книги из ГПНТБ / Зимнее бетонирование на Южном Урале

бинске, но и в Кургане, Оренбурге, Златоусте и дру­ гих городах.

Трубчатый электронагревательный элемент (рис. 9) долговечен, может применяться для различных целей: нагрева бетона, воды и других жидкостей, нагрева воздуха (кабины кранов, бытовые помещения), обо­ грева мерзлого грунта, для сушки и т. п.

Рис. 9. Трубчатый нагревательный элемент:

1 — корпус; 2 — шпилька; 3 — спираль; 4 — заполнитель; 5 — за­ ливка; 6 — изоляционная втулка

Были проведены исследования с применением на­ гревателей типа «Эт» (табл. 9), которые позволили сделать некоторые выводы. Спектральная кривая труб­ чатого генератора определяется в основном темпера­ турой его поверхности: в обычном эксплуатационном диапазоне 300—800° С она имеет слабо выраженный максимум на волнах длиной 2,5—4,5 рк. Следует от­ метить, что диапазон излучения данных генераторов весьма близок к спектру поглощения строительных ма­ териалов и металла (опалубки). Время разогрева на­ гревателя до рабочей температуры составляет 7— 10 мин.

40

Т а б л и ц а 9

Характеристики нагревателей, выпускаемых заводом «Миассэлектроаппарат» (тип ЭТ)

Рис. 10. Принципиальные технологические схемы нагрева стыков;

а — плит перекрытия, б — ригеля и плит, в — панелей наружных стен, г — колонны и подкрановой балки. 1— нагревательный элемент; 2 — рефлектор; 3 — бетон; 4 — ригель; 5 — подкрановая балка; 6 — колонна

Часть излучения от трубчатого генератора попада­ ет непосредственно на бетонную или металлическую поверхность, нагревая их; часть отражается и рас­ сеивается в окружающее пространство; ее собирают с помощью рефлектора, назначение которого — перерас­ пределять в пространстве энергию без спектрального изменения последней. Рефлектор обычно изготовляет­ ся из алюминия, коэффициент отражения которого

0,8—0,9.

Приводим принципиальные технологические схемы инфракрасного нагрева при зимнем замоноличивании стыков (рис. 10). Для стыков толщиной менее 20 см в направлении теплового потока предусматривается од­ ностороннее облучение (противоположная поверх­ ность стыка должна тщательно теплоизолироваться).

Бетон нагревают через металлический лист тол­ щиной 2—б мм, способность которого поглощать лучи может быть увеличена покрытием поверхности (со стороны облучения) черным жаростойким лаком.

Температурные поля изучали при двух расчетных

42

турные поля исследованы на гидравлическом интегра­ торе 2 ИГЛ-2-10-5 конструкции проф. В. С. Лукьянова.

Решениями задач на гидроинтеграторе установлено, что для создания равномерного температурного поля в бетоне замоноличивания стыка и ускорения процесса термообработки необходимо применять теплоизоляцию с непрогреваемой стороны стыка с «перепуском» на стыкуемые грани не менее 20 см; предварительно про­ гревать стыкуемые конструкции; одновременно про­ гревать уложенный бетон соединяемых элементов (на участках 10—15 см от поверхности контакта).

Для создания равномерного и интенсивного лу­ чистого потока генераторы следует размещать с ша­ гом 10 см, на расстоянии от поверхности нагрева 7,5 см\ рефлектор параболической формы изготовля­ ют из алюминия толщиной 1—2 мм, с наружной поверхности его теплоизолируют. Необходимость предварительного прогрева стыкуемых граней и их одновременный прогрев при термообработке обуслов­ ливают применение термощитов, ширина которых на 20—30 см больше ширины стыка (10—15 см на каж­ дую грань). Длина термощита должна быть на 10—12 см больше соответствующего размера стыка, так как по краям генератора температура уменьшает­ ся (зона шпилек).

Автоматизация процесса термообработки достига­ ется введением в электрическую схему термощита специального автоматического регулятора режима работы генераторов (включение — отключение). Этим регулятором могут быть прибор ЭПЛ-120, термосиг­ нализатор, прибор КЭП-12. При использовании ЭПЛ-120 и термосигнализатора в центре металличес­ кого листа устанавливают регулирующую термопару, которая должна плотно соприкасаться с бетоном за­ моноличивания.

Исследования физико-механических свойств тя­ желого бетона показывают, что при данном способе термообработки прочность его в 28-суточном возрасте

на 5—10% ниже прочности бетона нормального твердения; усадка на 10—50% меньше; заморажива­ ние при прочности >> 0,35 от R2s не приводит к поте­ рям конечной прочности.

Начиная с 1964 г., трест «Челябгражданстрой» применяет генераторы инфракрасных лучей для тер­ мообработки бетона. Сокращен период твердения бе­ тона при монтаже более 100 крупнопанельных домов. Термообработка бетона в вертикальных стыках ве­ дется только в местах шпонок (высота — 30 см, тол­ щина стыка— 12—14 см), где размещены арматурные

Рис. 11. Температурное поле при термообработке стыков панелей домов 1—464 (1, 2, 3, 4 — номера термопар)

44

При использовании бетона М300 цикл термообработ­ ки сокращается на два-три часа.

Схемы установки термощитов

1__220АL m \чо

1000

ЛI

Рис. 12. Схемы термощитов и их установка для прогрева сты­ ков ТЭЦ

45

четыре термощита: два — по коротким сторонам сты­ ка (1, 2) и два — по длинным (3, 4).

Термощит представляет собой жесткий каркас из уголка или пластины, к которому на полосах крепятся трубчатые нагревательные элементы. Расстояние на­ гревательных элементов до поверхности нагрева, то есть металлической опалубки,— 60 мм, до рефлекто­

ляют на штырях, приваренных к опалубке. Подключа­ ют нагреватели к сети через специальные отверстия.

Было прогрето несколько стыков. До укладки бе­ тона в течение 0,5— 1,0 часа предварительно обогре­ вали старый бетон (стыкуемые грани), арматуру и опа­ лубку. Затем бетонировали и уплотняли бетон элек­ тровибратором. Температурный режим прогрева бетона был следующим: в первый час температура в бетоне (она измерялась термометрами сверху и хро- мень-алюмелевыми термопарами по сечению) подня­

25—30 мин, за это время температура понизилась до 70—75° С. Далее нагреватели включались до темпера­ туры 80° С. Такой режим соблюдался в течение семи часов, после чего нагреватели были отключены и в те­ чение 38 часов происходило термосное остывание бе­ тона.

Воздействие инфракрасным излучением — относи­ тельно новый метод в технологии зимнего бетонирова­

ется некоторыми влагопотерями, зависящими от тем­ пературы и длительности прогрева, величины поверх­

48

Производственный опыт применения инфракрасно­ го нагрева позволяет сделать такие обобщения:

1) метод характеризуется простотой и инвентарностью оборудования;

2)допускается использование металлических опа­

лубок;

3)в отдельных случаях сокращается время термо­ обработки за счет прогрева при высоких температу­ рах;

4)при замоиоличивании стыков можно не только прогревать бетон, но и осуществлять предварительный обогрев конструкций в зоне стыка.

§ 9. Применение пневмотепляков

Как показывает зарубежный (США, Канада, Анг­ лия) и отечественный (Крайний* Север) опыт произ­ водства зимних работ, весьма перспективным являет­ ся применение воздухонадувных (пневматических) конструкций (ПК).

В ряде дипломных проектов (А. Алешин, А. Осипков), выполненных на кафедре «Строительное произ­ водство» ЧПИ, были рассмотрены некоторые вопросы зимнего бетонирования с использованием ПК. Идея ПК заключается в предварительном напряжении гео­ метрической мягкой оболочки внутренним — избыточ­ ным или отрицательным— давлением газа с целью придания ей проектной формы, устойчивости и несу­ щей способности. В качестве конструктивного мате­ риала в оболочках ПК используются пластмассовые армированные и неармированные пленки, прорезинен­ ные ткани и ткани с покрытиями на основе пластифи­ цированных пластмасс из синтетических, искусствен­ ных и природных волокон, высокопрочная сталь в фор­ ме тросов, тросовых сеток и тонколистового проката.

Пневмостроительные конструкции в зависимости от способа поддержания их в заданном проектном поло­ жении подразделяются на следующие типы.

Первый тип — воздухоопорные оболочки, изготов­ ленные из воздухонепроницаемых тканей или пленок и поддерживаемые за счет небольшого избыточного давления, создаваемого внутри оболочки.

Второй тип — пневмокаркасные конструкции, со-

47

Гаситель

3000 500

//ООО

Рис. 13. Бетонирование с применением пневмотепляков:

« — монтаж наружного опорного контура; б — бетонирование фундамента; в — установка пневмооболочки; г — демонтаж оболочки

стоящие из легкого сборного каркаса и уложенного на него ограждения.

В проектах воздухоопорная оболочка предназна­ чалась для закрытия фундаментов под колонны про­ мышленного здания (цех холодного проката на ЧМЗ). Фундаменты ступенчатые (три ступени); размер ниж­ ней ступени — 6,6 X 4,2 м; высота — 14,0 м\ сечение верхней части (столба) — 2,2 X 1,4 м\ высота— 14,5 м. Исходя из этих размеров и удобства при изготовле­ нии, принята цилиндрическая форма оболочки диамет­ ром 8,0 м и высотой 14,0 м.

На основе теплотехнических расчетов и технико­ экономических обоснований выбрана трехслойная оболочка из капроновой ткани с резиновым покрыти­ ем и поролоновой прокладкой толщиной 10 мм.

Работы, согласно технологической карте, выпол­ няются в такой последовательности. После монтажа арматуры и установки опалубки укладывается с по­ мощью передвижного пневмоукладчика предваритель­

приведение оболочки в проектное положение. В под­ готовительный период оболочка доставляется на место, монтируются отопительные агрегаты (для соз­ дания избыточного давления и положительной темпе­ ратуры), устанавливается нижний и верхний опорные

внизу специальными анкерами); затем подсоединяют­ ся воздуховоды, включается отопительный агрегат и регулируется давление с помощью рециркуляционных

заслонок.

После выдерживания бетона при положительной температуре согласно теплотехническому расчету обо­ лочка демонтируется при помощи крана (давление снижается, низ ее освобождается и свертывается). В

50