|
|
Навигация:  Электропрогрев
Электропрогрев Под элетротермообработкой понимают комплекс способов ухода за уложенным бетоном в процессе выдерживания отформованных изделий, при которых заданный температурный режим твердения обеспечивается в результате преобразования электрической энергии в тепловую, непосредственно в самом бетоне или в специальных установках, а также предварительным электроразогревом бетонной смеси в бункере с последующей укладкой в форму ( горячее формование). Принципиальной разницы между электропрогревом и паропрогре-вом в отношении теплового воздействия и ускорения твердения бетона нет, характер же тепло- и влагообмена с окружающей средой, направление тепловых потоков и миграции влаги различны. При электропрогреве изделия прогреваются изнутри. При электропрогреве изделий в открытых формах необходимо применять пароизоляцию открытых поверхностей изделий, а зимой на полигонах утеплять формы при прогреве на открытом воздухе. Преобразование электрической энергии в тепловую непосредственно в массе бетона, называемого электродным прогревом, основано на способности твердеющего бетона проводить электрический ток с выделением теплоты в соответствии с законом Джоуля-Ленца. Способность твердеющего бетона проводить электрический ток характеризуется показателем удельной электрической проводимости или обратной его величиной – удельным электрическим сопротивлением, которое меняется по мере твердения бетона. В связи с этим напряжение и силу тока в процессе электропрогрева изменяют потому, что омическое сопротивление твердеющего бетона по мере прогрева непрерывно меняется. Оно сначала понижается при увеличении содержания водорастворимых солей и повышении температуры бетона, но затем, с уменьшением содержания в нем воды, быстро и значительно возрастает. Для электропрогрева применяют пластинчатые, полосовые, стержневые и струнные электроды, которые располагаются внутри изделий или на их поверхности (рис. 6.6). Наиболее предпочтительны пластинчатые электроды, располагаемые на противоположных плоскостях конструкции и подключаемые к разным фазам. Для экономии металла вместо пластинчатых электродов применяют полосовые. Для изделий сложной конфигурации используют стержневые электроды. Струнные электроды используют для прогрева длинномерных конструкций и изделий ( колонны, балки, прогоны, сваи и т. п.).
Рис. 6.6. Основные схемы электропрогрева уложенного в форму бетона: а – сквозной прогрев пластинчатыми электродами; 6 – сквозной прогрев с использованием арматурных сеток в качестве электродов; в – сквозной прогрев полосовыми электродами; г – односторонний периферийный прогрев полосовыми электродами; д – двусторонний периферийный прогрев полосовыми электродами; е – прогрев одиночными стержневыми электродами; ж – прогрев струнным электродом изделий, армированных 4 стержнями по углам сечения; з – прогрев струнным электродом изделий, армированных часто расположенными арматурными стержнями по периферии сечения или формуемых в металлических формах По сравнению с другими методами электротермообработки электродная прогрев является самым экономичным по расходу электроэнергии, который составляет 60-80 кВт на м3. При электропрогреве изделий в открытых формах и бетонов с повышенными В/Ц следует применять «мягкие» режимы со скоростью разогрева и остывания бетона по отключении тока не более чем на 20° в 1 ч, а крупнопористого бетона — 60—70° и изотермическим прогревом при температуре 60—70°. Электропрогрев бетонов на быстротвердеющих и высокопрочных цементах особенно целесообразен, так как он позволяет при коротких сроках прогрева к его концу получать бетоны требуемой прочности с учетом дальнейшего ее нарастания в процессе остывания бетона сначала в формах, а после распалубки в цехе. Прогрев предварительно напряженных элементов следует производить ступенями с кратковременной выдержкой после достижения бетоном 40—50°. Во всех случаях электропрогрев желательно начинать после 2-3 ч предварительной выдержки сформованных изделий. Электродный метод прогрева бетона применяется также в кассетном производстве. Электродами служат разделительные стенки кассетных отсеков, которые в этом случае электроизолируются текстолитовыми прокладками. Продолжительность прогрева не превышает 4—6 ч, расход электроэнергии составляет 50—80 кВтч на м3 бетона, что равноценно паропрогреву при расходе пара 200 кг на м3. При использовании электропрогрева производительность кассетных установок может быть повышена увеличением полезной формовочной емкости (при удалении паровых отсеков ). Электротермообработка отформованных бетонных и железобетонных изделий с преобразованием электрической энергии в тепловую с помощью специальных нагревательных устройств основана на том, что выделяемая в последних теплота передается твердеющему бетону путем контактной, конвективной, контактно-конвективной или лучистой теплопередачи и распространяется в толщине бетона изделий за счет теплопроводности. Такая схема прогрева позволяет подвергать электротермообработке по рациональным режимам любые изделия независимо от их размеров и конфигурации наличия и сложности армирования, то есть область применения рассматриваемого способа электротермообработки не имеет практически ограничений. Но удельный расход электроэнергии в этом случае (по сравнению с электродным прогревом) несколько выше и может достигать 80—100 и более кВтч на м3 бетона из-за неизбежного рассеивания части тепловой энергии в окружающую среду и затрат на нагрев элементов тепловых агрегатов. В зависимости от вида нагревательных устройств и типа теплового агрегата различают: При электротермальной обработке в камерах, оснащенных линейными электронагревательными элементами, прогрев загруженных в камеру отформованных бетонных и железобетонных изделий происходит в результате конвективной теплопередачи от нагревательных элементов, смонтированных в ямных камерах – на боковых стенках и днище, в щелевых камерах – на днище и потолке, а в туннельных камерах – на днище, потолке и боковых стенках. Поскольку в этом случае воздушная среда в камере имеет низкую влажность (10—40%), то такую тепловую обработку наиболее целесообразно применять при изготовлении изделий из теплоизоляционного и конструкционно-теплоизоляционного легкого бетона класса до В7,5, к которым помимо прочности предъявляются определенные требования по конечной влажности (не более 12%). При изготовлении же изделий из обычного тяжелого бетона или конструкционного легкого бетона применение для электротермальной обработки камер, оснащенных линейными электронагревательными элементами, допустимо только при надежной защите открыты^ (неопалубленных) поверхностей изделий пленочными покрытиями или пленкообразующими составами, предохраняющими бетон от излишних вла-гопотерь. Наиболее эффективно эта задача решается при электропрогреве изделий в щелевых камерах, располагаемых обычно под линией формования. В камерах создается режим тепловой обработки с температурой воздушной среды 100—150°С и малой относительной влажностью 5—10% посредством трубчатых электрических нагревателей (ТЭНов), которые являются источником инфракрасного излучения. Для образования направленного потока лучей ТЭНы оборудованы отражателями. При тепловой обработке изделий инфракрасными лучами прочность бетона в значительной мере зависит от условий облучения (режима прогрева, расположения излучателей и др.). Чтобы предотвратить пересушивание открытой поверхности бетона, изделия покрывают металлическими листами, полиамидной пленкой или слоем влажного песка. Камера представляет собой туннель длиной 90 м и высотой в свету 1 м с зазором 50—100 мм от верха изделия до потолка камеры. На полу камеры между рельсами расположены ТЭНы общей мощностью 1200 кВт, присоединенные к электросети напряжением 380 В. Для регулирования температуры все ТЭНы камеры разделены на 12 блоков, управление ими выведено на общий щит с приборами, регистрирующими температуру в шести точках по длине камеры. Одним из способов тепловой обработки является предварительный разогрев бетонной смеси перед укладкой ее в формы. Он применяется на домостроительных комбинатах при формовании изделий в кассетных формах (способ горячего формования) и в других случаях. Электроразогрев бетонной смеси осуществляется в специальных бункерах (электроподогревателях) емкостью 1,8—2 м3, оборудованных пластинчатыми электродами-перегородками, подключенными к электросети напряжением 380 в. Длительность электроразогрева бетонной смеси до температуры 80—90°С составляет 5—10 мин, затем смесь укладывают в формы и уплотняют. Бетон в формах может твердеть без дополнительного прогрева. Если после укладки температура бетона не станет ниже 75°С, то при условии хорошей термоизоляции форм она благодаря экзотермии цемента будет поддерживаться в течение 2—3 ч на уровне температуры разогрева смеси. Бетон достигает 50—70% марочной прочности через 5—8 ч выдерживания. Скорость твердения зависит от вида цемента и величины его алю-минатной составляющей. Рекомендуется применять среднеалюминатные (до 8% С3А) и высокоалитовые цементы. При этом в смеси отсутствуют деструктивные явления, так как она разогревается в начале процесса схватывания, а разрыхление разогреваемой смеси ликвидируется ее последующим виброуплотнением при укладке. Кроме того, прочность бетона нарастает от центра изделия, где температура выше, к периферии и при условии возможно медленного остывания изделия в бетоне не возникают растягивающие напряжения и не появляются трещины в его наружных слоях. В результате структура бетона получается более плотной и однородной. При разогреве бетонная смесь быстро теряет подвижность. Для сохранения минимально необходимой подвижности бетонной смеси прибегают к увеличению водосодержания в смеси на 10—12%, добавке ЛСТ, ограничивают продолжительность прогрева смеси. Необходимо также предельно сокращать время укладки бетонной смеси в формы. Горячее формование применяется в производстве однослойных панелей, крупноразмерных конструкций промышленных зданий и т.п. Особенно эффективно применение горячего формования при изготовлении легкобетонных изделий в связи с низкой теплопроводностью легкого бетона. Основными условиями осуществления горячего формования являются: обеспечение минимальных потерь температуры и влаги во время укладки смеси в формы; тепловая защита изделий после формования: пассивная (теплоизоляция) и активная (дополнительный кратковременный прогрев). При горячем формовании изделий в кассетных формах целесообразно перед укладкой смеси подогревать их до 40—50° либо через 1,5—2 ч после укладки производить кратковременный прогрев смеси непосредственно в кассетной форме, хотя при этом общий расход электроэнергии несколько повышается по сравнению с одностадийным прогревом в формах. Эффективность применения горячего формования изделий для крупнопанельного домостроения обусловливается снижением затрат на тепловую обработку и интенсификацией производства благодаря повышению оборачиваемости формовочного оборудования. Похожие статьи: Навигация: Статьи по теме:
Главная → Справочник → Статьи → Блог → Форум |
|
|
|
|
Информационный сайт о строительных материалах и технологиях. Контакты: Никита Королёв - © 2008-2014 |
© Все права защищены.
Копирование материалов невозможно. |
|