ТРАНСПОРТНЫЕ ЗДАНИЯ.. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

Электродный прогрев

Наиболее эффективным методом электропрогрева является электродный прогрев. Он применяется при возведении монолитных конструкций при любой температуре наружного воздуха.

При этом методе бетонная конструкция включается в электрическую цепь переменного тока как сопротивление, в результате чего электрическая энергия внутри бетона преобразуется в тепловую.

Количества выделяемого при этом тепла определяют по формуле:

Q = 3,6-P-RT, где (4.7)

Q — количество выделяемого тепла, кДж; J - сила тока, A; R - сопротивление прогреваемого бетона, Ом; Т - время, ч; 3,6 - количество тепла, выделяемое током мощностью 1 Вт в 1 ч, кДж.

По виду и способу укладки электроды могут быть внутренними и поверхностными.

В первом случае используются внутренние электроды - стержневые и струнные. Стержневые электроды (рис 4.3г и 4.3д) выполняются из круглой арматурной стали диаметра 6-10 мм, которые. устанавливаются в конструкцию через отверстие в опалубке или забиваются в момент бетонирования или после окончания укладки бетона.

После прогрева такие электроды не извлекаются и остаются в конструкции, что ведет к перерасходу металла.

Струнные электроды выполняются также из арматурной стали, как и стержневые и применяются для слабоармированных конструкций.

Струнные электроды (рис 4.3е) представляют собой отдельные прутки, устанавливаемые в бетоне вдоль оси конструкции. Применяются такие электроды для колонн, прогонов, балок и тому подобных конструкциях. Струнные электроды остаются в забетонированной конструкции.

Их закладывают до начала бетонирования звеньями по 2,5-3,5 м и закрепляют в опалубке. Концы звеньев струнных электродов загибаются под прямым углом и выводятся наружу через отверстия в опалубке.

Такой тип электродов создает неравномерное температурное поле.

Использовать вместо струн в качестве электродов арматуру прогреваемой конструкции можно, но не рекомендуется из-за того, что проиходит пересушивание прилегающих к арматуре слоев бетона и как следствие уменьшается сцепление арматуры с бетоном.

Поверхностные электроды могут быть пластинчатыми, полосовыми, нашивными и плавающими.

Пластинчатые электроды изготовляются из кровельной стали, крепятся к деревянной опалубке и располагаются снаружи бетона на двух противоположных плоскостях конструкции (рис.4.3а), расстояние между которыми В<40 см.

Они обеспечивают равномерное температурное поле. Область применения пластинчатых электродов: конструкции неармированные или с негустой арматурой (колонны, балки, перегородки, стены и т. п.).

Полосовые электроды размещаются также как и пластинчатые снаружи бетона. Они изготовляются из полосовой стали шириной 2-5 см и крепятся к внутренней поверхности деревянной опалубки. Электрический ток проходит между соседними разноименными электродами.

При сквозном прогреве полосовые электроды располагаются с двух сторон обогреваемой конструкции (рис.4.3 б), а при периферийном — с одной стороны (рис.4.3.в).

Удельная мощность, необходимая в период подъёма температуры бетона.

Удельная мощность, необходимая в период изотермического прогрева бетона

■0

+J9 •*39

в) полосовые с периферийным
прогревом

Рис.4.3 Виды электродов и схемы их расстановки в бетонных конструкциях.

1 - пластинчатый электрод; 2 — полосовой электрод; 3 - стержневой
электрод; 4 - струнный электрод; 5 - металлическая опалубка.

Полосовые электроды по сравнению с пластинчатыми позволяют экономить металл, обеспечивая при этом достаточное равномерное температурное поле.

Периферийный прогрев применяются для прогрева внешних слоев бетона массивных конструкций с модулем поверхности М<6. Температура при периферийном прогреве не превышает +40°С. Этой температуры достаточно, так как масса бетона содержит значительный запас тепла, полученного при прогреве составляющих и тепла экзотермического.

Толщина прогреваемого слоя при периферийном обогреве зависит от расстояния между электродами и равна половине этого расстояния.

Периферийный прогрев конструкций толщиной от 30 до 80 см можно осуществлять полосовыми электродами с двухсторонним размещением, при этом температура периферийных слоев бетона не должна превышать температуры ядра конструкции во избежание образования трещин на поверхности бетона.

Областью применения двухстороннего периферийного прогрева могут быть также колонны, балки, ленточные фундаменты, плиты перекрытий толщиной 30-40 см и т. п.

При электропрогреве особое значение имеет размещение электродов. Равномерность прогрева конструкции достигается правильной расстановкой электродов в бетоне. Неправильное их размещение и фазирка при подключении к электрической сети могут привести к нарушению заданного теплового режима и перегреву бетона, что вызовет выпаривание влаги из бетона и снижение его прочности.

При определении количества и размещения электродов необходимо исходить из соображений экономии электроэнергии и металла электродов.

Если арматурные стержни конструкции расположены вдоль направления движения тока, то во избежание искажения электрического, а значит и температурного поля, необходимо строго соблюдать расстояния между ними и стержневыми электродами. С этой целью применяют изоляторы - пластмассовые, текстолитовые, цементные и другие, которые крепятся с одной стороны к арматурному стержню, а с другой к электроду, жестко фиксируя расстояние между ними.

При бетонировании горизонтально расположенных бетонных или имеющих большой защитный слой железобетонных конструкций применяют плавающие электроды - арматурные стержни втапливаемые в поверхность.