2.6. Индукционный прогрев
Индукционный прогрев разработан в 1946 году профессором Нетушилом А.В., основан на использовании тепла, выделяемого 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.
Переменный электрический ток напряжением 36-127 В, проходя через индуктор, создает переменное электромагнитное поле, которое вызывает в находящемся в этом поле металле вихревые токи, что и приводит к его нагреву. Тепло от арматуры и металлической опалубки за счет теплопроводности передается бетону.
Область применения: Индукционный прогрев наиболее эффективен при бетонировании линейных конструкций (колонны, балки, ригели и тд.) густонасыщенных арматурой с Мп> 5 м-1, а также при использовании металлической опалубки.
При индукционном нагреве бетона применяется следующий порядок производства работ:
установка утепленной опалубки;
устройство индуктора;
предварительный отогрев арматуры, закладных деталей и стальной опалубки;
укладка бетона;
прогрев бетона по принятому режиму.
До начала бетонирования по наружной поверхности опалубки с двух противоположных сторон конструкции выставляются шаблоны с пазами для размещения витков индуктора. В центральной части конструкции, равной 3/5 ее длины, пазы располагаются равномерно с заданным шагом. К торцам конструкции шаг снижается вдвое.
Рис. 2.11. Схема индукционного прогрева бетона
1 – опалубка; 2 – изолированный провод.
В пазы шаблона последовательными витками укладывается изолированный провод. Шаг витков (50-150 мм), сечение провода и рабочее напряжение принимаются по расчету. Индуктор подключается к сети через понижающий трансформатор.
У торцов конструкции, соприкасающихся с ранее уложенным бетоном, происходит интенсивный отток тепла из примыкающих к ним зон. Для компенсации теплопотерь в торцах расчетную высоту (длину) индуктора следует увеличить на 10-20 см в обе стороны.
Регулирование процесса тепловой обработки осуществляется путем изменения величины подаваемого напряжения.
Расчет параметров индукционного прогрева выполняется в соответствии с положениями /6, 7/.
2.7. Обогрев бетона в термоактивной опалубке, тагп
Сущность способа заключается в передаче тепла бетону от электронагревателей, установленных в утепленной инвентарной опалубке. Тепло в толще бетона распределяется за счет теплопроводности.
Область применения: термоактивную опалубку следует применять для обогрева тонкостенных и среднемассивных конструкций с любой степенью армирования при температуре наружного воздуха до -40°С. В массивных конструкциях термоактивная опалубка может применяться для компенсации теплопотерь наружными слоями бетона.
Достоинства метода состоят в исключении каких-либо дополнительных операций по подготовке и проведению тепловой обработки: все включает в себя стандартный цикл опалубочных работ. Также исключаются затраты на расходные материалы (электроды, греющий провод).
К
рупнощитовая
термоактивная опалубка состоит из:
стального опалубочного щита каркасной конструкции;
нагревателей (ТЭНы, греющий кабель), размещенных на внутренней поверхности палубы;
экрана (алюминиевая фольга);
теплоизоляции (пенопласт, минеральная вата);
защитного кожуха (листовая сталь, фанера), предохраняющего теплоизоляцию от увлажнения и механических повреждений.
Рис. 2.12. Крупнощитовая термоактивная опалубка
Мелкощитовая опалубка может иметь следующее конструктивное решение:
дощатая или фанерная опалубка каркасной конструкции;
закрепленный на палубе съемный нагревательный элемент из токопроводящего листового или заливного пластика, пластика с втопленным с тыльной стороны нихромовым проводом.
Рис. 2.13. Мелкощитовая термоактивная опалубка
1 – дощатая или фанерная опалубка; 2 – листовой пластик , 3-5 мм; 3 – нагреватель из нихромовой проволоки.
Собранная опалубочная форма должна выступать над поверхностью бетона на 5-10 см. Открытые поверхности защищаются влагонепроницаемой пленкой (например, полиэтиленовой) и утеплителем.
Укладку бетонной смеси целесообразно производить в предварительно отогретую опалубку.
Для обогрева горизонтальных поверхностей конструкций: перекрытия, бетонные подготовки – применяются термоактивные гибкие покрытия (ТАГП), которые состоят из:
гибких нагревателей (как правило, греющий провод с нихромовой жилой);
защитной влаго- электроизоляционной оболочки (полимерная пленка);
утеплителя (например, синтепон).
Рис. 2.14. Термоактивное гибкое покрытие (ТАГП)
1 – оболочка из полимерной (например, ПВХ) пленки; 2 – греющий провод с нихромовой жилой; 3 – теплоизоляция.
Для увеличения срока службы ТАГП рекомендуется укладывать на предварительно уложенную по поверхности бетона полиэтиленовую пленку.
ТАГП легко скатываются в рулон, хранятся в развернутом виде.
Параметры тепловой обработки при использовании термоактивной опалубки и ТАГП устанавливаются в соответствии с их паспортными характеристиками.
При очевидных преимуществах, широкое применение термоактивной опалубки и ТАГП сдерживает отсутствие предложений на региональном рынке.