Проектирование состава бетона для трёх зон сооружения
Курсовой проект - Разное
Другие курсовые по предмету Разное
303,9 352,7 383,5 409,7 429,80,0112 0,02303 0,0794 0,2347 0,4393 0,83760,03364 0,16124 2,2229 21,1213 79,0823 301,53569 49 784 8100 32400 129600Сумма 668-Сумма 1,62523Сумма 705,6926Сумма 1709420,002270,002664400,853
. При адиабатическом тепловыделении Qmax является тем же, что и при любом другом режиме тепловыделения, а At становится функцией температуры. Для нахождения At воспользуемся температурной функцией ft, равной отношению скоростей тепловыделения (или коэффициентов А1 и А2) или сроков изотермического твердения бетона ?2 и ?1, взятых в моменты равных тепловыделений (Q1=Q2) при двух различных температурах t1>t2: ft=А1/А2=?2/?1. Это отношение остается постоянным на протяжении всего процесса твердения бетона.
At=A20•ft= A20•2(t-20)/?.
То количество выделяемой теплоты, которое в изотермическом режиме полностью рассеивается в среду, в адиабатическом режиме идет на повышение температуры бетона:
?tад= tад-to=Q/c?б,
где tад - текущая температура бетона в адиабатическом процессе; tо - начальная температура бетона; с и ?б - удельная теплоемкость и объемная масса бетона. Удельную теплоемкость бетона с можно рассчитать по правилу аддитивности:
с=(сцЦ+свВ+спП+скрКр)/?б,
где сц, св, сп, скр - удельные теплоемкости, соответственно, цемента, воды, песка и крупного заполнителя; Ц, В, П, Кр - расходы материалов в кг/м3. Такое же количество теплоты, что и в изотермическом процессе, в адиабатическом режиме будет выделено за более короткие сроки, которые можно рассчитать как
?ад=?/[(1-?)At],
где ? = Q/Qmax.
Повышение температуры бетона в адиабатическом режиме ?tад, температурную функцию ft, коэффициент темпа тепловыделения At вычисляем для каждого срока твердения.
С = (сцЦ+свВ+спП+скрКр)/?б
С = (0,81*220+4,18*105,6+0,73*872+0,84*1423)/2400=1,0215кДж/м3 0С
?tад= tад-to=Q/c?б=58850/2451,5=24,0С;
?=kt+l=0,13*(24+17,7)+8=13,421С=A20•ft=0,853*3,07=2,62
? = Q/Qmax=267,5/440=0,608
?ад=?/[(1-?)At]=0,608/[(1-0,608)2,62]=0,59 сут.
Таблица 21 Результаты расчета адиабатического тепловыделения бетона
Изотермический режим при 20 САдиабатический режим?, сут.q, кДж/кгqmax, кДж/кгА20Q, кДж/м3tад-to, СftАt?ад, сут.Q, кДж/м33267,55885024,03,072,620,59588507303,96685827,33,492,980,756685828352,74400,8537759431,74,113,51,157759490383,58437034,44,513,851,7684370180409,79013436,84,884,163,2490134360429,89455638,65,174,419,5694556
. Рассчитаем бетонный массив в виде свободно стоящей стенки толщиной ?=5, высотой h=10 и длиной l=25 м.
. Для прямоугольных тел характеристика формы рассчитывается по формуле:
где S - площадь поверхности теплообмена; V - объем остывающего массива; P - суммарная длина ребер внутри поверхности теплообмена. При определении Ф учитываются только те грани и ребра, через которые происходит теплообмен бетонного блока с окружающей средой.
Для параллепипедного блока, опирающегося одной гранью на бетонное основание, в теплообмене с воздухом участвуют 5 граней и 8 ребер.
Характеристика формы массива составляет Ф=0,0441 м-2.
. Расчет температурного поля в бетонном массиве с учетом теплопотерь в окружающую среду производим в следующей последовательности:
) задаемся размерами бетонного массива;
) вычисляем характеристику формы по формуле :
) вычисляем функцию остывания по формуле:
где k=?/c?б - коэффициент температуропроводности
Для каждого из сроков твердения ?ад и для ряда точек по толщине стенки (по оси x), принимая для x значения: 0,125?, 0, 25?, 0,375? и 0,5?. С учетом того, что при x=0 и x=? функция остывания u=0, а также того, что в силу симметрии граничных условий u одинакова для пар значений x, составляющих 0,125? и 0,875?, 0,25? и 0,75?, 0,375? и 0,625?, будем иметь 9 расчетных точек для построения графика ?=f(x) (рис. 15);
) ?, коэффициент внутренней теплопроводности бетона принимаем в расчетах равным 1,5 Вт/(мС);
) температуру поверхности бетона tn (при x=0 и x=?), как и начальную температуру to, принимаем равной температуре наружного воздуха: tn=to=text;
) перепад температуры внутри бетонного блока ?=t-tn получаем из формулы u=?t/?tад с учетом того, что tn=to. Пример расчета,
? = 0,3775*24,0 = 9,06 С
Результаты расчета функции остывания u и температурного перепада ? в зависимости от времени ? и координаты x приведены в табл. 22.
Таблица 22 Результаты расчета температурного перепада в массиве с Ф=0,0441 м-2
?ад, сутФункция остывания u в точках с координатой x/?Температурный перепад ?, С, при значениях x/?0,1250,250,3750,50,1250,250,3750,50,590,3775233270,6975720,9114220,9865169,0605616,7417316121,8741323,676380,750,3761360090,6950090,9080730,98289110,2685118,9737380724,7903826,832921,150,3726899770,6886410,8997530,97388611,8142721,829928728,5221830,872181,760,3674954650,6790430,8872130,96031212,6418423,3590818930,5201133,034733,240,3551913240,6563080,8575080,9281613,0710424,1521339731,5562834,156289,560,3071189430,5674820,7414510,8025411,8547921,9047979328,6230,97806
. Зависимости температурного перепада ? от времени и координат по данным табл. 22, показаны на рис. 14 и 15. Из приведенных графиков видно, что наибольшие значения ? наблюдаются при ?=9,56 сут. (кривая 5 на рис. 15).
. Средняя по толщине температура в момент времени ?=3.24 сут. составляет:
tср=0,125(9.06+16.74+21.87+23.68+21.87+16.74+9.06)=21.46 С.
. Температурная деформация в вертикальном направлении в среднем равна
?t=?tср=1,2•10-5•20.48=25.75•10-5.
. Рассчитаем предельно-допустимую деформацию ?пред, для нашего бетона класса В35, для которого можно принять ?пл+?пз=3•10-5, Е=32,6 ГПа, а предел прочности при растяжении получить как Rр=(1/17)35/0,78=2,64 МПа.
Тогда,
?пред=2,64/32600+3•10-5=11,1•10-5.
Рис.14 Изменение температурного перепада ? в точках с координатой x/?:
1 - 0,125; 2 - 0,25; 3 - 0,375; 4 - 0,5.
Рис.15 Распределение температурного перепад