Выдерживание бетона способом термоса

Исходные данные:

- бетонируемая конструкция - стена (табл. 8.1, п. 5);

- бетон класса В25 на портландцементе М400;

- расход цемента на 1 м³ бетонной смеси q _ц = 300 кг/м³;

- опалубка деревянная, толщина досок обшивки d₁ = 25 мм (плотность древесины 700 кг/м³, объемная влажность 15%);

- утеплитель опалубки - минераловатные плиты;

- температура наружного воздуха Т_{н.в =} -20°С;

- температура уложенного в конструкцию бетона Т_б.н. = +20°С;

- удельная теплоемкость бетона С _б = 1, 05 кДж/(кг× град);

- плотность бетонной смеси r_б.см = 2400 кг/м³;

- скорость ветра - 3 м/с.

 

Требуется определить необходимую толщину утеплителя опалубки.

1. Прочность бетона к моменту возможного замерзания должна составлять не менее ____ % R_b [23 (табл. 6)].

2. Средняя температура за время остывания бетона при М_п £ 4, 0 м^-1 приближенно может быть принята равной

Т_б.ср = (Т_б.н + Т_б.к)/2 = = ____ °С.

3. При средней температуре твердения бетона Т_б.ср = ______ °С бетон наберет прочность ____% от R_b за время t, которое устанавливается по графикам, приведенным на рис. 8.1, t=______ сут.

 

Рис. 8.1. График нарастания прочности бетона на портландцементе М400, М500

 

4. Экзотермия цемента за срок твердения бетона t = ___ сут. при температуре твердения Т_б.ср = ____ °С, определяемая по табл. 8.4, составляет

Э =_______ кДж/кг.

Таблица 8.4

Тепловыделение портландцементов Э, кДж/кг, в зависимости от температуры и времени твердения

Марка цемента	Темпера­тура, °С	Время твердения цементов, сут
0, 25	0, 5
М 400		–	–						–
М 500, М 600									–

 

5. Необходимый коэффициент теплопередачи опалубки и утеплителя вычисляем по формуле

–––––––––––––––––––––– = _____ Вт/(м²× °С).

6. Толщину минераловатных матов находим по выражению

d₂ = l₂(1/ k _т.п - 1/a - d₁/l₁) = _______________________________ = ______ м,

где	l1 и l2	– коэффициенты теплопроводности соответственно древесины и минераловатных плит, Вт/(м2× °С), принимаемые по табл. 8.5;
	d1	– толщина досок опалубки (см. исходные данные), м;
	a	– коэффициент теплоотдачи у наружной поверхности ограждения, Вт/(м2× °С), принимаем по табл. 8.6.

 

Таблица 8.5

Величины теплофизических характеристик строительных

и теплоизоляционных материалов

№ п/п	Материал	Объемная масса в сухом состоянии, кг/м3	Расчетная величина коэффициента теплопроводности l, Вт/(м× °С)	Удельная теплоемкость С, кДж/(кг°С)
	Железобетон (W б=3%)		2, 03	0, 84
	Бетон (W б=3%)	2200...2400	1, 86	0, 84
	Бетон влажный		2, 05	1, 05
	Керамзитобетон (W б=10%)		0, 75 0, 23	0, 84 0, 84
	Шлак		0, 29	0, 75
	Плиты мягкие, полужесткие и жесткие минераловатные на синтетическом связующем (W б=3%)		0, 052 0, 06	0, 76 0, 76
	Маты минераловатные прошивные		0, 048	0, 076
			Окончание табл. 8.5
	Древесина (поперек вол.) – хвойные породы – лиственные породы		0, 17 0, 23	2, 52 2, 52
	Фанера клееная (W б=13%)		0, 17	2, 52
	Плиты ДВП и ДСП (W б=12 %)	200; 400; 600; 1000	0, 08; 014; 0, 16; 0, 29	2, 1
	Пенопласт плиточный	100; 150; 200	0, 043; 0, 049; 0, 06	1, 34
	Опилки		0, 24	1, 8

Таблица 8.6

Коэффициент теплоотдачи a у наружной поверхности ограждения

Скорость ветра, м/с	a, Вт/(м2× °С)	Скорость ветра, м/с	a, Вт/(м2× °С)
	3, 77		26, 56
	3, 88		33, 18
	14, 96		43, 15

Вывод: дополнительное утепление досок опалубки минераловатными плитами назначаем толщиной не менее _____ см.