Влияние экзотермии цемента на требуемую удельную мощность при электроразогреве бетонной смеси

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

Влияние экзотермии цемента на требуемую удельную мощность при электроразогреве бетонной смеси

При расчете удельной электрической мощности на период изотермического прогрева используется формула (2.29), в которой величина 0.8 кВт/м³ соответствует мощности эквивалентной теплу, выделившемуся в процессе прогрева, вследствие экзотермии цемента. Однако принятая величина не может быть применима ко всем случаям из-за большого перерасхода энергии, так как зачастую тепловыделение цемента позволяет сэкономить гораздо большее количество энергии.

Так тепловыделение цемента определяется по формуле связывающей расход цемента и величину экзотермии для данного вида и марки цемента (по таблице 1.8):

,                                                                    (А.1)

где     Ц – расход цемента на 1м³ бетона,кг/м³;

Э –  величина экзотермии цемента, кДж/кг.

С другой стороны, согласно закону Джоуля – Ленца, количество теплоты, выделяемое в бетоне при прохождении через него электрического тока, определяется по формуле:

,                            (А.2)

где     I – сила тока, А;

U – величина напряжения, В;

R – электрическое сопротивление, Ом;

T – продолжительность прохождения электрического тока, ч;

Р – выделяемая электрическая мощность, Вт.

Следовательно, приравнивая уравнения (А.1) и (А.2), получаем формулу для определения выделяемой электрической мощности, чтобы обеспечить выделение данного количества теплоты:

,                                          (А.3)

или другими словами, мощность, которую необходимо учесть при изотермическом прогреве бетона определяется по формуле:

,                                              (А.4)

Обозначим данную величину мощности как P_э и уточнив формулу (2.8), получим что

                       (А.5)

Рассмотрим значение данного уточнения на примере бетонирования конструкции стены.

Возьмём бетонный раствор с характеристиками, используемыми для определения удельного электрического сопротивления бетона для данного типа завода, а именно шлакопортландцемент марки 500 с расходом цемента 415 кг/м³ и воды 185 л/м³ при скорости подъема температуры 10 °С в час и температуре изотермического прогрева 70 °С для бетонирования конструкции стены размерами  м в течении 1 суток, для набора бетоном 68 % критической прочности.

1)  Объем бетона конструкции составит:

 ,                   (А.6)

2)  Тепловыделение по формуле (А.1) составит:

 ;                    (А.7)

3) Подставляя полученное значение в формулу (А.4), получим:

.            (А.8)

Данная величина отличается от принятой величины мощности на 0.55 , что при подборе необходимого трансформатора может иметь большое значение.