Инфракрасный обогрев бетона

Инфракрасный обогрев бетона разработан профессором Даниловым Н.Н., основан на использовании энергии инфракрасного излучения, подаваемой на открытые поверхности бетона или поверхность не утепленной стальной опалубки.

Поскольку глубина проникновения инфракрасных лучей в бетон не превышает 2 мм, то лучистая энергия превращается в тепловую в поверхностном слое бетона или опалубки, остальной объем конструкции нагревается за счет теплопроводности от наружных слоев.

При производстве бетонных работ в зимних условиях инфракрасный обогрев рекомендуется применять:

– для отогрева промороженных грунтовых и бетонных оснований, арматуры и опалубки, удаления снега и наледи;

– для предварительного отогрева зоны стыков сварных железобетонных конструкций;

– для создания тепловой защиты поверхностей, недоступных для утепления;

– для тепловой обработки бетона.

Область применения: инфракрасный обогрев может быть эффективным (по затратам электроэнергии) только при условии создания замкнутых объемов, исключающих конвективный теплообмен обогреваемых поверхностей с окружающей средой.

В технологии зимнего бетонирования используются источники инфракрасного излучения с температурой на поверхности 300 – 2500 ^оС:

– металлические (стальные, латунные, медные) трубчатые электронагреватели ТЭНы типов НВС (нагреватель воздушный сушильный) и НВСЖ (нагреватель воздушный сушильный жаростойкий) диаметром 9-18 мм, длиной 0,3-6 м, мощностью 0,6-1,2 кВт/м с рабочим напряжением 127, 220, 380 В с температурой излучающей поверхности 300-600 ^оС;

– керамические стержневые излучатели диаметром 6-50 мм длиной 0,3-1 м, мощностью 1-10 кВт/м с рабочим напряжением 127, 220, 380 В, с температурой излучающей поверхности 1300-1500 ^оС;

– кварцевые трубчатые излучатели;

– лампы инфракрасного излучения мощностью 0,2-10 кВт;

– нихромовую проволоку, намотанную на термостойкие диэлектрические стержни.

Для создания равномерного лучистого потока, направленного на поверхность бетона, излучатели компонуют в специальные установки, которые состоят из сферического или трапецеидального корпуса-отражателя, во внутренней полости которого размещены излучатели с элементами крепления и токоподвода. Сферические отражатели применяют при передаче энергии излучением на расстояние до 3 м, трапецеидальные – до 1 м. Внутренняя поверхность корпуса-отражателя должна иметь высокий коэффициент отражения, что обеспечивают материалы: алюминий, белая жесть, покрытая жаростойкой алюминиевой краской сталь.

Температура поверхности бетона в процессе обогрева не должна превышать 80^оС. Для исключения интенсивного испарения влаги открытые поверхности закрывают полиэтиленовой пленкой и присыпают слоем песка.

Применяются следующие типы инфракрасных установок:

– короб для обогрева плит, оснований, ранее уложенного бетона;

– прожектор для отогрева полости опалубки, арматуры и тепловой защиты поверхностей, недоступных для утепления;

– сферические или плоские нащельники для предварительного отогрева зоны стыка сборных железобетонных конструкций и термообработки бетона;

– переносные рамы со cмонтированными на них несколькими инфракрасными установками для прогрева вертикальных конструкций.

–

Рис. 2.9. Типы инфракрасных установок

а – короб; б –плоский нащельник; в – прожектор; г- рама; 1 – отражатель; 2 – инфракрасный излучатель; 3 – песок 15-25 мм по слою пароизоляции (полимерная пленка); 4 – стальная опалубка; 5 – рама.

В целях повышения равномерности обогрева конструкций в инфракрасных установках типа «рама» энергию обогрева следует распределять следующим образом:

– на нижнюю треть высоты конструкции – 50% общей мощности;

– на среднюю треть - 30% общей мощности;

– на верхнюю треть - 20% общей мощности.