Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Лекции и пособия / 08.03.01_2017_MU_Tehnologicheskie-process.-v-stroi

.pdf
Скачиваний:
31
Добавлен:
19.05.2023
Размер:
1.61 Mб
Скачать

По данным этого приложения находим значение эквивалентных сроков при шлакопортландцементе:

для t = tб.ср = 42°

m = 0,194;

для t = tр = 80°

m = 0,054.

Следовательно, требуемая длительность озотермического подогрева

будет равна:

 

 

 

 

 

 

11

 

 

Z2 216

 

 

 

0,054 9час.

0,914

 

 

 

Общая длительность прогрева составит:

Z0 = Z1 + Z2 = 11 + 9 = 20 час.

Коэффициент теплопередачи опалубки для электропрогрева определяем по данным, приведенным ниже.

Формулы для определения теплопередачи ограждений бетона К,

учитывающие установленные опытом особенности теплосопротивления термоизоляции в условиях электродного прогрева:

а) В случае неутеплѐнной опалубки толщиной hоп м:

К

 

1

ккал м2

час град.

 

 

 

10h

0,05

 

 

 

 

оп

 

 

б) Для опалубки, покрытой слоем утеплителя толщиной hум в м

К

1

 

 

 

 

 

 

 

0,05 10h

0,7

hум

 

 

 

 

 

 

 

оп

 

ум

 

 

 

 

 

в) Для случая, когда кроме опалубки имеется наружная деревянная обшивка толщиной hд и промежуточная засыпка hум:

К

 

1

 

 

ккал м2

час град.

 

 

 

 

0,05 10 h

0,5h

hум

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

оп

д

hум

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г) Для случая, когда ограждение состоит только из рыхлого утеплителя,

уложенного по открытой поверхности бетона:

 

 

 

К

1

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05 0,8

hум

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ум

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

К

 

1

 

 

3,3ккал

 

м2 час град.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05

10 0,025

 

 

Максимально потребная мощность трансформатора в конце периода разогрева складывается из тепловой энергии, затрачиваемой на повышение температуры бетона соответственно интенсивности еѐ поднятия 600 ∆t

ккал/ м3 ··час и тепловой энергии, идущей на покрытие теплопотерь через ограждение бетона в наружный воздух - К·Мn (tр - tнв)ккал/ м3·час.

Тогда

Р

 

600 t K M

n

t

p

t

нв

 

 

600 7 3,3 8(80 15)

7,8квт / м3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

 

864

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

864

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мощность в начале периода разогрева определяем по аналогичной

формуле.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Р

600 7 3,3 8(4 15)

 

5,4квт/ м3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

864

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мощность в период изотермического прогрева будет равна

 

Р

K M

n

t

p

t

нв

 

 

3,3 8(80 15)

2,9квт / м3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ип

864

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

864

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общий расход электроэнергии на 1 м3 прогреваемого бетона

определяется по формуле:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S 600 t p tбн K M n tб.ср tн.в Z1

t p tнв Z2

 

1

 

864

 

 

 

 

600 80 4 3,3 8 42

11 80 15

9

 

 

15

98квт час / м3.

864

 

 

 

 

 

 

 

 

Объѐм бетона в одной колонне будет равен:

W1 = 0,5 × 0,5 × 10 = 2,5 м3 ,

а общий объѐм в 12 колоннах

W0 = 2,5 × 12 = 30 м3 .

 

 

 

Общий расход электроэнергии для

прогрева

12

колонн

составит

S0 = 98 × 30 = 2940 квт·час.

 

 

 

 

Потребная мощность для одной

колонны

в

начале

разогрева

5,4 × 2,5 = =13,5 квт; во время изотермического прогрева 2,9 × 2,5 = 7,2 квт.

Общую потребную мощность определяем из графика на рисунке 2. Она равна 71,4 квт.

Рисунок 2 – График для определения требуемой мощности установки для

электропрогрева железобетонных конструкций.

Общая продолжительность электропрогрева равна Z1 + Z2 = 11 + 6 = = 17 час и остывание – 24 часа.

Коэффициент теплопередачи опалубки, утепленной толью во время электропрогрева, согласно данным (см. выше) равен:

 

 

К

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

2,27.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05 10 0,025 0,7

0,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,05

 

 

 

Максимальная требуемая мощность будет равна:

 

Р

 

600 t K M

n

t

p

t

нв

 

 

600 7 2,27 8(80 15)

6,9квт / м3.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

max

 

864

 

 

 

 

 

 

 

 

 

864

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Общий расход электроэнергии на 1 м3 прогреваемого бетона составит:

S

 

600 t p tбн K M n tб.ср tн.в Z1 t p tнв Z2

1

864

 

 

 

 

 

 

 

 

600 80 4 2,27 8 42 15

11 80 15 6

80квт час / м3.

864

 

 

 

 

 

 

Целесообразно применение утепление конструкций устанавливается на

основе экономических соображении.

III. В этом случае, если поверхности бетона утеплены (помимо опалубки) или модуль поверхности конструкции меньше 8, то пренебрегать

возрастанием прочности бетона в период остывание бетона не следует.

Аналогично предыдущему определяем значение величины:

Z

80 4

11час;

t

 

 

4 80

42 ;

 

б.ср

 

1

7

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

Z0 = 216 час;

m = 0,194.

 

Продолжительность разогрева, приведена к температуре 15° будет

равна:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

11

57час.

 

 

 

0,194

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Продолжительность остывания конструкции после окончания электропрогрева определяем по формуле проф. Скрамтаева:

Z3·K·Mn(tб.ср – tнв) = с0 (tбн – tбк) + Ц · Э.

Для данного случая поступление тепла вследствие экзотермии цемента по рекомендации НИИОМТП не учитывается.

Определяем значение величин:

К

 

1,5

 

 

 

 

5,5;

 

 

 

 

 

 

0,05

0,025

 

0,01

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,15

 

0,05

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Mn = 8; tбн = 80°;

tб,ср

 

 

 

80

 

27

;

 

 

 

 

 

 

 

1,03 0,181 8

 

 

 

0,006 80

 

с0 = 600; tбк = + 5°.

Подставляя значения в формулу проф. Скрамтаева, получаем уравнение:

Z3 · 5,5 × 8(27 + 15) = 600(80 – 5),

откуда Z3 = 24час.

Коэффициент эквивалентности приведения к 15°, согласно таблице 3,

при температуре 27° равен m = 0,422.

Приведенная к температуре 15° продолжительность твердения

Z3 24 60час. 0,422

Требуемая продолжительность изотермического прогрева при t = 80°

составляет:

 

Z

Z

Z

Z 216 57 60 99час,

 

 

2

0

1

3

 

 

 

 

или при t = 80° значение (m = 0,054) – Z2 = 99 × 0,054 ≈ 6 час.

Таблица 3 – Коэффициенты эквивалентных сроков выдерживания

бетона по отношению к температуре + 15°

 

 

 

 

 

 

Значение коэффициента

 

Температура стадии

 

 

для

 

 

для пуццоланового

 

для

прогрева, °С

портландцемента

 

портландцемента

 

шлапортландцемента

1

3,605

3,269

2,679

5

2,456

2,624

2,267

10

1,506

1,618

1,539

15

1,000

1,000

1,000

20

0,741

0,647

0,672

25

0,537

0,443

0,473

30

0,426

0,327

0,345

35

0,346

0,243

0,265

40

0,290

0,191

0,208

50

0,210

0,130

0,137

60

0,161

0,084

0,095

70

0,130

0,065

0,071

80

0,105

0,049

0,054

 

 

 

 

Задание

Решить задачу согласно вариантам, приведенным в таблице 4.

Таблица 4

 

Заданная

 

 

Объѐм

вариан

Конструкция

прочность

Вид цемента

tнв,°C

работ

та

 

% к R28

 

 

 

1

Колонны 60×60

50

Портландцемент

-20

16 шт.

2

Колонны 40×40

70

То же

-10

24шт.

3

Балки 1,0×0,4

50

Шлакопортландце

-25

18шт.;

 

 

 

мент

 

ℓ=8м

4

Балки 1,2×0,5

70

То же

-18

40шт.;

 

 

 

 

 

ℓ=6м

5

Стенка толщиною

50

Портландцемент

-20

h=6м;

 

0,5 м

 

 

 

ℓ=50м

6

Стенка толщиною

60

То же

-25

h=5м;

 

0,60 м

 

 

 

ℓ=40м

Вопросы к практическому занятию

1.Какие условия при производстве бетонных работ считаются зимними?

2.Что такое критическая прочность бетона?

3.Какие физико-химические процессы происходят в свежее уложенной бетонной смеси?

4.Что происходит при замораживании бетонной смеси?

5.Назовите и охарактеризуйте способы зимнего бетонирования?

6. В чем суть расчетов способов зимнего бетонирования?

Рекомендуемый список литературы: [1,3,4,6,8,9,14]

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗАНЯТИЕ 7

Тема: предохранение грунта от промерзания

Цель: ознакомление и приобретение знаний по мерам предохранения грунта

от промерзания.

Знания и умения, приобретаемые студентом в результате освоения

темы: знать меры по предохранению грунта от промерзания.

Формируемые компетенции:

Индекс

Формулировка:

ПК-5

знанием требований охраны труда, безопасности жизнедеятельности и защиты

 

окружающей среды при выполнении строительно-монтажных, ремонтных

 

работ и работ по реконструкции строительных объектов

Актуальность темы: выбор наиболее эффективных мер по предохранению грунта от промерзания.

Теоретическая часть

В районах сезонного промерзания грунтов производство земляных работ в зимний период допускается, если это обеспечивает своевременное выполнение общестроительных работ, равномерное использование материально-технических и трудовых ресурсов.

Грунты, подлежащие разработке в зимнее время, целесообразно заблаговременно предохранять от промерзания (с целью уменьшения глубины и скорости промерзания).

Меры по предохранению грунта от промерзания должны быть приняты до наступления заморозков, но после окончания осенних дождей. Для предохранения грунта от промерзания применяют поверхностное рыхление грунтов; теплоизоляцию – утепление теплоизоляционными материалами;

химическую обработку грунта.

Пример

В целях предохранения грунта от промерзания на месте выкопки котлована предварительно распахана земля на глубину h1 25 см и затем покрыта слоем опилок. Грунт глинистый.

Определить, на какую толщину следует насыпать слой опилок с тем,

чтобы к началу земляных работ грунт не подвергся промерзанию. По проекту организации строительства производство земляных работ на данном объекте намечено начинать 3 января. В районе строительства начало периода отрицательных температур – 4 ноября. Среднемесячные температуры в ноябре – -2,1ºС; в декабре – -8ºС.

Средняя толщина снегового покрова h сн 0 (снеговой покров не учитывается).

Решение

Наибольшая глубина промерзания грунта (в см) к какому-нибудь сроку от начала зимы ориентировочно определяется по эмпирической формуле

H пр 60(4P P 2 )K1,

где P 1000t z ;

где t z – градусо-дни в течение периода, за который определяется глубина промерзания;

K1 – коэффициент эквивалентности глубины промерзания по отношению к глинистому грунту.

Для условия задачи по местным условиям количество градусо-дней t z

составит:

вноябре 2,1x28=59 градусо-дней,

вдекабре 8,0x31=248 градусо-день,

вянваре 8,0x2=16 градусо-день.

Следовательно t z 323 градусо-дней.

Коэффициент P будет в этом случае равен:

P

 

t z

 

 

 

323

 

0,323.

1000

1000

Значение K1 для глинистого грунта, по данным таблицы 2, принимаем

1.

Тогда глубина промерзания неутепленного грунта будет равна

 

 

H

пр

0,6(4 0,323 0,3232 ) 1 0,71 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Слой распаханной и забороненной земли толщиною 25 см

эквивалентен слою глинистого грунта толщиною

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,25

0,31 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,80

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таким образом, глубина промерзания грунта при его распашке будет

равна 0,71-0,31+0,25=0,65 см.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Искомая толщина слоя опилок h 2 определится из уравнения:

 

 

 

h 2 K ут 0,65 м; по табл.1

K ут 1,9 ,

 

 

откуда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h 2

0,65

0,34 м.

 

 

 

 

 

 

 

 

1,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1 – Значения эквивалентной толщины различных утеплителей

по отношению к грунту – K ут

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Характер

Лист

Струж-

 

Опил-

 

 

Котельный

 

Снег

 

Снег

Торф

грунта

-ва

 

ка

 

 

ки

 

 

 

 

шлак

 

слежав-

 

рыхлый

мелкий

 

опав

древес-

 

древес

 

сухой

влаж-

 

шийся

 

 

 

 

-шая

 

ная

 

-ные

 

 

 

 

 

ный

 

 

 

 

 

Песчаный

3,3

 

3,2

 

2,8,

 

2

 

 

1,6

 

2,3

 

3,0

2,8

Супесчаный

3,1

 

3,1

 

2,7

 

 

1,9

 

1,5

 

2,0

 

2,8

2,7

Суглинистый

2,7

 

2,6

 

2,8

 

 

1,6

 

1,3

 

1,8

 

2,4

2,3

Глинистый

2,2

 

2,1

 

1,9

 

 

1,3

 

1,1

 

1,5

 

2,0

1,9

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Соседние файлы в папке Лекции и пособия