УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРЕВА БЕТОНА И ГРУНТА

Полезная модель относится к области строительства и может быть использована в строительном производстве, в частности при поверхностном прогреве подстилающего грунта основания и прогреве монолитных плитных фундаментов в зимнее время.
Известен способ возведения монолитных бетонных конструкций, включающий укладку и уплотнение бетонной смеси с последующим электропрогревом конструкций путем пропускания через них электрического тока (см. Миронов С.А. Теория и методы зимнего бетонирования. М. Стройиздат, 1975, с.548).
Недостатком данного способа является снижение качества конструкций из-за снижения трещиностойкости бетона вследствие образования в процессе прогрева перепада температуры по сечению конструкций в результате выделения экзотермического тепла. А также вероятность поражения человека электрическим током от бетонной конструкции. Также метод нельзя применять для прогрева грунта основания, что лишает данный способ универсальности применения.
2
Известно устройство WACKER NEUSON E 700M немецкой компании Wacker (http://www.wackerneuson.ru/templates/wacker/katalog). С помощью данного устройства можно прогревать грунт основания и бетон с площадью горизонтальной поверхности до 400 м. Устройство Е700М имеет дизельный двигатель и теплопровод и предназначено для прогрева почвы, а также для того, чтобы размораживать замерзший грунт, предотвращать замерзание или успешно отверждать бетон при минусовых температурах с соблюдением всех сроков и высокого качества.
3
В качестве недостатков можно выделить то, что применение данного устройства при прогреве грунта и бетона относительно малых площадей является дорогостоящим переделом, приходящимся на 1 м грунта основания или бетона.
Наиболее близким к заявленному устройству является устройство для обогрева бетона по патенту РФ на полезную модель №85851. Этим устройством можно обогревать малые площади. Оно содержит источник теплоснабжения, который включает генератор тепла и ресивер. С источником теплоснабжения соединены гибкие трубопроводы, заглушенные с одного конца. Трубопроводы выполнены с отверстиями. На трубопроводы уложен теплоизолирующий слой.
В качестве недостатка данного устройства можно выделить то, что имеет место необходимость постоянного подключения генератора тепла к источнику водоснабжения, поскольку при прогреве бетона будут неизбежно происходить потери тепла (пара) через отверстия в трубопроводе. Данный недостаток является существенным при производстве работ в поле при длительном времени прогрева бетона. Также данное устройство не предназначено для прогрева грунта ввиду того, что это приведет к нежелательному замачиванию грунта основания. Заявляемая полезная модель направлена на решение задачи, заключающейся в прогреве бетона или грунта на малых площадях с устранением указанных недостатков, в снижении сроков отогрева грунта, сокращении времени возведения плитного фундамента благодаря поверхностному прогреву и ускорению процесса твердения, что, в конечном итоге повышает прочность бетона и качество монолитных плитных фундаментов. Технический результат при использовании заявляемого устройства, направленный на решение поставленной задачи, заключается в создании необходимого температурно-влажностного режима для прогреваемой поверхности путем регулирования температуры жидкостного теплоносителя, обеспечения его циркуляции по замкнутому контуру и снижения потерь тепла.
Для достижения указанного технического результата и решения поставленной задачи заявляемое устройство, как прототип, включает в себя источник теплоснабжения, гибкий теплопровод, один конец которого соединен с источником теплоснабжения, и теплоизолирующий слой, уложенный на гибкий теплопровод. В отличие от прототипа устройство согласно полезной модели дополнительно содержит два термометра и насос для циркуляции жидкостного теплоносителя, а источник теплоснабжения выполнен в виде накопительного электрического бойлера, снабженного термостатом, при этом гибкий теплопровод уложен равномерно по спирали на прогреваемой поверхности бетона или грунта и вторым концом тоже соединен с источником теплоснабжения, образуя замкнутый тепловой контур, в который включен насос, а на входе и выходе теплового контура перед бойлером установлены термометры. Теплоизолирующий слой может быть выполнен в виде мата или матов, уложенных по всему тепловому контуру, а гибкий теплопровод размещен на прогреваемой площади через полиэтиленовую пленку.
Для пояснения сущности заявляемого технического решения приложен чертеж, на котором схематично изображен общий вид устройства, уложенного на поверхности грунта основания или плитного фундамента.
Устройство для прогрева бетона и грунта содержит уложенный на поверхности бетона или грунта 1, гибкий теплопровод 2, соединенный с источником теплоснабжения 3 с установленным на нем термостатом 4. Циркуляция теплоносителя в трубопроводе производится циркуляционным насосом 5. Температура в теплопроводе 2 на входе и выходе из источника теплоснабжения 3 измеряется термометрами 6. Весь контур гибкого теплопровода накрыт теплоизоляционными матами 7.
Устройство работает следующим образом: на промерзший грунт основания или поверхность бетона 1 необходимой площади расстилается полиэтиленовая пленка, на которую с определенным шагом укладывается гибкий теплопровод 2, соединенный с источником теплоснабжения 3, образуя контур гидравлический циркуляции. Циркуляция теплоносителя осуществляется посредством циркуляционного насоса 5, включенного в тепловой контур. Для повышения эффективности работы метода, весь контур гибкого теплопровода 2 накрывается теплоизоляционными матами 7. Далее, источник теплоснабжения 3 включается в электрическую цепь и происходит процесс прогрева бетона или грунта в результате циркуляции теплоносителя, например, воды или масла по теплопроводу 2. Температура жидкостного теплоносителя регулируется термостатом 4, установленном на источнике теплоснабжения 3 и измеряется внутри теплопровода посредством установленных на входе и выходе в обогреваемый контур термометрами 6.
Благодаря поверхностному прогреву бетона достигается снижение сроков твердения бетона, и равномерный набор прочности.
Предлагаемое устройство обеспечивает повышение качества монолитных плитных фундаментов, поскольку из-за наличия бойлера, циркуляции теплоносителя по замкнутому контуру и регулирования температуры создается необходимый температурно-влажностной режим, находящийся под теплоизоляционными матами, а также соблюдаются все необходимые условия для качественного исполнения строительной конструкции, а именно укладка бетонной смеси на предварительно прогретую поверхность грунта основания, прогрев бетонной смеси в течение определенного времени в зависимости от температуры наружного воздуха и дальнейшее постепенное охлаждение за счет отключения источника теплоснабжения.