Лекции и пособия / Monolitnoe_domostroenie

превышает 50см, поскольку при большей длине установить их в уложенный и уплотненный бетон трудно;

-струны—стальные прутки, устанавливаемые в бетоне вдоль оси конструкции (рис.99 и 100)

-напыленные стержни устраиваются напылением цинка на деревянную, бетонную или пластмассовую опалубку в виде лент шириной 30–50мм и толщиной 50–100микрон.

Рис.99. Схема размещения струнных электродов при прогреве конструкций квадратного сечения: а–с четырьмя арматурными стержнями в углах и одним струнным электродом; б–с часто расположенными арматурными стержнями и пучком струнных электродов; В–наименьший размер конструкции; b–расстояние между струнными электродами и рабочей арматурой; d–диаметр рабочей арматуры; D–диаметр струнного электрода; g–диаметр группы струнных электродов; v–диаметр одного струнного электрода в пучке; 1– арматура; 2– бетон; 3–опалубка; 4–струнный электрод; 5–группа струнных электродов.

Рис.100. Схема последовательного размещения струнных электродов вдоль продольной оси здания: а–три струны; б–две струны; b–расстояние между струнными электродами и рабочей арматурой; g–расстояние между струнными электродами; 1–арматура; 2–струнные электроды; 3–выводы для подведения напряжения к струнам.

174

§53. Предварительный электроразогрев бетонной смеси

Метод предварительного электроразогрева бетонной смеси направлен на расширение области применения метода термоса для выдерживания бетона в деревянной или металлической опалубке при отрицательной температуре. Он нашел широкое применение на стройках в северных районах нашей страны.

Бетонирование с электроразогревом смеси позволяет повысить коэффициент использования электрической энергии, сократить время набора прочности, сократить трудозатраты, снизить себестоимость работ, применить металлическую опалубку, транспортировать бетонную смесь на большие расстояния.

Сущность бетонирования с предварительным электроразогревом бетонной смеси заключается в быстром подъёме её температуры до 40–90°С перед укладкой путем пропускания тока сетевого напряжения 220–380В, укладке её в горячем состоянии и в последующем твердении бетона до приобретения требуемой прочности в процессе его медленного остывания в утепленной опалубке.

Учитывая большие потребности в установочных электрических мощностях и необходимость экономии энергетических ресурсов, предварительный электроразогрев рекомендуется применять в случаях когда:

-способ термоса, в том числе и в сочетании с противоморозными добавками, не обеспечивает в конкретных температурных условиях достижения требуемой прочности и заданного срока достижения этой прочности;

-применение способа термоса трудно осуществимо или экономически нецелесообразно из-за значительных материальных и трудовых затрат, отсутствия необходимых эффективных теплоизоляционных материалов и других причин;

-отсутствуют противоморозные добавки или их применение не допускается для данных конструкций.

Предварительный электроразогрев бетонных смесей наиболее эффективно можно применять для бетонирования монолитных конструкций с модулем поверхности (Мп) менее 12-ти. Продолжительность форсированного электроразогрева бетонной смеси до заданного температурного уровня определяется наличием электрических мощностей, темпом бетонирования, интенсивностью загустевания смеси и другими факторами и должна находиться в пределах 5–20мин. При разогреве в течение менее 5мин значительно возрастает требуемая электрическая мощность и наблюдается отставание нагрева крупного заполнителя, а разогрев в течение более

175

20мин может привести к недопустимому загустеванию смеси. Учитывая то, что разогретая бетонная смесь быстро теряет свои формовочные свойства, укладку ее в опалубку целесообразно выполнять немедленно. Время от момента окончания разогрева до окончания виброуплотнения не должно, как правило, превышать 15мин.

Разогретая бетонная смесь укладывается в подготовленную опалубку и уплотняется обычными способами. Сразу после уплотнения неопалубленная поверхность бетона укрывается влаго- и теплозащитой расчетной толщины, обеспечивающей последующее остывание монолитной конструкции по заданному температурному режиму. В качестве тепло- и влагоизоляции могут быть использованы и специальные тепло-, влагоизоляционные покрывала, в том числе и с электронагревательными элементами.

Длительность остывания бетона и прочность его к моменту замерзания жидкой фазы в нем или к любому заданному сроку определяется приближенно расчётами как при способе обычного термоса.

Предварительный электроразогрев бетонной смеси осуществляется вблизи места её укладки на специально оборудованном для этого посту в поворотных бадьях, оснащенных пластинчатыми электродами или непосредственно в кузовах автосамосвала с помощью системы опускных пластинчатых электродов. Бункеры для электроразогрева бетонной смеси могут быть выполнены с различной ёмкостью, зависящей от темпа, бетонирования, типа и ёмкости автобетоносмесителя, грузоподъёмности крана, наличия электрических мощностей. В большинстве случаев емкость бункера не превышает 2м³.

Бункер для электроразогрева (рис.101) состоит из корпуса, выполненного, как правило, из листовой стали толщиной более 4мм, 3–6пластинчатых электродов, токоподключающего устройства и затвора выгрузочного отверстия. Поворотный бункер для электроразогрева должен быть оборудован вибратором.

Подключение электродов к источнику электрического тока осуществляется кабелями с помощью быстродействующего контактного устройства.

Пост электроразогрева представляет собой площадку с деревянным настилом и сетчатым инвентарным ограждением оборудованную силовым трансформатором соответствующей мощности и пультом управления. Пульт управления размещается вне ограждения, а ворота для въезда автосамосвалов или автобетоносмесителей и

176

калитка в ограждении для прохода обслуживающего персонала должны быть сблокированы системой сигнализации и подачи напряжения на электроды.

Рис.101. Принципиальная схема бункера для электроразогрева бетонной смеси: 1–электроизолированное крепление электрода; 2–электрод; 3–корпус бункера; 4–контактная шпилька; 5–вибратор; 6–затвор.

Для непрерывной работы автотранспорта, бесперебойной подачи разогретой смеси в опалубку и максимального использования электрооборудования во времени пост электроразогрева целесообразно устраивать из двух ячеек, подключенных к одному пульту управления и работающих поочередно. Принципиальная схема двухъячейкового поста электроразогрева в бункерах показана на рис.102.

177

Рис.102. Двухъячейковый пост для электроразогрева бетонной смеси в четырех бункерах: 1–бункер; 2–кабель; 3–заземление; 4–провод питающий сети; 5–отбойный брус; 6–ограждение; 7–служебный проход (калитка); 8–ворота для въезда автосамосвалов с задней разгрузкой.

Необходимая электрическая мощность для разогрева бетонной смеси определяется теплотехническим расчетом по формуле:

коэффициент использования электроэнергии (принимается 0,95;) Tр – время разогрева бетонной смеси, мин.

Расстояние между электродами Вэл в метрах рассчитывается по формуле

где V – напряжение на электродах, В; расч – расчетное удельное сопротивление бетонной смеси, Ом*м.

178

смеси и напряжения на электродах 220 или 380В можно подобрать такое расстояние между электродами, которое обеспечит равномерное напряжение внутри смеси.

Максимальная электрическая мощность для разогрева бетонной смеси определяется по формуле:

По величине Pmax определяется расчетная мощность потребного трансформатора:

где Pном – паспортная мощность выбранного трансформатора, кВт.

Максимальная сила тока для выбора типа и сечения подводящих кабелей определяется по формуле:

Ориентировочное значение потребной удельной электрической мощности на разогрев 1м³ бетонной смеси в зависимости от различных факторов можно определить по номограмме (рис.103) или по таблице28 с последующим уточнением в производственных условиях.

179

Таблица 28

Требуемая удельная мощность для разогрева бетонной смеси, кВт/м3

Расчет остывания до 0°С бетона можно выполнить по номограмме В.М.Михайличенко (рис.104).

Температура наружного воздуха, 0С

-40-30-20-10

Рис.104. Номограмма для определения прочности бетона из предварительно разогретой бетонной смеси.

Пример. Бетон марки М200 с расходом цемента 300 кг/м³ должен приобрести в конструкции с Мп = 8 прочность не ниже 50% R28.

181

Коэффициент теплопередачи опалубки К = 3 Вт/(м²*°С). Температура наружного воздуха tн.в. = -20°С. Определить требуемую температуру бетона по окончании укладки.

Решение. Из точки, соответствующей 50%R28, проводим перпендикуляр к оси абсцисс до пересечения с кривой (точка А). Из точки (А) проводим горизонтальную прямую до пересечения с линией, соответствующей tн.в. = -20°С (точка Б), далее — вертикальную прямую до пересечения с линией расхода цемента, равного 300 кг/м³ (точкаВ). Из точки (В) горизонтальную прямую проводим до пересечения с вертикально опущенной из точки КМп = 3*8 = 24. Прямые пересекаются в точке (Г), которая находится на линии, соответствующей температуре бетона после укладки, равной 55°С.

§54. Обогрев бетона в термоактивной опалубке

Сущность способа заключается в передаче теплоты через палубу щита опалубки в поверхностный слой бетона от электронагревателей, установленных в утепленной опалубке. Теплота в бетоне распределяется в основном путем теплопроводности. Способ обогрева целесообразен при использовании инвентарных опалубок с металлической и фанерной палубой при бетонировании конструкций различных размеров и конфигурации с модулем поверхности от 2 и выше при температурах наружного воздуха до -40°С.

Благодаря конструктивным особенностям термоактивной опалубки, высокой степени электробезопасности, способ особенно эффективен при возведении конструкций и сооружений, бетонирование которых должно вестись без перерывов, а также конструкций, насыщенных арматурой. Способ обогрева экономически и технически целесообразен не только при использовании разборнопереставных, но и блочных, объемно-переставных и скользящих опалубок.

Применение термоактивной опалубки не вызывает дополнительных требований к составу бетонной смеси и не ограничивает применение пластифицирующих добавок. Термоактивную опалубку можно использовать для удаления наледей с арматуры, оттаивания снега на опалубке перекрытия, отогрева старого бетона конструкций при перерывах в бетонировании включением электронагревателей до начала укладки бетонной смеси в конструкцию. Обогрев бетона в греющей опалубке может быть совмещен с электроразогревом бетонной смеси, с применением противоморозных химических добавок или ускорителей твердения.

182