Лекции / Искусственный прогрев бетона

Инфракрасный обогрев при производстве железобетонных работ может быть использован не только для нагрева бетона, но и для отогрева арматуры, опалубок, удаления снега и наледи. Применение инфракрасных излучателей весьма эффективно и на заводах сборного железобетона, где в стационарных условиях можно обеспечить минимальные потери энергоустановок и резко увеличить оборачиваемость форм за счет сокращения времени термообработки конструкций в 2—2,5 раза. Ориентировочный расход электроэнергии при инфракрасном обогреве бетона конструкций составляет 120—200 кВт•ч/м3.

При контактном электрообогреве бетона осуществляется непосредственная теплопередача от греющих поверхностей к прогреваемому бетону. Распространение тепла в самом бетоне конструкции происходит преимущественно путем теплопроводности. Контактный электрообогрев применяют для тепловой обработки бетона и защиты его от воздействия низких температур. В настоящее время для контактного электрообогрева применяют различного вида греющие опалубки, которые подразделяются на жесткие (деревянные, металлические) и мягкие (из брезентовой или асбестовой ткани, резиновые, пластиковые и т. п.). Выбор вида греющей опалубки определяется типом и размерами прогреваемой железобетонной конструкции, имеющимися электрическими мощностями и т. п. Обычно конструкция жесткой греющей опалубки или термоформы (из листовой стали, водостойкой фанеры и т. п.) предусматривает размещение нагревательного элемента (греющий кабель и пр.) и эффективной теплоизоляции (минеральная вата, шлаковата и пр.), которая снаружи должна быть защищена достаточно прочным листовым материалом (фанера, листовая сталь и т. п.), предохраняющим ее от увлажнения и механических повреждений (рис.10).

Устанавливают термоактивную опалубку отдельными щитами вручную либо укрупненными панелями с помощью грузоподъемных кранов. Каждый щит термоактивной опалубки имеет маркировку, в которой указывают, в частности, его электрические параметры (мощность, силу тока и напряжение). Щиты после закрепления подсоединяют к сети. При необходимости перед бетонированием прогревают арматуру и ранее уложенный бетон, для чего блок бетонирования укрывают сверху брезентом или полиэтиленовой пленкой и на определенное время включают термоактивную опалубку. При послойном бетонировании высоких стен и массивных фундаментов под оборудование термоактивную опалубку включают поярусно, начиная с нижних щитов. Термоактивные опалубки потребляют электрический ток напряжением 40—220 В. Расход электроэнергии при использовании термоактивной опалубки составляет 100— 160 кВт•ч на 1 м3 бетона.

Рисунок 10. Термоактивная опалубка конструкции ЦНИИОМТП: а — щит; б

— крупноразмерная панель; 1 — фанерная крышка; 2 — утеплитель; 3 — экран из фольги; 4 — ребро каркаса; 5 — кляммеры; 6

— греющий кабель; 7 — вилка инвентарного разъема; 8 — шпилька; 9 — вырез для установки натяж-

ного крюка; 10 — термоактивный щит; 11 — инвентарный разъем; 12 — схватка; 13 — натяжной крюк; 14 — шлаковойлочное одеяло; 15 — кабель; 16 — клеммная коробка; 17

—отверстие; 18 — Т-образный болт; 19 — связь; 20 — коммутирующий кабель.

-11 -

Рисунок 14. Сетчатый нагреватель в греющей опалубке: 1 — лист из металла или фанеры; 2 — электроизоляция из асбеста; 3 — болты крепления; 4 — сетчатый нагреватель; 5 — утеплитель; 6 — разводящие шины.

Получили распространение так называемые греющие термоэлектрические маты (ТЭМы)—опалубки и одеяла, которые в зависимости от основы могут быть не только жесткими, но и мягкими; они применяются с металлической опалубкой. Например, используемые на ряде строек мягкие маты размером 2х1 м представляют собой запрессованную между двумя слоями сырой резины «змейку» из провода с изоляцией из полиэтилена или поливинилхлорида.

Сетчатые нагреватели представляют собой полосы тканых сеток определенной ширины, соединенных между собой, как правило, последовательно с помощью медных шин (рис.14). Материалом для изготовления сетчатых нагревателей служат сетки из латуни, жаропрочного железа, нержавеющей стали, нихрома. Полосы сеток изолируют от щитов опалубки (термоформы) с помощью термостойких теплоизоляционных материалов (листовой асбест и пр.).

Пластинчатые нагреватели состоят из двух пластин электроизоляционного материала с зигзагообразно уложенной между ними металлической лентой (рис.15). Ленты нагревателя укладывают на расстоянии 10 см одна от другой, их ширину принимают в зависимости от токовой нагрузки, напряжения и конструктивных особенностей обогреваемой конструкции.

Рисунок 15. Пластинчатый электронагреватель: 1

— электроизоляция; 2 — нагревательный элемент; 3 — теплоизоляция.

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 увели-

чение оборачиваемости опалубки обеспечивают в конечном счете снижение трудоемкости и металлоемкости работ при использовании такого способа электротермообработки бетона.

Обогрев бетона паром или горячим воздухом. Обогрев паром применяют для конструкций с модулем поверхности больше 8-10. Этот способ прогрева обеспечивает благоприятные тепловлажностные условия для твердения бетона, однако требуется большой расход пара (до 2 т на 1 м3 бетона), а также устройство паровых рубашек, трубопроводов и т.п. Применяют следующие разновидности паропрогрева: прогрев в паровой рубашке (рис.16), при котором пар подается в замкнутое пространство, образованное вокруг прогреваемой конструкции паронепроницаемым ограждением, отстоящим от опалубки на 10-15 см. Этот метод эффективен для конструкций с большими поверхностями.

Бетонирование конструкций в тепляках применяют редко, так как эти работы весьма трудоемки и требуют значительного расхода материалов на устройство тепляков. В современном строительстве тепляки применяют при возведении высотных сооружений

вскользящей или подъемно-переставной опалубке. Их применяют также в тех случаях,

-13 -