книги / Проектирование железобетонных работ
..pdfподъема темпер лтуры и периода изотермического прогрева. Согласно 122] оо время подъема температуры удельная теллоцан мощность
|
я . - |
л - (Се Чб»)/36СО + |
|
|
|
+ |
(ЕС»?оАпЛ'Гс.у3600(1>1/2) + |
№ И о.('..-Л ,..Ш 1000 - |
0,8| |
(5.1) |
|
где |
Р „ — требуемап удельпал |
электрическая |
мощность, |
кВт/м3; |
|
Рц |
Р ц Р» — удельные мощности, необходимые |
соответственно |
для |
нагревания самого бетона, опалубки и восполнения теплопотерь л ок ружающую среду, кВт/м*; Р 4 — удельная мощность, соответствую щая интенсивности тепловыделения при твердении цемента, осреднен ие принятая равной 0,8 кВт/ма; С е— удельная теплоемкость бетона, принимается равной 1,05 кДж/(кг • °С); у<з — плотность бетона, кг/м*;
Ц| —- скорость подъема температуры бетона |
(средняя |
по обьему |
кон |
||||||
струкции), |
°С/ч; щ = ((„ — |
где /„ — температура изотермического |
|||||||
протрет, |
вС; /„ — начальная |
температура |
перед |
ярогрспом, СС; |
/ — |
||||
продолжительность под1«сма температуры от /я До /н. ч; |
— удель |
||||||||
ная теплоемкость материлля опалубки или укрытия |
исопалублсппых |
||||||||
поверхностей, кДжДкг • °С); |
у„„ — плотность материала |
опалубки |
пли |
||||||
укрытия неолллубленных поверхкостей, кг/м3; |
б<,п — толщина |
мате |
|||||||
риала опалубки, ы; М т — модуль опалубленной |
поверхности, |
ы-1; |
|||||||
К — коэффициент теплопередачи опалубки |
или |
укрытия |
неоиалублеи- |
||||||
ных мест, Вг/(м9 • °С); Л,.,— температура |
наружного |
поздухя, |
°С. |
||||||
Бели электропрогрев бетона периферийный, то величину |
умно |
жают на коэффициент^, равный при одностороннем прогреве конструк ции толщиной от 0,2 и 0,2—0,3 м соответственно Ги 0,95, при двух стороннем прогреве конструкции толщиной 0,4; 0,4—0,6; 0,6—0,8 и 0,8—1,0 м — соответственно 0.97; 0,9; 0,82 и 0,75. Скорость подъемп температуры опалубки в формуле (5,1) приближенно принимается равной половине скорости подъема температуры бетона.
Значения удельной тепловой мощности при подъеме темпер лтуры бетонов на плотных заполнителях (с плотностью 2400 кг/м3) и разных скорости подъема, утеплении опалубки, температуре наружного воз духа и модуле поверхности конструкции, скорости ветра 5 м/с приве дены в грмл. 4, табл. 4.26—4.28.
Для пористых заполнителей удельная тепловая мощность о пери
од подъема температуры |
|
|
Л ... = я . (2520 - |
] ,05-ул.е) 5^}, |
(5.2) |
где Л,.п, Рп — соответственно требуемая мощность при |
подъеме |
|
температуры бетона па пористых и |
плотных заполнителях, |
кВт/м5; |
,б — объемная масса легкого бетона на пористых заполнителях, кг/м3. Величины требуемой тепловой мощности при подъеме температуры бетонов на пористых заполнителях в деревянной опалубке и скорости ветра 5 м/с, рассчитанные по приведенным вышеформулам, приведены
ь работе [22, с. 3 2 ], |
|
|
Требуемая тепловая мощность в период изотермического |
прогрела |
|
Рш 1,16 • ]0“я |
^м.в)- |
(5.3) |
Ш
Величины Р я не зависят от объемной массы бетона. Их значения при скорости остра 5 м/с приселены в прия. 4, табл. 4.29.
Удельный расход электроэнергии во время электротермообработки бетона
йг« Р „ гп + Р. тн. |
(5.4) |
Здесь И? — расход электроэнергии. кВт - ч/ма; т„, тн — соответст венно продолжительность подъема температуры и изотермического лрогреоа. ч.
$.2. Выбор способа выдерживания бетона
Переход бетонной смеси в камнеобразное состоялне представляет собой сложный физико-химический процесс, при котором цемент, взаимо действуя с водой, образует новые соединения. Взаимодействие проте кает постепенно и неравномерно. Длительность процесса зависит от ряда условий — температуры и влажности окружающей среды» со става и содержания поеденных добавок, массивности бетонируемой конструкции и лр. В свою очередь, продолжительность твердении имеет большое практическое значение, от нее зависят темпы возведепня объекта, стоимость выполняемых работ и их качество.
Известны следующие способы выдерживания бетона в зимнее время года: способ термоса, способ применения протнвоморозных добавок, элсктротсрмообработка бетона (предварительный электрора*
Т а б л и ц а 5.1. Предварительный оыбор способа выдерниванни бетона
|
Модуль |
|
Конструкция |
помрх- |
Рскчи'лдуегоЛ слсссО |
мости |
||
|
КОНСТ |
|
|
РУКЦИЯ |
|
Массивные бетонные
ПЖ е л е з о б е т о н н ы е
фундаменты
Фундаменты под кон струкции здании и оборудование, мас сивные стены и Т. П.
Колонны, балки, про
гоны, элементы рой ных конструкция, спайные ростверки.
СТОПЫ, перекрытия
Попы, перегородки, плиты перекрытий,
тонкоетеннис кон струкции
Ст ы к и , подливки
До 3 Способ термсса; способ термоса с применением
ускорителей таордения бетона при температуре
наружного воздуха ниже—20 аС. Бетон с протмпомороэпыин добавкам! при более низких тем-
ПС|1Л
з - с Способ термоса; способ юриосл с применением ускорителеП твердения. Бетон с протнооиорозныин добавкамн. Для получения заданной прочности бетона а короткие сроки пли прл температуре
наружного воздуха ниже — 1Б*С предваритель ный электрорпэогреп или периферийный электро
прогрев, применение греющей опалубки 6 -10 Ботом с нротлпоморознымп добавками. Предвари
тельный электроразогрев бетонной спеси, элек тродный прогрел, электрообогрев с применением греющих опалубок, покрывал и щитов
Ю - а д Электродный прогрев, обогрев с помощью грею щей о п а л у б к и . Бетон с протнпоиороэиими добав ками (лля полов)
20-ЮО Электродный прогрео, индукционный нагрев, при менение дсблоки поташа или нитрита натрия
зогрсв бетонной смеси, электродный прогрев, обогрев в греющей опалубке, инфракрасный и индукционный нагревы), обогрев бетона паром, горячим воздухом и в тепляках.
Для предварительного выбора способа выдерживания бетона можно использовать рекомендации, приведенные в табл. 6.1. Окоина гельный выбор способа зависит от конкретных условий строительства и экономического сравнения возможных вариантов.
1.3, М етод термоса
Метод заключается в использовании тепла, выделяющегося в процес се гидратации цементных зерен, а также тепла, внесенного в бетон в момент его приготовления (нагрев воды и заполнителей).Этот метод эффективен только тогда, когда массивные конструкции. Массивность определяется модулем поверхности — отношением суммарной пло щади охлаждающейся поверхности бетона к его объему:
М я = /?/К.
Для колонн п балок модуль поверхности можно определять как отношение периметра к площади поперечного сечсннл: Л/л = Р/5, где Р — периметр; 5 — площадь поперечного сечения.
Чем меньше ДГП. тем конструкция массивней. Накопленный науч ный ]| практический опыт зимнего бетонировання позволяет рекомен довать метод термоса при М а = & -г 8 и меньше. В таких конструкциях бетон успевает набрать необходимую прочность к моменту сто остывания.
При термосном выдерживании бетона можно решить следующие за дачи;
]) определить продолжительность остыпания бетона и величину
набранной им за это время прочности при известном |
термическом со |
||||||||||
противлении опалубки и ее утеплителя; |
|
|
|
|
|||||||
2) |
подобрать конструкцию опалубки |
и ее утеплителя |
ври задан |
||||||||
ных продолжительности остывания бетона и прочности бетона к мо |
|||||||||||
менту |
остывания. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
В основу решения указанных задач положено уравясни |
|
||||||||||
баланса, предложенное |
Б. Г. Скрлмтасвым: |
|
|
|
|||||||
|
|
С0?б (А».н - |
/б.«) + |
ЦЭ ~ |
3,6 К М пт0б.ср - |
Л, ,). |
(5.5) |
||||
где |
Са — удельная |
теплоемкость |
бетона, |
принимаемая |
рапной |
||||||
1,05 |
кД ж /(кг-вС); |
— плотность бетона, |
кг/мэ; |
/о.,, — начальная |
|||||||
температура |
бетона, СС; и .* — температура бетона к концу остмиаиия, |
||||||||||
*С; Ц — расход цемента |
па |
] |
мя |
бетона, |
кг; Э — тепловыделение |
||||||
цемента, кДж/кг за время твердения бетона, |
принимается по ирил. 4, |
||||||||||
табл. |
4.2; |
/ ( — коэффициент |
теплопередачи |
опалубки |
или |
укрыт |
|||||
неоналублнвасмых поверхностей, |
Вг/м* С; Д , — модуль |
поверхности, |
|||||||||
м-1; т — продолжительность остывания конструкции, ч; (с.сР — средняя |
|||||||||||
температура за время остывания |
бетона, 0°С; (ШшШ— температура на |
||||||||||
ружного воздуха, °С. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
130
Т а б л и ц я |
5.2. |
Значений ао моиеимости о» <кйроС*и гетра |
|
|||
Скорость |
и, Ш/ч* *С |
Скорость |
а. Ит/ы* ‘С |
Скорость |
а. Вт/ч» >С |
|
•е»ря. м/с |
■ стр|, и/с |
■ стр], м/с |
||||
0 |
|
3.77 |
3 |
11,96 |
10 |
33,18 |
1 |
|
3,88 |
5 |
26Д0 |
15 |
43,15 |
При известных материале к толщине слоя ограждения, |
значение |
|||||
К может быть |
определено но формуле (5.6) |
|
|
|||
|
|
|
« -'/и + Е й - |
|
<$-б> |
Здесь а — коэффициент теплопередачи у наружной поверхности ограж* дения, Вт/(ма °С), зависящий от скорости остра (табл. 5,2); $ — тол щина каждого слоя огражленнп, м; — коэффициент теплопровод ности материала каждого слоя ограждении, Вг/(ы2 • *С) (принимается по прял. 4, табл. 4.1).
Если коэффициенты теплопередачи бетона в окружающую среду через ограждения с разный утеплением (например, через деревянную опалубку или неона лубиенную поверхность, укрытую толем, минераловатиыми материал они) существенно различаются между собой, можно суммировать теплопотерн через все поверхности или пользо ваться приведенным коэффициентом теплопередачи
„З Д + М . + — + Г Л
|
|
*"Р = |
+ |
(5.7) |
|
|
|
||
где |
Рх, |
Г*...........— площади соответствующих поверхностей, иа; |
|
|
Кл, |
К и |
. . . , /(и — коэффициенты |
теплопередачи через разные поверх |
|
ности конструкций, Вту(м* • °С). |
|
|
Средняя температура за время остывания бетона определяется по
формуле |
|
|
|
|
|
|
/б.ср = |
*б.к + 1,03+ 0.181 М „ + |
0.000 С/*.„ —и.ш> |
|
|
||
нлк приближенно |
принимается |
равной: |
(Гс... + б)/2 дли |
конструкций |
||
с М а « 4 ; <в-в/2 с |
М л от 5 до |
8; |
(6.а/3 |
с А1„ от 9 до |
12. |
|
Коэффициенты |
теплопередачи |
наиболее распространен пых |
кон |
|||
струкций опалубок н укрытий приведены в прял. 4, табл. 4.3. |
|
|||||
Для решения задач, связанных с выдержи папнем бетона по |
спо |
собу термоса, рекомендуется использовать данные нарасталля проч ности бетона различных марок на портландцементе и шлакопортландцементе (ярил. 4, табл. 4.4—4.10).
С целью ускорения твердения бетона в его состав вводят добавки — ускорители твердения] сульфат натрия (СН), хлорид кальция (ХК), нитрат кальция (НК), иитриг-ннтрлт хлорида кальция (ННХК).
При введении добавок их количество ле должно превышать массу цемента: СН — ла 2 54; Н К и ННХ К — 4 ; ХК л бетоне лрмироваи-
111
них конструкций — 2 ?6, а в бетоне неармировяииых конструкций — 3 % . Коэффициенты увеличении прочности бетона на портландце менте и шлаконорглаидцементе в зависимости от оноднмых добавок
приведены о прил, 4, тлбл. 4,31.
Дли решения первой задачи термосного выдерживания бетон обходимо рассчитать:
I)объем бетонируемой конструкции, и1;
2} -величину поверхности охлаждения конструкции, |
для |
чего |
||||||
суммируют площади поверхностей, соприкасающихся с охлаждающим |
||||||||
конструкцию наружным |
воздухом, и1; |
м '\ М п = / 7/ 1Л, |
|
|
||||
3) модуль поверхности |
конструкции, |
|
|
|||||
4} начальное теплосодержание бетона, кДж. |
|
|
|
|||||
|
|
<2, = Слу ^ и . н, |
|
|
|
<5.9) |
||
где Се— удельная |
теплоемкость бетона, ванная |
1,05 кДж/(кг - °С); |
||||||
у1 — плотность железобетона — 2БОО кг/м9; V — объем бетона в од |
||||||||
ном фундаменте, |
м*; и.ш — начальная температура бетона, |
°С |
(при |
|||||
нимается во условию задачи); |
|
|
|
|
|
|||
5) температуру системы «бетон + |
арматура» |
|
|
|
||||
I ' |
— (^бУл^б.н "Ь СдЯ]/,)/(СоУ| + С3Р1), |
|
(5.10) |
|||||
где Са — теплоемкость |
арматурной стали, кДжУ(кг - °С) |
(прнл. 4, |
||||||
табл. 4.1); Р х — расход стали на 1 м* бетона, кг/м1 (принимается по |
||||||||
условию задачи); |
— температура арматурной стали, чиеленио рав |
|||||||
ная температуре наружного воздуха (при иимаетен по условию зада |
||||||||
чи); обозначение остальных символов приведено выше; |
|
|
||||||
6) количество |
тепла, |
расходуемого на |
нагрев |
арматуры, |
кДж, |
|||
|
0 , |
= |
С 9Р , У Ц |
' - 1 < У , |
|
|
(5.13) |
|
7) расчетную температуру нагрева |
опалубки, °С, |
|
|
|
||||
8) тепло, расходумое на нагрев опалубки, кДж, |
|
|
||||||
|
о, |
= |
с,р..„а1т, (& - |
д , |
|
|
<5.13 |
где С* — удельная теплоемкость дерева, из которого выполнена опа лубка, кДж/(кг • °С), (см. нркл. 4, тлбл. 4.1); РохЛ— площадь охлаж
даемой поверхности, м1; 6, — толщина олалубки, |
м; у г — объемная |
||
масса дерева, кг/м9 (см. прнл. 4, табл. 4.1); |
|
|
|
9) температуру бетона к началу остывания конструкции |
|
||
{е _ !<?»-(<?« 4- <?«>!. |
|
,5141 |
|
Гбн--------с йь У |
4 |
|
( 4) |
10) среднюю температуру твердения бетона за время осты |
|||
конструкции |
|
|
|
1оЛ? - и.г 4- 1703+ 0,181 л“п+ |
|
’ |
<5‘,5) |
ш
Здесь й .к — температура бетона к копну остыва ния, °С, задается условном задачи;
11)значение коэффициента теплопер сдачи опа
лубки, Вт/(ма -аС), |
•о |
« - л + я1—1а .
где а — коэффициент теплопередачи у наружной поверхности ограждения, Вт/(м2 - ®С), зависящий от скорости метра (определяется по тлбл. 5.2); б*— толщина опалубки или утеплителя, м ; X* — коэффициент теплопроводности материала опалуб
ки или |
утеплителя (см. прил. 4, табл. 4.1), |
||
Вт/(м |
°С); |
|
|
12) |
продолжительность остывания коксгрукцнн |
||
без учета слиянии |
экзотермнк |
цемента |
|
т г = |
1С6у (/в... - |
Ь . М * , Ь К М |
а (/* .сР - * « ..)|; |
|
|
|
' (5.16) |
г |
1 |
а |
г |
г п |
1 |
и
■«
Рк . В.а. Рясчепил схем» фундамент», беговиррсмсго мстодом термоса
13)величину (си. прял. 4, табл. 4.2) тепловыделения (Э) цемента за время -Г при средней температуре твердения бетона *в1(р;
14)продолжительность остывания конструкции с учетом влн экзотермин цемента
* - 1Сву в ( / в . . - а д + Ц Я Л 316#СА1в(1в.«г - /> .Л ; |
(6.17) |
15) прочность бетона, которую он наберет за время т при средней температуре твердения бетона /о)С^(см. прлл. 4, табл. 4.4—4.8).
Пример. Железобетонный фундамент (рис. Б.2) иэ бетона МЗРКК ЭОО на портландцементе зорки 400 с раскодом цемента 300 кг/м1 и стала 100 кг/м3 бето нируют в зимнее время. Температур» наружного воздуха во время тперденнн
бетона минус 20 *С, |
скорость ветра |
10 м/с. |
|
|
|
В моКеит укладки о опалубку бетонная спесь имеет температуру 70 °С. Ола- |
|||||
лубна выполнена из доски толимшоЛ 40 мы. |
|
||||
Определить продолжительность остывания конструкция в прочность бетона |
|||||
к моменту достижений им |
температуры 4 5 |
*С. |
|
||
•Для решения задачи необходимы следующие расчеты: |
1,8 - 0,6 4- |
||||
1) объем бетона в одном фундаменте V = |
2.4 - 2,4 ■0,6 4. 1,6 • |
||||
4 1,2 - 1,2.- 5,6 = 13,45 «■; |
бстояв |
5“= 4 • 2,4 • 0,6 + 4 • |
1.8 • 0,6 4- |
||
2) поверхность |
охлаждение |
||||
4- 4 • 1,2 • 5,6 4- 2,4 |
- 2,4 - |
42.7 и1; |
|
|
-3) модуль поверхности бетонируемого фундамента
4) |
начальное теплосодержание бетона |
<?. *■ 1,05 - 2500 • 13,46 • 70 =* |
||||
- 24/3275 кДж; |
системы «бетон 4 - арматура» |
|
|
|
||
6) |
температура |
|
|
|
||
|
.. |
1.05 • 2600 • 70 4 (-20) 0,46 - 100 |
|
йй , |
|
|
6) |
1 = |
1.0$ •2500 4-0,48 - 100 |
“ |
1 |
1 |
|
количество тепла, расходуемое на нагрев арматуры, |
(}, ■=* 0,48 • 100 X |
|||||
X 13,46 [68,4 — (-20)1 - 57113 кДж; |
|
|
|
|
I»
7) расчетная |
температура нагрева опалубки |
|
|
||||||
|
|
|
р |
|
66,4+(-20) |
24,2 СС| |
|
||
|
|
|
'о п — |
д |
|
|
|||
6} тепло, |
расходуемое |
на |
н&трео |
опалубки, |
<33 “ |
2,52 • 42,7 • 0,04 X |
|||
X 650 [24 - |
(—20)] = |
104034 |
кДж; |
|
|
|
|
||
В) температура бетона |
к началу остыпония конструкции |
||||||||
|
|
, |
2 473275 —57113— 104 634 |
= 65,42 ’С: |
|||||
|
|
|
|
1,05 . 2300 • |
13,40 |
|
|
|
|
10) средняя температура'твердения бетона за время осшванин конструкции |
|||||||||
До 6 |
|
|
|
|
05,4-6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 35,5СС; |
||
|
|
|
1,03 -|- 0,161 .3,17-1-0.006<85.4- Б ) |
||||||
И) значение |
коэффициента теплопередачи огалубни |
|
к = 1/ (ж Т Т + 5 $ ) " *'77 Вт'(“' ‘ "С):
12) продолжительность остывания конструкции без учета влияния экзотер* мин цемента
1,05 • 2500<05,42— Б)
“ |
3 .6 - 3,77 |
■3 .1 7 (35.5-}-20) “ |
' |
13) велпчипа теплооидслснпя 1 кг цемента за 66 ч при срсдисЛ температуре |
|||
твердения Сетона /в(р = |
35,5 °С (сы. прнл. 4. табл. 4.2): Э = 245 кДж/кг; |
||
14) продолжительность остывания конструкции с учетом влияния экзотер- |
|||
мив цемента |
|
|
|
1,05 2500<85,42-Б ) + 300. 245 |
„ |
||
* “ |
3,6 • 3,77 • 3,17 (35,5+20) |
|
|
15} прочность бетона, которую ои наберет аа 97 ч при средне!) температуре |
|||
твердения бетона/*ср = |
35,5 ч: |
(сы. прнл. 4, табл. |
4.4), составляет 78 % |
/?,$, что выше значения критической прочности. Поэтому набор бетоном требуе мой прочности и его сохранность будут обеспечены.
При решении второи задачи термосного оыдермшшшя бетон последовательно определяют)
]) объем бетона в бетонируемой конструкции V, мэ;
2) поверхность охлаждения беюнируемой конструкции р , и2;
3) модуль поверхности бетонируемой конструкции М п = Р1У\
4) температуру бетона с учетом тепла, израсходованного бетоном и нагрев арматуры, °С, согласно формуле (5.10)
/в.. = [С йу ^ + С37 у |
+ З Д ) ; |
|
б) среднюю температуру твердения |
бетона в процессе его остывамил |
|
в течение 3 сут можно определить |
по формуле* как о предыдущем |
примере, или по прнл. 4, табл. 4.4—4.8, зная требуемую прочность бетона в конце остывания и время его твердения; 6) экзотернию цемента по известным данным о средней температуре
твердения бетона |
и времени твердения бетона |
(см. прнл. 4, табл. |
||
4.2); |
|
|
|
|
7) расчетный коэффициент |
теплопередачи опалубки и утеплителя |
|||
К * - |
[Соу((' - |
и ,к) + ЦЭ]/[тД!„(/в.ер - |
М 1 ; |
(6.18) |
III
8) ориснгиропочно назначают конструкцию опалубки (см. прнл. 4, табл. 4.3), соблюдая условие К Р > Кпбя\ 9) если расчетный коэффициент тепл опередачи значительно отличается
от табличного, то требуемую толщину слоя теплоизоляции находят по формуле
Здесь — коэффициент теплопроводности изоляционного материала, Вг/(м • вС): /( р — расчетный коэффициент теплопередачи, Вт/(ма * *С); боП и *оп — соответственно толщина и коэффициент теплопроводности отдельных слоен опплубкп.
Например, опалубка может состоять из слоя досок, прокладки толя, слон минеральной оаты к слоя фанеры. В таком случае нужно суммировать отношения толщин соответствующих слоев к их коэф фициентам Т СИЛОНРОПОД1юстп
где бд, 6Т, |
&„►6^ — соответственно толщина слоя досок, толя, войлока |
|
и фанеры; |
ЬД| *г, |
/ф — соотвстсгвсино коэффнциеиш теплопровод |
ности дерева, толя, ооГглока и фанеры. |
||
Дли более точных |
расчетов используют эмпирическую формулу |
О.С. Вллсопа, учитывающую повышение теплопроводности материа
лов конструкции опалубки, нагретых теплом бетона, укладываемого п опалубку. Расчетная температура нагрева опалубки определяется как среднеарифметическое значение температуры наружного воздуха и начальной температуры бетона
|
& = < /» .„ + 1, .,)/2. |
(5.20) |
Тогда теплопроводность материалов конструкции опалубки |
||
|
>.Т = Х0(] + 0,0025/&,). |
(5.21) |
где Х0 — коэффициент |
теплопроводности материалов |
опалубки при |
О *С (принимается по |
прнл. 4, табл. 4.1). |
|
Лриигр. Железобетонная балк» размером 0.5 X 1,2 X 6.0 м из Сетона марки 400 на портландцементе марки 500 с расходом цемента 300 хг/и* и стали 200 иг/м* бетонируется в зимнее время в условиях стройплощадки при температуре на ружного воздуха —25 °С II скорости остра 16 мАс. Температура бетонпоП смеси в момент укладки ес п опалубку состаолпст СО СС. К моменту остывания балки до температуры + 5°С через трое суток прочность бетона должна составлять 70 Подобрать конструкцию опалубки для обеспечения требуемых усло
вий.
Для решения ладачи нужно определить следующие величины:
1) объем бетонв |
п балке: V = 0,5 • |
1,2 • 0,0 = |
3,6 |
и , |
|
2) поверхность |
охлаждения |
бетонируемой балки |
Р = 2 • 0,5 • 1,2 + |
||
+ 0,5 - 6,0 • 2 + 2 • |
1.2 ■6.0 = |
22.8 ы*; |
22,8/3,6 = |
6.33 |
»Г ; |
3) модуль поверхности балки: Л1п = |
4) температуру бетона с учетом тепла, израсходованного бетоном иа нагрев арматуры,
1,062500 • СО — 0,«18 ■200 - 26
'« . и - |
1.05 • 2500 + 0,48 • 200 |
“ |
Ш
5) среднюю температуру твердения бетона в процессе его остывания в те» «нис трех суток. (Согласие прпл. 4, тлОл, 4.6, бстоп парки 400 ил портландцепейте парки 500 наберет 70 % марочной прочности через три дня при темпера
туре 26 *С < ^ер - |
26 вС)); |
|
|
|
|
|
|
|
|||
6) тепловыделение цемента марки 500 эв троо суток при /б <р = 26°. Соглас |
|||||||||||
ие прил. 4, табл. 4.2, |
Э = 263 кДж^кг; |
опалубки |
и утеплителя |
|
|||||||
7) |
расчетный |
коэффициент |
теплопередачи |
|
|||||||
„ |
_ |
1,05 ■2500 ■(57 -Б ) + |
300 - 263 |
0,27 кДж/кг =2,56 |
Вт/{м» - еС); |
||||||
ЛР“ |
3 - 24 • 6.33(26 т |
2Б) |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||
6) |
по прпл. 4, табл. 4.3 ориентировочно выбираем конструкцию опалубки, |
||||||||||
соблюдая |
условие |
Кр > Кт:Лг |
Для |
нашего |
глупая |
этшч |
условиям |
соот |
|||
ветствует V тип опалубки, состоящиП |
из доски толщиной 25 ыл, слоя |
толя |
|||||||||
толщиной I ил, минеральной ваты — 50 ми и |
с.тоя фанеры — 4 мм. *таб* = |
||||||||||
= 1,1 Вт/(ы* - *С) |
при |
скорости ветра |
|
15 м/с; |
|
|
|
||||
9) в связи с тем |
что раечетяыЛ коэффициент теплопередачи значительно |
отличается от табличного, уточним требуемую толщину слоя теплоизоляции (ваты минеральной)
« « Л I |
/0.Э25 |
0,001 , |
0,001\1 |
0,012 м = 12 мм. |
Л 0,М5[2,$0 |
и ,1 7 + |
0,17 + |
0,17/] |
В итоге устанавливаем, что конструкция опалубки должна состоять из ос новной доски толщиной 26 мм, одного глоя толя — I им, слоя минеральной ваш — 12 мм и фанеры— 4 мы.
|
Для бодес точных расчетов применяем эмпирическую формулу О. К. Вла |
|||||||
сова. учитывающую |
повышение |
теплопроводности |
материалов опалубки |
от |
||||
нагрева |
«е теплом укладываемого бетона. |
|
|
|||||
|
Расчетная температура нагрева опалубки определится как среднеарифмети |
|||||||
ческое температуры наружною воздуха я начальной температуры бетона: |
= |
|||||||
= |
|Ь7 + |
(-25)) / 2 = |
41 *С. |
|
|
|
||
до |
Установим коэффициенты теплопроводности материалов опалубки, нагретых |
|||||||
температуры 41 °С: |
|
|
|
|
||||
|
для |
доски |
из |
хвойных |
пород дерева Ад = 0 ,17 (I +0,0025 • 41) = |
|||
= |
0,187 ВтУ(и. *С); |
|
= 0,17(1 + 0,0025 • 41) =6,187 1Ъ/(м*С); |
|
||||
|
для |
фанеры клееной ^ |
|
|||||
|
для толя Хг = |
0.17 (I + |
0.0025 -41) = 0,167 Вт/(м - °С); |
|
||||
|
для минеральной оати плотностью ув = 150 кг/и* |
А' « 0,055(1 +0.0025 х |
||||||
X 41) — 0,061 Вт/(и ■°С). |
|
|
|
|
||||
|
С учетом уточненных коэффициентов теплопроводности требуемая толщин |
|||||||
слоя минеральной |
ваты |
|
|
|
|
- • Ч » - мьЧ8 ±М!1) - “ “ - “ ' |
(5.22) |
|
При методе термоса постоянно следят за температурой бетона в конструкции. Контроль ведется с момента укладки до тех пор, пока температура а конструкции не понизится до —2 *С. Контролировать нужно не менее двух раз в сутки. Измеряют температуру тех иическимн термометрами, которые опускают в специальные скважины, устроен ные в бетоне. Результаты замера 9анос1гт в журнал. По частному от деления суммы показаний термометра па количество отсчетов устанав ливают среднюю температуру твердения бетойл.
Распалуби ивать несущие бетонные н железобетонные конструкции следует после достижения бетоном прочности, указанной в табл. 1.3.
ш
5.4. Паропрогрев бетона
Если с осжсуложен пому бетону создать тенлонлажиостные условия с помощью пара, то твердение его ускоряется. Паропрогрев осуществля ется с искал ьзова пнем специальных устройств: паровых рубашек, капиллярной опалубки, паровых бань или труб, находящихся внутри железобетонных конструкций. Обычно применяют пар низкого дав ления.
Температура бетона при паронрогревс может достигать 95 ®С. Ее величина зависит от лида цемента, па котором приготовлена бе таинал смесь (например, на Б Т Ц 70вС; портландцементе 80вС; шлако- и пуццоланоиом цементе до 95 °С). Более высокие температуры не ре комендуются, так как при нормальном давлении среды, окружающей бетон, станет возможным переход воды затворення в пар, что приведет к нарушению структуры бетона и снижению его прочности.
На ряста и не прочности бетонов, изготовленных на различных це ментах. л процессе пропаривания и после него нс одинаковое. Так, прочность бетонов на обычных портландцемента* наиболее интенсив но возрастает и.течение 8—12 ч, а сразу после пропаривания, как пра вило, составляет 60—70 % Я*,. Бетон на шлакопортландцемеите в про цессе пропаривания может получить марочную (и даже выше) проч ность (130—140 % от /?ц), но для этого потребуется более продолжи тельное пропар ивацие. Прочность бетона на пуццолаковом цементе нарастает посконном в первые 10—12 ч, а после 20—24 ч прогрева она практически не изменяется. Таким образом, пропаривание бетонов на пуццоллиош»! и шлакопортландцемеите (твердеющие медленно в нормальных условиях н особенно при пониженных температурах) даст результаты по прочности лучшие, чем на портландцементе.
Чтобы избежать сильного высушивания бетона и образования уса дочных и температурных трещин, снижать температуру прогрева сле дует постепенно — для монолитных конструкций не более Ю7ч. Паропрогрев конструкций с модулем поверхности М „ < 5 нсразрешен.
Паровал рубашка. Паровой рубашкой (рис. 5.3, о, г) называется такая конструкции опалубки, когда вокруг пропариваемого бетона создается замкнутое пространство, в которое пускают пар. Паровые рубашки устр«пшают до бетонированин. Конструкция их должна быть плотной, паронепроницаемой, малотсплолроводной и отстоять от бетона не Солсе чем на 15 см. Чтобы температура обогрева паром была по осей обогреваемой площади равномерной, полости паровых рубашек делят на отдельные отсеки. Например, в вертикальных кон струкциях полость рубашки разделяют через 3—4 м специальными дипфрагмлми и одводяг пар в нижнюю часть каждой из них; при бето нировании арок и балок длина отсеков не превышает 2—3 м подлине,
ав рубашках плит каждый отсек делается площадью 5—8 и*. Капиллярная опядубкя. Паропрогрев вертикально расположенных
элементов целесообразно осуществить итак называемой капиллярной опалубке, предложен ной инж. А. А. Вацуро (рис. 5.3, б). В обычной опалубке из досок толщиной 38 ми со стороны, обращенной к бетону, у досок скашивают кромки и получают узкие треугольные пазы — капилляры, перекрываемые полосками кровельной стали. Последние
137