Способ термосного выдерживания.

Способ термосного выдерживания бетона состоит в том, что уложенный бетон при строго определённых условиях (температуре наружного воздуха, скорости ветра, коэффициента теплопередачи ограждений, массивности конструкции, тепло выделении цемента и начальной температуре бетона) может приобрести заданную прочность за время остывания от своей начальной температуры() и до некоторой конечной().

Количество тепла в бетоне, полученное при нагреве составляющих и выделенное цементом в период твердения, должно быть не меньше количества расходуемого тепла (теплопотерь) при остывании конструкции до конечной температуры, т.е. до получения заданной прочности бетона.

1. Определяем модуль поверхности:

2 .Зная марку и вид цемента, используемого для приготовления бетонной смеси, устанавливают температуру бетонной смеси на выходе из бетоносмесителя.  (см. табл. П 5.1 или [9], табл. 5).

3. Находим начальную температуру  уложенной в опалубку бетонной смеси по формуле:

 , ºС

где, - температура бетонной смеси на выходе из бетоносмесителя,град;

- температура наружного воздуха, град;

Σ∆ t _тр -суммарное снижение температуры бетонной смеси при всех операциях и перепаде температур , град/град.

, град/ град

где, ∆ t _тр - снижение температуры бетонной смеси при её транспортировании, град/град

град/град

∆t'_тр -относительное снижение температуры бетонной смеси при транспортировании в течение 1 мин и переходе температуры в   град/(град·мин) (см. табл.П 5.2 или [9], табл. 4)

∆t'_тр =0.0022 град/ (град·мин)

_тр -время транспортирования, мин

_тр =  , мин

где, L -дальность транспортирования, км

v – скорость транспортирования бетонной смеси, км/час (см. табл. П 5.3)

_тр =  мин

град/град

-снижение температуры бетонной смеси при её подаче в случаях перепада температуры бетонной смеси наружного воздуха в ,град/град

, град/град                                                     

где, H – высота подачи бетонной смеси краном в бадью, м

  м

h - превышение верха ростверка над уровнем стоянки крана,м

h _з -величина запаса, 0,5 м

h _б -высота бадьи в рабочем состоянии, м

h _сл -величина слабины от 0,5 до 1 м

h _ск -превышение точки зацепки горизонтально лежащей бадьи над уровнем стоянки крана

При расположении крана на бровке   м

где:  - высота ростверка, м;

  - глубина выемки, м.

H =3.3-2=1.3 м

H =1.3+0.5+1.5+1-1=3.3 м

, град/град                                                     

∆ t _у -снижение температуры бетонной смеси при укладке в случаях перепада температуры бетонной смеси наружного воздуха в ,град/град

, град/град

где, ∆t_у ^' - относительное снижение температуры бетонной смеси при укладке в течении одной минуты и перепаде температур в  , град/(град·мин); ∆t_у ^' =0,007 (см. табл.П 5.4 или [9], с. 12)

_y - время укладки бетонной смеси в конструкцию, мин

_y =  , мин

где, - норма времени на укладку бетонной смеси, чел-час (см Е4-1-49)

- объём бетонной смеси перевозимой за один рейс м³

N _р - количество рабочих в звене, чел;

n _зв - принятое количество звеньев, шт. (рекомендуется принимать два звена);

 Кз – коэффициент, учитывающий зимние условия (см. раздел 8).

_y =  , мин

, град/град

                      ,град/град                                     

где, - время погрузки, мин ( =3…5мин)

- время разгрузки, мин.

 

                                  ,град/град                                    

 град/град 

                             

 , ºС

4. Находим среднюю температуру остывания бетонной смеси по формуле:

, ºС      

     

5. Зная критическую прочность (70%) и среднюю температуру остывания бетонной смеси по графикам нарастания относительной прочности (рис.7.3 или [9], рис. 2) определяем требуемое время остывания БС _тр, час.

Отсюда _тр = 10 суток= 240 часов

6. По табл.П 5.5 или [9], табл. 20 устанавливаем на основании t _бср и _тр тепловыделение 1 кг цемента Э, кДж / кг.

Э= 227 кДж / кг

 

7. Пользуясь формулой Б. С. Скрамтаева для расчета времени остывания БС находим требуемый коэффициент теплопередачи опалубки k _тр:

              , Вт/ (м²·град)         

где: С_б - удельная теплоемкость бетона, кДж/ (кг·град);

  _б - объемная масса бетона, кг/ м³;

   Ц - расход цемента на 1м³ бетона, кг/ м³;

С_б≈ 1,05 кДж/ (кг∙град); _б≈ 2400 кг/ м³.

 Вт/ (м²·град)

8.   Задавшись видом утеплителя по табл.П 5.6 или [9], табл. 22 определяем требуемую толщину утеплителя d _ут (предположив, что имеем одинаковый тип ограждения бетона)     

, м

где: a - коэффициент теплопередачи у наружной поверхности ограждения, Вт/(м^{2 о} С) (см. табл.П 5.7 или [9], с. 57);

a =30.532 Вт/(м^{2 о} С)

d _i – толщина i – го слоя ограждения, (опалубки, гидроизоляции и т. д.);

l _i – коэффициент теплопроводности i – го слоя ограждения, Вт/(м^{2 о} С) (см. табл.П 5.6 или [9], табл. 22);

l _i =0,17 Вт/(м^{2 о} С) (Хвойные породы (поперек волокон))

l _ут – то же, принятого утеплителя.

l _ут =0,147 Вт/(м^{2 о} С) (Пенопласт плиточный)

м

Полученное d _ут округляется в большую сторону до 1 см.

d _ут =9 см

Т.к. имеются участки ограждения с разным составом слоёв находится приведенный коэффициент теплопередачи

 -для участков с утеплителем

-для участков без утеплителя

F ₁ и F ₂ – площади соответственно

F ₁ = 1386 м²

F ₂ = 168 м²

Должно выполняться неравентсво: