Методы прогрева бетона

 

Методы прогрева бетона позволяют вести строительные работы зимой при низких температурах, и тем самым значительно сокращать сроки строительства.

Содержание статьи:

◊ Режимы нагрева бетона

◊ Методы прогрева бетона

◊ Электропрогрев бетона

◊ Прогрев бетона в зимнее время

◊ Метод термоса

◊ Бетонирование в зимних условиях

 

При индукционном нагреве бетона используют теплоту, выделя­емую в арматуре или стальной опалубке, находящихся в электро­магнитном поле катушки-индуктора, по которой протекает переменный электрический ток. Для этого по наружной поверхно­сти опалубки последова­тельными витками укла­дывается изолированный провод-индуктор (рис. 1).

Переменный элект­рический ток, проходя че­рез индуктор, создает переменное электромаг­нитное поле. Электромаг­нитная индукция вызывает в находящемся в этом поле металле (ар­матуре, стальной опалуб­ке) вихревые токи, в результате чего арматура (стальная опалубка) на­гревается и от нее (кондуктивно) нагревается бетон.

Рисунок-1. Схема индукционного нагрева

1-индуктор; 2-стержневая арматура; 3-жесткая арматура; 4-металлическая опалубка; 5-деревянная опалубка;а-шаг между витками индуктора;h-высота индуктора
Индукционный метод применяют для отогрева ранее выполненных и прогрева возводимых кар­касных железобетонных конструкций, бетонируемых в любой опалубке и при любой температуре наружного воздуха. Наиболее эффективен индукционный метод при бетонировании конструкций, густо насыщенных арматурой с Мп > 5, а также при использовании металлической опалубки.В качестве индуктора используют изолированные провода с медными или алюминиевыми жилами.Укладывают бетон после установки индуктора, что позволяет предварительно отогревать арматуру и металлическую опалубку.

При инфакрасном нагреве используют способность инфракрас­ных лучей поглощаться телом и трансформироваться в тепловую энергию, что повышает теплосодержание этого тела.

Генерируют инфракрасное излучение путем нагрева твердых тел. В промышленности для этих целей применяют инфракрасные лучи с длиной волны 0,76… 6 мкм, при этом максимальным потоком волн данного спектра обладают тела с температурой излучающей повер­хности 300… 1200°С.

Тепло от источника инфракрасных лучей к нагреваемому телу передается мгновенно, без участия какого-либо переносчика теп­ла. Поглощаясь поверхностями облучения, инфракрасные лучи превращаются в тепловую энергию. От нагретых таким образом поверхностных слоев тело прогревается за счет собственной тепло­проводности.

Для бетонных работ в качестве генераторов инфракрасного излучения применяют трубчатые металлические и кварцевые излу­чатели. Для создания направленного лучистого потока излучатели заключают в плоские или параболические рефлекторы (обычно алюминиевые)-плоские или параболические.
Инфракрасный нагрев применяют при следующих технологиче­ских процессах (рис-2.): отогреве арматуры, промороженных оснований и бетонных поверхностей; тепловой защите укладывае­мого бетона; ускорении твердения бетона при устройстве между­этажных перекрытий, возведении стен и других элементов, возведении конструкций в металлической или конструктивной опалубке,возведении высот­ных сооружений в скользящей опалубке (элеваторы, силосы и т. п.).

Рисунок-2. Схема инфракрасного нагрева

а-обогрев арматуры плиты; б,в-термообработка бетона плиты ( сверху и снизу); г-локальная термообработка бетона при возведении высотных сооружений в скользящей опалубке; д,е-термообработка бетона стен; ж-тепловая защита укладываемой бетонной смеси; 1-инфракрасная установка; 2-арматура плиты; 3-синтетическая пленка;4-термообрабатываемый бетон; 5-теплоизолирующий мат; 6-укладываемая бетонная смесь.

Электроэнергия для инфракрасных установок поступает обычно от трансформаторной подстанции, от которой к месту производства работ прокладывают низковольтный кабельный фидер, питающий распределительный шкаф. От шкафа электроэнергию подают по кабельным линиям к отдельным инфракрасным установкам.

Бетон термообрабатывают инфракрасными лучами только при наличии ав­томатических устройств, обеспечивающих заданные температурные и временные параметры путем периодического включения-выклю­чения инфракрасных установок.

Читай также метод электропрогрева бетона

Контактный ( кондуктивный ) нагрев бетона.

При данном методе исполь­зуется джоулево тепло, выделяемое в проводнике при прохождении по нему электрического тока. Затем тепло передается контактным путем нагреваемым поверхностям конструкции. В самом бетоне конструкции тепло распространяется путем теплопроводности. Для контактного нагрева бетона преимущественно применяют так называемые термоактивные (гре­ющие) опалубки и термоактивные гибкие покрытия (ТАГП).

Греющая опалубка имеет палубу из металлического листа или водостойкой фанеры, с тыльной стороны которой расположен нагревательный элемент -греющий кабель, сетчатый нагреватель ( рисунок-3), трубчатые электронагреватели (ТЭНы) и другие электрические нагревательные элементы. С тыльной стороны греющая опалубка теплоизолирована. Греющая опалубка работает от электрического тока напряжением 40…127 и 220 В, ориентировочный расход электроэнергии на 1 м³ прогреваемого бетона 100…160 кВт ч.

Возможность изготовления в заводских условиях инвентарных греющих опалубок ( что обеспечивает более высокое качество их изготовления, чем в построечных условиях), снижение сроков и трудоемкости при их монтаже и подключении, а также значительное увеличение оборачиваемости опалубки обеспечивет снижение трудоемкости и металлоемкости работ при использовании такого способа нагрева бетона.

Рисунок-3. Технические средства для кондуктивного нагрева бетона

а-термическая опалубка с греющим кабелем; б-то,же, с сетчатыми нагревателями; в-термоактивное гибкое покрытие с греющими проводами; 1-греющий кабель; 2-асбестовый лист; 3-минеральная вата; 4-защитный стальной лист; 5-клемма; 6-палуба из фанеры;7-разводящие шины; 8-сетчатые нагреватели; 9-защитный чехол; 10-алюминиевая фольга; 11-отверстия для крепления покрытия; 12-утеплитель; 13-листовая резина; 14-греющий провод;15-коммутационные выводы.

В современных опалубках в качестве нагревателей применяют греющие провода и кабели, сетчатые нагреватели (рис-3, а, б), углеродные ленточные нагре­ватели, токопроводящие покрытия и др. Наиболее эффективно применение кабелей, которые состоят из константановой проволо­ки диаметром 0,7… 0,8 мм, помещенной в термостойкую изоляцию. Поверхность изоляции защищена от механических повреждений металлическим защитным чулком. Для обеспечения равномерного теплового потока кабель размещают на расстоянии 10… 15 см ветвь от ветви.

* Сетчатые нагреватели (полоса сетки из металла) изолируют от палубы прокладкой асбестового листа, а с тыльной стороны опалу­бочного щита —также асбестовым листом и покрывают теплоизо­ляцией. Для создания электрической цепи отдельные полосы сетчатого нагревателя соединяют между собой разводящими шина­ми.

*Углеродные ленточные нагреватели наклеивают специальными клеями на палубу щита. Для обеспечения прочного контакта с коммутирующими проводами концы лент подвергают меднению.

В греющую опалубку может быть переоборудована любая ин­вентарная с палубой из стали или фанеры. В зависимости от конкретных условий (темпа нагрева, температуры окружающей среды, мощности тепловой защиты тыльной части опалубки) по­требная удельная мощность может колебаться от 0,5 до 2 кВ • А/м2. Греющую опалубку применяют при возведении тонкостенных и среднемассивных конструкций, а также при замоноличивании узлов сборных железобетонных элементов.

*Термоактивное покрытие (ТРАП) —легкое, гибкое устройство с углеродными ленточными нагревателями или греющими прово­дами (рис. 7.61, в), обеспечивающие нагрев до 50°С. Основой покрытия является стеклохолст, к которому крепят нагреватели. Для теплоизоляции применяют штапельное стекловолокно с экраниро­ванием слоем из фольги. В качестве гидроизоляции используют прорезиненную ткань.

Гибкое покрытие можно изготовлять различного размера. Для крепления отдельных покрытий между собой предусмотрены отвер­стия для пропуска тесьмы или зажимов. Покрытие можно распола­гать на вертикальных, горизонтальных и наклонных поверхностях конструкций. По окончании работы с покрытием на одном месте его снимают, очищают и для удобства транспортировки сворачива­ют в рулон. Наиболее эффективно применять ТРАП при возведении плит перекрытий и покрытий, устройстве подготовок под полы и другие места.

ТРАП изготовляют с удельной электрической мощностью 0,25…! кВ-А/м².
При конвектнвном способе нагрева тепловая энергия бетону передается с помощью нагретой (обычно движущейся) среды — теплым воздухом или паром. В этом случае бетон до приобретения заданной прочности выдерживают в тепляках, представляющих собой временные ограждающие сооружения. Тепляки могут быть объемными, охватывающими всю бетонируемую конструкцию, и плоскими или секционными, ограждающими только часть бетонируемой кон­струкции.

Температура в тепляке поддерживается в пределах 5… 10°С, в связи с чем твердение бетона замедляется, а продолжительность приобретения бетоном распалубочной прочности увеличивается.

Бетонирование конструкций в тепляках применяют редко, так как эти работы весьма трудоемки и на устройство тепляков требуется много материала. В современном строительстве тепляки применяют при возведении высотных сооружений в сколь­зящей или подъемно-переставной опалубке. Тепляки применяют также в тех случаях, когда необходимо поддерживать положительные температуры не только для бетонных, но и других работ, выполня­емых в период строительства данного сооружения.

В настоящее время в качестве тепляков находят применение надувные конструк­ции из синтетических материалов, которые представляют собой двухстенчатое ограждение с воздушным прослойком. Тепляки обогревают электрическими или паровыми калорифе­рами и в исключительных случаях (например, при возведении отдельно стоящих фундаментов с применением объемных перенос­ных тепляков) —острым паром. Реже применяют огневоздушное калориферное отопление. .

***** РЕКОМЕНДУЕМ выполнить перепост статьи в соцсетях!

*****