Предварительный электроразогрев бетонной смеси

12.1.1 Предварительный электроразогрев заключается в быстром разогреве бетонной смеси
в построечных условиях путем пропускания через нее электрического тока и укладке смеси в утепленную опалубку (см. [8], [13]). Бетон достигает заданной прочности в процессе медленного остывания в опалубке. Предварительный электроразогрев бетонной смеси применяют в сочетании с производством бетонных работ методом термоса для бетонирования конструкций с модулем поверхности
М_п £ 12 м^–1. При больших модулях поверхности конструкций сочетают предварительный разогрев бетонной смеси с прогревом бетона другими методами, например, индукционным или инфракрасным.

12.1.2 Продолжительность форсированного электроразогрева бетонной смеси до заданного уровня температуры должна находиться в пределах от 5 до 20 мин. Большее значение времени разогрева требуется для бетонной смеси с крупностью зерен заполнителя, более или равной 40 мм.

12.1.3 Максимальная температура разогрева бетонной смеси не должна превышать указанной
в таблице 2.

Бетонную смесь следует транспортировать к месту укладки без перегрузок в промежуточные емкости, а укладку ее в опалубку — производить в минимально короткие сроки. Время от момента окончания разогрева до окончания виброуплотнения не должно, как правило, превышать 15 мин.

Разогретую бетонную смесь укладывают в конструкцию (подготовленную опалубку) и уплотняют обычными способами. Сразу после уплотнения неопалубленную поверхность бетона укрывают влаго-
и теплоизолирующим покрытием расчетной толщины, обеспечивающей последующее остывание моно­литной конструкции по заданному температурному режиму.

12.1.4 Расчет электрических и конструктивных параметров установок для электроразогрева бетонных смесей

12.1.4.1 Необходимую электрическую мощность для разогрева бетонной смеси P _max, кВт, определяют теплотехническим расчетом по формуле

,                                    (116)

где с _б — удельная теплоемкость бетонной смеси, кДж/(кг×°С), принимается равной 1,05 кДж/(кг × °С);

r_б— средняя плотность бетонной смеси, кг/м³;

t _pаз — конечная температура разогрева бетонной смеси, °С;

t _бн — температура после транспортирования бетонной смеси, °С;

V _б — объем одновременно разогреваемой порции бетонной смеси, м³;

К_з — коэффициент, учитывающий потери тепла в процессе разогрева бетонной смеси, принимается равным 1,1;

К_э — коэффициент использования электроэнергии при разогреве бетонной смеси, равный 0,9;

t_р  — продолжительность разогрева бетонной смеси, мин.

12.1.4.2 Расстояние между электродами b, м, рассчитывают по формуле

b = 31,62·10^–3 ,                                                   (117)

где U — напряжение на электродах, В;

R _б — расчетное удельное сопротивление бетонной смеси, принимаемое для тяжелого бетона 8 Ом × м, для легкого бетона — 10 Ом × м.

12.1.4.3 При заземленном стальном корпусе (смешанная схема подключения) расстояние от стенки бункера или кузова (автосамосвала) до крайнего электрода принимают , а расстояние от нижней кромки электрода до дна устройства для разогрева составляет 0,52 b.

Варьируя продолжительностью разогрева смеси в пределах, указанных в 12.1.2, и напряжением на электродах 380 или 220 В, следует подобрать такое расстояние между электродами, которое обеспечивает их размещение по ширине устройства для разогрева с равномерной загрузкой фаз трансформатора.

12.1.4.4 Площадь F _э, м², одного электрода определяют по формуле

F _э > ,                                                                           (118)

где n — количество электродов, подбираемое с учетом равномерной загрузки всех фаз трансформатора и конструктивных размеров емкости для разогрева (как правило, принимают
n равным или кратным 3).

12.1.4.5 Площадь электрода принимают больше расчетной из конструктивных соображений, чтобы вся смесь с учетом угла естественного откоса находилась между электродами.

Размеры электродов вычисляют по формулам:

H _э= Н _б– h _н– h _э,                                                                (119)

,                                                                            (120)

где H _э — высота электрода, м;

Н _б — высота бункера или кузова автосамосвала, м;

h _н  — расстояние от нижней кромки электрода до дна устройства, м;

h _э  — расстояние от верхней кромки электрода до свободной поверхности бетонной смеси, принимают в пределах от 0 до 0,025 м;

l _э — длина электрода, м.

12.1.4.6 Максимальную электрическую мощность для разогрева бетонной смеси Р _mах, кВт, определяют по формуле

,                                                               (121)

где R _б — минимальное удельное электрическое сопротивление бетонной смеси в процессе разогрева, принимаемое для смеси на плотных заполнителях равным 4 Ом × м и на пористых —
5 Ом × м, а в случае применения добавок — ускорителей твердения и противоморозных добавок (электролитов), соответственно, для тяжелого бетона — 2 Ом × м, для легкого — 2,5 Ом × м.

По значению Р _mах определяют расчетную мощность трансформатора P _р, кВт:

Р _р= ,                                                              (122)

где h и сosj — соответственно, коэффициент полезного действия и коэффициент мощности трансформатора (обычно h сosj = 0,9);

К_к.п      — коэффициент кратковременной допустимой перегрузки трансформатора, принимаемый от 1,3 до 1,5.

12.1.4.7 Выбор типа трансформатора производится по расчетной мощности при условии, что паспортная мощность выбранного трансформатора должна быть не ниже расчетной.

Максимальную силу тока для выбора типа и сечения подводящих кабелей I _л, А, определяют по формуле

,                                                                 (123)

где R — электрическое сопротивление кабеля, Ом.

Затраты электрической энергии на разогрев порции бетонной смеси объемом V _бопределяют по формуле (31).