Электропрогрев грунта

Основы электротехники. Урок 18.

Тема: ИЗУЧЕНИЕ СПОСОБОВ ЭЛЕКТРОПРОГРЕВА БЕТОНА И ГРУНТА

Вначале  – посмотрите видео по ссылке

https://www.youtube.com/watch?v=AgVN8ZIqxDI

МАТЕРИАЛ ДЛЯ КОНСПЕКТИРОВАНИЯ

Назначение и виды электропрогрева бетона

Электропрогрев применяется при бетонировании конструкций при температуре наружного воздуха ниже -5°С, а так же при положительных ("плюсовых") температурах наружного воздуха, когда имеется необходимость резко ускорить процесс бетонирования здания или сооружения. Как правило, целью электропрогрева является получение 50% марочной прочности бетона по окончании электропрогрева.

При отрицательных температурах не прореагировавшая с цементом вода переходит в лед и не вступает в химическое соединение с цементом. В результате этого прекращается реакция гидратации и, следовательно, бетон не твердеет. Одновременно в бетоне развиваются значительные силы внутреннего давления, вызванные увеличением (примерно на 9%) объема воды при переходе ее в лед. При раннем замораживании бетона его неокрепшая 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.

Все эти процессы значительно снижают прочность бетона и его сцепление с арматурой, а также уменьшает его плотность, стойкость и долговечность.

Одним из наиболее эффективных и экономичных методов интенсификации твердения бетона является его электротермообработка теплом, получаемым от превращения электрической энергии в тепловую.

В зимних условиях электротермообработка предотвращает преждевременное замерзание бетона, обеспечивая его интенсивное твердение при любой отрицательной температуре наружного воздуха. Осенью и весной ускоряется твердение бетона, сокращаются сроки распалубливания конструкций. В условиях жаркого климата электротермообработка сокращает продолжительность ухода за бетоном, исключая преждевременное его обезвоживание.

Различают следующие способы электротермообработки конструкций: электродный прогрев (электропрогрев), обогрев электронагревательными устройствами и нагрев в электромагнитном поле (индукционный прогрев).

Электропрогрев (электродный способ)

Рисунок сделать обязательно!!!

 Сущность этого способа заключается в нагревании бетона переменным током промышленной частоты. (Постоянный ток не пригоден, так как он вызывает электролиз воды). Уложенный в конструкцию бетон включают в цепь как электрическое сопротивление. Преобразование электрической энергии в тепловую происходит непосредственно внутри бетона. Электропрогрев рекомендуется при бетонировании конструкций с большими поверхностями охлаждения и модулем от 8 до 20, когда метод термоса оказывается неэффективным, а также при сжатых сроках строительства.

Электропрогрев грунта

Как известно, в зимнее время грунт порой промерзает так, что его не берет даже экскаватор и гидромолот. К тому же в населенных пунктах в грунте находятся подземные коммуникации, которые могут быть повреждены при ударных воздействиях на грунт. Поэтому мерзлый грунт должен быть предварительно отогрет. Существует ряд способов прогрева мерзлого грунта. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки.

Способы оттаивания мерзлого грунта классифицируются по направлению подачи тепла в грунт и виду используемого теплоносителя.

Оттаивание сверху вниз. Этот способ наименее эффективный, так как источник тепла в этом случае размещается в зоне холодного воздуха, что вызывает большие потери тепла. В то же время его достаточно легко и просто осуществить, он требует минимальных подготовительных работ, в связи с чем часто применяется на практике.

Оттаивание снизу вверх предполагает бурение скважин, в которые опускаются источники тепла. Расход энергии в этом случае минимальный, т. к. благодаря слою грунта потерь тепла практически нет. Некоторые специалисты даже считают, что не требуется утеплять сверху обрабатываемую площадь слоем опилок и т. п. материалов. Главный недостаток этого способа – трудоемкие подготовительные операции, это ограничивает область его применения.

Оттаивание по радиальному направлению. В этом случае тепло распространяется в грунте перпендикулярно от вертикально погруженных в грунт источников энергии. Этот способ по экономическим показателям занимает промежуточное положение между двумя ранее описанными, а для осуществления также требует значительных подготовительных работ.