Алгоритм подбора параметров электропрогрева бетона

Алгоритм подбора параметров электропрогрева бетона

Вначале определяем коэффициент теплопередачи опалубки или утеплителя укрытия неопалубленных поверхностей

                                 _{i = n}     

          K = 1 / (1/a + S d _i / l_i) ,

                                 ^{i = 1}

где a - коэффициент теплопередачи у наружной поверхности ограждения,

             Вт / (м^{2 о}С);

d _i - толщина каждого слоя ограждения, м;

l_i - коэффициент теплопроводности материала каждого слоя ограждения, Вт / (м^{2 о}С).

Если коэффициенты теплопередачи бетона в окружающую среду через ограждения с разным утеплителем существенно различаются между собой, то можно суммировать теплопотери через все поверхности или пользоваться приведенным коэффициентом теплопередачи K

      K = (F₁ K₁ + F₂ K₂ + … + F_n K_n) / (F₁ + F₂ + … + F_n),

где F_i  и K_i - соответственно коэффициент теплопередачи и площадь i - го ограждения.

Затем определяем суммарное снижение температуры бетонной смеси на всех операциях - от приёмки из бетоносмесителя до укладки и укрытия в конструкции.       

     Пооперационные относительные величины снижения температуры бетонной смеси определяются по формуле

d t_тр = d t t ,

где d t - относительное снижение средней температуры бетонной смеси, град/(град мин), при транспортировке (укладке, уплотнении, перегрузке) в течение 1 мин и перепаде температуры бетонной смеси и окружающего воздуха 1^оС;

t - время транспортирования (укладки, уплотнения, перегрузки бетонной смеси, мин.

Рассчитываем начальную температуру бетона после укладки и уплотнения t_б.н.

Далее назначаем температуру изотермического прогрева бетона t_раз. Она не должна превышать 80 ^оС при использовании портландцементов и 90 ^оС при использовании шлакопортландцементов.

Потом назначаем скорость подъёма температуры бетона V_под. Она не должна превышать 5 ^оС в час для конструкций с М_п от 2 до 4; 8 ^оС в час для конструкций с М_п от 4 до 6; 10 ^оС в час для конструкций с М_п от 6 до 10; 15 ^оС в час для конструкций с М_п > 10.

     Определяем величину относительной прочности бетона за период подъёма температуры. Продолжительность подъёма температуры t_под = (t_раз - t_б.н) / V_под при средней температуре t_б.ср = (t_раз - t_б.н) / 2. Величину прочности бетона R_под марки M на цементе марки M_ц за время подъёма определяем при t = t_под.

     Далее определяем величину относительной прочности бетона при остывании. Для этого определяем продолжительность остывания бетона

t = С_бg_б(t_б.н - t_б.к) / [3,6 K M_п(t_б.ср - t_н.в)] ,

где С_б - удельная теплоёмкость бетона, принимается равной 1,05 кДж/(кг ^оС);

g_б - плотность бетона, кг/м³;

      K - коэффициент теплопередачи опалубки, Вт/(м^{2 о}С);

      t_б.к - температура бетона к концу остывания;

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

Среднюю температуру за время остывания бетона определяем по формуле

           t_б.ср = t_б.к + (t_б.н - t_б.к)/[1,03 + 0,181 M_п  + 0,0006(t_б.н - t_б.к)],

где t_б.к - температура бетона к концу остывания (для бетона без добавок больше или равна 5 ^оС);

      t_б.н - начальная температура бетона после укладки, ^оС.

Далее определяем прочность бетона, приобретённую в процессе остывания R_ост. Затем вычисляем прочность бетона, которую необходимо набрать бетоны за время прогрева

     R_наг = R_зад - R_под - R_ост ,

где R_зад - требуемая относительная прочность бетона, %;

      R_под - прочность бетона, приобретенная при подъёме температуры, %.

Затем определяем продолжительность изотермического прогрева t_наг = t. При расчёте по моделям прочность бетона R = R_наг, а средняя температура равна температуре разогрева бетона t_б.ср = t_раз.

Мощность в период подъёма температуры определяем по формуле