11. Расчет технологических параметров для методов зимнего бетонирования с учетом набора прочности бетона при отрицательной температуре.

Материал фундамента: класс бетона В20; марка цемента ШПЦ 400

Бетон подготовки класс В7,5

Температура выдерживания бетона: t=0^оС

Температура наружного воздуха t_н.в.=-11,3^оС

11.1. Расчет технологических параметров для метода «термос».

Один из первых методов зимнего бетонирования - термос - характери­зуется меньшими дополнительными затратами по сравнению с методами электротермообработки. При этом методе положительная температура в бетоне поддерживается за счет внесенного в него тепла при нагреве воды и заполнителя при приготовлении бетонной смеси и экзотермического тепла, выделяемого при взаимодействии цемента с водой. Учитывая особенности метода, его применение ограничивается массивными конструкциями, вы­держиваемыми при небольших отрицательных температурах.

1) Выдерживание бетона разделяется на два этапа: при положительной

и отрицательной температурах. Определение значения

коэффициентов А, В, n для расчета прочности бетона на двух этапах

выдерживания:

(98)

где R₃ – трехсуточная прочность бетона нормального хранения, R₃ =33%

2. Согласно табл. 6 СНиП 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструк­ции» прочность бетона класса В20 к моменту замерзания должна быть не менее R_кp = 40%, нормальная температура бетонной смеси к моменту пода­чи с завода: t_Б.СМ = +35^оС.

2. Определение начальной температуры бетона в конструкции:

t_{Б Н} = t_{Б СМ} –( t_{Б СМ} – t_Н.В.)∙0,015∙L_тр=35-(35-(-11,3))∙0,015∙17=+23,2^оС (99)

2. Определение модуля поверхности:

(100)

где S_ПОВ - площадь опалубливаемой поверхности, соприкасающейся с

воздухом, S_ПОВ = 36,9+1,1∙1,2 = 38,22 м²

V – объем фундамента, V=13,55 м³

2. Определение средней температуры бетона за период остывания до 0^оС:

(101)

2. Вычисляем время остывания бетона в конструкции, достаточное для набора R_кp при :

(102)

11.2. Расчет параметров для метода «Предварительный электроразогрев»

Сущность метода заключается в предварительном разогреве бетонной смеси непосредственно перед укладкой. Разогрев смесей осуществляется переменным электрическим током в специальных бункерах, оснащенных электродами, или в кузовах автосамосвалов с помощью опускных электро­дов. Чаще всего температура разогрева составляет 60-70^оС, при этом рас­ходуется 40-60 кВт/ч электроэнергии на 1 м³ бетона. Вследствие интенси­фикации взаимодействия цемента с водой при повышении температуры выделение экзотермического тепла начинается раньше, чем при укладке не разогретой бетонной смеси, что приводит к значительному повышению начальной температуры.

Предварительный разогрев и термос эффективны не только с точки зрения расхода энергозатрат, но и качества возводимых конструкций. В этом случае в массивных монолитных конструкциях может формироваться благоприятное напряженное состояние, исключающее появление трещин.

Транспортировка бетонной смеси производится в автобетоносмесителях, для укладки бетонной смеси используется автобетононасос. То есть возможность подачи электродов на открытую поверхность исключается, следовательно, этот метод неприменим.