Занятие №4 (2 часа) расчет технологических параметров термосного выдерживания бетона

Цель занятия: Ознакомление с методикой расчетов при зимнем бетонировании методом “термос”.

Вопросы для подготовки и контроля: Методы зимнего бетонирования.

Содержание и последовательность выполнения занятия.

1. Общая часть.

Известно, что уравнение теплового баланса по формуле Б.Г.Скрамтаева имеет вид:

(4.1)

Здесь: С_б - удельная теплоемкость бетона, принимаемая равной 1,05

кДж/кг, ^оС;

_б - плотность бетона, кг (2400...2500 кг/м³);

t_б.н. - начальная температура бетона, ^оС (см.п. 4);

t_б.к. - температура бетона к концу остывания, ^оС; для бетонов

без химических добавок рекомендуется принимать t_б.к=5^оС,

с добавками - 0...+5^оС;

Ц - удельный расход цемента, кг/м³;

Э - экзотермия цемента, кДж/кг;принимается в размере 50-60% Э₂₈. Экзотермия в 28-дневном возрасте (Э₂₈) составляет, кДж/кг: для ПЦ М300, 400 и 500 соответственно 300, 335 и 370; для ШПЦ М300 - 270;

3,6 - переходной коэффициент (кДж/м²ч^оС), Вт/(м²^оС);

К - коэффициент теплопередачи опалубки, Вт/(м²^оС);

М_п - модуль поверхности конструкции, м^-1 (см.п. 4);

 - время остывания до температуры t_б.к., час;

t_б.ср. - средняя за время остывания температура бетона, ^оС,

определяемая по формуле:

(4.2)

t_н.в. - температура наружного воздуха, ^оС.

Уравнение (4.1) позволяет решить две задачи:

- при известном термическом сопротивлении опалубки определить продолжительность остывания бетона и величину набранной прочности при расчетной средней температуре t_б.ср.;

- подобрать конструкцию опалубки при заданных продолжительности остывания и прочности бетона к моменту остывания до t_б.к.

В данном практическом занятии решается, в основном, первая задача. Полностью методика решения задачи приведена в литературе, например [1, 2]. Заметим также, что данная методика применима при использовании метода предварительного разогрева бетонной смеси (меняется t_б.н.) и при расчете режимов остывания.

В целях упрощения расчетов предлагается к первому члену уравнения (теплосодержание бетонной смеси) ввести коэффициент 0,95, учитывающий потери тепла на нагрев опалубки и арматуры.

2. Задание принять по занятию №1. Дополнительные данные приведены в табл. 4.1 и 4.2. принимаются по таблице при отсутствии данных занятия №1.

3. Определяется начальная температура бетона. Для этого надо учесть все потери тепла за время транспортирования и укладки бетонной смеси.

3.1. Снижение температуры при транспортировании:

(4.3)

Здесь: tтр - удельное снижение температуры смеси при транспорти-ровании в течение 1 минуты, град/град.мин. Принимаетсяв зависимости от вида транспорта (занятие №2 или на выбор):

- для неутепленных а/самосвалов - 0,003;

- для утепленных а/самосвалов - 0,001;

- для неутепленных автобетоносмесителей - 0,0025;

_тр - время транспортирования, мин; принимается по данным

занятия №1 или табл. 4.1;

Т - разность температуры смеси и наружного воздуха, ^оС. В целях упрощения для последующих расчетов Т может быть принята одинаковой.

Таблица 4.1.

№ зачетной книжки 96/427

Дополнительные данные к занятию №2 абв

№ зач.	Темпера- тура смеси на выходе из бетоно- смесителя tсм, оС	Темпе- ратура наруж- ного воздуха tн.в., оС	Время транспор-тирования смеси, тр, мин	Тип опа- лубки (см. табл. 4.2)	Вид и марка цемента	Расход цемента Ц, кг/м3	Ско-рость ветра Vв, м/с
1	35	-5	15	1	ПЦ-300	280	0
2	31	-10	20	II	ПЦ-400	300	5
3	30	-15	25	III	ПЦ-500	320	15
4	40	-20	30	IV	ШПЦ-300	340	0
5	32	-7	35	V	ПЦ-300	360	5
6	30	-9	40	VI	ПЦ-400	380	15
7	31	-11	21	VII	ПЦ-500	320	0
8	37	-17	28	I	ШПЦ-300	350	5
9	32	-21	33	II	ПЦ-400	330	15
10	28	-12	41	VI	ПЦ-500	310	5
шифр	в	в	б	в	б	в	б

3.2. Снижение температуры при перегрузках:

- для схемы “кран-бадья”:

(4.4)

где t_п - удельное снижение температуры смеси при перегрузках; ориентировочно принимается 0,0032 град/градмин;

_п - продолжительность перегрузки (3...5 мин);

n - число перегрузок (2 перегрузки).

- при укладке смеси бетононасосами и бетоноукладчиками:

(4.5)

где _п принимается для бетононасосов равным времени укладки смеси

(занятие №2), а для бетоноукладчиков - половине времени укла-

дки, мин.

3.3. Снижение температуры смеси во время укладки и уплотнения:

(4.6)

где t_у - удельное снижение температуры смеси при укладке и уплот-

нении, град/градмин. (Табл. 4.3).

Таблица 4.2