При производстве бетонных работ в зимний период широко применяются различные методы зимнего бетонирования, при которых практически всегда требуется утеплять опалубку [5–8]. Конструкция утепления опалубки характеризуется коэффициентом теплопередачи опалубки, определяемым по формулам
(5)
где αприв – коэффициент теплопередачи опалубки, Вт/м2·оС;
αл – лучистая составляющая коэффициента теплопередачи опалубки, Вт/м2·оС;
αк – конвективная составляющая коэффициента теплопередачи опалубки, Вт/м2·оС;
tн.в- – средняя отрицательная температура наружного воздуха, оС;
ε – степень черноты полного нормального излучения (принимаем 0,65);
ν – скорость ветра, м/с;
а – определяющий размер конструкции (принимается максимальный размер стороны), м;
σ – толщина слоя опалубки, м;
λ – коэффициент теплопроводности слоя опалубки (табл. 2), Вт/м·оС.
Варианты задач
4.1. Определить коэффициент теплопередачи многослойной опалубки (стальной лист толщиной 3 мм, пенопласт толщиной 50 мм (объемная масса 200 кг/м3), деревянные доски толщиной 20 мм, толь толщиной 1 мм) и укрытия неопалубленной поверхности (в виде опилок толщиной 30 мм и слоя толи толщиной 1 мм) железобетонного фундамента с габаритными размерами 2400х2000х1600 мм. Работы по устройству фундамента ведутся при температуре наружного воздуха t = –12 оС и скорости ветра v = 7 м/с.
4.2. Рассчитать толщину утеплителя в опалубке (фанера толщиной 12 мм, утеплитель – минераловатная плита (объемная масса = 100 кг/м3), фанера толщиной 4 мм) железобетонной конструкции с размерами 5000x10 000 высотой 1700 мм, если коэффициент теплопередачи опалубки (aприв) равен 1,78 Вт/м2·оС. Работы ведутся при температуре наружного воздуха t = –30 оС и скорости ветра v = 6 м/с. Подобрать необходимое утепление открытых поверхностей из опилок.
4.3. Определить коэффициент теплопередачи многослойной опалубки (фанера толщиной 12 мм, минераловатная плита (объемная масса = 100 кг/м3) толщиной 20 мм, фанера толщиной 4 мм) железобетонного фундамента с габаритными размерами 1500х2100 высотой 3600 мм. Работы по устройству фундамента ведутся при температуре наружного воздуха t = –20 оС и скорости ветра v = 5 м/с. Подобрать необходимое утепление открытых поверхностей из опилок.
4.4. Рассчитать толщину утеплителя в опалубке (доска толщиной 20 мм, утеплитель – минераловатная плита (объемная масса = 100 кг/м3), фанера толщиной 4 мм) железобетонной конструкции с размерами 900x1500 высотой 1000 мм, если коэффициент теплопередачи опалубки (aприв) равен 1,06 Вт/м2·оС. Работы ведутся при температуре наружного воздуха t = –25 оС и скорости ветра v = 4 м/с. Подобрать необходимое утепление открытых поверхностей из опилок.
4.5. Определить коэффициент теплопередачи многослойной опалубки (металлический лист толщиной 3 мм, минераловатная плита (объемная масса 100 кг/м3) толщиной 40 мм, фанера толщиной 4 мм) железобетонного фундамента с габаритными размерами 1200х1200 высотой 3600 мм. Работы по устройству фундамента ведутся при температуре наружного воздуха t = –10 оС и скорости ветра v = 5 м/с. Подобрать необходимое утепление открытых поверхностей из пенопласта (объемная масса = 200 кг/м3).
4.6. Определить коэффициент теплопередачи многослойной опалубки (доска толщиной 20 мм, пенопласт (объемная масса = 100 кг/м3) толщиной 150 мм, доска толщиной 20 мм) железобетонного фундамента с габаритными размерами 3500х1500 высотой 3000 мм. Работы по устройству фундамента ведутся при температуре наружного воздуха t = –15 оС и скорости ветра v = 5 м/с. Подобрать необходимое утепление открытых поверхностей из пенопласта (объемная масса = 200 кг/м3).
4.7. Определить коэффициент теплопередачи многослойной опалубки (фанера толщиной 8 мм, минераловатная плита (объемная масса = 200 кг/м3) толщиной 100 мм, доска толщиной 20 мм) железобетонного фундамента с габаритными размерами 2000х1500 высотой 3000 мм. Работы по устройству фундамента ведутся при температуре наружного воздуха t = –15 оС и скорости ветра v = 6 м/с. Подобрать необходимое утепление открытых поверхностей из шлака.
4.8. Определить коэффициент теплопередачи многослойной опалубки (металлический лист толщиной 5 мм, пенопласт толщиной 100 мм (объемная масса = 150 кг/м3), фанера толщиной 8 мм) железобетонного фундамента с габаритными размерами 2400х3000х1600 мм. Работы по устройству фундамента ведутся при температуре наружного воздуха t = –20 оС и скорости ветра v = 4 м/с. Подобрать укрытие неопалубленной поверхности (в виде опилок и слоя толи толщиной 2 мм).
4.9. Рассчитать толщину утеплителя в опалубке (металл толщиной 5 мм, пенопласт (объемная масса = 200 кг/м3), толь толщиной 2 мм) железобетонной конструкции с размерами 3200x2400х1700 мм, если коэффициент теплопередачи опалубки (aприв) равен 1,15 Вт/м2·оС. Работы ведутся при температуре наружного воздуха t = –20 оС и скорости ветра v = 15 м/с. Подобрать необходимое утепление открытых поверхностей из опилок.
4.10. Определить коэффициент теплопередачи многослойной опалубки (стальной лист толщиной 5 мм, минераловатная плита толщиной 30 мм (объемная масса = 100 кг/м3), фанера толщиной 20 мм) железобетонного фундамента с габаритными размерами 2400х2100х1800 мм. Работы по устройству фундамента ведутся при температуре наружного воздуха t = –25 оС и скорости ветра v = 9 м/с. Подобрать укрытие неопалубленной поверхности (в виде опилок и слоя толи толщиной 2 мм).
4.11. Рассчитать толщину утеплителя в опалубке (фанера толщиной 12 мм, утеплитель – минераловатная плита (объемная масса = 100 кг/м3), фанера толщиной 12 мм) железобетонной конструкции с размерами 5000x6000 высотой 1700 мм, если коэффициент теплопередачи опалубки (aприв) равен 1,01 Вт/м2·оС. Работы ведутся при температуре наружного воздуха t = –15 оС и скорости ветра v = 15 м/с. Подобрать необходимое утепление открытых поверхностей из опилок.
4.12. Рассчитать толщину утеплителя в опалубке (древесина толщиной 40 мм, утеплитель – минераловатная плита (объемная масса = 100 кг/м3), фанера толщиной 4 мм) железобетонной конструкции с размерами 5000x12 000 высотой 5700 мм, если коэффициент теплопередачи опалубки (aприв) равен 2,0 Вт/м2·оС. Работы ведутся при температуре наружного воздуха t = –32 оС и скорости ветра v = 8 м/с. Подобрать необходимое утепление открытых поверхностей из опилок.
4.13. Рассчитать толщину утеплителя в опалубке (древесина толщиной 40 мм, утеплитель – строительный войлок (объемная масса = 100 кг/м3), фанера толщиной 4 мм) железобетонной конструкции с размерами 5000x15 000 высотой 8700 мм, если коэффициент теплопередачи опалубки (aприв) равен 1,43 Вт/м2·оС. Работы ведутся при температуре наружного воздуха t = –22 оС и скорости ветра v = 18 м/с. Подобрать необходимое утепление открытых поверхностей из опилок.
4.14. Рассчитать толщину утеплителя в опалубке (древесина толщиной 40 мм, утеплитель – минераловатная плита (объемная масса = 100 кг/м3), фанера толщиной 4 мм) железобетонной конструкции с размерами 1000x1000 высотой 20000 мм, если коэффициент теплопередачи опалубки (aприв) равен 1,0 Вт/м2·оС. Работы ведутся при температуре наружного воздуха t = –10 оС и скорости ветра v = 10 м/с. Подобрать необходимое утепление открытых поверхностей из опилок.