"Горячего термоса"

Метод заключается в использовании смесей с химическими добавками, понижающими температуру замерзания жидкой ком­поненты бетонной смеси и обеспечивающими твердение бетона при температуре ниже 0°С, т.е. увеличивающими время, в течение которого бетон может набрать прочность.

СНиПом в качестве добавок рекомендованы: углекислый калий-поташ (К2СО3), нитрит натрия (NaNO2), хлорид кальция (СаС12), хлорид натрия (NаС1). Новые противоморозные до­бавки, такие, как нитрит кальция — мочевина (НКМ), аммиач­ная вода (NН4ОН), нитратнитритхлорид кальция — мочевина (ННХКМ), сода-поташ-пластификатор (СПП), в настоящее время применяются в опытном порядке по специальным инструкциям.

Бетоны с противоморозными добавками допускается исполь­зовать при условии обеспечения набора ими до замерзания кри­тической прочности не менее 5МПа, а при повышенных требова­ниях к морозостойкости и водонепроницаемости бетона (Мрз ≥ 200 и В ≥ 4) - не менее 50 % от проектной.

Бетоны с противоморозными добавками можно применять только в том случае, если во время выдерживания их до набора критической прочности температура бетона не опускается ниже

- 10°С при применении хлористого натрия; - 15°С при совмест­ной добавке хлористых солей (NаСl + СаС12) и нитрита натрия;- 25°С при применении поташа, НКМ, СПП. При температурах ниже указанных бетон замерзает и его твердение практически прекращается.

Применение противоморозных добавок имеет значительные ограничения. Они не используются при бетонировании следующих конструкций: предварительно напряженных; подвергающихся воз­действию динамических нагрузок; эксплуатируемых при влажно­сти воздуха более 60 % и при температуре более 60°С, соприка­сающихся с агрессивными водами, находящихся в непосредствен­ной близости (до 100м) к источникам тока высокого напряже­ния; монолитных дымовых, вентиляционных труб и башенных гра­дирен.

Метод «горячего термоса» заключается в кратковременном форсированном электроразогреве бетонной смеси непосредственно перед укладкой и последующем выдерживании уложенного бе­тона по «методу термоса» без обогрева.

Метод «горячего термоса» позволяет отказаться от нагрева заполнителей на бетонном заводе и ограничиться только их оттаиванием, увеличить дальность и длительность транспорти­рования бетонной смеси на морозе, не опасаясь ее остывания до температуры 5°С (перед нагревом), обеспечить высокую (до 60 - 80°С) начальную температуру смеси t_б.н при укладке и тем самым применить метод «термоса» для конструкций с Мп ≤ 12. .

Расчет целесообразности использования метода «горячего термоса» ведут по формулам метода «термоса».

Электроразогрев бетонной смеси осуществляют при напряже­нии тока 380В и, реже, 220В. Для организации электроразогрева на строительной площадке оборудуют пост с трансформатором (с напряжением на низкой стороне 380 или 220В), распредели­тельным щитом и пультом управления.

Электроразогрев бетонной смеси осуществляют в основном пластинчатыми электродами в бункерах и бадьях или с помощью опускных электродов в кузовах автосамосвалов, иногда на специальных установках непрерывного дей­ствия.

Метод электротермообработки бетона имеет ряд разновидно­стей. Он основан на преобразовании электрической энергии в теп­ловую непосредственно внутри бетона либо в различного рода электронагревательных устройствах, тепло от которых подводится к бетону конвективно, контактно или радиационно (обогрев).

В строительстве освоены следующие методы: электродный прогрев (собственно электропрогрев); обогрев в электромагнитном поле (индукционный); обогрев различными электронагре­вательными устройствами (контактный, конвекционный, в том числе инфракрасного излучения).

Электротермообработку бетона наиболее целесообразно про­изводить до набора им прочности 50—60 % от проектной, так как при дальнейшей тепловой обработке интенсивность тверде­ния замедляется, и удельный расход электроэнергии соответ­ственно возрастает.

Расчет электротермообработки бетона сводится к вычисле­нию мощности, требуемой на нагрев бетона, опалубки и на вос­полнение теплопотерь в окружающую среду с учетом тепловыде­ления цемента, а также к определению параметров тока и уст­ройств, обеспечивающих выделение тепла соответственно требуемой мощности (напряжение, сила тока; тип и места размещения электродов или электронагревательных устройств, их характе­ристики).

Рис. 10.6. Оборудование и схемы индукцион­ного и инфракрасного прогрева бетона:

а — индуктор для прогрева оголовка сваи; б — ин­фракрасный прогрев плиты; в — пост для предва­рительного электроразогрева бетонной смеси в са­мосвалах; г — поворотная бадья для электроразонагрева смеси; д — схема поста для разогрева бетон­ной смеси; 1 — инвентарный кондуктор; 2 — бетон; 3 — провод; 4 — стальной кожух; 5 — изо­ляция; 6 — стальная опалубка; 7 — брезент; 8 — свая; 9 — отражатель;

10 — инфракрасные излу­чатели; 12 — самосвал; 13 — тельфер; 14 — блок электродов: 15 — ограждение; 16 — заземление; 17 — электроды: 18 — отбойный брус; 19 — петля; 20 — токопроводящие устройства; 21 — вибратор; 22 — корпус бадьи; 23 — кабель; 24 — заземление; 25 — калитка в ограждении;

26 — ворота для въезда ма­шин

При электротермообработки бетона особое внимание уделяют пароизоляции неопалубленных поверхностей для предотвраще­ния пересушивания бетона, а также теплоизоляции бетонируемой конструкции для выдерживания заданного режима при минималь­ном расходе электроэнергии и повышении равномерности темпе­ратурного поля в бетоне.

Электродный прогрев — наиболее эффективный и распростра­ненный способ электротермообработки, основанный на исполь­зовании тепла, выделяющегося в бетоне при прохождении по нему электрического тока. Достигается это путем включения свеже­уложенной бетонной смеси в качестве сопротивления в цепь переменного тока промышленной частоты с помощью металличе­ских электродов различной конструкции. Благодаря применению переменного тока в цементном тесте в процессе прогрева практи­чески не происходит явления электролиза.

При сквозном прогреве ток протекает через массу бетона, и тепловая энергия выделяется в теле конструкции. В случае периферийного прогрева ток протекает через бетон между элек­тродами, установленными по наружной поверхности конструкции, и бетон прогревается при передаче тепловой энергии от пери­ферии вовнутрь конструкции, а также за счет экзотермии це­мента.

Для электропрогрева бетона используют пластинчатые, поло­совые (ленточные), стержневые, струнные, а также кольцевые типы электродов.

Требуемое расстояние между электродами и арматурой обес­печивают применением различных изоляторов - цементных, пласт­массовых, текстолитовых, а также деревянных реек, удаляемых по мере укладки бетонной смеси и ее уплотнения.

В зависимости от места установки различают внутренние и поверхностные электроды. Внутренние электроды, оставляемые в бетоне после прогрева, могут быть стержневые, струн­ные и плавающие (рис. 10.7).

Инфракрасные излучатели работают на электроэнергии, газе (природном и сжиженном), мазуте. Наибольшее распростране­ние получили излучатели, работающие на электроэнергии.

Процесс обогрева бетона инфракрасными лучами условно делят на три периода: подъем до температуры заданной; изотер­мический прогрев; остывание.

В построечных условиях установки инфракрасного излуче­ния в виде переносных рам со смонтированными на них несколь­кими излучателями применяют для термообработки бетона тонко­стенных конструкций с большим модулем поверхности (стен, плит), стыков, подливок, в том числе под металлические кон­структивные элементы, а также для отогрева замерзшего бетона в рабочих швах и т. п., обеспечивая в течение нескольких часов набор бетоном прочности до 70 %.

Контактный электрообогрев бетона заключается в непосред­ственной теплопередаче от греющих поверхностей к прогревае­мому бетону. Распространение тепла в самом бетоне обеспечивается преимущественно его теплопроводностью.