ТРАНСПОРТНЫЕ ЗДАНИЯ.. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА
Электротермообработка бетона
4.4.1. Общие положения
Электротермообработка бетона относится к методу искусственного прогрева, суть которого сводится к повышению температуры свежеуложенного бетона до максимально допустимой и поддержанию ее в течение времени, за которое конструкция наберет критическую или заданную в проекте прочность.
К методам электотермообработки относятся: электродный прогрев, индукционный нагрев, метод греющего провода и т. п.
Электротермообработка бетона при возведении монолитных конструкций в зимних условиях применяется для предотвращения замораживания бетона и ускорения его твердения при любой температуре наружного воздуха.
Электротермообработку бетона наиболее эффективно производить до приобретения им прочности 50-60% проектной. Дальнейшая тепловая обработка мало эффективна, т. к. нарастание прочности идет медленно, а расход электроэнергии резко возрастает.
Температурные режимы электротермообработки бетона характеризуются: скоростью подъема температуры, температурой
изотермического выдерживания и его продолжительностью, скоростью остывания разогретой конструкции.
Для массивных конструкций в зависимости от модуля поверхности скорость подъема температуры 8-10°С в час. В тонкостенных конструкциях и в конструкциях, возводимых в скользящей опалубке, скорость подъема температуры - 15°С в час.
Изотермический прогрев производится при максимально допустимой температуре: при модуле поверхности до 10 и в зависимости от вида цемента от 75 до90°С, а при М> 10 в пределах 70-80°С.
Продолжительность изотермического прогрева может
определяться по графикам [5].
Во всех случаях разогрев бетона должен осуществляться при его
температуре не ниже 2°С.
Режимы электротермообработки бетона приведены на рис.4.2
Наивысшая допустимая температура бетона при электротермообработке 90°С для конструкций с модулем поверхности М<10 и 80°С при модуле поверхности более 10.
На рис.4.2.а показан разогрев и изотермический прогрев, при котором требуемая прочность достигается к моменту окончания изотермического выдерживания.
Дополнительный прирост прочности за время остывания не учитывается. Данный режим рекомендуется для конструкций с М>10.
Режим разогрева, изотермического выдерживания и - остывания (рис.4.2.б) рекомендуется для конструкций с 6<М<15. Требуемая прочность бетона наступает к моменту его остывания.
В случае если технологический процесс ограничен по времени, то может быть использован режим. «разогрев-остывание», минуя этап изотермического выдерживания (рис.4.2.в). Такой режим применяют для массивны^ конструкций с модулем поверхности не более 8.
Для предварительно напряженных конструкций применяют ступенчатый подъем температуры (рис.4.2.г). Сначала производится подъем температуры до 40-50°С, потом изотермическое выдерживание в течение расчетного времени (т2=1-3ч). Затем следует быстрый подъем температуры до 80-90°С (или максимально допустимой для данной конструкции) с изотермическим выдерживанием.
Заданная прочность может достигаться как к концу этого, этапа изотермического выдерживания, так и к моменту остывания конструкции за период т3.
Так как термоэлектрообработка - процессе энергоемкий, то необходимо стремиться к его наименьшей продолжительности за счет использования быстротвердеющих цементов, составов бетона с минимальным в/ц, применения ускорителей твердения, учета набора прочности бетона при его остывании.
Процесс термоэлектрообработки бетона требует повышенных мер электробезопасности. Электропрогрев армированных конструкций производится при напряжении не свыше 127В, а для неармированных конструкций, греющей опалубки и в ряде других случаев допускается производство работ при напряжении до 380В.
Сущность теплотехнического расчета при электротермообработке бетона заключается в определении удельной мощности необходимой для
 |
 |
разогрева їм3 бетона до необходимой заданной температуры Р! и мощности, требуемой для изотермического прогрева 1 м3 бетона - Р2.
 |
 |
а - разогрев и изотермический прогрев; б - разогрев, изотермический прогрев и остывание; в - разогрев и остывание; г - ступенчатый подъем температуры; Ті - продолжительность подъема температуры; т2 - продолжительность изотермического прогрева; т3 - продолжительность остывания.
К-М{9и +96н -29 ) ло. „ . 3. .
+------- —---- —----- — - 0,$(кВт/м ), где
Р5, Р0, Рв. п - соответственно мощности, необходимые для нагревания бетона, опалубки и восполнения теплопотерь а окружающую среду.
Р4=0,8 кВт/m3- среднее значение мощности, эквивалентное экзотермическому теплу, выделяемому ІМ3 бетона; р - скорость подъема температуры бетона, град/ч; Со - удельная теплоемкость материала опалубки КДж/(кг-К); уо - плотность материала утеплителя опалубки, кг/м3; 9и - температура изотермического выдерживания, град; 5 - толщина стенок опалубки, м. Остальные обозначения те же, что при теплотехнических расчетах метода термоса.
Значение мощности Р2 определится из следующего соотношения:
Р2= 1,16-10 3-К-М(9д - 0Н. В ) (4.5)
Удельные мощности Pi и Р2 можно определить по табл. 4.3 и 4.4.
Требуемый расход электроэнергии W в кВт-ч на 1м3 бетона может быть рассчитан по формуле:
W = Р1- Ту+Р2 ■Т2=Р1-Н - в-6н +Р2-Т2 (4.6)
где її и т2- соответственно время разогрева бетона до заданной расчетной температуры изотермического выдерживания 6и и время изотермического выдерживания, ч.
