2.2. Уравнение теплового баланса.

Возможность бетонирования методом «термос» проверяется на основании расчетов технологических параметров по уравнению Б.Г. Скрамтаева:

(4.1)

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

кДж/кг, ^оС;

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

t_б.н.- начальная температура бетона,^оС;

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), кВт/(м²^оС);

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

М_п- модуль поверхности конструкции, м^-1;

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

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

определяемая по эмпирической формуле:

(4.2)

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

Уравнение (4.2) позволяет решить две задачи:

- при известном термическом сопротивлении опалубки определить продолжительность остывания бетона и затем по графику набора прочности величину прочности к концу остывания 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. 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 отогрев опалубки и арматуры.

2.3. Расчет массивности (модуля поверхности) конструкции.

Массивность конструкции оценивается модулем поверхности М_п:

, м^-1(4.3)

Для столбчатых фундаментов охлаждаемая поверхность одного фундамента составит:

, м²(4.4)

где – площадь нижней ступени, а модуль поверхности равен:

где: - площадь опалубки одного фундамента (занятие № 1)

, м^-1(4.5)

2.4. Расчет времени остывания.

Начальная температура бетона, уложенного в опалубку, известна по заданию. В конце данной темы будут приведены данные по определению начальной температуры бетона при известной температуре бетонной смеси на выходе из бетоносмесителя с учетом теплопотерь на всех стадиях доставки и укладки бетонной смеси. После определения значения начальной температуры бетона t_б.н., из формулы (4.1) находится время охлаждения бетона до конечной (расчетной ) температуры.

(4.7)