Метод термоса полягає в тому, що твердіння бетону, укладеного на відкритому повітрі і утепленого, відбувається за рахунок тепла, внесеного в нього при приготуванні і що виділяється цементом при твердіння. Причому кількість тепла і утеплення бетону повинні бути достатніми для того, щоб він встиг придбати необхідну для тієї, що розпалубила міцність, перш ніж температура в якій-небудь його частині|впаде до 0. Витримка бетону методом термоса є найбільш економічним і простим у виробництві, оскільки не вимагає пристроїв по обігріву бетону в конструкціях, їх обслуговування і витрати електроенергії пари або палива. Неможливість регулювання охолодження бетону, залежного від температури зовнішнього повітря, вимагає попереднього розрахунку тривалості цього охолодження (встановлюючого можливість застосування методу термоса) і строгого дотримання умов, передбачених розрахунком.

Тривалість охолодження бетону за інших рівних умов (склад бетону, температура його і зовнішнього повітря, утеплення і ін.) залежить від масивності конструкції, яка характеризується відношенням суми охолоджуваних (зовнішніх) поверхонь F до об'єму V - модулем поверхні:

Мп = F/V (11)

Для колон і балок Мп визначають як відношення|ставлення| їх периметра до площі поперечного перетину. Чим менше за Мп, тим конструкція масивніше.

При застосуванні методу термоса звичайні каркасні конструкції замерзають до придбання бетоном необхідної міцності; масивні конструкції і при великих морозах остигають тривалий час, досягаючи міцності, яка допускає їх распалубливание взимку. Межі застосування методу термоса лежать у області конструкцій середньої масивності (Мп = 6...8).

Розрахунок витримки бетону повинен показати, що конструкція, що витримується, при прийнятих передумовах (вигляд, марка і витрата цементу, утеплення опалубки, початкова температура бетону і температура зовнішнього повітря) остигатиме до 0° при певній середній температурі бетону необхідний час. Для визначення умов, що забезпечують таку витримку бетону, може бути використано (при t_н.в. не вище -3°) рівняння теплового балансу, запропоноване Б. Р. Скрамтаєвим:

2400 0,25 t_н.в +ЦЭ=М_ц К α

де 2400 - об'ємна вага бетону, кг/м3;

0,25 - питома теплоємність бетону, ккал/кг- град;

Ц- витрата цементу на 1 м бетону, кг;

Э - тепловиділення 1 кг цементу протягом z годинника (табл. 2.3.4), ккал;

А/ц - модуль поверхні конструкції;

До - коефіцієнт загальної теплопередачі огорожі опалубки і теплоізоляції, ккал/м²- ч -град;

а- поправочний коефіцієнт, залежний від сили вітру, вологості

опалубки і утеплювача і ретельності пристрою теплозахисту;

z - тривалість охолодження бетону від температури його після

укладання до 0°, ч;

t_cp.б - середня температура бетону за період охолодження до 0°;

t_н.в - передбачувана середня температура зовнішнього повітря за період охолодження бетону до 0°.

Розрахунок витримки бетону рекомендується проводити в такій послідовності: встановлюємо початкову температуру охолодження бетону після укладання t_б, максимально досяжну за умовами робіт, потім визначають середню температуру бетону за період охолодження 90° (t_cp.б) по формулі

(12)

де 1,03; 0,181 і 0,006 - емпіричні коефіцієнти.

По заданій міцності бетону до кінця витримки (у % від R₂₈) і набутого значення t_cp.б встановлюємо по табл. 2.3 .5 необхідний термін витримки бетону в добі п. Після цього, задаючись кількістю цементу Ц (на 1 м₃ бетону), його виглядом і маркою (для обліку экзотермії згідно табл. ) коефіцієнтом а і t_н.в, визначаємо необхідний коефіцієнт теплопередачі:

(13)

По набутого значення K відповідне йому утеплення підбираємо по таблицях або визначаємо із формули

(14)

де 0,05 - опір тепловіддачі;

а_1, а₂ - товщина шарів опалубки і утеплення, м; λ_1,λ₂- коефіцієнт теплопровідності матеріалу кожного з шарів огорожі ккал/м ч град (беруть з таблиць).

Задаючись завтовшки опалубки а_1, визначають товщину шару утеплювача _, а₂ (тирса, соломи і т. п.). Значення λ для найбільш вживаних утеплювачів рівне: дерево сухе - 0,15 і вологе - 0,20; мох - 0,1; соломи - 0,05; комишит - 0,06; ошурки деревні - 0,08; листя або хвойні голки - 0,2; шлак котельний-0,4; пісок сухий-0,3; торф-0,1; повсть-0,04; шевелин - 0,05; толь - 0,2.

Для каркасних конструкцій слід застосовувати швидкотвердіючі (високих марок - 500 і вище) і високотермічні цементи. Для масивних конструкцій допускається портландцемент марок 400 і 300. Пуццоланові цементи марки не нижче 300 слід застосовувати тільки для великих масивів (дамб, засад мостів і т. п.), де вони іноді навіть бажані.

Температуру бетону, починаючи з укладання суміші і кінчаючи охолодженням до-2°, контролюють технічними, термометрами щодня 2 рази на добу. Для цього влаштовують свердловини завглибшки 5 - 10 см в найбільш характерних відносно охолодження шарах бетону і не менше ніж по одній в кожному з елементів. Результати спостережень заносять в журнал. По приватному від ділення суми свідчень термометра на кількість відліків встановлюють t_cp.б . Міцність бетону до моменту охолодження визначають шляхом випробування кубиків, що витримуються в однакових з конструкцією умовах, чи ж таким чином. При бетонуванні конструкції з робочого складу суміші в польовій лабораторії виготовляють 3 кубики, які зберігають (при t - 15°) до того дня, коли температура бетону в конструкції знизиться до 0°. Цього дня кубики випробовують і визначають дійсну міцність бетону в контрольованій конструкції.

Після визначення міцності бетону розв'язуєтьсяпитання про распалублива-нді конструкції і можливому її завантаженню.

При методі термоса можливо використання гарячої бетонної суміші, нагрітої могутнім електричним імпульсом в бункері

Твердіння бетону при витримці його по методу термоса відбувається в процесі його повільного охолоджування до 0°С. За цей час бетон повинен придбати міцність, що дозволяє розпалубити конструкцію. Повільне охолодження бетону стає можливим дякуючи запасу теплу, який створений в ньому в результаті підігріву складових бетону і виділення тепла цементом в процесі твердіння.

Для зниження втрат тепла бетоном і подовження терміну твердіння опалубку утепляють, а укладений в конструкцію бетон зверху вкривають.

При бетонуванні каркасних конструкцій - могутніх колон, балок і ін. - повинні застосовуватися що швидко тверднуть цементи високих марок (не нижче 400), які не тільки швидко набирають міцність, але і виділяють при твердіння велику кількість тепла. Цим скорочується час, протягом якого бетон повинен бути обмежений від промерзання, а також підвищується запас тепла в ньому, тобто полегшуються умови термосної витримки бетону. Корисна добавка хлористого кальцію, завдяки якій прискорюється твердіння бетону, що дозволяє ширше використовувати метод термоса.

Утеплення опалубки призначається за розрахунком і повинно бути виконано без зазорів і щілин, особливо в кутках і місцях стиковки| теплоізоляції.

Ребра і кути охолоджуються найсильніше і повинні, мати посилену теплоізоляцію, для чого їх покривають додатковим шаром утеплювача. Додаткове утеплення кутів проводиться на відстані не менше 1,5 м від ребра. Бетон також сильно остигає в місцях стикання з раніше забетонованими ділянками, тому поверхні старого бетону у| місця стиковки з новим бетоном також утепляються (мал.)

Мал. Схема утеплення блоку масиву

l - блок, підготовлений до бетонування; 2 - старий бетон; 3 - утеплення;