До атегорія: Бетонні роботи
Електропрогрів суміші в конструкціях
Спосіб електропрогрева бетону в конструкціях заснований на використанні виділяється теплоти при проходженні через нього електричного струму. Для підведення напруги використовують електроди різної конструкції і форми. Залежно від розташування електродів прогрів підрозділяють на наскрізний і периферійний. При наскрізному прогріванні електроди розташовують по всьому перетину, а при периферійному - по зовнішній поверхні конструкцій. Щоб уникнути відкладення солей на електродах та прилеглу зону бетону постійний струм використовувати забороняється.
Для наскрізного прогріву колон, балок, стін і інших конструкцій, що зводяться в дерев'яній опалубці, застосовують стрижневі електроди, які виготовляють з відрізків арматурної сталі діаметром до 6 мм із загостреним кінцем. Для установки електродів висвердлюють отвори в одному з щитів опалубки таким чином, щоб електроди не стикалися з арматурою каркаса. Потім вставляють електрод і ударом молотка фіксують його в протилежному щиті. Відстань між електродами по горизонталі і вертикалі приймають з розрахунку. Потім здійснюють їх комутацію.
Мал. 1. Електроди для прогріву бетону: а - стрижневі електроди, б - плаваючі рамкові, в - нашивні пластинчасті, г - плаваючі пластинчасті, д - струнні
Мал. 2. Схема прогріву бетону з використанням в якості електродів металевих щитів опалубки (а) і арматури (б): 1 - арматурний каркас, 2 - металевий щит опалубки, 3 - дерев'яний брус
Для периферійного прогріву при слабкому армуванні і коли виключений контакт з арматурою застосовують плаваючі електроди у вигляді замкнутої петлі. При прогріванні плоских конструкцій (наприклад, підготовка під підлоги, дорожні покриття, ребристі плити) застосовують плаваючі пластинчасті електроди.
Як плаваючих електродів застосовують смугову сталь товщиною 3 ... 5, шириною 30 ... 50 мм. Відстань між ними визначають розрахунком. Електроди повинні контактувати з бетоном і можуть бути кілька втоплені в нього. Між ними і бетоном не повинно бути зазору. Для цього їх навантажують струмонепровідними матеріалами (дошками, цеглою), самі електроди повинні бути без викривлень і перегинів.
Нашивні електроди, так само як і плаваючі, відносяться до елементів периферійного прогріву. Їх виготовляють з круглої арматурної сталі або металевих пластин товщиною 2 ... 3 мм. Електроди нашивають на щити опалубки для її установки, а кінці загинають під кутом 90 ° і виводять назовні. Після установки опалубки виробляють комутацію електродів. Необхідно пам'ятати, що електроди не повинні мати контакту з арматурою конструкції щоб уникнути короткого замикання. Тому при установці арматурних каркасів використовують пластмасові прокладки і фіксатори, які забезпечують задану товщину захисного шару і запобігають контакт з електродами.
При виготовленні довгомірних конструкцій (колон, ригелів, балок, паль) використовують струнні електроди. Виконують їх з гладкою арматурної сталі діаметром 4 ... 6 мм. Розташовують у центральній частині перетину конструкції. Кінці електродів відгинають під кутом 90 ° і виводять через отвори в опалубці для підключення комутуючих проводів.
При периферійному прогріві масивних конструкцій, а також елементів будівель малої масивності (стін, резервуарів, стрічкових фундаментів) в якості електродів використовують металеві щити опалубки і арматуру конструкції. У першому випадку використовують однофазний струм: першу фазу підключають до щитів опалубки, а нульову - до арматурного каркаса. У другому випадку арматурний каркас не підключати до мережі, а кожен елемент опалубки приєднують до однієї з трьох фаз. Ізоляторами між щитами опалубки служать дерев'яні бруси.
Приклад електропрогрева бетону колони з використанням Щітов металевої опалубки в якості електродів наведено на рис. 3. Між опалубних щитами 2 встановлюють діелектричні прокладки. Напруга від трансформатора 5 через кабелі 4 передаються щитів опалубки відповідно першого, другого і третього ярусів (при трифазному струмі). Потужність трансформатора підбирається таким чином, щоб забезпечити прогрів одночасно 6 ... 9 колон.
Однорідність температури поля залежить від схеми розташування електродів і відстані між ними. Чим ближче один до одного електроди і чим сильніше армування конструкції, тим більше будуть температурні перепади в твердіє бетоні, в результаті чого режим твердіння буде неоднорідним і якість бетону погіршиться. Тому в кожному конкретному випадку розраховують схему розташування електродів з урахуванням ступеня армування конструкції.
Мал. 3. Електропрогрів бетону колони за допомогою щитів опалубки: 1 - арматурний каркас, 2 - щити опалубки, 3 - діелектричні прокладки, 4 - кабелі, 5 - трансформатор
При напрузі на електродах 50 ... 60 В відстань між електродами і арматурою повинна бути не менше 25 мм, а при 70 ... 85 В - не менше 40 мм.
Стрижневі електроди застосовують, як правило, у вигляді плоских груп, які підключають до однієї фазі. При великій довжині конструкцій замість одного електрода встановлюють два або три по довжині.
Допустиму довжину смугового, стрижневого або струнного електродів приймають шляхом розрахунку мінімальної втрати напруги по його довжині.
Для отримання високої якості залізобетону строго дотримуються температурний режим прогріву, який поділяють на три стадії:
1. Підвищення температури бетону.
2. Ізотермічний прогрів. На цій стадії в бетоні підтримують задану температуру. Тривалість стадії залежить від виду конструкції (прогрівають до отримання необхідної міцності бетону). Найчастіше на стадії ізотермічного прогріву досягають критичну міцність бетону.
3. Охолодження конструкцій. При охолодженні до 0 ° С бетон продовжує набирати міцність, що особливо важливо при бетонуванні масивних конструкцій.
Для конструкцій з Мп = 6 ... 9 застосовують режим, при якому до моменту охолодження бетон повинен набрати міцність не менше критичної. Для конструкцій з М "= 9 ... 15 режим такий же, але в кінці ізотермічного прогріву бетон повинен набрати не менше 50% міцності. Цією обставиною визначається час ізотермічного прогріву. При виготовленні попередньо напружених конструкцій до моменту закінчення ізотермічного прогріву міцність бетону повинна бути не менше 80%.
Порушення технологічного режиму електропрогрева може привести до пережогу бетону в результаті перегріву бетонної суміші вище 100 ° С, недостатнього набору міцності, утворення тріщин в результаті неоднорідності температурного поля.
Температура розігріву бетону залежить від конструкції і виду цементу.
Максимальну температуру прогріву більш масивних конструкцій призначають з умови отримання рівномірного температурного поля і виключення в них високих термонапруженого.
Необхідну температуру прогріву бетону отримують виміром напруги, періодичним відключенням і включенням всього прогріву або частини електродів.
Швидкість охолодження бетону також регулюють.
Якщо швидкість охолодження перевищить допустиму, в бетонної суміші виникнуть температурні напруги, здатні зруйнувати структуру бетону або утворити в ньому тріщини. Регулюють швидкість охолодження шляхом правильного підбору теплоізоляції опалубки.
При електропрогрівання бетонних конструкцій за допомогою контрольно-вимірювальних приладів постійно контролюють напругу, силу струму і температуру бетону. У перші 3 год прогріву температуру вимірюють кожну годину, а потім - через 2 ... 3 год.
Перед початком бетонування перевіряють правильність установки електродів і їх комутацію, якість утеплення опалубки, визначають надійність контактів електродів з Токоподвода-ські проводами.
При електропрогрівання необхідно ретельно виконувати вимоги електробезпеки та охорони праці.
Бетонні роботи - Електропрогрів суміші в конструкціях