Практичне заняття №7. Бетонні роботи в зимових умовах

Задача № 1

Визначити температури нагрівання води, гравію і піску для отримання бетону при виході з бетономішалки t_б = + 35°C.

Витрата матеріалів на 1 м³ бетону: цементу Ц = 250 кг, піску П = 0,40 м³, гравію Г = 0,82 м³, В/Ц = 0,60.

Відносна (по вазі) вологість піску і_п=4%, гравію і_гр = 3%; портландцемент марки 300.

Рішення задачі

Приймаємо об'ємну вагу гравію g_гр = 1600 кг/м³ і піску g_п = 1500 кг/м³.

Температура бетону при виході його з бетономішалки визначається по формулі:

де g_ц, g_п, g_гр, g_в - вагове дозування цементу, піску, гравію і води на 1 м³ бетону;

t_ц, t_п, t_гр, t_в - температури відповідних складових перед їх перемішуванням;

і_п, і_гр - відносна (по вазі) вологість піску і гравію.

Оскільки зручніше нагрівати воду, ніж заповнювачі, то температуру води приймаємо найвищу, таку, що допускається технічними умовами, а саме t_B = + 80°С (додаток А). Температуру цементу приймаємо t_ц = + 5°С.

Для умов даного завдання значення величин у формулі (1) наступні: g_ц = 250 кг; g_п = 1500 ∙ 0,4 = 600 кг; g_гр= 1600∙0,82 =1312 кг; g_в =0,6 ∙ 250 = 150 кг; t_ц= +5°C; t_в = + 80°С; t_б = + 35°С; і_п = 0,04; і_гр = 0,03.

Підставляючи вказані величини у формулу (1), отримуємо одне рівняння з двома невідомими t_п і t_гр:

35 = [0,2(250∙5+600 t_п+1312 t_гр) + (150 - 600 ∙ 0,04 - 1312 ∙ 0,03) 80 + 600 ∙ 0,04 t_п + 1320 ∙ 0,03 t_гр] : [0,2 (250 + 600+1320) + 150].

Це рівняння після спрощень набирає вигляду

144 t_п + 301 t_гр = 13174. (2)

Для вирішення завдання спочатку як першу спробу приймаємо, що гравій піддається тільки відтаванню до температури +5°С. Тоді з рівняння (2) знаходимо значення t_п=81°С.

Проте це значення перевищує допустиму температуру (див. додаток А). Тому приймаємо інший вариант - відтаванню до +5°С піддається пісок, а гравій підігрівається.

При цьому з рівняння (2) набуваємо значення t_гр = + 41°С. Приймаємо цей варіант.

Задача № 2

Визначити втрати тепла бетонною сумішшю під час транспортувания її від бетонного заводу до місця укладання і температуру суміші у момент укладання в конструкцію за наступних умов:

температура бетонної суміші, що видається заводом t_бн = + 35°С;

температура зовнішнього повітря t_нв = - 15°С.

Бетонну суміш навантажують на заводі в бадді, встановлені на автомашини і в місці приймання вивантажують кранами в бункери. З бункерів бетонну суміш розвозять в металевих тачках, що утеплюють, до місця укладання.

Тривалість перевезення бетону на автомашинах Z₁=20 хв. Тривалість переміщення баддів краном Z₂ = 2 хв. Час знаходження бетонної суміші в бункері Z₃ = 10 хв; тривалість перевезення на тачках Z₄ = 3 хв. Бадді застосовані прямокутної форми з плоским донним затвором місткістю 1,6 м³.

Рішення задачі

Зниження температури при різних навантажувально-розвантажувальних операціях приймають θ = 0,032 на 1° перепаду температур. При перепаді температур 35 + 15 = 50°С температура суміші в машині t_б = 35-0,032∙50 = 33,4°С.

Тепловтрати при перевезенні бетонної суміші в автосамоскидах і баддях приблизно визначаємо по формулі

де t_б - температура бетонної суміші при вантаженні в транспортні засоби;

t_нв - температура зовнішнього повітря;

де К - коефіцієнт теплопередачі бетонної суміші, завантаженої в кузов машини або баддю;

- модуль поверхні бетонної суміші;

F - поверхня охолодження завантаженої суміші в м²;

W - об'єм завантаженої суміші в м³;

z - тривалість транспортування в годинах.

Для умов даного завдання

t_б

Значення А_z і B_z визначають за даними додатка Б. Для баддів типу Б при тривалості перевезення z₁ = 20 хв; А_z = 0,983, B_z = 0,009.

Тоді

t¹ = 0,983 ∙ 33,4 - 0,009 ∙ 15 = 32,7°C.

Визначаємо температуру суміші у момент вивантаження з бадді в бункер: Z₂ = 2 хв; A_z = 0,997; В_z = 0,002:

t^II = 32,7 ∙ 0,997 - 15 ∙ 0,002 = 32,3°C.

Температура суміші при видачі її з бункера місткістю 1,6 м³ після перебування в бункері протягом 10 хв визначається по таблиці, аналогічно перевезенню в автомашинах:

Z₃=10 хв; A_z =0,962; В_z =0,039;

t^III = 32,3 ∙ 0,962 - 15 ∙ 0,039 = 31,1°C.

Якщо бетон перевозять на тачках, причому тривалість транспортування і укладання бетону складає Z₄ = 3 хв, то температура бетонної суміші після укладання складе

t_K = 31,1 – (0,032 + 0,009 + 0,032) (31,1 + 15) = 27,8°С.

Задача № 3

Визначити необхідну тривалість пропарювання залізобетонної колони перерізом 0,5 X 0,5 м і заввишки 10 м для досягнення бетоном : а) 50% R₂₈ і б) 70% R₂₈. Скільки пари вимагається для цього в обох випадках? Опалубка зроблена з дощок завтовшки 25 мм, огороджування парової сорочки прийняте з дощок завтовшки h_оп = 25 мм, які ретельно проконопатили і укриті толем.

Температура зовнішнього повітря t_нв = - 15°С. Початкова температура бетону t_бн = + 5°С. Температура в паровій сорочці t_пр = + 50°С.

Відстань між зовнішньою поверхнею опалубки і внутрішньою поверхнею огороджування парової сорочки складає с = 12 см.

Вяжуче - шлаковий портландцемент.