10. Расчет производства работ в зимних условиях

Зимними условиями считается период, когда температура воздуха не превышает +5^оС и хотя бы раз в сутки пересекает 0^оС.

В зимних условиях до момента замерзания бетонной смеси необходимо обеспечить приобретения им критической прочности, что предотвращает нарушения в структуре бетона после замораживания.

Для бетона класса С15/20 критическая прочность составляет 40% от проектной прочности при сжатии. [2].

Температура бетонной смеси при выходе из бетоносмесителя должна быть не выше 35^оС для бетона на ПЦ400.

Температура наружного воздуха -15^оС.

1) Определяем снижение температуры бетонной смеси при выгрузке из расходного бункера в автобетоносмеситель:

∆t_тр.п. = ∆t ^'_тр.п.*τ₁*∆T = 0.032*6*50 = 9,6^оС

Где ∆t ^'_тр.п. – снижение температуры бетонной смеси в кузове бетоновоза за 1 минуту при перепаде температур между температурой наружного воздуха и бетонной смесью в 1^оС;=0,032

τ₁ – продолжительность погрузки (6 мин);

∆T – перепад температур между бетонной смесью и наружным воздухом,

2) Определяем температуру бетонной смеси в кузове автобетоносмесителя:

t_б.куз. = 35 – 9,6 = 25,4^оС;

3) Определяем снижение температуры бетонной смеси при транспорти- ровании с завода на объект:

∆t_тр.тр. = ∆t ^'_тр.тр.*τ₂*∆T = 0.00022*28,8*(35-9,6+15) =0.26^оС;

τ₂ – время транспортирования бетонной смеси с завода до объекта в зависимости от объема;

4) Температура бетонной смеси в кузове бетоновоза на строительной площадке:

t_б.куз. = 25,4 – 0.26 = 25,14^оС;

5) Определяем снижение температуры бетонной смеси при выгрузке в бадью:

∆t_тр.р. = ∆t ^'_тр.р.*τ₃*∆T = 0.032*1.5*(40, 4 - 0.26) = 1,93^оС;

6) Температура бетонной смеси перед укладкой ее в опалубку:

t_б. = 25,14 – 1,93 = 23,21^оС;

7) Определяем снижение температуры бетонной смеси при укладке и уплотнении:

∆t_тр.у. = ∆t ^'_тр.у.*τ₄*∆T = 0.0035*31*38,21= 4,15^оС;

8) Температура бетонной смеси после укладки:

t_б.н. = 23,21-4,15 = 19,06^оС;

9) Время нахождения бетона при плюсовой температуре:

τ = (С_б*ρ_б*(t_б.н. – t_б.к.) + Ц*Э)/3.6*К*М_п*(t_б.ср. – t_н.в.) = (1.05*2400*(19,06 – 5) + +355*146)/3.6*7,14*1,89*(9,83 + 15) = 426,8час = 17,8 сут.

С_б – удельная теплоемкость бетона, С_б = 1.05 кДж/кг*^оС;

ρ_б – плотность бетона, кг/м³;

t_б.н. – температура уложенной бетонной смеси, ^оС;

t_б.к. – температура бетона к концу остывания конструкции, ^оС;

Ц – расход цемента на 1м³ бетона, кг;

Э – тепловыделение 1 кг цемента при твердении бетона за время остывания (экзотермия), Э = 146 кДж/кг для ПЦ400 и t_б.ср. = 9,83^оС;

t_н.в. – температура наружного воздуха, ^оС;

t_б.ср. – средняя температура бетона за время его остывания, ^оС;

М_п – модуль поверхности конструкции;

К- коэффициент теплопередачи опалубки с утеплителем, К = 7,14 Вт/м²× ^оС

К = 1/(1/α + ∑δ_i/λ_i), где

α – коэффициент теплопередачи у наружной поверхности изделия с учетом скорости ветра: α = 21,5, v_в = 3 м/с.

δ_i – толщина каждого слоя ограждения, м;

λ_i - коэффициент теплопроводности материала ограждения;

М_п = ∑F/V = 607,7/247,1 = 2,46 ;

∑F-суммарная поверхность конструкции,м2

V-объем бетона,м3

t_б.ср. = (t_б.н. - t_б.к.)/(1.03 + 0.181* М_п + 0.006*( t_б.н. - t_б.к.)) = (19,34 – 5)/(1.03 + +0.181*2,46 + 0.006*(19,34 – 5)) = 9,83 ^оС.

Для набора прочности 40% от конечной требуется 3 суток. В данном случае набор прочности осуществляется за 17,8 суток. Следовательно условие выполняется.