книги из ГПНТБ / Зимнее бетонирование на Южном Урале

установлена качественная картина изменения электро­ проводности бетонной смеси, но нет единого взгляда на причины, вызывающие эти изменения.

Характер изменения удельного электросопротив­ ления изучался на составах тяжелых бетонов, приме­ няющихся в тресте «Челябметаллургстрой» (табл. 6).

В качестве вяжущего применяли портландцемент М400 и шлакопортландцемент М400 Коркинского и

Т а б л и ц а 6

30

Магнитогорского цементных заводов, а для сравне­ ния — сульфатостойкий цемент М400 и портландце­ мент М500 завода «Большевик». Для бетона исполь­ зовали песок Федоровского карьера и гранодиорит-

ный щебень.

Удельное сопротивление определяли способом ам­ перметра-вольтметра. Бетонная смесь укладывалась в форму размером 10ХЮХ20 см, у которой боковые стенки и днище были изготовлены из текстолита, а торцевые стенки, служащие электродами,— из метал­ ла. Образец включали в электрическую цепь с током строго фиксированного напряжения, подача и регу­ лирование которого осуществлялись лабораторным автотрансформатором.

Для замеров температуры использовали ртутные термометры, так как попытка применить термопары показала, что электрическое поле вносит существен­ ные изменения.

По результатам замеров U и I определяли удель­ ное сопротивление:

понижение р до минимального значения, относитель­ ная стабилизация при экстремуме и возрастание при дальнейшем прогреве. Каждый этап отражает комп­ лекс физико-химических процессов, происходящих в бетонной смеси.

31

энергии. Действительно, анализируя данные табл. 7, приходим к выводу о стабильности величины Р2, что дает основание сделать заключение о возможности регулирования электроразогрева по расходу элек­ троэнергии.

Предварительно расход электроэнергии может на­ значаться на основе данных табл. 7. Более точные значения должны устанавливаться на основе экспе­ риментальных определений в производственных усло­ виях для конкретного состава бетонной смеси и оп­ ределенной технологии.

Особенностью системы контроля по температуре разогреваемой бетонной смеси является замер темпе­ ратуры с помощью термосопротивлений не в одной,

с максимальной и минимальной температурами. Ре­ гулирование же осуществляется по среднему значе­ нию показаний датчиков.

Автоматическое устройство выполнено на полу­ проводниках (рис. 7). Термосопротивления, соединен­ ные последовательно, включены в одно из плеч урав­ нительного моста, на который подается регулируемое по величине и постоянное по значению напряжение (0,5—1,0 в). С диагонали этого моста сигнал, опре­ деляемый температурой бетонной смеси, подается на вход усилителя, а с выхода последнего — на триггер. Выходной сигнал триггера через эмитерный повтори­ тель идет на выходное реле.

При нагреве бетонной смеси до заданной темпе­ ратуры реле срабатывает и замыкает своими контак­ тами цепь катушки отключения автоматического вы­ ключателя: при этом последний отключает установку электроразогрева бетонной смеси от питающей под­ станции.

Контроль путем замера потребляемой электриче­ ской мощности основан на практическом постоян­ стве теплофизического параметра — теплоемкости бе­ тонной смеси. При прохождении через бетонную смесь заданного количества электроэнергии, что соответ-

35

ствует разогреву до требуемой температуры, установ­ ка автоматически отключается.

В литературе известно устройство, выполненное с

лей. Но из-за механических передач оно менее чувст­ вительно и менее надежно.

Для повышения чувствительности и точности в устройство введены полупроводниковые элементы. Такая схема обеспечивает также возможность плав­ ного регулирования процесса (рис. 8).

Напряжение к установке электроразогрева бетон­ ной смеси подается через автоматический выключа­ тель от подстанции. На входе автоматического устрой­ ства установлен статический датчик мощности, вы­ полненный на кремниевых стабилитронах, и на него

грузки (через трансформаторы тока). Выходной сиг­ нал датчика мощности в виде напряжения постоян­ ного тока, пропорциональный активной мощности, которая потребляется установкой, поступает на инте­ грирующий усилитель постоянного тока с большим коэффициентом усиления, охваченный емкостной об­ ратной связью. С выхода интегрирующего усилителя через стабилитрон сигнал воздействует на одновибратор, а с выхода последнего — на реле, обеспечива­ ющее периодический сброс напряжения до нуля на выходе интегрирующего усилителя. Одновременно сигнал с одновибратора поступает в счетное устрой­ ство, выполненное на симметричных триггерах и ра­ ботающее по двоичной системе.

Когда установка работает, напряжение на выходе интегрирующего усилителя растет от нуля до напря­ жения зажигания стабилитрона, при этом возбужда­ ется одновибратор и срабатывает реле. Последнее замыкает свои нормально разомкнутые контакты, и напряжение на выходе интегрирующего усилителя сбрасывается до нуля, а на вход счетного устройства поступает импульс, соответствующий определенному количеству электроэнергии. При поступлении полно­ го количества импульсов, что соответствует потребле­ нию установкой необходимого количества электро­

37

энергии, подается сигнал на исполнительное устрой­ ство, и последнее отключает установку *.

В течение зимы 1970/71 гг. на объектах «Челябметаллургстроя» проводились испытания автомати­ ческих регуляторов на установке разогрева бетона. Были сняты зависимости тока нагрузки и температу­ ры нагреваемого бетона от времени нагрева. Резуль­ таты испытаний позволили составить табл. 8.

Т а б л и ц а 8

Количество электроэнергии, необходимое для разогрева бетонной смеси

Таким образом, производственный опыт примене­ ния предварительного электроразогрева и выполнен­ ные исследования позволяют сделать следующие вы­ воды:

1. Разогрев бетонной смеси до высоких температ приводит к быстрой потере подвижности смеси. Высо­ кие температуры разогрева способствуют значитель-1

38

ному увеличению тепловыделения бетонной смеси, по­ этому замедление темпа бетонирования часто приво­ дит к невосполнимым потерям энергии и резкому сни­ жению температуры термообработки. Время выдержи­ вания разогретых бетонных смесей до укладки не должно превышать 10—15 мин. Поэтому применять разогрев в кузовах автосамосвалов целесообразно при бетонировании с эстакад, пневмонагнетателями, а также при большом потоке бетона и быстром темпе бетонирования.

2.При разогреве бетонной смеси в кузовах авто­ самосвалов (V = 3 ж3) и необходимости перегрузок есть смысл использовать бадьи объемом 1,5 ж3 и бо­ лее. При малых объемах бетона, а также замедленных темпах бетонирования следует применять разогрев в бункерах.

3.Предварительный электроразогрев бетонной

смеси в кузовах автосамосвалов имеет определенные преимущества перед разогревом в бункерах: он повы­ шает производительность и мобильность установки, а также электробезопасность работ. При этом способе возможно обслуживание нескольких участков, вслед­ ствие чего уменьшаются затраты на постоянные пере­ мещения, ограждения участков и т. д.

4.Равномерность разогрева бетонной смеси обе­ спечивается применением более совершенных кон­ струкций бункеровтщательным разравниванием ее между электродами, а также использованием выше­ изложенных систем автоматизации контроля за про­ цессом разогрева бетонной смеси.

5.Повысить эффективность предварительного

электроразогрева можно путем назначения темпера­ тур разогрева бетонной смеси на основании данных табл. 5 в зависимости от конструктивных, климатичес­ ких и технологических факторов.

§ 8. Инфракрасный нагрев

Впервые этот метод зимнего бетонирования был осуществлен в 1963 г. в тресте «Челябинскпромстрой», а затем получил распространение не только в Челя-1

1 Например, конструкций, предложенных канд. техн. наук В. П. Лысовым.

39