Электронная библиотека диссертаций и авторефератов России
dslib.net
Библиотека диссертаций
Навигация
Каталог диссертаций России
Англоязычные диссертации
Диссертации бесплатно
Предстоящие защиты
Рецензии на автореферат
Отчисления авторам
Мой кабинет
Заказы: забрать, оплатить
Мой личный счет
Мой профиль
Мой авторский профиль
Подписки на рассылки



расширенный поиск

Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах Петров Сергей Демидович

Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах
<
Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах
>

Диссертация - 480 руб., доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Автореферат - бесплатно, доставка 10 минут, круглосуточно, без выходных и праздников

Петров Сергей Демидович. Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах : Дис. ... канд. техн. наук : 05.23.05 СПб., 2005 190 с. РГБ ОД, 61:05-5/3058

Содержание к диссертации

Введение

Глава I. Современные способы ускоренного твердения бетона при низких и отрицательных температурах. Постановка цели и задач работы. Методы, объекты и методики исследования 11

1.1. Анализ современных способов зимнего бетонирования, выбор приемлемых для монолитного пенобетона 11

1.2. Постановка цели и задач работы 27

1.3. Методы, объекты и методики исследования 29

Глава II. Использование метода «термоса» для обеспечения условий набора прочности монолитного пенобетона, твердеющего при пониженных температурах 30

2.1. Аналитические исследования теории метода «термоса» и возможности его использования для монолитного пенобетона 30

2.2. Изучение кинетики твердения монолитного пенобетона и ее применение для методики Б. Г. Скрамтаева 41

2.3. Особенности подогрева пенобетонных смесей, укладываемых методом «термоса» 46

2.4. Выводы по Главе II 47

Глава III. Использование химических добавок для ускорения твердения монолитного пенобетона при низких и отрицательных температурах 49

3.1. Анализ теоретических основ укладки бетона с противоморозными добавками и выбор спектра противоморозных добавок применимых для монолитного пенобетона 49

3.2. Исследование выбранных добавок на совместимость с применяемыми пенообразователями 56

3.3. Свойства пенобетона твердеющего с применением противоморозных добавок 59

3.4. Выводы по Главе III 63

Глава IV. Применение электропрогрева при укладке конструкционного пенобетона при низких темперах 64

4.1. Исследование основ технологии термообработки бетонов с применением греющий проводов, оценка возможности её применения для монолитного пенобетона 64

4.2. Особенности электрического расчета нагревательных проводов, при прогреве монолитного пенобетона 71

4.3. Особенности твердения монолитного пенобетона под воздействием греющего провода 76

4.4. Влияние влажности и плотности монолитного пенобетона на его теплопроводность 80

4.5. Исследование коррозионной стойкости арматуры в монолитном пенобетоне 82

4.6. Выводы по главе IV 86

Глава V. Практическое применение методов твердения пенобетона при пониженных температурах на строительных площадках Санкт-Петербурга 88

5.1. Укладка монолитного пенобетона методом «Термоса» 88

5.2. Укладка монолитного пенобетона с применением противоморозных добавок 92

5.3. Устройство монолитного армированного пенобетонного перекрытия с применением электропрогрева греющими проводами 97

Общие выводы по работе 101

Список литературы 105

Приложения 114

Введение к работе

В настоящее время на Российском строительном рынке применение монолитного пенобетона получает все большее распространение. Расширяется список конструкций возводимых из пенобетона:

устройство кровли, стяжек и полов по грунту,

утепление покрытий и наружных стен,

заполнение колодцевой кладки,

самонесущие стены и монолитные перекрытия,

утепление трубопроводов и т. д. (Рисунок 1).

Растет количество научных и проектных организаций занимающихся вопросами внедрения пенобетонов в строительную практику. Увеличивается список строительных организаций осваивающих технологию применения монолитного пенобетона в условиях строительной площадки.

Пенобетон как материал нельзя назвать молодым. Конструкции из пенобетона, ранее созданные в заводских цехах и в условиях строительной площадки, стоят уже не один десяток лет. Но необходимо отметить новый всплеск интереса к этому материалу в последние 10-15 лет. Это объясняется тем, что идет поиск материалов наиболее эффективно решающих энергетическую проблему. Проблему сохранения тепла. И на сегодня ячеистые бетоны, в том числе и пенобетоны, благодаря своим теплофизическим характеристикам, становятся всё более применяемыми и востребованными. Строители в тесной связи с наукой, осваивают новые технологии с применением газобетона и пенобетона.

В Санкт-Петербурге при устройстве наружных самонесущих стен при высотном домостроении широко применяются газобетонные блоки, ведется строительство малоэтажного жилья полностью из газобетона. Параллельно с ростом объемов применяемого газобетона, идет бурное освоение пенобетонных технологий. Появление качественно новых

Применение пенобетона на современной стройке

Рис. 1.

ПЕНОБЕТОН

ПЛОТНОСТЬ ОТ 300 ДО 1800 кг/м3

ПРОЧНОСТЬ ОТ 15 ДО 275 кг/см3

СБОРНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ

РЕМОНТНЫЕ РАБОТЫ

-фасадные панели -плиты перекрытия -фундаментные блоки -перемычки -вентблоки

-изоляция -покрытия старых деревянных перекрытий -выравнивающие .покрытия

НОВОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

ПРОМЫШЛЕННОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

-стены

-перекрытия

-изолирующие

покрытия

-бесшовные

покрытия

-выравнивающие

покрытия

- морозо- и

противопожарная

защита

-бетон-наполнитель

-кровельная

изоляция

ПОДЗЕМНОЕ СТРОИТЕЛЬСТВО

-изоляция

трубопроводов

-заполнение пустот

-фундаментные

плиты

-морозозащитный

слой

-противопожарная

защита

-стены

-основание полов

-плиты перекрытия

по металлическим

балкам

-бетон для изоляции

-выравнивающие

слои

-наполнитель

пенообразователей и большого количества оборудования для

приготовления пенобетона, дало толчок к развитию пенобетонных

технологий и не только в виде блоков. Обладая широким спектром

привлекательных прочностных и теплоизоляционных характеристик

(таблица 1), монолитный пенобетон все шире применяется в

строительстве. Идея поризации материалов строительными пенами, с

і целью повышения их теплотехнических характеристик, приобретает

реальные черты. Появляются наработки в области поризации кладочных и

штукатурных растворов, снижающих тем самым влияние мостиков холода

в каменной кладке по раствору.

Особенное место в развитии технологий монолитного пенобетона

занимает малоэтажное домостроение. Этот, быстро развивающийся,

сегмент строительного рынка является наиболее привлекательным для

этих технологий. Нужно лишь доработать эти технологии до более

полного удовлетворения потребностей малоэтажного строительства.

По результатам анализа развития технологий монолитного пенобетона

можно сделать вывод, что этот процесс приобрел необратимую,

расширяющуюся в глубину и в ширину тенденцию. В тоже время нельзя

сказать, что накопление опыта строительства с применением монолитного

пенобетона и увеличение объемов его укладки протекает безпроблемно,

для тех, кто решил попробовать свои силы в этой области.

Сдерживающими факторами повсеместного применения монолитного

пенобетона, неавтоклавного твердения, являются:

Недостаточно высокое качество пенобетона, изготавливаемого

непосредственно на строительной площадке,

Вследствие чего, сложность обеспечения требуемого качества

создаваемых конструкций,

Высокая цена на импортное оборудование и низкое качество

Российского оборудования,

Основные характеристики пенобетона Таблица 1.

Отсутствие персонала с необходимой квалификацией.

- Недостаточность и разобщенность научных знаний в области монолитных пенобетонов, материалы ГОСТа и СНиПа по ячеистым бетонам в основном сориентированы на производство изделий из пенобетонов в заводских условиях, Отрицательная температура наружного воздуха. Как работать с

пенобетоном при низких и отрицательных температурах? Какие методы

укладки и ухода за . свежеуложенным пенобетоном применять?

Возможно ли вообще ведение работ зимой с применением монолитного

пенобетона?

В предлагаемой работе сделаны первые шаги в поиске ответов на вопросы по зимнему применению монолитных пенобетонов. Работа велась, опираясь на многолетний опыт применения обычного бетона. По зимнему бетонированию существует множество учебных и научно-технических разработок, научных статей и рекомендаций, методических пособий и т. д. Ведется обучение специалистов методам строительных работ в зимних условиях. Строительные процессы по укладке бетона зимой не останавливаются, они лишь преобразуются. По производству бетонных работ в зимних условиях существует богатый мировой опыт. В тоже время, планируя работы по укладке монолитного пенобетона при пониженных температурах, строители сталкиваются с проблемой отсутствия каких либо рекомендаций и разработанных технологий по применению монолитного пенобетона в зимних условиях. На момент постановки работы публикаций на тему применения пенобетона при низких температурах нет. В работах отечественных специалистов, касающихся пенобетона как материала и технологий по устройству различных конструкций с применением пенобетона, эта тема никем не раскрыта.

В материалах этой работы представлены результаты проведенной работы по выяснению особенностей твердения пенобетонов при низких температурах. В основу проводимых исследований взято предположение о

возможной преемственности существующих технологий зимнего бетонирования, для укладки монолитного пенобетона. Нами было предположено, что, имея одинаковую цементную основу, базирующуюся на процессах гидратации цемента, различие в твердении будет определяться только поведением применяемых пен. По своей сути пенобетон, как и обычный бетон, является трехфазной системой, представляющей собой, водонасыщенную цементную (или цементно-песчаную) смесь с пеной, не оседающей до момента схватывания цемента. После того как цементная матрица схватилась и способна удерживать свои формы, пена может оседать без ущерба для конструкции, свою миссию она выполнила. При понижении температуры внутреннее давление в порах слабеет, и пена теряет способность удерживать сдавливающее напряжение от цементной смеси. Таким образом, усложнение задачи сводится к тому, что в условиях низких и отрицательных температур, помимо соблюдения процессов гидратации цемента, необходимо соблюсти условия устойчивости пены.

Решая вопрос применения монолитного пенобетона при низких температурах, мы расширяем временной промежуток использования этого материала на стройках. В частности, согласно СНиП П-А.6-72 «Строительная климатология и геофизика», средняя месячная и годовая температура воздуха в Санкт-Петербурге и Ленинградской области составляет (таблица 2):

Среднемесячная и годовая температура воздуха С Таблица 2

Из этого следует, что 6 месяцев в году средняя температура ниже +5С, и монолитный пенобетон естественного твердения применять не рекомендуется. Этот вывод наглядно показывает, насколько актуален

вопрос применения монолитного пенобетона при низких и отрицательных температурах. Актуальность этого вопроса очевидна не только для Северо-Западного региона. Рост объемов монолитного пенобетона, укладываемого строителями, наблюдается по всей России и это усиливает актуальность рассматриваемого в работе вопроса.

Анализ современных способов зимнего бетонирования, выбор приемлемых для монолитного пенобетона

При производстве бетонных работ в зимнее время основную опасность представляет отрицательная температура воздуха, вызывающая замерзание воды в бетоне. При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода превращается в лёд и как твердое тело в химическое соединение с цементом не вступает. В результате этого прекращается реакция гидратации и, следовательно, бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются значительные силы внутреннего давления, вызванные увеличением объема воды при переходе ее в лед. При раннем замораживании бетона его, не окрепшая структура, не может противостоять этим силам и нарушается. При последующем оттаивании замерзшая вода вновь превращается в жидкость, и процесс гидратации цемента возобновляется, однако разрушенные структурные связи в бетоне полностью не восстанавливаются.

Замораживание свежеуложенного бетона сопровождается также образованием вокруг арматуры и зерен заполнителя ледяных пленок, которые благодаря притоку воды из менее охлажденных зон бетона увеличиваются в объеме и отжимают цементное тесто от арматуры и заполнителя. Если же бетон до замерзания воды приобретает определенную начальную прочность, то все упомянутые выше процессы не оказывают на него неблагоприятного воздействия.

Таким образом, образующийся в бетоне лёд, увеличиваясь в объеме до 10%, создает внутреннее давление (в том числе гидравлическое и гидростатическое), которое разрушает структуру бетона и исключает дальнейшую гидратацию цемента. Следствием этого являются: -прекращение набора прочности; - необратимая значительная потеря конечной прочности бетона, даже при последующем его выдерживании в нормальных условиях; - резкое снижение его морозостойкости; - нарушение сцепления бетона с арматурой. Недопустить возникновения процессов образования льда можно двумя путями: 1. вести бетонирование безобогревным способом, например, с применением противоморозных добавок, 2. вести бетонирование с термической обработкой, нагревая бетон и выдерживая его при положительной температуре до достижения критической прочности, при которой замораживание бетона становится не опасным. Согласно СНиП 03.03.01 «Несущие и ограждающие конструкции», раздел 1. «Монолитные железобетонные конструкции» запрещено замораживание бетона или охлаждение его ниже расчетной температуры при достижении им прочности менее, чем указанной в таблице 3. Примечание. А - в обычных конструкциях; Б - в конструкциях, подвергающихся по окончании выдерживания переменному оттаиванию и замораживанию; Г - с предварительно напрягаемой арматурой; Д -подвергающихся после окончания выдерживания действию расчетного давления воды, с повышенными требованиями по морозостойкости, газо- и водонепроницаемости. Требование достижения бетоном к моменту его замораживания критической прочности не распространяется на бетоны, приготовленные с противоморозными добавками. Добавки принципиально изменяют физико химическую картину твердения бетона и обеспечивают его твердение при отрицательной температуре выдерживания, предел которой зависит от вида и количества добавки. Многочисленные исследования, проведенные в НИИЖБ Госстроя СССР и в других научно-исследовательских институтах, показали, что если бетон заморожен до достижения им критической прочности, то в последующем, даже после длительного хранения в нормальных условиях, он не достигнет своей проектной марки. Чем меньше прочность бетона в момент его замерзания, тем ниже его прочность после дополнительного 28-суточного выдерживания в нормальных условиях. Особенно вредно и необратимо сказывается раннее замораживание на сцепление бетона с арматурой и его морозостойкости. При прочих равных условиях наибольший ущерб от раннего замораживания наблюдается в бетонах с повышенным В/Ц отношением и большим расходом цемента. Это замечание, являющееся результатом многолетних исследований, особо учитывалось при проводимых работах, так как пенобетон обладает тем и другим недостатком. Следовательно, требования к условиям твердения пенобетона при низких температурах должны быть более жесткими, чем требования предъявляемые к обычным бетонам. С точки зрения воздействия на бетон до и после укладки его в конструкцию можно выделить два больших направления зимнего бетонирования: пассивная и активная обработка бетона (рис. 2). К пассивной обработке относятся: способ термоса, применение специальных цементов для бетонирования при низких температурах и бетонирование с использованием противоморозных добавок.

Аналитические исследования теории метода «термоса» и возможности его использования для монолитного пенобетона

Первый опыт производственного применения метода термоса в СССР

был приобретен в годы первых пятилеток, когда гигантские масштабы строительства поставили перед учеными и строителями задачу ликвидации сезонности при производстве бетонных работ. С 1931 года при возведении на морозе монолитных конструкций средней массивности стал применятся метод термоса, заключающийся в укладке бетонных смесей из подогретых материалов и защите конструкций теплоизоляционными материалами на срок, устанавливаемый теплотехническими расчетами/10/.

По своей сути способ термоса основан на принципе использования тепла, содержащегося в бетоне до укладки его в опалубку, и тепла, выделяемого при экзотермических процессах, сопровождающих гидратацию цемента. Он является наиболее простым и, как правило, экономичным способом выдерживания бетонов при низких температурах. Общий запас тепла в бетоне, при соответствующем утеплении, должен соответствовать его потерям при остывании конструкции до набора бетоном заданной прочности.

Характеризуясь повышенным, по сравнению с обычным бетоном, расходом цемента, пенобетон получает больший объем тепла при экзотермии цемента. Это можно отнести к положительным факторам применения метода «термоса» для пенобетона.

Возможность и целесообразность применения термосного выдерживания бетона определяется: - массивностью бетонируемой конструкции, - активностью и тепловыделением цемента, - температурой уложенного бетона и температурой наружного воздуха, скоростью ветра и возможностью получения заданной прочности бетона в установленные сроки. Сочетание этих факторов устанавливает область применения метода термоса, за приделами которой либо невозможно обеспечить заданную проектом прочность бетона к моменту его распалубки или замерзания, либо другие методы выдерживания бетона окажутся более экономичными и эффективными. Окончательная целесообразность применения способа термоса устанавливается теплотехническим и технико-экономическим расчетом. Многолетний опыт показывает, что выдерживание бетона способом термоса наиболее целесообразно производить при бетонировании массивных конструкций с Мп до 8 /14/. А также в тех случаях, когда к бетону предъявляются повышенные требования по морозостойкости, водонепроницаемости и трещиностойкости, так как применение этого метода позволяет получить наиболее благоприятное термонапряженное состояние бетона в конструкциях. Строительной практикой вопросы морозостойкости, водонепроницаемости и трещиностойкости пенобетонов, определены как наиболее актуальные, следовательно, метод «термоса» будет способствовать решению этих вопросов при низких температурах. Модуль поверхности - Мп, характеризует степень массивности конструкций и представляет собой отношение площади охлаждаемых поверхностей конструкции - F м , к её объему - V м . . M„=F/VM- (2) Современные руководства /10,15/ по зимнему бетонированию рекомендуют использовать метод «термоса» как элемент комбинированных способов зимнего бетонирования, например с предварительным электроразогревом бетонной смеси перед укладкой её в опалубку или с применением химических добавок ускорителей твердения или противоморозных добавок. В отдельных случаях целесообразно сочетать термос с электрообогревом конструкций. Комбинированные способы с использованием термоса в этом случае могут применяться для выдерживания бетона в конструкциях с Мп до 12. Общие рекомендации по применению термоса приведены в таблице 6. Приведенные в таблице рекомендации по применению комбинированных способов как наиболее эффективных, использовались в работе как основа для выбора исследуемых способов. Признавая эффективность совместного применения «термоса» и противоморозных добавок (ПМД), очевидно, что рационально будет изучить метод применения ПМД и для пенобетона. При подготовке технической документации к производству работ методом термоса, расчетные месячные температуры наружного воздуха (tH в) и скорость ветра следует принимать по СНиП П-А.6-72 «Строительная климатология и геофизика». Наружный слой тепловой изоляции опалубки или засыпки должен выполняться из непродуваемого, водоотталкивающего материала. Конструкция опалубки должна исключать возможность образования продуваемых ветром зазоров между опалубкой и покровным слоем. Температурный режим и прочность бетона в конструкции определяются по контрольной точке, расположенной на глубине 50 мм от середины поверхности бетона в расчетном сечении. Под расчетным сечением понимается среднее сечение по отношению к наибольшему размеру бетонируемой конструкции. Преемственность большинства существующих рекомендаций по укладке обычных бетонов методом «термоса» очевидна и для пенобетонов. Этот вывод основывается на том, что в существующих руководствах /10,13,14,15/ рекомендации адресованы в основном для бетонов на портландцементных вяжущих, которые используются и для приготовления монолитного пенобетона.

Анализ теоретических основ укладки бетона с противоморозными добавками и выбор спектра противоморозных добавок применимых для монолитного пенобетона

Этот метод зимнего бетонирования основан на затворении бетонной смеси водными растворами соединений (противоморозных добавок), замерзающих при отрицательных температурах. Благодаря этому бетон приобретает способность увеличивать свою прочность при температурах ниже нуля градусов. Пенобетонная смесь, как и смесь обычного бетона, приготавливается с добавлением необходимого количества воды, следовательно, сам процесс введения противоморозных добавок можно производить согласно существующим инструкциям /17/. Большое значение имеет выбор, из существующего списка (таблица 14), противоморозной добавки и ее количества, так как при малой дозировке может произойти замерзание бетона, а при большой — замедляется темп твердения и неоправданно увеличивается стоимость. Предел понижения температуры замерзания воды с той или иной противоморозной добавкой ограничен эвтектической температурой замерзания ее растворов. Обычно рекомендуемый температурный предел применения добавки назначается выше эвтектической температуры замерзания ее растворов, так как с повышением концентрации раствора уменьшается активность воды, вследствие чего твердение бетона значительно замедляется.

Во II главе, при исследовании кинетики изменения прочности, было подтверждено, что пенобетоны твердеют медленнее обычных бетонов. Вследствие чего при одинаковом количестве вводимых добавок, расчетные температуры твердения пенобетонов должны быть выше, чем для обычных бетонов. Приготовление и дозирование водных растворов добавок

Приготовление бетонной смеси с добавками отличается от приготовления смеси без добавок тем, что в бетоносмеситель вместе с водой затворения подаётся необходимое на замес количество добавки, установленное при подборе состава бетона.

Для пенобетона отличительным является то, что противоморозную добавку (ПМД) можно вводить в смесь вместе с водой, а можно и вместе с пеной, заранее вводя необходимое количество ПМД непосредственно в пенообразователь. Введение ПМД в пенообразователь в заводских условиях, значительно упрощает процесс приготовления пенобетонной смеси, укладываемой в условиях низких температур. Проведя необходимые исследования в этом направлении, можно создать ПО способный не замерзать до определенных отрицательных температур в условиях строительной площадки. Это очень интересная задача для дальнейшего исследования, но в работе она не решалась. При исследованиях, проводимых в работе, применялся более простой, испытанный временем способ, отдельного приготовления солевых растворов по существующим рекомендациям /17,18,19/. При применении комплексных добавок, как правило, следует использовать раздельные установки для приготовления и дозирования водных растворов каждого из компонентов. Смешение комплексной добавки производят в дозаторе воды непосредственно перед поступлением в бетоносмеситель. При поставке добавок в жидком виде каждая из них разбавляется в отдельной ёмкости до раствора рабочей концентрации. При использовании весового дозатора рабочую концентрацию приготовляемых растворов (К, %) следует определять по формуле где Д - дозировка добавки в расчёте на сухое вещество на замес с минимальными расходами цемента, кг; П - допустимая по классу точности абсолютная погрешность дозатора, кг (1 и 0,15 кг соответственно для дозаторов 20-200 и 3-30 кг). Для объёмного дозатора рабочую концентрацию растворов следует назначать такой, чтобы объём раствора добавки не выходил за пределы точности дозатора в расчёте на замес с минимальными и максимальными расходами цемента. При приготовлении раствора добавки рабочей концентрации необходимое количество исходного жидкого продукта добавки (Р, л) для заправки приготовительной ёмкости определяется по формуле где Q-объём приготовляемого раствора, л; Дг содержание безводного вещества добавки в 1л раствора рабочей концентрации; Д - то же, в 1л исходного продукта. Необходимое количество воды (В, л) для заправки приготовительной емкости определяется по формуле Раствор добавки считается пригодным, если плотность его соответствует требуемой /17/. Приготовление водных растворов добавок следует производить при положительной температуре в тщательно очищенных и промытых емкостях. Растворы противоморозных добавок могут храниться при отрицательных температурах. Минимальная температура их хранения зависит от концентрации и вида добавки. Растворы добавок перед их применением необходимо тщательно перемешивать. Запрещается применение раствора, если в нем имеется осадок, не растворившихся веществ.

Исследование основ технологии термообработки бетонов с применением греющий проводов, оценка возможности её применения для монолитного пенобетона

Расстояние между проводами и количество петель в бетоне устанавливают в зависимости от удельной мощности, требуемой по теплотехническому расчету для подъема температуры бетона до требуемого значения. Обычно расстояние между проводами для тяжелого бетона принимают 100—200 мм.

Сущность способа заключается в передаче контактным путем, выделяемой проводами теплоты в бетон (пескобетон, раствор), где она распространяется теплопроводностью. Способ легко регулируем по требуемой, тепловой мощности.

В методических рекомендациях по применению нагревательных проводов /21/, теплопроводность обычного бетона в процессе прогрева принимается неизменной. Известно так же, что значения теплопроводности пенобетонов различной плотности существенно различаются. В тоже время теплопроводность пенобетона меняется и при изменении влажности в процессе набора прочности. Возможно, ли по аналогии с обычным бетоном, принять теплопроводность пенобетона одинаковой в процессе электропрогрева? Этот вопрос рассматривается в параграфе 4.4. Провода с металлической токонесущей изолированной жилой, подключаемые в электрическую сеть, работают как нагреватели сопро тивление. Нагревательные провода могут быть заложены непосредственно , в массив монолитной конструкции, кирпичной кладки, штукатурки или использованы для внешнего электрообогрева бетона. Основными требованиями для обеспечения нормального обогрева с помощью нагревательных проводов, закладываемых в бетон, являются отсутствие механических повреждений изоляции и устранение возможности коротких замыканий токонесущей хилы с арматурой, сталь ной опалубкой и другими металлическими элементами в процессе монтажа опалубки, арматуры и укладки бетонной смеси. Контактные соединения должны быть плотными, не вызывать искрения и иметь надежную изоляцию. Подключать провода под напряжение разрешается только после полной заливки их бетонной смесью. Положительной особенностью способа по сравнению с электродным прогревом является отсутствие разности электрических потенциалов в самой массе бетона (справедливо и для пенобетона). Благодаря этому достигается достаточно высокий уровень электробезопасности работ. Заземление арматуры железобетонных конструкций и использование ее в качестве защитной экранной сетки позволяет понизить шаговое напряжение и выровнять электрический потенциал на поверхности бетона при нарушении изоляции нагревательного провода. Бетон обладает хорошими теплоаккумулирующими свойствами, что позволяет допускать перерывы в электроснабжении от 2—8 ч в за-висимости от отрицательной температуры наружного воздуха, толщины обогреваемых монолитных конструкций и утеплителя. В связи с этим возможно осуществлять работу нагревателей в основном в ночное время, когда линии электроснабжения наименее загружены. Для конструкций из монолитного пенобетона этот промежуток времени значительно меньше, так как значение Сб б для пенобетона меньше чем для обычного бетона. При обогреве монолитных железобетонных конструкций с заземленной арматурой допустимо питание нагревательных проводов от сети напряжением 220 В, в результате чего капитальные затраты на термообработку бетона снижаются. По сравнению с электропрогревом бетона, при прогреве греющими проводами, трудоемкость работ снижается в 3—4 раза, безвозвратные потери сокращаются в 6—10 раз, стоимость работ по дополнительным затратам уменьшается от 1,5—8,7 руб. на 1 м монолитных конструкций различного типа и толщины. Использование автоматических устройств регулирования температурных режимов обогрева бетона и грунта позволяет повысить качество термообработки и более рационально использовать электроэнергию, за счет чего до 32% снижается удельная энергоемкость работ. На основании аналитического анализа основных положений электропрогрева греющими проводами в работе сделано предварительное заключение: - Анализ показал, что за исключением ограничений по температуре нагрева пен, эта технология не имеет сдерживающих ограничений для укладки монолитного пенобетона. Этот способ зимнего бетонирования может значительно расширить температурный диапазон применения пенобетона. Учитывая среднегодовые температуры в Санкт-Петербурге (таблица 2), можно говорить о том, что, используя электропрогрев греющими проводами, пенобетон можно будет укладывать круглогодично. Значительные расхождения по теплопроводности пенобетона и тяжелого батона, требуют дополнительного анализа возможности допущений принимаемых в методиках расчета параметров прогрева обычных бетонов. Область применения электрообогрева нагревательными проводами. Нагревательные провода можно применять для обогрева монолитных конструкций различных типов, с любой степенью армирования, с модулем поверхности от 2 и выше в зимних условиях при температуре наружного воздуха до -50С. Однако экономически целесообразно нагревательные провода использовать для обогрева бетона, уложенного в стыки, швы и местные заделки, тонкостенные бетонные и густоармированные монолитные конструкции, подливки под оборудование, подготовки под полы и дорожные основания толщиной до 300 мм, колонны, перекрытия, перегородки и т.п.

Похожие диссертации на Ускорение твердения монолитного пенобетона при пониженных и отрицательных температурах