ТЕМА: «Электропрогрев бетона и электрооттаивание грунта».

1 .Назначение и методы электротермообработки бетона.

Когда безобогревочные методы выдерживания бетона в зимних условиях не обеспечивают приобретение бетоном необходимых характеристик в заданные сроки, цель может быть достигнута применением методов бетонирования с искусственным прогревом бетона конструкций.

При электротермообработке бетона используют тепло, получаемое от превращения эл. энергии в тепловую.

Электротермообработку выполняют методами:

- электродного погрева;

- электрообогрева различными электронагревательными приборами;

- индукционного нагрева (нагрева в электромагнитном поле)

При электродном прогреве бетон прогревают в конструкции или до его укладки в опалубку за счет тепла, выделяемого внутри бетона. Электрообогрев с помощью электронагревательных устройств осуществляется путем подачи тепла к поверхности бетона, от нагревательных приборов инфракрасного излучения или низкотемпературных электронагревателей. При индукционном нагреве энергия электромагнитного поля преобразуется в тепловую, от разогревающихся вихревыми токами стальных элементов опалубки, арматуры и перекладных частей и передается бетону контактно.

2. Электродный прогрев. Виды электродов

При этом способе ток в бетон вводят через электроды, расположенные внутри или на поверхности бетона. Соседние или противоположные электроды соединяют с проводами разных фаз, и между электродами в бетоне возникает эл. поле. С помощью электродов бетон прогревают при пониженных (50 - 127 В) или при повышенных (220 - 380 В) напряжениях.

Применяемые при электропрогреве электроды подразделяются на пластинчатые, полосовые, стержневые и струнные.

Пластинчатые - располагают снаружи бетона на двух противоположных плоскостях конструкции, расстояние между которыми не больше 40 см. Представляют собой пластины из кровельной стали, или стальные щиты опалубки. Эти электроды применяют для прогрева неармированных конструкций, конструкций с негустой арматурой.

Стержневые электроды представляют собой короткие прутики из арматурной стали диаметром 6—10 мм, вставляемых в тело бетона перпендикулярно поверхности конструкции. Электроды устанавливают в отверстия, просверленные в опалубке конструкции. Концы их выступают и к ним подсоединяются провода. Применяют для прогрева любых конструкций, но надо учитывать то, что электроды остаются в бетоне после прогрева.

Полосовые электроды изготавливают из полосовой или кровельной стали шириной 2-5см. и крепят к деревянной опалубке. Располагают снаружи бетона.

Струнные электроды изготавливают из арматурной стали 6-10мм. Устанавливают их конструкцию перед бетонированием параллельной продольной оси отдельными звеньями 1 = 2,5 - 3,5 см. концы загибают под прямым углом, выводят наружу и подключают к разным фазам эл. цепи. Применяют для прогрева монолитных и сборных изделий, длина которых во много раз больше размеров их поперечного сечения (колонны, балки, сваи).

Перегрев бетона вблизи электрода нежелателен. Во избежании перегрева расстояние между электродами не менее 30-40см U до 106 В. 3. 3.Электрообогрев бетона. Виды и конструкции ТЭНов.

Обогрев инфракрасными лучами.

Сущность заключается в передаче бетону тепла в виде лучистой энергии. Теплоноситель - инфракрасные лучи, представляющие собой электромагнитные волны.

В качестве источника инфракрасных лучей используют работающие от общей электросети металлические трубчатые эл. нагреватели (ТЭНы) и стержневые карборундовые излучатели.

ТЭНы состоят из стальной, медной или латунной трубки, диаметром от 9 до 18мм, по оси которой расположена нихромовая спираль.

Пространство между спиралью и стенками трубки заполнено кристаллической окисью магния. Различные типы ТЭНов нагреваются от ЗОО°С до 600°С.

Карборундовые излучатели представляют собой стержень из карбида кремния диаметром от 6 до 50 мм и длиной 0,3 - 1м. Рабочая температура 1300 - 1500°С.

Прогрев инфракрасными лучами можно применять:

- при изготовлении тонкостенных (не более 25см,) сборных к/б конструкций и заделке стыков между ними;

- при ускорении твердения замоноличивающего бетона при установке в зимних условиях металлических закладных частей;

- при подготовке блоков к бетонированию (прогрев промерзших улов и поверхностей);

- при возведении высоких, незначительной толщины, насыщенных арматурой конструкций;

При нагреве инфракрасными лучами следует защищать прогреваемый бетон от испарения из него влаги.

Греющие кабели.В качестве греющих кабелей применяют эл. кабели КСОП или КВМС. Они состоят из константановой жилы диаметром 0,7 - 0,8мм, термостойкой изоляции и защитного чулка. Кабель крепят непосредственно к металлическому щиту греющей опалубки или термоформы и изолирует сверх асбестом, минеральной ватой и фанерой.

4. Индукционный прогрев бетона.

При индукционном прогреве энергия магнитного поля преобразуется в арматуре или стальной опалубке в тепловую и передается бетону. Применяется при термообработке бетона к/б каркасные конструкций: колонны, балки, прогоны, отдельные опоры и т. д. По наружной поверхности опалубки, например: колонны, укладывается изолированный провод-индуктор. При пропускании через него электрического тока, вокруг возникает электромагнитное поле, индуцирующие в стальной арматуре токи, нагревающие сталь, а от неё нагревается бетон. Нагрев ведут при U = (36 - 120 В).

5. Электробезопасность при электрообработке бетона.
Площадка для электроразогрева бетонной смеси должна иметь

специальное ограждение с воротами для въезда автотранспорта с бетонной смесью. Во время работы должны дежурить квалифицированные электромонтеры. Эл. прогрев бетонных и ж/б конструкций следует производить при U не более 127 В. При обогреве бетона внешними обогревателями можно использовать до 380 В.

На участках эл. прогрева устанавливают предупреждающие плакаты с надписями «Опасно», «Под напряжением» и т. д.

Если U>60В - пребывание людей и выполнение каких-либо работ не разрешается. При U<60 В можно выполнять электромонтажные работы специальным инструментом в диэлектрических перчатках. При этом нельзя опираться рукой на конструкцию. Измерять температуру, по возможности, следует одной рукой, а вторая рука должна быть свободной. Поливать бетон следует только отключив напряжение.

На участках эл. прогрева устанавливают предупреждающие плакаты с надписями «Опасно», «Под напряжением» и т. д.

Если U>60 В - пребывание людей и выполнение каких-либо работ не разрешается. При U<60 В можно выполнять электромонтажные работы специальным инструментом в диэлектрических перчатках. При этом нельзя опираться рукой на конструкцию. Измерять температуру, по возможности, следует одной рукой, а вторая рука должна быть свободной. Поливать бетон следует только отключив напряжение.

В сырую погоду (при относительной влажности 90% и более) и во время оттепели все иды прогрева бетона должны быть прекращены.