Распределение температуры и влажности в бетоне по сечению железобетонных колонн

В наиболее неблагоприятных климатических условиях сухого жаркого климата находятся конструкции, непосредственно подверженные солнечной радиации. Наблюдения за кинетикой изменения температуры бетона в железобетонном элементе показали, что при температуре внешней среды 37 °C температура бетона под воздействием солнечной радиации доходит до 48 °C при минимальной влажности среды 20 %. С повышением температуры воздуха в летний период повышается температура на поверхности бетона особенно подверженной прямой солнечной радиации. Начиная с 11-13 часов, температура воздуха повышается быстрее, а температура бетона в сечении ниже температуры наружного воздуха. На обращенной к солнцу поверхности элемента бетон нагревается быстрее, чем на теневой поверхности. В 14 часов эта разница составляет 8 ...16 т за счет солнечной радиации с 14 до 21 часа наблюдается прогревание внутренних слоев бетона.

Рис. 1. Изменение температуры и влажности воздуха в 21.00 час. вечера.

2-Средне месячные изменения температуры и влажности воздуха по СНиП 2.01.01-82. С повышением температуры воздуха повышается температура бетона, причем, начиная с 13.00 часов, температура бетона на поверхности колонн начинает превышать температуру воздуха на 13...17 °C , особенно со стороны, подверженной прямой солнечной радиации. Максимальная зафиксированная температура на поверхности бетона в июле месяце в 14 часов дня была 45... 48 °C , которая превышает температуру воздуха на 12... 18 °C . Имеет место равномерный прогрев с повышением температуры воздуха с 7.00 до 12.00. Начиная с 13.00 часов, повышение температуры бетона поверхности бетона опережает рост температуры бетона в середине сечения на 10... 12 т . Начиная с 18 часов, происходит понижение температуры бетона, к 20-00 часам температура бетона по сечению выравнивается. С 22.00 часов снижение температуры бетона колонн начинает отставать от снижения температуры воздуха, и остывание бетона идет на поверхности бетона быстрее, чем в середине сечения..

Рис. 2. Распределение температуры по сечению в наиболее жаркое /а/ и наиболее /б/ время года при воздействии солнечной радиации на растянутую

зону колонн.

1-в наиболее жаркое время суток;

2-в наиболее холодное;

3-направление солнечной радиации.

Рис.3. Распределение температуры по сечению в наиболее жаркое /а/ и наиболее /б/ время года при воздействии солнечной радиации на сжатую зону

колонн.

1-в наиболее жаркое время суток;

2-в наиболее холодное;

3-направление солнечной радиации.

Рис. 4. Распределение температуры по сечению в наиболее жаркое /а/ и наиболее /б/ время года при воздействии солнечной радиации на боковую поверхность колонн.

1-в наиболее жаркое время суток;

2-в наиболее холодное;

3-направление солнечной радиации.

Рис.5. Изменение температуры бетона в железобетонном элементе при воздействии солнечной радиации со стороны растянутой грани в течение 2-х

суток наиболее жаркого месяца. 1-температура воздуха; 2-на поверхности обращенной к солнцу;

3-противоположной поверхности; 4- на глубине 30мм; 5- в середине сечения.

Рис.6. Изменение температуры бетона в железобетонном элементе при воздействии солнечной радиации со стороны сжатой грани в течение 2-х суток. 1-температура воздуха; 2-на поверхности обращенной к солнцу; 3-противоположной поверхности; 4- на глубине 30мм; 5- в середине сечения.

Рис.7. Изменение температуры бетона в железобетонном элементе при воздействии солнечной радиации со стороны боковой поверхности в течение 2-х суток.

Цифры на кривых-номера термопар

Х-место расположения термопар

• 1-5 номера термопар

6-температура воздуха.

В течение суток днем с 9 до 14 часов температура поднимается от17 до 27 т и перепад температуры составляет соответственно 10 т . С ноября месяца до декабря и с марта месяца до мая температура бетона колонн колеблется от 5 до 25 т при перепадах по высоте сечения 6... 8 °C . В зимний период температура бетона колонн колеблется в пределах от +4 до -4 при температуре воздуха -7 °C , а перепады температуры бетона посечению достигает 4. . .7°C . Сезонные перепады температур бетона составляют днем 49 °C и ночью 22 °C . В образцах, с повышением температуры и снижением относительной влажности окружающей среды к месячному возрасту влажность уменьшилась на 5-6 %, а через месяца 3 влажность составляла 1-4 %, что соответствовало нормальной влажности железобетонных конструкций находящихся в воздушно-сухих условиях эксплуатации.

В образцах, хранившихся в цеху в тени, такого же возраста влажность составляла 4 %.

Таким образом, наибольшая температура в железобетонных элементах в условиях сухого жаркого климата, с точки зрения влияния температурновлажностных условий среды, является летний период с июля по август месяц, а в течение суток-период с 14 до 17 часов.