Пиши Дома Нужные Работы


Коэффициенты теплопередачи опалубки, утеплителя и грунта

Курсовой проект

«Расчет режима выдерживания бетона способом термоса»

 

 

Выполнил:

ст. гр. СЗ-Спв-3

______________________

№ зач.книжки ______________

 

Подпись ______________

 

 

Проверил:

Колчеданцев Л. М.

 

Подпись ______________

 

Санкт-Петербург

2016 г.

Оглавление

 

Задание на выполнение курсового проекта.. 3

Введение.. 4

1. Определение параметров для расчета режима выдерживания бетона.. 6

1.1. Модуль поверхности.. 6

1.2. Параметры наружного воздуха.. 6

1.3. Коэффициенты теплопередачи опалубки, утеплителя и грунта.. 6

1.4. Приведенный коэффициент теплопередачи.. 7

1.5. Критическая прочность.. 7

2. Тепловой баланс.. 8

2.1. Температура бетона, уложенного в опалубку.. 8

2.2. Начальное теплосодержание бетона.. 8

2.3. Количество тепла, расходуемого на нагрев арматуры... 8

2.4. Количество тепла, расходуемого на нагрев опалубки.. 9

2.5. Температура бетона к началу выдерживания.. 9

3. Методика расчета режима выдерживания бетона способом термоса.. 9

4. Результаты... 10

Выводы... 13

Список литературы... 14

 


Задание на выполнение курсового проекта

Вариант №10.

Толщина фундаментной плиты – 0,95 м

Размер плиты – 18х40 м

Класс бетона – В30

Марка цемента – 500

Расход цемента – 440 кг/м3

Расход арматуры – 110 кг/м3

Диаметр арматуры – 20 мм

Толщина опалубки – 20 мм

Утеплитель – пенополиуретан жесткий (ɣ=40 кг/м3, λ=0,046 Вт/м* ̊С, с=1,5 кДж/кг* ̊С)

Толщина утеплителя 100 мм

 

Район – Санкт-Петербург

Месяц – январь

Ветер – 0 м/с

 

 


 

Введение

 

Метод термоса, наиболее простой и экономичный, нашел широкое распространение при бетонировании самых различных конструкций.

Сущность выдерживания бетона по методу термоса состоит в следующем. Доставленную на площадку бетонную смесь температурой 25...45°С укладывают в опалубку. При большей температуре подогрева бетонная смесь во время транспортирования быстро загустевает. Сразу после окончания бетонирования все открытые поверхности конструкции укрывают слоем теплоизоляционного материала. Изолированный от холодного воздуха бетон твердеет за счет тепла, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении, а также тепла, выделяемого в процессе экзотермической реакции твердения цементного теста.

Количество тепла, получаемое бетоном от указанных двух источников, легко подсчитать. По этой величине расчетом подбирают слой утеплителя, теплоизоляционные характеристики которого обеспечили бы в условиях, намечаемых прогнозом среднесуточных температур, выдерживание бетона при положительной температуре до достижения им прочности критической или проектной, допускающей распалубливание.

Не все конструкции можно выдерживать методом термоса. Более всего он подходит для массивных конструкций с относительно небольшой площадью охлаждения.

Если бетонная смесь приготовлена на портландцементах средней активности, методом термоса можно выдерживать бетон в конструкции с модулем поверхности до 8. Однако зимой эффективней применять высокоактивные быстротвердеющие цементы, а также вводить в обычные цементы химические добавки — ускорители твердения. Это дает возможность применять метод термоса для конструкций с модулем поверхности 10...15.

Проектированию термосного выдерживания бетона предшествует теплотехнический расчет. Количество тепла в бетоне должно соответствовать его расходу (теплопотерям) при остывании за время т, в течение которого обеспечивается сохранение положительной температуры в бетоне для достижения им требуемой прочности.

Для определения средней температуры бетона за время остывания пользуются эмпирической зависимостью.

По приведенным формулам приближенно рассчитывают охлаждение бетонной конструкции в такой последовательности. На основе прогноза погоды или по таблицам расчетных температур наружного воздуха для зимнего периода на территории СССР по месяцам устанавливают ожидаемый температурный режим наружного воздуха, при котором будет выдерживаться бетон. Определив модуль поверхности, выбирают наиболее подходящий способ термосного выдерживания.

По справке бетонного завода устанавливают, какой температуры товарную бетонную смесь в данных условиях он может поставлять и экзотермические характеристики цемента. Определяют теплопотери в пути и при перегрузках; вычисляют начальную температуру укладываемого бетона с учетом потерь тепла, идущего на нагрев арматуры и опалубки. По заданной прочности к концу выдерживания устанавливают требуемую продолжительность остывания бетона.

Если для обеспечения срока выдерживания бетона одной опалубки недостаточно, то добавляют утеплитель поверх опалубки.

Рассмотренный метод расчета прост и пригоден для прогнозирования длительности остывания бетона с возможностью отслеживания температуры и прочности бетона на различных участках твердения бетона

В качестве утеплителей применяют доски с прокладкой толя, доски и фанеру с прокладкой пенопласта, картон, опилки, шлаковату и др. Предпочтение отдают тюфякам, покрытым с двух сторон непродуваемым, водоотталкивающим материалом.

Конструкции, имеющие сечения различной толщины, тонкие элементы, углы и другие, быстро остывающие части, следует утеплять особенно тщательно. Поверхность забетонированных блоков в местах примыкания к свежеуложенному бетону утепляют на ширину 1... ...1,5 м. Опалубку и теплозащитный слой снимают, когда бетон наберет критическую прочность, а температура будет не менее °С.


Определение параметров для расчета режима выдерживания бетона

Модуль поверхности

Модуль поверхности – показатель характеризующий массивность конструкции. При прочих равных условиях, модуль поверхности конструкции учитывается при выборе способа зимнего бетонирования, а также используется в расчетах режима выдерживания бетона.

Численно определяется отношением охлаждаемой поверхности конструкции к объему конструкции по формуле:

,

где a – ширина фундаментной плиты, м;

b – длина фундаментной плиты, м;

h – высота (толщина) фундаментной плиты, м.

В данном случае он будет равен:

- следовательно, конструкция плиты относится к массивным конструкциям, можно применять метод термоса.

Параметры наружного воздуха

Расчетную температуру наружного воздуха в том месяце, когда ведутся бетонные работы, для всех способов выдерживания бетона, кроме применения противоморозных добавок, определяют по формуле:

,

где - среднемесячная температура наружного воздуха, °С, в заданном месяце (табл. 5.1 [3]),

- максимальная амплитуда колебаний суточной температуры наружного воздуха, °С, в заданном месяце (табл. 5.1 [3]).

Коэффициенты теплопередачи опалубки, утеплителя и грунта

Коэффициенты теплопередачи опалубки и утеплителя, определяются по формуле:

где - толщина слоя ограждения, м;

- коэффициент теплопроводности материала каждого слоя ограждения, Вт/(м°С);

α – коэффициент теплопередачи у наружной поверхности ограждения, Вт/(м2°С), зависящий от скорости ветра, принимается по табл. 4.2. методических указаний (при ветре 0 м/c, α=3,77 Вт/(м2°С)).

Коэффициент теплопередачи грунта – непостоянная величина, которую можно определить по формуле:

где η – коэффициент для талого грунта равен 1, а для мерзлого при влажности 5% - 1, 10% - 2,1 и 20% - 3,2;

λ – коэффициент теплопроводности грунта, ;

с – удельная теплопроводность грунта, ;

ɣ - плотность грунта, кг/м3;

τ – время от начала выдерживания бетона, час; принимаем равным 12 часов;

- значение, приведенное в табл. 4.3 методических указаний.






ТОП 5 статей:
Экономическая сущность инвестиций - Экономическая сущность инвестиций – долгосрочные вложения экономических ресурсов сроком более 1 года для получения прибыли путем...
Тема: Федеральный закон от 26.07.2006 N 135-ФЗ - На основании изучения ФЗ № 135, дайте максимально короткое определение следующих понятий с указанием статей и пунктов закона...
Сущность, функции и виды управления в телекоммуникациях - Цели достигаются с помощью различных принципов, функций и методов социально-экономического менеджмента...
Схема построения базисных индексов - Индекс (лат. INDEX – указатель, показатель) - относительная величина, показывающая, во сколько раз уровень изучаемого явления...
Тема 11. Международное космическое право - Правовой режим космического пространства и небесных тел. Принципы деятельности государств по исследованию...



©2015- 2017 pdnr.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.