ТРАНСПОРТНЫЕ ЗДАНИЯ.. ТЕХНОЛОГИЯ СТРОИТЕЛЬСТВА

Термоактивная опалубка и инфракрасный обогрев бетона

В последние годы получило свое дальнейшее развитие такое направление зимнего бетонирования как применение термоактивных опалубок (контактного нагрева бетона).

Под термоактивной опалубкой подразумевается опалубка, в состав которой включены греющие элементы. Теплоносителем может быть электрический ток, пар, разогретые минеральные масла и т. д.

Применение термоактивной опалубки рационально для периферийного прогрева тонкостенных конструкций с большими поверхностями. На рис.4.5 приведено поперечное сечение коробчатого блока пролетного строения автодорожного моста. Термоактивная опалубка состоит из дискретных греющих элементов, которые могут объединяться в независимые группы, что позволяет подводить различное количество теплоты к отдельным частям обогреваемой конструкции. Греющие элементы 1 размещены по боковым поверхностям, в нижнем поясе и на консолях верхней плиты. Необогреваемые поверхности снабжены теплоизоляцией. Температура изотермического прогрева —70°С, скорость разогрева бетона 10°С/ч, теплоноситель - пар.

Приведенная конструкция термоактивной опалубки в сочетании с местной теплоизоляцией позволяет управлять температурным режимом изделия не только во времени на всех этапах тепловой обработки, но и выравнивать или изменять температурные градиенты в отдельных узлах или частях конструкции.

Одним из направлений развития термоактивных (греющих) опалубок является покрытие из полипропилена, в состав которого включают токопроводящий наполнитель и добавки, улучшающие физико-механические характеристики этого покрытия.

Для обогрева открытых бетонных поверхностей, возводимых из монолитного бетона (перекрытия, полы, дорожные основания и т. п.) при температурах до -50°С применяют различные конструкции термоактивных гибких покрытий (ТАГП) с электронагревателями на основе углеродистых тканей. Они совмещают в себе функции нагревательного и паротеплоизоляционного покрытия.

ТАГП могут изготавливаться путем горячего прессования и вулканизации пакета исходных материалов, в состав которых входит сырая резина. Пример устройства термоактивного гибкого покрытия приведен на рис.4.6.

ТАГП по сравнению с электропрогревом, «плавающими» электродами и электродными панелями значительно сокращают расход стали и удельный расход электроэнергии (более чем на 20%), а также снижают трудоемкость работ, примерно на 0,5 чел.-дн. на 1 м3 монолитного бетона.

Инфракрасный обогрев. В условиях отрицательных температур бетон, уложенный в неутепленную опалубку, может обогреваться инфракрасным излучением. При инфракрасном обогреве используют способность инфракрасных лучей поглощаться телом и преобразовываться в тепловую энергию, повышая температуру этого тела, в нашем случае - бетона.

Тепло от источника инфракрасного излучения к нагреваемому телу передается непосредственно без какого-либо дополнительного устройства или переносчика тепла.

В качестве генератора инфракрасного излучения используют различные источники: электроспирали, кварцевые излучатели и т. д. Для создания направленного потока тепла излучатели заключают в плоские или параболические рефлекторы. В Финляндии широкое распространение получили системы инфракрасного излучения с использованием малогабаритных установок, работающих на сжиженном газе. Газ испаряется в емкостях и через предохранительные клапаны подается к горелке с излучателем. В излучателе предусмотрено устройство, которое не допускает подачу газа в погасший излучатель. Мощность одного излучателя 1-1,2 кВт/м2.

Температура бетона при инфракрасном обогреве с использованием электроспирали с рефлектором может повышаться до 60-80°С, при этом продолжительность обогрева составляет примерно 15ч, в том числе изотермическое выдерживание - 5ч. При использовании в качестве инфракрасного излучателя электроспирали раскол электроэнергии - в зависимости от характера конструкции составляет 60-140кВт. ч на 1м3 бетона.

Инфракрасный прогрев применяют при следующих технологических процессах: отогреве бетонных поверхностей, промороженных оснований, прогреве стыков омоноличивания, ускорения твердения бетона при устройстве междуэтажных перекрытий, возведении стен, возведении высотных тонкостенных сооружений в скользящей опалубке и других случаях, когда контактный метод прогрева затруднен либо нецелеосообразен.

Инфракрасный обогрев допустим только тогда, когда имеются необходимые технические средства контроля продолжительности обогрева и его температурного режима.