Экзотермический разогрев бетона

Температурный режим бетон­ного сооружения в период его возведения определяется в основном тепловыделением (экзотермией) цемента. Общее ко­личество тепла, выделяемое при гидратации цемента, зависит от рода и марки цемента и изменяется в пределах от 120 до 320 кДж/кг (30-80 ккал/кг) и более (рис. 4.5).

 
Рис. 4.5 Кривые общего тепловыделе­ния цементов разных марок

Основная масса тепла от экзотермии выделяется в первые 6-7 дней после приготовления бетона, когда выделяется до 90% от об­щего количества тепла Э. При этом наиболее интенсивно тепловы­деление происходит в первые двое суток (максимум достигается через 8-12 ч после затворения бетона), в дальнейшем процесс затухает. Интенсивность тепловыделения зависит также от температуры бетона: при высокой температуре процесс ускоряется, при низкой замедляется.

Величина экзотермического подъема температуры в адиабати­ческих условиях, т. е. без учета потерь тепла, может быть подсчи­тана по формуле

                         (4,6)

где Э - тепловыделение цемента, Дж/кг (ккал/кг);

Ц - расход це­мента в бетоне, кг/м³;

С - тепло­емкость бетона, Дж/кг•°С (ккал/ кг • oС);
р - плотность бетона, кг/м³.

Подъем температуры бетона от экзотермии зависит от вида и расхода цемента и может дос­тигать значительной величины до 25-36° С.

В расчетах температурного ре­жима сооружения кривая тепловыделения приближенно пред­ставляется ампиричеокой зависи­мостью вида

                       (4.7)

где - общее тепловыделение цемента, Дж/м³;

  - ко­эффициент, зависящий от свойств цемента, для портландцемента ;

 
 -  время твердения, ч.

И. Д. Запорожцем для величины тепловыделения предложена следующая зависимость:

 
               (4.8)

где A₂₀ - коэффициент темпа роста тепловыделения при темпера­туре + 20°С, А₂₀=0,01-0,15 ч-1: 1/(m-1) - показатель, завися­щий от свойств цемента, принимаемый равным для портландцемен­та 0,833.