В случаях, когда температура укладываемой бетонной смеси недостаточна для выдерживания по методу «термоса», для повышения температуры применяется кратковременный электроподогрев бетона до требуемого значения. Далее бетонная смесь выдерживается способом «термоса».
Электропрогрев бетона можно вести, пропуская ток непосредственно через уложенный бетон при помощи электродов или нагревая электрическими приборами (табл. 2,3,4).
Таблица 1. Трансформаторы для электропрогрева бетона
Наименование показателей |
Единица измерения |
Характеристика трансформаторов |
|||||||
специального трехфазного ТМ-75/6 |
масляного однофазного ТБ-20 |
воздушного трехфазного ТБ-35 |
сварочных |
||||||
универсального трехфазного ТСУ-30 |
воздушных однофазных |
||||||||
СТ-23 |
СТ-24 |
СТЭ-32 |
СТЭ-34 |
||||||
Номинальная мощность |
квт |
50 |
20 |
35 |
30 |
19,5 |
24,6 |
29 |
33 |
Наибольший допускаемый коэффициент загрузки при электропрогреве |
- |
1,3 |
1 | 1 | 1 | 0,8 | 0,8 | 0,8 | 0,8 |
Суточная загрузка бетона при модуле поверхности: |
|||||||||
4 |
м3 |
17,5 |
5,4 |
9,4 |
8,1 |
4,2 |
5,3 |
6,2 |
7,1 |
8 |
'' |
13,7 |
4,2 |
7,4 |
6,4 |
3,3 |
4,2 |
4,9 |
5,6 |
12 |
'' |
11,3 |
3,5 |
6,1 |
5,2 |
2,7 |
3,4 |
4 |
4,6 |
15 |
'' |
9,9 |
3,1 |
5,4 |
4,6 |
2,4 |
3 | 3,5 | 4 |
Вес |
кг |
650 |
260 |
362 |
- |
140 |
140 |
188 |
200 |
Примечание: Суточная загрузка трансформатора определена для односменного бетонирования при режиме прогрева до 50°, скорости подъема температуры 5° в 1 час, температуре наружного воздуха — 10°.
Метод электропрогрева бетона с применением электродов получил наибольшее распространение, так как он обеспечивает равномерный прогрев конструкций.
Прогрев электродами производится с применением трансформаторов (табл. 1), обеспечивающих напряжение в пределах 50—100 В.
Напряжение в 120—220 В используется только при электропрогреве бетонных или незначительно армированных конструкциях (не более 50 кг арматуры на 1 м3 бетона).
Напряжение в 380 В используется в случае соединения электродов с нулевым проводом, для того чтобы рабочее напряжение в бетоне не превышало 220 В.
Электропрогрев бетона при напряжении в сети выше 380 В запрещается.
Таблица 2. Наибольшая температура бетона, допускаемая при электропрогреве
Вид цемента |
Марка цемента |
Наивысшая температура в град, при конструкции с модулем поверхности |
||
до 10 |
до 15 |
до 20 |
||
Шлако-портланд-цемент |
300 |
80 |
60 |
40 |
Пуццолановый портланд-цемент |
300 |
80 |
60 |
45 |
Портланд-цемент |
300-400 |
70 |
50 |
45 |
500 |
40 |
40 |
35 |
Примечания.
1. Подъем температуры в бетоне при электропрогреве не должен превышать:
а) 8° в 1 час—при прогреве конструкций с модулем поверхности равным 6 и более;
б) 5° в 1 час—при прогреве конструкций с модулем поверхности менее 6.
2. После окончании прогрева скорость остывания бетона не должна превышать 8° в 1 час.
Для присоединения электродов к проводам употребляются софиты, которые состоят из деревянной доски с роликами (длина доски 3—4 м, ширина 16—20 см и толщина 2,5—4 см), к которым крепятся 3 изолированных провода с отпайками из проводов сечением 1,5 мм2. Отпайки присоединяют к электродам, а провода — к сети.
Электроды бывают внутренние (стержневые, струнные) и поверхностные (нашивные, полосовые и плавающие).
Стержневые электроды изготовляются из отрезков круглой стали диаметром 6—10 мм; длина их зависит от сечения прогреваемой конструкции. Электроды закладывают через отверстие в опалубочных щитах или с открытой стороны бетона (рис. 1). Толщина прогреваемых элементов должна быть не менее 15 см.
Рис. 1. Стержневые электроды с указанием фаз присоединения
Струнные электроды изготовляют из круглой стали диаметром 6—10 мм. Применяются они при прогреве слабо армированных железобетонных конструкций.
Нашивные электроды изготовляют из круглой стали диаметром 6—10 мм или в виде полос из листовой стали. Электроды укрепляют с внутренней стороны вертикальных щитов опалубки через 10—20 см. Концы их выводят наружу для присоединения к проводам сети. После распалубки конструкций электроды очищают и используют вновь.
Полосовые электроды изготовляются из 3-мм полосовой стали и монтируются на щитах (рис. 2), которые укладывают на бетон сразу после окончания бетонирования. Щиты употребляют главным образом для прогрева плит.
Рис. 2. Электродный щит
(1 — толь; 2 — контактный болт d — 12 мм; 3 — стальная полоса 50×4 мм; 4 — шурупы для крепления стальных шин; 5 — опилки или минеральная вата)
Плавающие электроды изготовляют из стержней диаметр которых не менее 12 мм для обеспечения достаточной жесткости. Электроды утапливают на 2—3 см в бетон сразу же после его укладки.
Таблица 3. Расход электроэнергии на электропрогревпрогрев бетона 1 м3
Модуль поверхности |
Расход электроэнергии в кВт-ч при температуре наружного воздуха в град |
|||||||||||
-10 |
-20 |
|||||||||||
требуемой прочности бетона в % к R28 |
||||||||||||
50 |
70 |
50 |
70 |
|||||||||
и температуре прогрева в град |
||||||||||||
30 |
50 |
60 |
30 | 50 | 60 | 30 | 50 | 60 | 30 | 50 | 60 | |
6 |
80 |
74 |
75 |
136 |
100 |
100 |
97 |
80 |
84 |
165 |
112 |
112 |
8 |
104 |
90 |
88 |
176 |
124 |
120 |
125 |
98 |
100 |
215 |
140 |
138 |
10 |
126 |
105 |
102 |
216 |
149 |
142 |
154 |
118 |
115 |
265 |
170 |
170 |
12 |
150 |
120 |
115 |
256 |
172 |
164 |
182 |
135 |
130 |
315 |
196 |
195 |
15 |
183 |
143 |
136 |
317 |
209 |
196 |
225 |
163 |
154 |
391 |
240 |
222 |
Примечание: Начальная температура бетона принята +10°; интенсивность подъема температуры 5° в 1 час, опалубка неутепленная, толщиной 25 мм.
Электроды независимо от типов присоединяют к разноименным фазам поодиночке или группами.
Таблица 4. Расход стали на электроды, необходимые для прогревания 1м3 бетона
Вид электродов |
Расход стали в кг при модуле поверхности |
Примечание |
|||
4 |
8 |
12 |
15 |
||
Нашивные |
3 |
4 |
6 |
8 |
С учетом возврата |
Струнные |
4 | 8 | 12 | 16 |
Без возврата |
Стержневые |
4 | 10 | 14 | 19 |
То же |