Контактный электрообогрев бетона

Для контактного электрообогрева монолитных тонкостенных конструкций довольно часто применяют термоактивные (греющие) опалубки. Тепло бетону передается через слои материала от электронагревателей различного типа – трубчатых (ТЭНы), сетчатых, кабельных. Особенно эффективно использование греющей опалубки для периферийного обогрева тонкостенных конструкций толщиной прогреваемого слоя бетона на одну поверхность нагрева не более 200 мм.

По сравнению с электропрогревом контактный электрообогрев дает экономию около 20 % потребляемой электроэнергии.

Рассматриваемый метод обогрева бетона имеет по сравнению с другими ряд преимуществ, а именно:

– электробезопасность;

– возможность применения для всех тонкостенных конструкций независимо от процента их армирования;

– высокая степень оборачиваемости опалубки;

возможность предварительного обогрева опалубки с целью устранения наледи;

– возможность обеспечения более равномерного температурного поля и регулирования этого процесса.

При применении термоактивной опалубки температура бетонной смеси должна дать не ниже +5 °С.

Прогрев осуществляют при температуре 30¸60 °С со скоростью подъема температуры 5¸10 °С/ч.

В последнее время в качестве греющего элемента используют покрытия из полипропилена.

В качестве заполнителя в состав покрытия с целью повышения теплопроводности стали вводить ацетиленовую сажу.

Полипропиленовое покрытие, обладая гидрофобными свойствами, обеспечивает защитные и антиадгезионные функции.

Для обогрева открытых поверхностей конструкций тонкостенных и средней массивности используют термосистемные гибкие покрытия (ТАГП).

Они наиболее целесообразны при бетонировании распластанных или наклонных тонкостенных конструкций с большими открытыми поверхностями.

ТАГП следует использовать сразу после укладки предварительно разогретой бетонной смеси.

Метод индукционного прогрева

Этот метод основан на использовании электромагнитной индукции, при которой энергия переменного электромагнитного поля превращается в арматуре или в стальной опалубке в тепловую и далее передается бетону. При прохождении электрического тока через обмотку-индуктор вокруг нее возникает градиентное магнитное поле.

В арматуре или металлической опалубке, находящейся в зоне этого поля, возникают вихревые токи, нагревающие металл; возникающее при этом тепло передается непосредственно бетонной среде.

Наличие электромагнитного поля обеспечивает более равномерный прогрев бетона, так как происходит более равномерное распределение влаги в прогреваемой конструкции. Применяют различные схемы индукторов: многоветвевые катушки, индукторы в виде плоской концентрической спирали, индукторы с сердечником из трансформаторной стали и др.

Напряжение, используемое при индукторном прогреве может быть 220, 380 В; при этом изоляция должна быть надежной.

Удельный расход электрической энергии равен 130¸150 кВт×ч/м³.

Индукционный прогрев целесообразно использовать при термообработке стыков сборных конструкций, сооружений, возводимых в переставной и скользящей опалубках и др.

Инфракрасный нагрев бетона

Он основан на передаче лучистой энергии от генератора инфракрасного излучения нагреваемым поверхностям через воздушную среду.

Инфракрасный нагрев применяют при термообработке монолитных стыков сложной конфигурации, густоармированных стыков старого бетона с укладываемым; он рационален для нагрева горизонтальных тонкостенных конструкций (плит, оболочек), обогрева «активной» поверхности железобетонной несъемной опалубки и др.

Обогревают инфракрасными лучами как открытые поверхности бетона, так и закрытые опалубкой.

В качестве генераторов излучения используют трубчатые, стержневые карборундовые излучатели. Удельная мощность таких излучателей – 0,6¸1,2 кВт/м, температура – 1300¸1500 °С.

Для работы излучателей инфракрасного нагрева применяются напряжения 127, 220, 380 В.

Генераторы излучения помещают в металлический сферический или трапецеидальный отражатели.

Преимуществами метода являются:

– простота изготовления и эксплуатации;

– электробезопасность;

– отсутствие необходимости в переоборудовании опалубки;

– возможность отогрева основания, удаление наледи до бетонирования.

К числу недостатков можно отнести:

– существенная трудоемкость метода, связанная с переносом, расстановкой и подключением к электрической сети инфракрасных излучателей;

– высокий удельный расход электроэнергии.