XV.     Электроразогрев бетонной смеси

A.         Разогрев бетонной смеси

Бетонирование с предварительным электроразогревом бетонной смеси существенно расширяет область применения наиболее простого и экономичного способа выдерживания — термоса, позволяя возводить конструкции с модулем поверхности до 12.

Сущность его заключается в кратковременном электроразогреве бетонной смеси перед укладкой и последующим выдерживанием без обогрева. В отдельных случаях при сильных морозах или в конструкциях с повышенным модулем поверхности электроразогрев бетонной смеси может сочетаться с дополнительным обогревом.

Разогрев бетонной смеси производится в бункерах емкостью 0,7—2 м3 при напряжении электрического тока до 380 в с помощью пластинчатых электродов, изолированных от корпуса бункера. Бункер изготавливается сварным из листовой стали 4— 8 мм. Электроды могут быть стационарными или опускными. В качестве изолирующих материалов применяют резину, текстолит, стеклопластик и др.

В целях нормальной организации, технологического процесса и соблюдения требований техники безопасности бункера устанавливают на специальной площадке размером 6,5X6 м, огражденной щитами высотой 1,9—1,7 м из металлической сетки.

Добавки хлористых солей (СаСl, CаС1) и нитрата натрия существенно улучшают токопроводящие свойства бетонной смеси и поэтому желательно вводить их в нее, но в строго ограниченном количестве. Хлористые добавки допускается применять в количестве 0,5—1% от массы цемента в армированных конструкциях и до 2% в бетонных конструкциях. Нитрит натрия применяется в количестве до 1 % от массы цемента.

Расход электроэнергии зависит от ряда факторов и с учетом потерь тепла предварительно принимается равным 1 квт-ч на каждый градус разогрева 1 ж3 бетонной смеси.

B.         Специфика производства работ

Имеются данные, что за время укладки и уплотнения температура смеси снижалась на 5° при температуре воздуха до —10° С, на 10—15° — при —15° С и на 20° при —20° С. При этом смесь разогревали в зависимости от температуры воздуха соответственно до 35, 40 и 60° С.

При назначении температуры разогрева бетонной смеси необходимо учитывать специфику производства работ, а также принимать меры, препятствующие остыванию смеси. Для электроразогрева бетонной смеси на 60° (с 10 до 70° С) необходимы следующие мощности: для разогрева в течение 30 мин — 120 кет; 20 — 180; 15 — 240; 10 — 360.

Эти показатели достаточно хорошо совпадают с фактическими данными. Например, при разогреве бетонной смеси в бункерах емкостью 0,9 м3 потребная мощность при напряжении 380 в будет от 135 до 170 кет. При этом перепад температуры до и после разогрева не превышает 55—60° С, а интенсивность разогрева и укладки 4 м3/ч.

С учетом технологических факторов время разогрева рекомендуется назначать в пределах 10—15 мин, однако, во избежание схватывания бетонной смеси, оно не должно превышать 20 мин.

Уменьшения времени разогрева можно достигнуть введением в смесь добавок — ускорителей твердения, в первую очередь хлоридов кальция и натрия. С этой целью можно применять бункера с уменьшенными расстояниями между электродами. Но при этом нужно учитывать, что требуемая мощность увеличится пропорционально уменьшению расстояния между электродами.

C.         Уменьшения времени разогрева

Электроразогрев бетонной смеси производится в следующем порядке. Два бункера, тщательно очищенных от бетонной смеси, устанавливают на специально оборудованной площадке. Затем их загружают бетонной смесью равномерно по всему объему. Образование свободных полостей между электродами, а также стенками бункера, не допускается и поэтому, если необходимо, разравнивают смесь.

После подготовки бункеров к одному из них присоединяют провода, в том числе и нулевой, от питающей сети, затем подключают электроды и на них подают ток. В бетонную смесь до этого устанавливают термометры или термодатчики.

Когда смесь достигнет заданной температуры, ток выключают, проверяют отсутствие напряжения на контактных выводах подводящих проводов, а затем отключают электроды, нулевой провод и провод защитного заземления. После этого бункер с разогретой смесью подают к месту укладки.

Разогревают бетонную смесь и непосредственно в автосамосвалах с помощью системы опускных электродов. В сущности здесь нет особого отличия. Однако видимо, сложнее добиться равномерного прогрева смеси.

Не рекомендуется разогретую бетонную смесь держать в бункере или автосамосвале более 10—15 мин во избежание потери ею подвижности и большого охлаждения. При этом способе необходимо как можно скорее доставить разогретую смесь к месту укладки без перегрузок. Подача бетонной смеси из бункера должна производиться быстро и равномерно, с наименьшими потерями тепла.

Углы опалубки конструкций с модулем поверхности более 6 и при температуре ниже —20° С рекомендуется утеплять. При любых температурных режимах следует обращать внимание на углы и выступающие части конструкций, для которых характерны повышенные теплопотери.

D.         Система опускных электродов

При электроразогреве к бетонным смесям предъявляются определенные требования по качеству вяжущего. Рекомендуется применять высокоалитовый и быстротвердеющий портландцемент марки 400 и выше. Шлакопортландцемент используют для изготовления массовых конструкций с модулем поверхности до 6. При большем модуле необходим дополнительный обогрев бетона в процессе твердения. Пуццолановый портландцемент для приготовления таких бетонных смесей применять не рекомендуется.

Для бетонов на портландцементе температура разогрева должна быть не выше 70° С, на шлакопортландцементе — не выше 80° С.

К моменту остывания до 0° С, как правило, обеспечивается получение прочности бетона, равной: 50—80% проектной марки при применении портландцемента марки 400 и выше и добавок СаС12 и ЫаС1 в количестве 1—2% от массы цемента;

50—70% проектной марки при применении портландцемента тех же марок, но уже без введения в бетонную смесь противоморозных добавок; 50—60% проектной маки при применении шлакопортландцемента марки 400 и выше.

Приемы, обеспечивающие 50%-ную прочность бетона от К2в до замораживания (портландцемент марки 400).

Подбирать составы бетона можно по любой методике, но при этом следует расход воды повышать на 5—10%. Это вызывается дополнительными потерями влаги в процессе разогрева и укладки бетонной смеси. Оптимальная подвижность смеси 6—8 см. При разогреве менее подвижной смеси особое внимание необходимо обращать наравномерное ее распределение в бункере между электродами.