حساب الثلج ودرجة حرارة خلطة الخرسانة

احسب الثلج بديلاً عن جزء من ماء الخلط المعتمد، مستخدماً الكتلة ودرجة الحرارة المقاسة لكل مكوّن رئيسي. تتنبأ النتيجة بالحالة الأولية ولا تضمن حرارة التفريغ أو الصب. يجب التحقق من اكتساب الحرارة ورطوبة الركام وذوبان الثلج وزمن الخلط والنقل.

يُختار خلاط MRC للخرسانة عالية الأداء وفق حجم الدفعة وأداء الخلط. لا يعلن الكتالوج معدل تغذية للثلج أو ضماناً لدرجة الحرارة. يجب تأكيد تسلسل الشحن وحجم الثلج وملء الخلاط واختبارات ممثلة.

حدد نقطة القبول أولاً

حدد هل ينطبق الحد عند تفريغ الخلاط أو الشاحنة أو عند الصب. استخدم مواصفة المشروع. توضح إرشادات NRMCA أن حدود الطقس الحار تُنسق مع متطلبات ACI وASTM المشار إليها.

قس درجات حرارة المواد الأسمنتية والركام والماء والثلج قريباً من الإنتاج. أدخل الماء الحر في الركام ضمن الميزان.

تذكر FHWA تبريد الركام واستبدال ماء الخلط بالثلج ضمن وسائل الخفض. وتعرض أمثلة NRMCA الجمع بين رش المخزون والماء المبرد والجرعات المضبوطة. هذا يؤيد نهج النظام ولا يحدد جرعة واحدة لكل مصنع.

استخدم ميزاناً حرارياً واضحاً

يفترض التقدير المتري المبسط أن السعة الحرارية للمواد الصلبة الجافة تساوي 0.22 من سعة الماء، وأن حرارة انصهار الثلج تقارب 79.7 kcal/kg. إذا حل ثلج عند 0°C محل ماء عند (T_w):

[ T_f=\frac{0.22\sum(m_sT_s)+m_wT_w-m_i(T_w+79.7)}{0.22\sum m_s+m_w} ]

تمثل (m_s,T_s) كتل وحرارة المواد الصلبة، و(m_w) الماء الكلي بعد تصحيح الرطوبة، و(m_i) الجزء المقدم كثلج. يفترض الحساب ذوباناً كاملاً ولا يشمل حرارة المعدات.

إذا كان الثلج أبرد من 0°C أو اختلف ماء الاستبدال السائل عن 25°C في هذا المثال، فيجب إعادة حساب الميزان الحراري.

مثال افتراضي

افترض للتوضيح 1800 kg من ركام SSD عند 35°C، و400 kg مواد أسمنتية عند 45°C، و180 kg ماء عند 25°C. الهدف 28°C.

[ T_0=\frac{0.22(1800\times35+400\times45)+180\times25}{0.22(1800+400)+180}=33.6^\circ C ]

[ m_i=\frac{22320-664\times28}{25+79.7}=35.6\text{ kg} ]

ينتج المثال 35.6 kg ثلج و144.4 kg ماء سائل قبل توزيع رطوبة الركام. لا تنقل الأرقام إلى الإنتاج لأنها مشروطة بالمدخلات.

تحقق من إمكانية التنفيذ

لا يجوز أن يتجاوز الثلج الماء المتاح للاستبدال. يوضح نشرة GCP ضرورة وزن الثلج وحسابه ماءً وأن التبريد محدود بماء الخلطة. إذا تجاوز المطلوب هذا الحد، استخدم ركاماً أبرد أو ماءً مبرداً أو خطة معتمدة أخرى.

تأكد من أن شكل الثلج وشحنه لا يسببان تكتلات أو ضرراً أو قطعاً غير ذائبة. حافظ على نسبة الماء إلى المواد الأسمنتية بحساب الثلج الذائب والماء السطحي معاً.

تشرح إرشادات تصحيح رطوبة الركام تعديل الكتل والماء قبل تقسيم الماء والثلج.

تحقق بدفعات تجريبية مقاسة

اختبر في ظروف حارة ممثلة. سجل درجات الحرارة والكتل والرطوبة وشكل وكتلة الثلج وتسلسل الشحن وزمن الخلط وحرارة التفريغ والزمن وحرارة الصب. كرر التجارب لتمييز الانحراف الثابت من التشتت.

إذا كان التفريغ أسخن، افحص الصوامع والأسطح وحرارة الركام وتأخير الشحن والذوبان. وإذا ظهر الفرق عند الصب فقط، افحص الانتظار والتحريك والنقل.

بيانات المورد المطلوبة

اطلب شكل الثلج وحجمه ونقطة وتسلسل الشحن والتشابكات وتأثير الزمن وواجهة حساب الماء وطريقة إثبات الذوبان الكامل. ويعيد مورد التبريد حرارة الثلج ودقة كتلته وقدرة الإنتاج القصوى.

الخلاصة

حساب الثلج نقطة بداية لميزان الحرارة. استخدم بيانات مقاسة، واستبدل الماء كتلة بكتلة، واحترم ميزانية الماء، وأثبت النتيجة عند نقطة القبول بتجارب ممثلة.