Температура, которую имеет уложенный в конструкцию бетон после его укрытия, называется начальной температурой бетона .
Она зависит от температуры бетонной смеси, выдаваемой бетонным заводом ( ), и от тех теплопотерь, которые будет иметь бетонная смесь при транспортировании, перегрузке и укладке ее в конструкцию. Эти теплопотери зависят от температуры наружного воздуха, утепления транспортного прибора, количества погрузочно-разгрузочных операций, длительности транспортирования, способов укладки и уплотнения смеси. Методика определения расчетной температуры наружного воздуха изложена в разделе « Особенности бетонирования конструкций в зимних условиях» [25 стр.26].
Начальная температура бетона в зависимости от средней температуры бетона в процессе выдерживания может быть вычислена по формуле
(5.6)
Таблица 5.9
Начальная температура бетона , о С
, о С | МП | |||||||
3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | |
5 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
10 | 17 | 19 | 21 | 23 | 24,5 | 26,5 | 28,5 | 30,5 |
15 | 26 | 29 | 32 | 35 | 38 | 41 | 44 | 47 |
Примечание. Начальная температура бетона > 30° практически трудноосуществима.
Расчетная температура наружного воздуха ( ) при термосном выдерживании бетона устанавливается по данным приложения. Для расчета принимается наинизшая температура наружного воздуха, ожидаемая в период выдерживания бетона.
В расчетах термосного выдерживания бетона учитывают при его твердении экзотермию цемента, имея в виду, что химическая реакция между цементом и водой протекает с выделением теплоты. Количество теплоты, выделяемой в течение срока выдерживания бетона, зависит от вида, марки и удельного содержания цемента в бетоне, а также от начальной температуры бетонной смеси.
Ориентировочные данные о тепловыделении различных цементов, принятые в технических условиях, приведены в таблице 5.10. Эти данные соответствуют средней температуре твердеющего бетона при +15 °С; при средней температуре твердения бетона 7…10 °С величина принимается равной 60–70% от соответствующих табличных данных.
Значения для сроков, не указанных в таблице 5.10, могут быть установлены либо по графику (рис. 5.3), либо по формулам ЦИИОМТПа:
– для глиноземистых цементов
(5.7)
– для цементов остальных видов
(5.8)
где – параметр экзотермии цемента( см. в табл.5.10);
у – коэффициент, значение которого зависит от срока выдерживания и вида цемента.
Коэффициент у определяется по графикам , при этом предварительно находят значения (для глиноземистого цемента) или (для остальных видов цемента).
Рис. 5.3. Графики экзотермического тепловыделения различных цементов во времени:
а – плавленый глиноземистый цемент; б – портландский быстротвердеющий цемент марки 600; в – портландцемент марки 500; г– то же марки 400; д – то же марки 300; е – портландский и шлакопортландский цементы марки 200; ж – пуццолановый портландцемент марки 400; з – пуццолановый портландцемент и шлакопортланд-цементы марки 300
При помощи вспомогательных таблиц, графиков и формул по описанной выше методике определяют коэффициент теплопередачи ограждения бетона (К), модуль поверхности бетонируемой конструкции ( ), устанавливают значения начальной и средней температуры бетона , расчетной температуры наружного воздуха ( ); по данным лабораторного подбора состава бетона определяют удельное содержание цемента в бетоне и тепловыделение применяемого цемента ( ). Объемная теплоемкость бетона С0 обычно принимается равной 600 ккал/м3 оС.
Затем определяют длительность остывания бетона в часах, а по полученным результатам, в зависимости от срока остывания и средней температуры бетона в период остывания, по формуле
(5.9)
устанавливают относительную прочность бетона. Если полученные результаты соответствуют заданной прочности бетона и срок термосного выдерживания удовлетворяет требованиям календарного графика производства работ, то подбор условий термосного выдерживания бетона признают удовлетворительным и производят бетонирование конструкции при строгом соблюдении расчетных предпосылок и тщательном контроле за температурой и прочностью бетона.
Таблица 5.10
Значения и тепловыделения для различных цементов
Вид цемента | Марка цемента | Тепловыделение 1 кг цемента, ккал за | |||
3 суток | 7 суток | 28 суток | |||
Плавленый глиноземистый | 500-600 | 90 | 95 | 100 | 2,8 |
Портландцемент
| 600 | 45 | 60 | 85 | 0,85 |
500 | 40 | 50 | 75 | 0,76 | |
400 | 30 | 40 | 60 | 0,6 | |
300 | 25 | 30 | 45 | 0,45 | |
200 | 15 | 20 | 30 | 0,29 | |
Пуццолановый портландцемент | 400 | 25 | 35 | 55 | 0,55 |
300 | 20 | 25 | 40 | 0,41 | |
Шлакопортландский | 300 | 20 | 25 | 40 | 0,41 |
200 | 15 | 20 | 30 | 0,29 |
Если по полученным расчетным результатам охлаждение конструкции до 0 °С происходит раньше, чем бетон приобретает заданную прочность, то еще раз проверяют возможность повышения начальной температуры бетона и уменьшения интенсивности его остывания в конструкциях.
С этой целью в зависимости от условий строительной площадки подбираются лучшие ограждения бетонируемых конструкций, намечают мероприятия, уменьшающие охлаждение бетона при его транспортировании и укладке, подбирают цементы, обладающие более высокими экзотермическими свойствами, и устанавливают максимально возможную температуру бетонной смеси при выдаче ее с бетонного завода.
При этих условиях еще раз проверяют по формуле Скрамтаева возможность термосного выдерживания бетона. Если и в этом случае получаются неудовлетворительные результаты, то способ термосного выдерживания бетонируемых конструкций комбинируют с электропрогревом бетона или применяют способы выдерживания бетонных конструкций с искусственным обогревом паром или теплым воздухом.
При бетонировании конструкций по способу термоса нужно помнить, что определяемая по графикам или расчетным путем прочность бетона в зависимости от температуры и срока его твердения иногда отличается от действительной прочности бетона, и поэтому проведение контрольных испытаний прочности бетонных конструкций является обязательным.
Следует отметить, что приведенный способ расчета охлаждения бетонных конструкций не может быть применен для массивных конструкций с модулем поверхности меньше 3; этот способ также непригоден для расчета выдерживания бетона с повышенными добавками хлористых солей, понижающих температуру замерзания бетонной смеси.
Дата: 2019-12-10, просмотров: 257.