердачного покрытия с холодным чердаком производственного здания

3. Определение температуры на границах слоёв многослойной конструкции наружной стены, теплового потока и глубины промерзания

4. Расчёт теплоустойчивости наружного ограждения

5. Расчёт сопротивления паропроницанию наружной стены жилого здания из мелкоштучных газосиликатных блоков

Литература

Как защитить конструкцию и что влияет на глубину промерзания бетона?

Причины промерзания стены

Толщина промерзания бетона

Что влияет на показатели?

Бетонные работы зимой – особенности выполнения

Расчеты слоя промерзания

Способы защиты

Почему промерзает бетон?

Размер слоя промерзания

Как производить расчеты?

От чего зависит толщина стен?

Принцип действия и виды морозостойких составов

Как это работает

Распространенные составы и способы работы

Зависимость от марки бетона

Факторы промерзания стен

Методы зимнего бетонирования

Повышение температуры в процессе замеса

Подогрев и утепление раствора

Использование противоморозных добавок

Какие могут быть последствия

Замерз бетон при заливке

Замерз бетон после заливки

Бетон замерз с противоморозными добавками

Особенности методики

Меры по предотвращению

Рекомендации при зимнем бетонировании

Способы исправления

В зависимости от причин и месторасположений

Сколько нужно времени бетону, чтобы не замерзнуть

Использование термосного эффекта

Когда можно заливать фундамент весной

Можно ли заливать фундамент в дождь

Бетонирование разогретым раствором (использование собственного тепла)

Зачем нужны данные по глубине промерзания

Способы определения глубины промерзания

Определяем глубину промерзания грунта по формуле

Разница между нормативной и фактической глубиной промерзания

Вам также может понравиться

Как составить отчет по научно исследовательской работе

Что если член кривой как исправить

Как найти относительную полноту

Добавить комментарий Отменить ответ

1.
Определение расчетной температуры наружного воздуха t_н и расчет сопротивления
теплопередаче, тепловой инерции и толщины теплоизоляционного слоя

.1
Наружная стена из штучных материалов

1.2
Совмещенное покрытие производственного здания

2.
Проверка на возможность конденсации влаги в толще наружной стены и чердачного
покрытия с холодным чердаком производственного здания

3.
Определение температуры на границах слоёв многослойной конструкции наружной
стены, теплового потока и глубины промерзания

4. Расчёт
теплоустойчивости наружного ограждения

5. Расчёт
сопротивления паропроницанию наружной стены жилого здания из мелкоштучных
газосиликатных блоков