ЭЛЕКТРОТЕРМООБРАБОТКА БЕТОНА. Пластинчатые Стержневые Струнные Полосовые электроды

 

  Вся электронная библиотека >>>

 Бетонные работы>>>

  

 

Бетонные работы


Раздел: Строительство

   

§ 28. ЭЛЕКТРОТЕРМООБРАБОТКА БЕТОНА

  

Когда выдерживание бетона способом термоса не обеспечивает приобретение им заданной прочности к концу установленного срока выдерживания, а также при необходимости сократить срок выдерживания и обеспечить твердение при любой отрицательной температуре наружного воздуха бетон подвергают электротермообработке.

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

Электротермообработку выполняют методами: электродного прогрева (собственно электропрогрева);

электрообогрева различными электронагревательными устройствами;

индукционного нагрева (нагрева в электромагнитном поле).

При использовании метода электродного прогрева бетон прогревают в конструкции или до его укладки в опалубку (предварительный электроразогрев) за счет тепла, выделяющегося внутри бетона. Этот метод относится к наиболее эффективным и экономичным видам электротермообработки.

Электрообогрев с помощью электронагревательных устройств осуществляют путем подачи тепла к поверхности бетона от нагревательных приборов инфракрасного излучения или низкотемпературных (сетчатых, коаксиальных, трубчатых и других электронагревателей) .

При индукционном нагреве энергия электромагнитного поля преобразуется в тепловую от разогревающихся вихревыми токами стальных элементов опалубки, арматуры и закладных частей и передается бетону контактно.

Режимы электротермообработки назначают в зависимости от степени массивности конструкций, вида цемента, требуемой прочности бетона:

из двух стадий — разогрев и изотермический прогрев с обеспечением к моменту выключения тока за'даннбй йрЦТической прочности бетона; применяют для конструкций с модулем поверхности 10 -и более;

из трех стадий — разогрев, изотермический прогрев и остывание с обеспечением заданной критической прочности лищь к концу остывания прогретой конструкции; применяют для конструкций с модулем поверхности от 6 до 15;

из,двух стадий — разогрев и остывание (электротермос) с обеспечением заданной критической прочности в конце остывания; применяют для конструкций с модулем поверхности менее 8;

ступенчатый — нагрев до 40—50°С, выдерживание при этой температуре в течение 1—3 ч, затем бйстрый подъем температуры до максимально допускаемой для данной конструкции. Заданная критическая прочность может быть достигнута как к концу изотермического прогрева, так и к концу остывания; применяют главным образом для предварительно напряженных конструкций;

саморегулирующийся, применяемый только при электродном прогреве и при постоянном напряжении на электродах на протяжении всего цикла термообработки. Температура бетона сначала возрастает, затем плавно снижается, применяется при прогреве бетона большого числа одинаковых конструкций (например, стыков).

включаемых под напряжение по мере окончания бетонирования. Для саморегулирующегося режима характерна определенная максимальная температура бетона для каждой величины скорости разогрева конкретной конструкции.

До начала подключения электрического тока бетон необходимо выдержать в течение 2—4 ч, особенно при скорости разогрева более 8°С в час, если позволяет тепловой баланс смеси.

Ток включают при температуре бетона не ниже 3—5°С. Температуру бетона поднимают с интенсивностью 8°С в час при прогреве конструкций с модулем поверхности от 2 до 6; 10°С в час — с модулем поверхности 6 и более; 15СС в час при прогреве каркасных и тонкостенных конструкций небольшой протяженности (до 6 м), а также конструкций, возводимых в скользящей опалубке.

В целях экономии электроэнергии электропрогрев проводят в наиболее короткие сроки при, максимально допускаемой для данной конструкции температуре ( 12).

Длительность изотермического прогрева зависит от вида цемента, температуры прогрева и заданной критической прочности бетона. Ориентировочно ее можно определять по графикам нарастания прочности ( 72), уточняя по результатам испытания контрольных образцов на сжатие.

Температура бетона при электротермообработке должна быть по возможности одинаковой во всех частях конструкции и не отличаться больше чем на 15° по длине и 10° по сечению элемента, а в приэлектродных зонах бетона температурный перепад не должен превышать 1°С на 1 см радиуса зоны.

Температура бетона выдерживается в соответствии с заданным режимом электротермообработки следующими способами:

изменением величины напряжения, подводимого к электродам или электронагревательным устройствам;

отключением электродов или электронагревателей от сети по окончании подъема температуры;

периодическим включением и отключением напряжения на электродах и электронагревателях, в том числе в режиме импульсного прогрева бетона путем чередования коротких (как правило, продол-

житсльностью в несколько десятков секунд) импульсов тока с паузами.

Заданные режимы электротермообработки могут выполняться как автоматически, так и вручную.

Скорость остывания бетона по окончании прогрева должна быть минимальной и не превышать 10°С в час для конструкций с модулем поверхности более 10 и 5°С в час для конструкций с модулем поверхности от 6 до 10.

Для массивных конструкций скорость остывания, обеспечивающую отсутствие трещин в поверхностных слоях бетона, определяют расчетом.

Остывание наиболее быстро протекает в первые часы по выключении напряжения, затем интенсивность остывания постепенно замедляется. Чтобы обеспечить одинаковые условия остывания частей конструкций, имеющих различную толщину, тонкие элементы, выступающие углы и другие части, остывающие быстрее основной конструкции, утепляют дополнительно. Опалубку и утепление прогретых конструкций снимают не раньше, чем бетон остынет до температуры 5°С, но прежде, чем опалубка примерзнет к бетону.

Для замедления процесса остывания наружных слоев бетона поперхпости его после распалубливания укрывают, если разность температур бетона и наружного воздуха для конструкций с модулем поверхности до 5 составляет 20°С, 5 и более — выше 30°С.

Электротермообработка легких бетонов на пористых заполнителях в монолитных конструкциях обеспечивает получение заданной прочности при более коротких режимах, чем тяжелых бетонов. Эффективность электротермообработки легких бетонов тем выше, чем меньше их объемная масса.

Скорость подъема температуры легких бетонов с объемной массой до 1500 кг/м3 может быть увеличена на 30% по сравнению с приведенными выше данными для тяжелого бетона, температура изотермического прогрева — на 10°С выше, чем указано в  12, продолжительность изотермического прогрева может быть принята по графикам нарастания прочности.

Режимы электротермообработки легких бетонов с объемной массой более 1500 кг/м3 должны быть примерно такими же, как для тяжелых бетонов.

Изотермический прогрев конструкций из легких бетонов с модулем поверхности менее 8 можно прекращать при достижении бетоном 40—50% проектной прочности, так как в связи с постоянной теплопроводностью их остывание происходит замедленно и они к концу остывания приобретают 70—80% проектной прочности.

При электротермообработке бетона неопалубленные поверхности конструкций и изделий защищают от испарения воды, тщательно укрыв их пароизоляционными материалами (полимерная пленка, прорезиненная ткань, рубероид и др.) и устроив поверх них теплоизоляцию (в случае необходимости).

Электродный прогрев бетона. При этом способе ток в бетон вводят через электроды, располагаемые внутри или на поверхности бетона. Соседние или противоположные электроды соединяют с проводами разных фаз, в результате чего между электродами в бетоне возникает электрическое поле.

С помощью электродов бетон прогревают при пониженных (50—127 В) или повышенных (220—380 В) напряжениях.

Электропрогрев армированных конструкций производят при напряжениях не более 127 В, неармированных — более 127 В.

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

Пластинчатые электроды располагают снаружи бетона на двух противоположных плоскостях конструкции, расстояние между которыми не превышает 40 см. Пластинчатые электроды представляют собой пластины из кровельной стали, которые крепят к деревянной опалубке, или стальные щиты опалубки, закрывающие целиком противоположные плоскости по меньшей стороне (толщине) конструкции или изделия.

Эти электроды применяют для прогрева неармированных конструкций, а также конструкций с негустой арматурой — колонн, балок, прогонов прямоугольного сечения, стен, перегородок.

Полосовые электроды располагают снаружи бетона. Их изготовляют из полосовой или кровельной стали шириной а— = 2—5 см ( 73) и крепят к деревянной опалубке.

Полосовые электроды с двусторонним расположением для сквозного прогрева бетона ( 73, а) применяют вместо пластинчатых с целью экономии металла электродов.

Полосовые электроды для периферийного прогрева конструкций размещают снаружи бетона ( 73, б ив). Электрический ток проходит между соседними разноименными электродами, главным образом в периферийном слое бетона, толщина которого составляет около половины расстояния между соседними электродами.

Периферийный прогрев конструкций толщиной В менее 30— 40 см, как правило, осуществляют полосовыми электродами с односторонним расположением при негустой арматуре. Он особенно эффективен для конструкций, бетонируемых на бетонном или грунтовом основании, доступ к которым открыт только сверху, — полов, бетонных подготовок, бетонных или железобетонных покрытий, площадок, а также перекрытий. В этом случае полосовые электроды крепят к нижней поверхности инвентарных деревянных щитов, укладываемых на верхнюю поверхность конструкции по мере бетонирования.

Периферийный прогрев конструкций толщиной от 30 до 80 см осуществляют полосовыми электродами с двусторонним размещением, а более массивных — с размещением на всех поверхностях конструкций. Периферийный прогрев с двусторонним размещением полосовых электродов используют при бетонировании ленточных фундаментов, колонн, балок, прогонов, перекрытий толщиной более 30—40 см.

Стержневые электроды представляют собой короткие

прутки из арматурной стали диаметром 6—10 мм, вставляемые в тело бетона перпендикулярно поверхности конструкции. Электроды устанавливают в бетон со стороны открытой поверхности или в отверстия, просверленные в опалубке конструкции. Концы их выступают на 10—15 см из опалубки, к ним присоединяют провода.

Стержневые электроды применяют для прогрева любых конструкций, однако следует учитывать, что электроды остаются в бетоне после прогрева, в связи с чем металл безвозвратно затрачивается на электроды. К стержневым относятся и так называемые плавающие электроды— стальные прутки диаметром 6—12 мм, вставляемые в бетон на глубину 3—4 см сразу после его укладки. Их применяют глазным образом при прогреве полов, плит и периферийном прогреве верхних, не имеющих опалубки поверхностей массивных конструкций.

Струнные электроды изготовляют из арматурной стали диаметром 6—10 мм. Устанавливают их в конструкцию перед бетонированием параллельно продольной оси отдельными звеньями длиной /=2,5ч-3,5 м, концы 3 загибают под прямым углом, выводят наружу и подключают к разным фазам электрической цепи. При прохождении тока между электродами разных фаз бетон нагревается.

Струнные электроды применяют для прогрева монолитных конструкций и сборных изделий, длина которых во много раз больше размеров их поперечного сечения (колонны, балки, прогоны, сваи, столбчатые фундаментные опоры).

Электроды независимо от их вида должны обеспечивать равномерность прогрева элемента и получение во всех его точках одинаковой прочности, поэтому перегрев бетона вблизи электрода нежелателен. Во избежание перегрева расстояния между электродами должны быть не менее 20—25 см при напряжении до 65 В и 30—40 см при более высоких напряжениях (до 106 В).

Опасность местных перегревов уменьшают, применяя групповой способ размещения электродов, при котором в каждую фазу

питающей сети включают не один, а группу электродов ( 75). Способ расстановки электродов и расстояние между ними задают проектом.

При установке электродов нельзя допускать их смещения и соприкосновения с арматурой, так как, если с арматурой соприкоснутся два электрода разных фаз, произойдет короткое замыкание.

Для обеспечения равномерного прогрева необходимо соблюдать осторожность во время выгрузки и укладки бетонной смеси, чтобы не сместить электроды с первоначального положения и не допустить соприкосновения с арматурой.

Слой бетона между электродами и арматурой при напряжении в начале прогрева 52; 65; 87; 106 и 220 В должен быть соответственно не менее 5; 7; 10; 15 и 50 см. При уменьшении толщины этого слоя неизбежен местный перегрев бетона. В случае невозможности выдержать указанные расстояния необходимо ближайшие к арматуре участки электродов (10—15 см) изолировать.

Рабочие швы при бетонировании размещают так, чтобы расстояние от шва до ряда электродов не превышало 100 мм.

Открытые поверхности по окончании бетонирования и установки электродов укрывают утепляющими материалами. Прогревать бетон с неукрытыми поверхностями не допускается.

В конструкциях с модулем поверхности менее 6, выдерживаемых способом термоса, электропрогреву подвергают лишь внешние периферийные слои, что ускоряет твердение бетона и предотвращает преждевременное его охлаждение в наружных слоях. Электроды укладывают на поверхность или втапливают в наружные слои бетона. Для уменьшения теплопотерь открытые поверхности бетона утепляют. Расстояние между электродами в углах конструкции должно быть 200—250 мм, на остальных участках — 300— 350 мм. Предельная температура нагревания бетона — не выше 40°С. Продолжительность и режим прогрева устанавливает лаборатория.

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Справочник для профтехучилищ

 

Смотрите также:

 

Электротермообработка бетона. Термоактивные покрытия...

Различают следующие способы электротермообработки конструкций: электродный прогрев (электропрогрев), обогрев
невозможно применять полосовые или пластинчатые, устанавливают в теле бетона стержневые или струнные электроды.

 

Электротермообработка бетона. Арматурные и бетонные...

Разновидностью коаксиальных нагревателей являются трубча- то-стержневые, уголково-стержневые, сетчатые и пластинчатые нагреватели.
Электротермообработка бетона при замоно- лйчивании стыков.

 

Электропрогрев бетона. Пластинчатые электроды...

Пластинчатые электроды применяют главным образом для подогрева плит и стен, продольные электроды и поперечные короткие стержни — для балок и колонн.
Электротермообработка бетона.

 

Электропрогрев бетона

Электротермообработка бетона.
Может применяться также электропрогрев бетона с установкой электродов внутрь бетона или с использованием в качестве электродов арматуры. ...

 

ЭЛЕКТРОПРОГРЕВ БЕТОНА. Электропрогрев бетона...

Электрич. ток подводится к бетону с помощью электродов из круглой или полосовой стали, к-рые устанавливаются как внутрь
Электропрогрев бетона. Пластинчатые электроды - пропуская через бетон...
Электротермообработка бетона.

 

Бетонные работы в зимних условиях выполняют...

Поверхностные электроды изготовляют из полосовой или кровельной стали и
В слой опилок укладывают стержневые или струнные электроды, по которым
При электротермообработке бетона и железобетона необходимо: рабочие швы...

 

Электропрогрев бетона. Прогрев бетона с использованием...

Пластинчатые электроды, смонтированные на специальных щитах, применяются главным образом при прогреве железобетонных плит перекрытий, на которые эти щиты укладываются сверху ( 120,а). Стержневые и струнные электроды используются...