Метод горячего термоса

Метод горячего термоса или предварительный разогрев бетонной смеси предложен в 1962 году русским профессором Арбеньевым А.С.

Сущность метода заключается в том, что доставленная на строительную площадку бетонная смесь разогревается электрическим током до заданной температуры, укладывается в утепленную опалубку и выдерживается с соблюдением правил метода термос.

Предварительный электроразогрев бетонной смеси является технологическим приемом повышения начальной температуры уложенного бетона, что позволяет интенсифицировать процессы его твердения в ранние сроки, увеличить продолжительность остывания забетонированной конструкции и, следовательно, получить более высокую прочность бетона к моменту замерзания по сравнению с методом обычного термоса.

Область применения: горячий термос применяется для бетонирования монолитных конструкций с модулем поверхности до М_п < 12 м^-1. Достижение прочности выше критической возможно только для конструкций с М_п < 6-8 м^-1.

Электроразогрев бетонной смеси осуществляется в оснащенных пластинчатыми электродами бадьях или с помощью опускной гребенки электродов в кузовах самосвалов.

Продолжительность форсированного разогрева бетонной смеси определяется наличием на площадке электрических мощностей и интенсивностью загустевания смеси, должна находиться в пределах 5-20 минут. При разогреве в течение менее 5 минут требуются значительные электрические мощности и, кроме того, разогрев растворной части значительно опережает нагревание крупного заполнителя. Разогрев в течение более 20 минут может привести к схватыванию бетонной смеси в бадье.

Максимальная температура разогрева бетонной смеси не должна превышать 80°С.

Разогретая бетонная смесь быстро теряет свои формовочные свойства вследствие испарения и физико-химического связывания воды. Поэтому транспортировать ее к месту укладки следует без перегрузок, а укладку в опалубку производить в минимально короткие сроки. Период времени от окончания разогрева до завершения уплотнения в опалубке не должен превышать 15 минут.

Сохранение подвижности бетонной смеси может быть достигнуто либо введением пластифицирующих или замедляющих схватывание добавок (например, СДБ, ГКЖ-10,С-3), либо повышением на 10-15 % количества воды затворения.

Разогретая бетонная смесь укладывается в утепленную опалубку и уплотняется традиционными способами. Открытая поверхность бетона должна незамедлительно защищаться от влаго- и теплопотерь. В качестве пароизоляции используются полимерные пленки или пленкообразующие составы, наносимые методом распыления. Для утепления используются любые теплоизоляционные материалы: минеральная вата, опилки, специальные тепловлагоизоляционные покрывала.

Температурный режим выдерживания бетона при предварительном разогреве бетонной смеси представлен на рис. 1.3.

Рис. 1.3. Изменение температуры бетона при методе горячего термоса

τ_р– продолжительность разогрева бетонной смеси; τ _укл– продолжительность укладки и уплотнения бетонной смеси; τ_о– продолжительность остывания бетона; t_о – температура бетонной смеси до разогрева; t_р – температура разогрева бетонной смеси; t_бн– начальная температура бетона после укладки в опалубку;Δt_укл, Δt_т.о. – потери температуры бетонной смесью соответственно при укладке и за счет теплообменных процессов с опалубкой и арматурной.

Предварительный разогрев бетонной смеси осуществляется вблизи места ее укладки на специально оборудованном посту в поворотных бадьях, оснащенных пластинчатыми электродами, или непосредственно в кузове автосамосвала с помощью системы опускных пластинчатых электродов.

В первом случае приготовленную на заводе смесь, имеющую температуру обычно в пределах 10-15^оС, доставляют автосамосвалами или автобетоносмесителями на строительную площадку и выгружают в специально оборудованную одну или несколько бадей.

Бадья состоит из корпуса, 3 или 6 пластинчатых электродов (бадья может также оснащаться вибратором). Электроды, как правило, выполняются с прорезями для повышения равномерности разогрева.

Элементы крепления электродов от корпуса отделяются изоляторами из текстолита или другого электроизоляционного материала.

Рис. 1.4. Бадья для разогрева бетонной смеси

1 – корпус бадьи; 2 – пластинчатый электрод с прорезями; 3 – крепления с изоляторами у корпуса.

После выгрузки смесь в бадье уплотняется кратковременным вибрированием. На период разогрева открытая часть бадьи закрывается крышкой или брезентом. Напряжение подключается только после выхода людей за пределы площадки разогрева. Рабочее напряжение, как правило, составляет 380 В. Бадья подается краном.

Разогрев может осуществляться непосредственно в кузовах автосамосвалов на специально оборудованном посту при помощи гребенки электродов, укрепленных на раме.

При фиксированных значениях рабочего напряжения (380 В), расстоянии между электродами В_эл и постоянной величине удельного электрического сопротивления бетона ρ_min электрическая мощность сконструированной установки для разогрева постоянна. При этом температура разогрева определяется только продолжительностью нахождения смеси под напряжением.

Рис. 1.5. Схема разогрева бетона в кузове самосвала

1 – подвешенная к лебедке рама; 2 – пластинчатые электроды; 3 – упоры.