Бетоны для условий сухого жаркого климата
При проектировании составов бетона для условий сухого жаркого климата необходим учет температурно-влажностных условий не только при твердении конструкций, но и на стадии изготовления бетонной смеси и ее укладки в форму или опалубку.
Повышенная начальная температура бетонной смеси (tб.н), которую можно ориентировочно определить в зависимости от температуры воды и твердых компонентов смеси, влияет на водопотребность смеси, необходимую для достижения заданной подвижности и на изменение подвижности во времени. Она способствует при ненадлежащем влажностном уходе повышенной скорости испарения воды с бетонной поверхности и пластическому трещинообразованию, при этом возрастает опасность развития недопустимых термических градиентов.
Изменение водопотребности бетонных смесей с изменением температуры при расчетах составов можно учесть и через изменение требуемого показателя подвижности. При этом в случае выдерживания смеси до укладки или ее транспортирования показатель подвижности увеличивается с учетом эмпирических данных, полученных применительно к данным исходным материалам.
На изменении подвижности во времени бетонной смеси должны сказываться все факторы, определяющие скорость гидратации цемента. Жизнеспособность бетонной смеси в некоторых случаях характеризуют началом и концом схватывания бетонной смеси.
Температура бетонной смеси может назначаться при разработке проекта производства бетонных работ. В соответствии с рекомендациями Portland Cement Association для предотвращения трещинообразования температура бетонной смеси при заданной относительной влажности и скорости ветра должна обеспечить скорость испарения влаги с поверхности бетона не более 0,5 кг/м2ч. Выбор водоцементного отношения и расхода цемента зависит от нормируемых значений проектной (Rб) и критической прочности (Rкр) бетона, при которой прекращается уход. Последняя не должна быть, как правило, менее 50% проектной. Время достижения необходимой критической прочности бетона зависит, кроме параметров состава смеси, от температурно-влажностных условий твердения.
При термосном выдерживании бетона tб.ср. определяют по формуле с учетом модуля поверхности конструкций (Мп). В случаях, когда время достижения уровня А,t достигаемой относительной прочности задано, может оказаться необходимым увеличивать tб.ср. или уменьшать А,t за счет повышения проектной прочности. В последнем случае соответственно уменьшается расчетное В/Ц и возрастает расход цемента.
После определения расчетного состава бетона с использованием уравнения теплового баланса уточняется расчетная начальная температура бетонной смеси tб.н и при необходимости выбираются технологические решения по ее снижению.
Данные расчета составов могут быть использованы при назначении параметров влажностного ухода за бетоном и режима его твердения.
Схема алгоритма для расчета составов бетона для условий сухого жаркого климата при необходимости температурного регулирования:
1. Определяют начальную температуру бетонной смеси.
2. Находят температуру бетонной смеси , при которой скорость испарения воды с поверхности твердеющего бетона не превышает 0,5 кг/м2.ч.
3. Выбирают наименьшую из и температуру, которая принимается за окончательную температуру бетонной смеси в момент ее укладки.
9. Определяют технологические меры направленные на достижение окончательно выбранной температуры бетонной смеси в момент ее укладки.
4. Определяют водопотребность смеси по известным методикам с учетом поправки на температуру.
5. Рассчитывают критическую прочность Rкр с учетом требуемого значения прочности. Находят продолжительность температурно-влажностного ухода.
6. В случае, если больше допустимого из условий технологического регламента, то корректируется величина А,t и находится соответствующая проектная прочность Rпр при заданном значении.
Возможны и другие технологические решения: переход на другой вид цемента и изменение Кц, изменение tб.ср за счет изменения условий твердения.
7. Рассчитывают В/Ц, обеспечивающее достижение необходимой проектной прочности Rпр.
8. Находят расходы компонентов бетонной смеси.
