УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕПЛОВОЙ ОБРАБОТКИ МОНОЛИТНЫХ ПРОТЯЖЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Полезная модель относится к устройству для интенсификации твердения монолитных железобетонных конструкций, покрытий, оросительных каналов, перекрытий зданий и открытых площадок, а также для отогрева мерзлых грунтовых и бетонных искусственных оснований.
Известно устройство для тепловой обработки для воздушного конвективного прогрева монолитных тонкостенных конструкций в виде камеры, соединенной с теплогенератором воздуховодами с подачей горячего воздуха через распределитель, смонтированный на подводящем воздуховоде.
Недостатками известного устройства являются неравномерное распределение температуры в теле бетона и высокая потеря влаги из твердеющего бетона, что вызывает значительные ухудшения физико-механических свойств бетона. При этом требуется значительный расход тепловой энергии для нагрева воздуха в объеме камеры /Руководство по прогреву в монолитных конструкциях. Под ред. Б.А.Крылова и др. НИИЖБ, М., 2005 г. с.180-181/.
Техническая задача заключается в снижении энергозатрат и повышении качества бетона за счет уменьшения массообменных процессов при твердении монолитного бетона.
Поставленная задача достигается с тем, что устройство для тепловой обработки протяженных монолитных железобетонных конструкций, включающее термовлагоизоляционное укрытие с подводящим и отводящим воздуховодами, распределитель горячего воздуха и теплогенератор, согласно полезной модели, теплогенератор снабжен водонагревательным баком для увлажнения воздуха, соединенным с подводящим воздуховодом, на конце которого смонтирован распределитель горячего воздуха, выполненный в виде одного или нескольких рассеивающих дисков, а отводящий воздуховод соединен с теплогенератором, при этом укрытие выполнено в виде двускатного гибкого покрытия с углом наклона ската 0,4-2,2°, смонтированного на металлическом каркасе с возможностью установки над поверхностью бетона конструкции на высоте не более 15-20 см.
Предлагаемое устройство отличается от известного тем, что малый объем прогреваемого объема воздушного пространства позволяет сократить до минимума энергозатраты для нагрева воздуха замкнутого пространства и создать заданный температурно-влажностный режим прогрева бетона. А рассеивающий диск внутри укрытия способствует равномерному распределению теплоносителя по поверхности бетона и равномерной передаче тепла к бетону. Гибкое термовлагоизоляционное укрытие обеспечивает снижение потери тепла в окружающую среду и защиту твердеющего бетона от атмосферных осадков, ветра и т.д., а отводящий воздуховод, соединенный с теплогенератором служит для организации замкнутого цикла, и исключения потерь тепла в окружающую среду, что способствует созданию оптимального тепловлажностного режима твердения бетона. Простота конструкции позволяет оперативно монтировать и демонтировать его в условиях стройплощадки. Причем параметры угла наклона ската выбраны из условия, обеспечивающего естественный сток атмосферных осадков. Угол менее 0,4° приводит к провисанию укрытия и залипанию к твердеющему бетону, а более 2,2° к увеличению объема прогреваемого воздушного пространства и неоправданному перерасходу теплоносителя.
На фиг.1 представлено устройство для тепловой обработки протяженных монолитных железобетонных конструкций (вид сверху); фиг.2 - А-А фиг.1; фиг.3 - Б-Б фиг.1; фиг.4 - узел крепления рассеивающего диска к подводящей трубе.
Устройство для тепловой обработки протяженных монолитных железобетонных конструкций состоит из термовлагоизоляционного укрытия 1, закрепленного на металлическом каркасе 2 и теплогенератора 3. Водонагревательный бак 4 соединен с укрытием 1, подводящим воздуховодом 6 со смонтированном на конце рассеивающим диском 7 и отводящим воздуховодом 8.
Устройство работает следующим образом.
Теплогенератор 3 вырабатывает горячий воздух, относительная влажность φ которого обычно составляет 60-85%. Горячий воздух проходит через водонагревательный бак 4, который служит для увлажнения горячего воздуха. Для поддержания необходимого уровня воды в водонагревательном баке 4 имеется запасной бак 5 с холодной водой. Температура воды в баке через 2,5-,5 часов после начала прогрева бетона должна достичь 70-80°С. Отсрочка подачи влажного воздуха на 2,5-3,5 часа позволит избежать конденсатообразование на нижней поверхности термовлагоизоляционного укрытия, соответственно и появление дефектов на поверхности свежеуложенного бетона. Скорость движения воздуха в подводящем воздуховоде 6 не превышает 0,1-0,2 м/сек, что обеспечивает минимальное испарение влаги из твердеющего бетона. Струя горячего воздуха, попадая на круглый диск 7, рассеивается. Диск диаметром 80 мм, изготовленный из нержавеющего листа или из пластмассы толщиной δ=2-3 мм, устанавливается между поверхностью свежеуложенного бетона 9 и термовлагоизоляционным укрытием 1. Термовлагоизоляционное укрытие выполнено с углом наклона скатов 0,4-2,2°, обеспечивающим естественный сток атмосферных осадков.
Пример.
Покрытие укрытия 1 выполнено из вспененного полиэтилена и закреплено на металлическом каркасе 2. Укрытие устанавливают над свежеуложенным бетоном 9 в опалубке 10 для дорожного полотна, и прижимается к опалубке прижимными элементами 11. Расстояние (h) между поверхностью бетона и коньком укрытия должно составлять не более 15-20 см. Угол наклона α покрытия от центра к краям плит колеблется в пределах 0,4-2,2° соответственно для плит шириной (проезжей части) 30 и 15 м.
В целях обеспечения замкнутого цикла, охлажденный воздух отбирается для повторного нагрева воздуховодом 8, который подсоединен к теплогенератору.
При нагреве протяженных монолитных железобетонных конструкций в зависимости от площади нагреваемой поверхности, подводящие воздуховоды 6 могут быть разветвлены и рассеивающие диски 7 располагаются в шахматном порядке на расстоянии 70 см от борта опалубки 9 и между дисками b=4-5 м. Такое расположение рассеивающих дисков обеспечивает равномерную передачу тепла бетону.
Использование предлагаемого устройства позволяет ускорить набор прочности бетона, сокращает сроки изготовления монолитных протяженных железобетонных конструкций, повышает ее конечные физико-механические свойства, сводит потери тепла к минимуму.
Данное устройство применяется как при зимнем бетонировании, так и при бетонировании в сухих жарких климатических условиях.