Курсовая работа: Бетонні роботи в зимових умовах

Тривалість охолодження бетону за інших рівних умов (склад бетону, температура його і зовнішнього повітря, утеплення і ін.) залежить від масивності конструкції, яка характеризується відношенням суми охолоджуваних (зовнішніх) поверхонь F до об'єму V - модулем поверхні:

Мп =F/V(11)

Для колон і балок Мп визначають як відношення|ставлення| їх периметра до площі поперечного перетину. Чим менше за Мп, тим конструкція масивніше.

При застосуванні методу термоса звичайні каркасні конструкції замерзають до придбання бетоном необхідної міцності; масивні конструкції і при великих морозах остигають тривалий час, досягаючи міцності, яка допускає їх распалубливание взимку. Межі застосування методу термоса лежать уобласті конструкцій середньої масивності (Мп = 6...8).

Розрахунок витримки бетону повинен показати, що конструкція, що витримується, при прийнятих передумовах (вигляд, марка і витрата цементу, утеплення опалубки, початкова температура бетону і температура зовнішнього повітря) остигатиме до 0° при певній середній температурі бетону необхідний час. Для визначення умов, що забезпечують таку витримку бетону, може бути використано (приt_н.в. не вище -3°) рівняння теплового балансу, запропоноване Б. Р. Скрамтаєвим:

2400 0,25 t_н.в +ЦЭ=М_ц К α

де 2400 - об'ємна вага бетону, кг/м3;

0,25 - питома теплоємність бетону, ккал/кг- град;

Ц- витрата цементу на 1 мбетону, кг;

Э - тепловиділення 1 кгцементу протягом z годинника (табл. 2.3.4), ккал;

А/ц - модуль поверхні конструкції;

До - коефіцієнт загальної теплопередачі огорожі опалубки і теплоізоляції, ккал/м² - ч -град;

а- поправочний коефіцієнт, залежний від сили вітру, вологості

опалубки і утеплювача і ретельності пристрою теплозахисту;

z - тривалість охолодження бетону від температури його після

укладання до 0°, ч;

t_{cp .б} - середня температура бетону за період охолодження до 0°;

t_н.в - передбачувана середня температура зовнішнього повітря за період охолодження бетону до 0°.

Тип цементу	Цемент	Позначення цементу	Выделение тепла на 1кг цемента при +150 (ккал) при продолжительности твердения бетона, в сут.
			3	7	28
І	Портландцемент	ПЦ - І	90	95	100
ІІ	Портландцемент з добавками	ПЦ ІІ/А; ПЦ ІІ/Б.	75	85	90
ІІІ	Шлакопортландцемент	ШПЦ ІІІ/А; ШПЦ ІІІ/Б	30	45	60
IV	Пуцолановий	ПЦЦ IV/A	30	40	60
V	Композицлонный	КЦ V/A; КЦ V/Б	80	85	95

Розрахунок витримки бетону рекомендується проводити в такій послідовності: встановлюємо початкову температуру охолодження бетону після укладання t_б , максимально досяжну за умовами робіт, потім визначають середню температуру бетону за період охолодження 90° (t_{cp .б} ) по формулі

(12)

де 1,03; 0,181 і 0,006 - емпіричні коефіцієнти.

По заданій міцності бетону до кінця витримки (у % від R₂₈ ) і набутого значення t_{cp .б} встановлюємо по табл. 2.3 .5 необхідний термін витримки бетону в добі п. Після цього, задаючись кількістю цементу Ц (на 1 м₃ бетону), його виглядом і маркою (для обліку экзотермії згідно табл. ) коефіцієнтом а і t_н.в , визначаємо необхідний коефіцієнт теплопередачі:

Продолжительность твердения, сут.	Портландцемент ПЦ І тип І; ПЦ ІІ/А тип ІІ				Шлакопортландцемент ШПЦ ІІІ/Б тип ІІІ
	Относительная прочность (% R28 ) при средней температуре среди, град
	5	10	15	25	5	10	15	25
3	22	29	34	47	10	14	20	32
5	34	40	47	64	17	24	32	47
7	43	52	61	75	23	32	41	58
10	55	65	75	87	32	44	54	72
15	70	80	89	-	45	58	71	88
28	86	95	100	-	68	86	100	-

(13)

По набутого значення K відповідне йому утеплення підбираємо по таблицях або визначаємо із формули

(14)

де 0,05 - опір тепловіддачі;

а_1, а₂ - товщина шарів опалубки і утеплення, м; λ_1, λ₂ - коефіцієнт теплопровідності матеріалу кожного з шарів огорожі ккал/м ч град (беруть з таблиць).

Задаючись завтовшки опалубки а_1, визначають товщину шару утеплювача _, а₂ (тирса, соломи і т. п.). Значення λ для найбільш вживаних утеплювачів рівне: дерево сухе - 0,15 і вологе - 0,20; мох - 0,1; соломи - 0,05; комишит - 0,06; ошурки деревні - 0,08; листя або хвойні голки - 0,2; шлак котельний-0,4; пісок сухий-0,3; торф-0,1; повсть-0,04; шевелин - 0,05; толь - 0,2.

Для каркасних конструкцій слід застосовувати швидкотвердіючі (високих марок - 500 і вище) і високотермічні цементи. Для масивних конструкцій допускається портландцемент марок 400 і 300. Пуццоланові цементи марки не нижче 300 слід застосовувати тільки для великих масивів (дамб, засад мостів і т. п.), де вони іноді навіть бажані.