Главная » 2017 » Август » 28 » электропрогрев железобетонных
09:11
электропрогрев железобетонных

(28.08.2017)           Одной из услуг компании- является разработка технологических карт на электропрогрев железобетонных монолитных конструкций.

 

ВВЕДЕНИЕ

Функция данной технологической карты является изложение основных принципов, и урегулирование основных этапов работ, связанных с использованием электропрогрева бетона при бетонировании монолитных конструкций, при строительстве монолитных каркасов зданий, в промышленном и гражданском строительстве.

Положения данной технологической карты не являются исчерпывающими и могут быть изменены или дополнены в зависимости от условий бетонирования.

1. ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1. Электропрогрев применяется при бетонировании конструкций, при температуре наружного воздуха ниже 0°С, а так же при положительных ("плюсовых") температурах наружного воздуха, когда имеется необходимость резко ускорить процесс бетонирования здания или сооружения. Как правило, целью электропрогрева является получение 30% - 100% марочной прочности бетона по окончании электропрогрева.

При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода переходит в лед, и не вступает в химическое соединение с цементом. В результате этого прекращается реакция гидратации и, следовательно, бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются значительные силы внутреннего давления, вызванные увеличением (примерно на 9%) объема воды при переходе ее в лед. При раннем замораживании бетона его неокрепшая структура не может противостоять этим силам и нарушается. При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость и процесс гидратации цемента возобновляется, однако разрушенные структурные связи в бетоне полностью не восстанавливаются.

Если бетон до замерзания приобретает определенную начальную прочность, то все упомянутые выше процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия. Минимальную прочность, при которой замораживание для бетона не опасно, называют критической.

Поэтому при бетонировании в зимних условиях необходимо создать и поддерживать такие температурно-влажностные условия, при которых бетон твердеет до приобретения или критической, или заданной прочности в минимальные сроки с наименьшими трудовыми затратами. Для этого применяют специальные способы приготовления, подачи, укладки и выдерживания бетона.

Методы выдерживания бетона в зимних условиях, позволяющих обеспечить высокое качество конструкции можно разделить на три группы:

  • метод, предусматривающий использование начального теплосодержания, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении или перед укладкой в конструкцию, и тепловыделение цемента, сопровождающее твердение бетона,- так называемый метод "термоса";
  • методы, основанные на искусственном прогреве бетона, уложенного в конструкцию,- электропрогрев, которые делятся на контактный, индукционный и инфракрасный нагрев, а так же конвективный обогрев;
  • методы, использующие эффект понижения эвтектической точки воды в бетоне с помощью специальных противоморозных химических добавок.

Указанные методы можно комбинировать. Выбор того или иного метода зависит от вида и массивности конструкции, вида, состава и требуемой прочности бетона, метеорологических условий производства работ, энергетической оснащенности строительной площадки и т.д.

2. ТЕХНОЛОГИЯ ЭЛЕКТРОПРОГРЕВА БЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ.

Принцип электропрогрева бетона основан на преобразовании электрической энергии в тепловую, непосредственно внутри бетона путем пропускания через него переменного электрического тока с помощью электродов (электродный прогрев) либо в различного рода нагревательных устройств (резисторный прогрев).

В целях экономии электроэнергии следует проводить электропрогрев в наиболее короткие сроки на максимально-допустимой для данной конструкции температуре и выдерживать бетон под током только до приобретения им необходимой критической прочности.

Выбор способа электропрогрева бетона зависит от характера и массивности конструкций, определяемой модулем поверхности МП, равным отношению сумм охлаждаемых поверхностей одной конструкции в м к ее же объему в м, а так же от сроков работ, вида цемента , и конечно же наличия или отсутствия возможности использования, для уменьшения теплопотерь, различных утеплителей.

 

Выдерживание температуры бетона в соответствии с заданным режимом электротермообработки может осуществляться следующими способами:

- изменением величины напряжения, подводимого к электродам или электронагревательным устройствам;

- отключением электродов пли электронагревателей от сети по окончании подъема температуры;

- периодическими включением или отключением напряжения на электродах, или электронагревателях.

Перечисленные способы выдерживания заданного режима могут осуществляться как автоматически, так и вручную.

 

Для электропрогрева бетона используются специальные силовые понижающие трансформаторы, которые включены в состав специальных станций прогрева бетона и грунта.

 

Широко используются такие станции как:

  • КТПТО-80 с трехфазным трансформатором ТМТО-80/0,38-У1, имеющим жидкостное масленое охлаждение, мощностью Р=80кВА (64 кВт), ступени напряжения
    на стороне НН - 55, 65, 75, 85, 95 В.
  • СПБМ-380/80-65-55-80,0, имеющим трехфазный трансформатор с воздушным охлаждением, мощностью Р=80кВА (64 кВт), ступени напряжения на стороне НН - 58,68,84 В.

2.1. ВЕРТИКАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ.

Наиболее эффективным и экономичным способом электропрогрева вертикальных конструкций является электродный прогрев. При электродном прогреве бетон с помощью стальных электродов включается в цепь переменного тока, так как постоянный ток вызывает электролиз воды.

Электроды (сортовая сталь (стержни, арматура Ø 6 мм) погружаются или монтируются внутри арматурного каркаса между (по центру) двумя сторонами опалубки (если речь идёт о стенах). Электроды располагаются в стене (в вертикальной конструкции) в ряд на расстоянии 0,05 - 0,50 м друг от друга (наиболее идеальный вариант 0,40 м), Электроды изолируются от арматурного каркаса и располагаются вертикально по всей высоте стены или вертикальной конструкции. Концы электродов выступают сверху над опалубкой, для того, чтобы на них можно было подать электроэнергию.

Принцип электродного прогрева заключается в том, что электрический ток, проходя через электроды, поступает в толщу жидкого бетона. Жидкий бетон является электролитом, так как его связующим звеном является вода и растворённые в ней соли различных добавок. Поэтому в толще бетона ток разноимённых электрических фаз начинает взаимодействовать между собой тем самым, поднимая температуру бетонной смеси.

При подключении электродов к прогревочной станции через каждый электрод начинает протекать электрический ток I = 35 – 45 А (лабораторные данные).

Схема установки электродов в арматурный каркас

 

Электроды устанавливают арматурщики на стадии армирования с инвентарных подмостней.

 

 

 

 

Схема подключения

 

 

 

 

2.2. ГОРИЗОНТАЛЬНЫЕ КОНСТРУКЦИИ.

 

По сравнению с вертикальными, горизонтальные конструкции имеют большой участок открытой поверхности, что в свою очередь ведет к значительным теплопотерям и быстрому, по времени, остыванию бетона. Поэтому при электроразогреве бетона нужно учитывать не только количество теплоты необходимое для его нагрева, но количество теплоты необходимое для компенсации теплопотерь.

Теплопотери в окружающую среду состоят из сумм теплопотерь через опалубку и с открытой поверхности. Теплопотери рассчитываются по формуле:

, где

 

Qout(i) – поток теплоты с 1-го м2 поверхности (Вт/м2);

Uиз – температура изотермического прогрева (градус С);

Uн.в. – температура наружного воздуха (градус С);

Rогр – термическое сопротивление опалубки и утеплителей ((м2 х град С)/Вт), для

фанеры толщиной 0,021 м, из которой состоит опалубка Rогр = 0,124, для

открытого участка Rогр = 10 -10

aкоэффициент теплоотдачи воздушной прослойки на границе охлаждаемой поверхности и окружающего наружного воздуха (Вт/м2);

a= aлуч+ aкон;

aлуч = 4 Вт/(м2 х град С) – табличное значение;

aкон = 3 + 10 х √V, где V – скорость ветра (м/с) над охлаждаемой поверхностью.

 

 

 

 

 

 

Рис.1.Примерная организация рабочей зоны электрообогрева

 

1 - трехфазная секция шинопроводов; 2 - прожектор; 3 - трансформатор типа КТП ТО-80; 4 — очищенная территория; 5 - температурные датчики (скважины для термометров), 6 — сигнальная лена.

 

2.4. ОРГАНИЗАЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

2.4.1 Электродный прогрев

  1. До начала работ по электродному прогреву бетонной смеси выполняют следующие подготовительные операции:

- на ровной площадке вблизи захватки устанавливают комплектную трансформаторную подстанцию типа КТП ТО-80 или другие трансформаторы используемые для этих целей;

- подключают КТП Т0-80 к питающей сети и опробуют на холостом ходу;

- выполняют мероприятия по технике безопасности;

- соединяют токопроводы к комплектной подстанции КТП TO-8O или другим трансформаторам используемым для этих целей;

- очищают от мусора, снега, наледи бетонные поверхности перекрытия и устанавливают в рабочее положение арматуру.

  • Заблаговременно или непосредственно на рабочих местах, через изоляционную трубку ПХВ или другим способом подвязывают к арматурным каркасам электроды в виде арматурных стержней диаметром 6мм дпинной равной высоте опалубки + 0,2 м.

- Устанавливают в рабочее положение опалубку стен, не допуская соприкосновение металлических элементов опалубки с электродами.

  1. После окончательной укладки бетонной смеси в опалубку и виброуплотнения, если это необходимо производят установку сигнального ограждения .
  2. Производят подключение электропрогрева.
  3. Электроды устанавливают таким образом, чтобы их концы выступали из бетона на 10-20 см.
  4. Производят коммутацию электродов и токопроводов (АПВ 1x95) с помощью проводов АПВ-6 (10). Длина места соединения скруткой должна быть не менее 10-15 наружных диаметров соединяемых жил для обеспечения необходимого контакта, изолирование мест соединения не допускается.
  5. Подключают токопроводы АПВ 1 х 95 к станции прогрева бетона.
  6. Перед подачей напряжения на электроды проверяют правильность их установки и подключения, качество контактов изоляцию, расположение температурных скважин или установленных термодатчиков, правильность укладки утеплителя.
  7. При температуре ниже -20, поверхность бетона по возможности укрывают специальными матами или другими видами эластичными материалами исходя из конструктивных особенностей выступающей арматуры.
  8. Сразу после подачи напряжения дежурный электрик повторно проверяет все контакты, устраняет причину короткого замыкания, если оно произошло.
  9. При необходимости отключения стержневого электрода рядом устанавливают новый и подключают его.

11. Через каждые два часа во время изотермического прогрева замеряют температуру бетона.

12. Прогрев бетонной смеси осуществляют в соответствии с нижеприведенным графиком при скорости подъема температуры 10 °С/час.

Во время разогрева температуры бетона контролируется не реже чем через 2 часа.

13. В период подъема температуры, на стадии изотермического прогрева, а также после каждого переключения напряжения необходимо следить за показаниями измерительных приборов, состоянием контактов и отпаек.

14. Скорость разогрева бетона регулируется повышением или понижением напряжения на низкой стороне трансформатора, или его отключением с последующим включением

15. При изменении температуры наружного воздуха в процессе прогрева выше или ниже расчетной соответственно понижают, или повышают напряжение на низкой стороне трансформатора.

16. Прогрев осуществляется на пониженном напряжении 55 - 95 В.

17. Набор прочности бетона при различных температурах его выдерживания определяется графиком.

18. Скорость остывания бетона по окончании тепловой обработки для конструкций с модулем поверхности Мп = 5 - 10 и Мп > 10 - не более соответственно 5 °С и 10 °С в час. Температуру наружного воздуха замеряют один-два раза в сутки, результаты замеров фиксируются в журнале.

19. Не реже двух раз в смену, а в первые три часа с начала прогрева бетона через каждый час, измеряют силу тока и напряжение в питающей цепи. Визуально проверяют отсутствие искрения в местах электрических соединений.

20. Прочность бетона обычно проверяют по фактическому температурному режиму. После распалубливания прочность бетона, имеющего положительную температуру, рекомендуется определять с помощью молотка конструкции НИИМосстроя, ультразвуковым способом или высверливанием и испытанием кернов.

 

21. Для предотвращения появления трещин в конструкциях перепад температур между открытой поверхностью бетона и наружным воздухом не должен превышать 40 °С

В целях энергосбережения при электродном прогреве монолитных конструкций рекомендуется:

- при определении средств и продолжительности транспортирования бетонной смеси не допускать возможности охлаждения ее более чем установлено технологическим расчетом, нарушения однородности и снижения заданной подвижности на месте укладки;

- применять бетонные смеси более высокой относительной прочности при малой продолжительности прогрева (портландцемент, быстротвердеющий портландцемент);

- следить за качеством и плотностью соединений контактов;

- надежно производить теплоизоляцию поверхности бетона и опалубки, подвергающихся охлаждению;

- соблюдать режим электрообработки.

 

 

 

 

Просмотров: 107 | Добавил: verizhnikov

ООО Строительные Технологии © 2017

Яндекс.Метрика

Бесплатный хостинг uCozЯндекс.Метрика