2020-04-07
400
8.2.1 Определяют распалубочную прочность бетона fст ,расп, которая должна быть не ниже критической прочности бетона fст ,кр, определяемой по таблице 2, и не ниже значения, требуемого проектной документацией.
8.2.2 Определяют температуру прогрева бетона t п с учетом следующих основных факторов: вида применяемого цемента, модуля поверхности, наличия и доли неопалубленной поверхности, эксплуатационных требований к бетону, значения прочности бетона к окончанию прогрева и времени выдерживания конструкции в опалубке, необходимого (допускаемого) по условиям производства работ.
Рекомендуемые значения t п, °С, соответствуют:
— до 60 — для бетона на шлакопортландцементе;
— “ 50 — то же, на портландцементе 3 группы по эффективности пропаривания;
— “ 45 и 40 — то же, на портландцементе 2 и 1 групп по эффективности пропаривания, соответственно;
— “ 40 — при наличии повышенных требований к бетону по эксплуатационным характеристикам (водонепроницаемости, морозостойкости, истираемости и др.), для бетона конструкций транспортных коммуникаций, а также предназначенного для эксплуатации в агрессивных средах.
|
|
|
8.2.3 Рассчитывают продолжительность подъема температуры 
ч, приняв скорость подъема температуры бетона vt, °С/ч, в соответствии с требованиями таблицы 2, по формуле
, (52)
где t б.н — температура бетона к началу прогрева, которая должна быть не ниже 0 °С.
В случае электропрогрева бетона без предварительного разогрева смеси на объекте принимают
t б.н = 2 °C–5 °С и учитывают это значение при расчете температуры бетонной смеси на выходе из смесителя по разделу 5. При предварительном разогреве бетонной смеси на объекте с последующим электропрогревом бетона принятое значение t б.н используют для расчета температуры разогрева t раз, °С,
с учетом потерь при ее укладке, по формуле
t раз= t б.н + t укл, (53)
где t укл — снижение температуры при укладке бетонной смеси в опалубку, определяемое по разделу 5.
Для бетона конструкций транспортных коммуникаций, конструкций, эксплуатируемых в агрессивных средах, и при наличии повышенных требований к бетону по эксплуатационным характеристикам скорость подъема температуры должна быть не более 5 °С/ч.
8.2.4 Рост прочности бетона при изотермическом прогреве бетона 
до приобретения им требуемой для распалубки прочности fcт ,расп при расчетной температуре прогрева t п определяют по данным таблицы 18.
Таблица 18 — Рост прочности бетона при изотермическом прогреве
|
|
|
| Класс бетона | Продолжительность | Прочность бетона, % от проектной, при температуре изотермического прогрева, °С | ||||
| 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | ||
| С12/15–С20/25 | 8 | 18 | 30 | 38 | 50 | 60 |
| 16 | 33 | 44 | 55 | 66 | 75 | |
| 24 | 45 | 55 | 65 | 74 | 80 | |
| 48 | 68 | 75 | 80 | — | — | |
| 72 | 77 | 85 | 89 | — | — | |
| С25/30–С35/45 на ПЦ 500; ПЦ 600 | 8 | 25 | 35 | 45 | 60 | 70 |
| 16 | 48 | 55 | 60 | 70 | 80 | |
| 24 | 55 | 65 | 70 | 80 | — | |
| 48 | 75 | 85 | 90 | — | — | |
| 72 | 85 | 92 | 98 | — | — | |
| С12/15–С20/25 на ШПЦ 400 | 8 | 16 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| 16 | 30 | 35 | 50 | 60 | 70 | |
| 24 | 40 | 50 | 65 | 74 | 83 | |
| 48 | 60 | 75 | 90 | 100 | — | |
| 72 | 70 | 90 | — | — | — | |
| Примечание — Промежуточные значения определяют интерполяцией. | ||||||
8.2.5 В случае применения в бетоне добавок — ускорителей твердения рост прочности бетона
по таблице 18 принимают с поправочным коэффициентом для температуры прогрева, приведенным
в таблице 19.
Таблица 19 — Поправочный коэффициент для температуры прогрева
| Продолжительность | Значения поправочного коэффициента для температуры прогрева, °С | ||||
| 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | |
| До 24 | 1,8 | 1,6 | 1,4 | 1,35 | 1,3 |
| 48 | 1,4 | 1,3 | 1,2 | — | — |
| Примечание — Не рекомендуется прогрев бетона с добавками — ускорителями твердения более 24 ч и при температуре выше 40 °С для портландцемента 1 группы по эффективности пропаривания, 45 °С, 50 °С и 60 °С — для 2 и 3 групп по эффективности пропаривания и шлакопортландцемента, соответственно, т. к. при прогреве большей продолжительности и повышенной температуры снижается эффективность применения добавок. | |||||
8.2.6 Определяют продолжительность остывания бетона 
до температуры 
обеспечивающей допускаемую разность температур его наружных слоев и воздуха.
При определении 
возможны два варианта:
а) требуется ускоренный оборот опалубки;
б) по условиям производства работ допускается продолжительное остывание бетона вместе
с опалубкой.
8.2.7 По варианту 8.2.6 а) принимают допускаемую скорость остывания бетона v ост и определяют время остывания tост, ч, по формуле
(54)
где 
— температура прогрева бетона, °С;
— температура бетона к началу распалубки с учетом допускаемой разности температур между бетоном и воздухом, °С.
Значение 
, °С, определяют по формуле
(55)
где 
— температура наружного воздуха, °С (
£ 0 °С);
°С — допускаемая разность температур между бетоном и воздухом, принятая по таблице 2 или установленная расчетом, при немедленном снятии опалубки, по формуле
(56)
и, в случае временного укрытия поверхности распалубливаемой конструкции после снятия опалубки, по формуле
, (57)
здесь 
— допускаемые деформации растяжения, принимаемые: для тяжелого бетона
» 0,11 мм/м, для легкого бетона 
доп» 0,15 мм/м;
— эмпирический коэффициент, учитывающий геометрическую форму конструкций: для конструкций, имеющих ребра, = 132, для округлых — 
= 380;
— максимальная скорость ветра на момент распалубки (ожидаемая по метеопрогнозу, но не менее 5 м/с);
R из— термическое сопротивление временного укрытия, м2· °С/Вт.
8.2.8 Для варианта 8.2.6 б) рассчитывают продолжительность остывания бетона в опалубке по формуле (27) до температуры 
.
При этом в формулу (27) вместо 
подставляют значение температуры прогрева бетона 
а также предварительно рассчитанное значение ожидаемой средней за период остывания бетона температуры 
°С, по формуле
(58)
8.2.9 Определяют общую продолжительность выдерживания бетона в опалубке 
ч, по формуле
. (59)
В случае если принят режим медленного остывания бетона в опалубке по 8.2.8 после изотермического прогрева и второе слагаемое в формуле (59) приобретает отрицательный знак или превращается в ноль, т. е.:
|
|
|
,
это означает, что для данных условий твердения бетона изотермический прогрев не нужен. Достаточно разогрева бетона до температуры и выдерживания его в опалубке расчетное время 
, при общей продолжительности выдерживания бетона в опалубке 
ч:
Если сумма 
не превышает время изотермического прогрева, то уточненную величину 
, ч, определяют по формуле
(60)
Этим учитывают приращение прочности бетона в процессе нагрева и, особенно, за время его
остывания.
8.2.10 Определяют требуемую удельную мощность на подъем температуры 
кВт/м3, по формуле
(61)
где с б, сi — удельная теплоемкость бетона (принимают 
кДж/(кг · °С)) и опалубки (i относится к каждому слою многослойной опалубки), кДж/(кг · °С);
rб, r i — средняя плотность бетона и материалов опалубки, кг/м3;
d i — толщина i -го слоя опалубки, м;
vt — скорость подъема температуры, °С/ч;
Кт — коэффициент теплопередачи опалубки, Вт/(м2× °С);
t п — температура прогрева бетона, °С;
t н.в — температура наружного воздуха, °С;
0,8 — снижение требуемой мощности за счет учета теплоты экзотермии цемента, кВт/м3.
8.2.11 Определяют схему размещения электродов и удельную мощность Р уд по формулам (46) – (51).
Должно выполняться условие, согласно которому Р уд³ Р mах, что подтверждает возможность принятой схемы размещения электродов обеспечить заданный режим разогрева бетона при планируемом вторичном напряжении на электродах, например, U = 85 В.
Если Р уд< Р mах, рассчитывают значение удельной мощности с большим вторичным напряжением,
в пределах, обеспечиваемых специализированным оборудованием (см. таблицу 17), но не более 121 В. При необходимости уменьшают расстояние между электродами или изменяют схему их расстановки и способ прогрева.
8.2.12 Определяют требуемую удельную мощность для поддержания температуры при изотермическом прогреве 
кВт/м3, по формуле
|
|
|
. (62)
8.2.13 Рассчитывают затраты электрической энергии на прогрев бетона Р э, кВт×ч, захватки объемом V б, м3, по формуле
(63)
8.2.14 Выбирают станцию прогрева или определяют возможность применения имеющейся по критериям: Р ном³ Р р, I ном³ I р при Р ном, кВ×А, и I ном, А (соответственно, мощность станции прогрева (понижающего трансформатора) и обеспечиваемая ею сила тока). Они должны быть не менее требуемой расчетной мощности Р р, кВ×А, и силы тока I р, А, для прогрева бетона захватки объемом V б, м3.
Расчетную мощность Р р, кВ·А, определяют по формуле
(64)
где 
— мощность, затрачиваемая при подъеме температуры, кВт/м3, рассчитанная по формуле (61);
V б — объем бетона захватки, м3;
η соsφ — коэффициент потерь мощности, принимаемый равным 0,9;
Кпер — коэффициент кратковременной перегрузки, принимаемый в расчетах равным 1; допускается принимать Кпер = 1,05–1,5, если «пиковые» нагрузки не превышают 15 мин за 6 ч работы станции (трансформатора).
Из формулы (64) можно определить объем бетона захватки, обогреваемый при помощи станции (трансформатора) с известной номинальной мощностью трансформатора Р ном, кВ×А, подставив ее значение вместо Р р.
Расчетное значение требуемой силы тока на прогрев бетона I р, А, захватки объемом V б, м3, определяют по формуле
(65)
где — то же, что в формуле 64;
К2 — коэффициент, учитывающий изменение электрического сопротивления бетона при прогреве. Для бетона без добавок К2 может быть принят равным 1–0,5. Рекомендуется в расчете принимать К2 = 1, а в случае применения противоморозных добавок и ускорителей твердения (сильных электролитов) — К2 = 1,2;
V б —объем бетона захватки, м3;
U — напряжение на электродах, В.
8.2.15 Пример расчета параметров электродного прогрева бетона приведен в приложении Г.
8.2.16 Пример расчета параметров прогрева бетона в греющей опалубке приведен в приложении Д.
8.2.17 Пример расчета параметров обогрева бетона греющими проводами приведен в приложении Е.
