Ресурсосберегающие тепловые методы ускорения твердения бетона при монолитном строительстве в зимнее время 

Вид материала

Документы

Содержание Методы прогрева бетона монолитных конструкций Использование греющего провода для прогрева бетона различных монолитных железобетонных конструкций

Подобный материал:

• Комплексные модификаторы, суперпластификаторы, противоморозные добавки, ускорители, 724.7kb.
• Оргкомитету, 23.63kb.
• Производство кирпичных работ в зимнее время, 46.65kb.
• «Зимнее лето» Даты заезда: 5 01. 2012 Программа тура, 37.95kb.
• Современная технология изготовления и применения в строительстве энергоэффективных, 71.6kb.
• Ооо «Альтернатива», 46.04kb.
• Рабочая программа по разделу «Численные методы в строительстве», 71.92kb.
• Тезисы доклада на совещании «Пути регулирования качества бетона на рынке», 125.04kb.
• Исправление ширины рельсовой колеи, 62.8kb.
• Удк 693. 07 Способы термообработки бетона при возведении монолитных конструкций, 70.87kb.

Ресурсосберегающие тепловые методы ускорения твердения бетона при монолитном строительстве в зимнее время 

Л. Н. Беккер, канд. техн. наук, директор ЗАО НТЦ "ЭТЭКА"

С. М. Трембицкий, канд. техн. наук, зав. отделом

Темпы и эффективность современного монолитного и монолитносборного возведения зданий и сооружений могут быть существенно повышены при условии применения интенсивной и ресурсосберегающей технологии строительства.

Одним из направлений ускоренного строительства с возведением монолитных железобетонных конструкций является технология бетонирования с применением тепловых методов ускорения твердения бетона. Твердение бетона при низких температурах воздуха существенно замедляется, и при его температурах ниже 5°С бетон необходимо прогревать.

В настоящее время при отсутствии надежных и недорогих химических добавок - ускорителей твердения бетона - технология зимнего бетонирования в основном базируется на применении различных методов прогрева бетона с его последующим выдерживанием до достижения нормативных значений критической и распалубочной прочности.

Такая технология является, в сущности, ресурсосберегающей, так как ценой дополнительных энергозатрат достигается возможность:

• сократить сроки строительства в 5-10 раз;
  
• эффективно использовать трудовые ресурсы и оборудование, в частности, опалубку;
  
• применять более дешевые бездобавочные бетонные смеси;
  
• исключить замерзание бетона в раннем возрасте и гарантировать требуемое высокое качество возводимых конструкций.
  

Экономически эффективные темпы строительства (2-3 этажа в месяц) достигаются в зимний период, если сроки выдерживания бетона в опалубке до достижения прочности, равной 60-80% от проектной, составляют 1-5 суток. Такая скорость роста прочности бетона возможна при твердении его в условиях "расширенного" термоса с догревом бетона до 20-30 °C. Подобный метод теплового воздействия расширяет границы монолитного домостроения и бетонирования конструкций от массивных до элементов с модулем поверхности до 12 м^-1 при температуре до -30 °C и ниже.

Таблица Технико-экономические показатели методов прогрева монолитных железобетонных конструкций в зимнее время

№ п/п Методы прогрева монолитных железобетонный конструкций Технические удельные характеристики методов при tбн = 10°С; tв = -10°C; Vt = 1°С/ч; Dtб = 20°С; d= 200 мм; Мп = 10 Затраты энерге- тические, руб/м3 (тарифы до декабря 2000 г.) Мощность электри- ческая дополни- тельная (захватка 30 м3), кВт Оценка затрат на обору- дование, материалы (объект - 6 000 м3 бетона, уклады- ваются в зиму), тыс. руб. Мощность, кВт/м3 Расход энергии и топлива кВт·ч/м3 л/м3 кг у.т./м3   1 2 3 4 5 6 7 8 1 Методы прогрева стен, колонн, фундаментных плит и т.д.               1.1 Электрообогрев конвективный 6 120 - 38 76,8 180 220 1.2 Электропрогрев греющим проводом 2 (50 п.м/м3) 50 - 16 32 60 250 1.3 Электрообогрев в темроактивной опалубке 3 60 - 19 38,4 90 300 1.4 Электроразогрев бетонной смеси 120 (15 мин) 30 - 10 19,2 120 450 1.5 Пароразогрев бетонной смеси - - 6-8 10 35 - 450 2 Методы прогрева перекрытий   2.1 Прогрев с применением дизельных теплогенераторов - - 8-10 12 45 - 250 2.2 Электропрогрев греющим проводом 2 50 - 16 32 60 250 2.3 Электропрогрев электродный 3 (10 ч) 30 - 10 19,2 90 250

Методы прогрева бетона монолитных конструкций

Известны различные методы прогрева бетона монолитных конструкций, выбор которых осуществляется с учетом масштаба строительного объекта, типа конструкций, энергоемкости и надежности метода, капитальных и трудовых затрат.

Методы конвективного обогрева конструкций, с внешним теплопроводом в искусственно созданном тепляке, являются универсальными, т. е. применимыми для любых конструкций независимо от метода бетонирования, способа армирования и вида опалубки.

Конвективный прогрев перекрытий осуществляется снизу с помощью теплогенераторов, размещаемых в нижнем закрытом брезентом помещении.

Поверхность бетона перекрытия закрывается теплоизоляционным пенополиэтиленом или другим теплозащитным материалом с термическим сопротивлением не ниже 0,3 м² °C/Вт.

Тепло вырабатывают жидкотопливные теплогенераторы с тепловой мощностью - 25,46 и 93 кВт или 22,40 и 80 тыс. ккал/ч.

Конвективный обогрев перекрытия толщиной 200 мм при температуре воздуха -10...15 °С имеет следующие показатели:

• удельный расход топлива 8 л/м³;
  
• удельная мощность - 3-4 кВт/м³ или 0,6-0,8 кВт/м².
  

Для бетона марки 300 на портландцементе 400 при начальной температуре 10 °C характерны следующие режимные параметры:

• температура разогрева бетона - до 30 °C;
  
• время периода разогрева - 24 ч, прочность за это время - 22%,
  

прочность при термосном выдерживании:

• за первые сутки - 45%;
  
• за вторые сутки - 65%.
  

Конвективный обогрев стен осуществляется с помощью электронагревателей, размещаемых в основании стен с двух сторон под брезентовым покрывалом.

Для этого применяются электронагреватели панельные мощностью 3 кВт, разработанные НТЦ "ЭТЭКА". Напряжение к нагревателям подается с помощью удлинителей с разъемами, соединенными со шкафом управления.

Удельная мощность, обеспечивающая достижение нормативной прочности за двое суток при температуре среды -10...15 °C для стен толщиной 200-300 мм составляет 6-9 кВт/м³.

Конвективный обогрев колонн: разогрев осуществляется с помощью электронагревателей панельных с мощностью 2,4 кВт, устанавливаемых в основании колонны, закрываемой брезентом.

В зависимости от объема колонны, температуры окружающего воздуха и времени прогрева до температуры 20 °C мощность нагревателей на колонну составляет 2,4-7,2 кВт.

Простота, надежность и эффективность конвективного способа обогрева бетона в условиях зимнего бетонирования конструкций подтверждены опытом его применения фирмой "ЭТЭКА" при строительстве ряда московских объектов:

• 25-этажного дома, Каширское шоссе, 121, 1994-95;
  
• жилого дома по ул. Криворожская, 19, 1996;
  
• жилого дома по ул. Печорская, 1997;
  
• здания Центробанка, 1997-98;
  
• офисного здания по ул. Пришвина, 8, 1997-98;
  
• здания торгового центра, 1998-99.
  

Использование греющего провода для прогрева бетона различных монолитных железобетонных конструкций

Прогрев бетона осуществляется специальным проводом со стальной жилой, укладываемым в конструкцию до ее бетонирования.

• Тип широко применяемого провода - ПНСВ 1,2 или 1,4.
  
• Напряжение, подаваемое на провод, В - 50-100.
  
• Мощность удельная необходимая, кВт/м³ - 2-3.
  
• Расход провода, п.м./м³ - 50-60.
  
• Циклы выдержки конструкций, суток - 2-3.
  
• Дополнительное оборудование: трансформатор, магистральные кабели, средства тепловой защиты.
  

Данный метод также является универсальным, но в то же время более трудоемким, так как требует аккуратности при укладке провода и сохранности его при бетонировании конструкций.

Метод обогрева греющим проводом был рассчитан и применен фирмой "ЭТЭКА" при строительстве Московского центра спортивной и балетной травмы, зима 1999 г.

Метод прогрева железобетонных конструкций в термоопалубке наиболее энергетически эффективный - может быть реализован с помощью опалубки, являющейся одновременно генератором тепла и тепловой защитой

Применение этого метода, надежного и простого в эксплуатации, ограничено набором конструкций с неменяющейся геометрией опалубки (например: колонны, фрагменты повторяющихся захваток стен, перекрытий и другие однотипные конструкции).

Для реализации 2-3-суточного цикла твердения бетона в условиях с отрицательной температурой удельная мощность термоопалубки или термощита составляет, в зависимости от массивности конструкции, 300-800 Вт/м².

В настоящее время освоен прогрев колонн в термоактивной опалубке. Согласно разработке НТЦ "ЭТЭКА", опалубка оснащается равномерно распределенными плоскими электронагревателями, создающими равномерное поле обогрева всей поверхности.

Опалубка такой конструкции для колонн применялась при строительстве в Москве нового корпуса Боткинской больницы, нового здания Центробанка и аварийно-регулировочного резервуара Филевской КНС.

Технико-экономические показатели всех известных методов прогрева бетона монолитных конструкций приведены в таблице. Данные этой таблицы отражают энергоемкость и уровень денежных затрат, которые являются решающими при выборе метода.

Рассмотренные тепловые методы интенсификации зимнего и, в принципе, внесезонного строительства реализуются НТЦ "ЭТЭКА" комплексно с организацией поставки оборудования, а также практического сопровождения технологии прогрева и выдерживания конструкций с контролем температуры и прочности бетона.

 

Тел. (095) 267-5172