ТЕРМОРЕГУЛИРУЕМЫЙ ЩИТ ОПАЛУБКИ

ЩИТ ОПАЛУБКИ
, Полезная модель относится к строительству, а именно к опалубкам для возведения монолитных бетонных и железобетонных конструкций. Известен опалубочный щит, включающий корпус из продольных и поперечных ребер, многослойную теплоизоляцию и обшивку, выполненную из отдельных, размещенных между ребрами корпуса панелей, снабженных винтовыми домкратами, взаимодействующими S ребрами С1. Он позволяет регулировать во времени теплоизоляционные свойства опалубки. Недостатком его применительно к ряду конструкций (например, монолитных массивных бетонных мостовых опор) является смещенный диапазон обеспечиваемой данной схемой величины теплоизоляции. Для мостовых опор в ряде случаев необходимо практически нулевое термическое сопротивление, в то время как сжать бетон теплоизоляции до такой степени трудно. Кроме того, конструкция достаточно сложная и трудно осуществимая в полевых условиях. К недостаткам ее относится также то, что количественно учесть изменение термического сопротивления при сжатии теплоизоляции трудно, поэтому сложно прогнозировать технологический процесс бетонирования. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой является термоактивный щит опалубки, включающий полую палубу, боковые ребра жесткости, выполненные с отверстиями и снабженные заслонками, и утеплитель 2. Эта конструкция основана на принципе создания продуваемой полости между теплоизоляцией и бетоном. При открывании полости термическое сопротивление близко к нулю, при закрывании - термическое сопротивление полости суммируется с термическим сопротивлением теплоизоляции. Недостатки конструкции: 1) регулирование термического сопротивления происходит скачкообразно практически от нуля до полной величины. При открывании полости коэффициент теплоотдачи и за счет ускорения тока воздуха может меняться от 7 до 15 ккал/м час град (большие значения коэффициента теплоотдачи при естественной конвекции возданы быть не могут). В этом случае термическое сопротивление R  l/d принимает значения соответственно от 0.14 до 0.07 м -град/ккал. При общем термическом сопротивлеНИИ, обеспечивающем нормальное бетонирование в зимних условиях средней полосы России, равном 2.0 м часград/ккал (соответствует примерно 10 см пенопласта), скачок получается 1.85-1.93 м часград/ккал. Такое резкое изменение термического сопротивления далеко не всегда допустимо при возведении монолитных конструкций. Регулировка величины термического сопротивления за счет увеличения поступления воздуха при выдвигании задвижки, как уже показано, может изменить термическое сопротивление в очень небольших пределах (0.14-0.07 м  час град/ккап);
2)в указанной конструкции вообще проблематична работа полости в большинстве случаев. При входе и выходе воздуха через одиночные отверстия перемешивание воздуха затруднительно и может быть лишь при очень медленных процессах. При увеличении расхода воздуха будект формироваться русло, по которому и будет перемещаться воздух. Оно будет составлять 10-15% от общего объема. В остальной части будут сформированы застойные зоны. В этих зонах термическое сопротивление будет полным, т.е. с учетом теплоизоляции. Все это будет способствовать неравномерному по поверхности бетонируемой конструкции распределению температур.
3)в указанной конструкции подогреватель обеспечивает переменность тепловых потоков с поверхности бетонируемого массива в основном не за счет изменения термического сопротивления, а за счет изменения градиента температур между бетионной поверхностью и окружающей средой. При этом в основном обеспечивается подогрев бетонной конструкции. В массивной конструкции происходит саморазогрев конструкции за счет экзотермии цемента, поэтому все режимы бетонирования предполагают, наоборот, охлаждение поверхности. В ряде случаев хорошее качество монолитной конструкции и экономичная технология ее возведения (ускорение оборачиваемости опалубки) могут быть получены при переменных во времени теплоизоляционных свойствах опалубки.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в повышении качества возводимой конструкции путем регулирования температурного режима бетонируемого массива во времени. Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что в терморегулируемом щите опалубки, включающем образующие воздушную полость палубу, внешнюю обшивку и ребра, расположенные между палубой и внешней обшивкой, внешняя обшивка выполнена в виде составного по толщине экрана, состоящего из одного или нескольких размыкаемых между собой слоев и закреплена подвижно на ребрах с возможностью размыкания, при этом внешняя обшивка снабжена устройством для смыкания и размыкания слоев и фиксирующим устройством. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен терморегулируемый опалубочный щит для нижней горизонтальной поверхности бетонируемой конструкции при полностью примкнутой внешней обшивке подвесного типа; на фиг.2 - то же, при частично примкнутой внешней обшивке;на фиг.3 - то же, при разомкнутой внешней обшивке; на фиг.4 - то же, при разомкнутой внешней обшивке поворотного типа; на фиг.5 - опалубочный щит для вертикальной поверхности, при разомкнутой внешней обшивке откидного типа. Устройство состоит из палубы 1, внешней обшивки 2. боковых ребер 3, торцевых ребер 4. Элементы 1, 2, 3, 4 образуют воздушную полость 5. Внешняя обшивка 2 выполнена в виде составного по толшине экрана, состоящего из одного или нескольких размыкающихся слоев (это могут быть пленка, брезент, доски и другие материалы с утеплителей или без него). При этом
размыкаться могут кга отдельные слон, так и все сразу. Размыкание и смыкание может осуществляться различными способами: опусканием вниз (см. фиг.2 и 3), поворотом (см. фиг.4), откидыванием (см. фиг.5), откатыванием (на рельсах), сдвижкой вбок, отодвиганием и т.д. Терморегулируемый щит опалубки палубой 1 ограничивает бетонируемый массив 6. Для смыкания и размыкания слоев внешней обшивки служит устройство, которое может состоять из жесткой штанги 7, присоединенной к ребрам с помощью жесткого соединения 8 или шарнирного соединения 9. Это устройство может также состоять из гибкой тяги 10 и опорного ролика 11.
Могут быть предложены также другие варианты.
Для фиксации сомкнутого или разомкнутого состояния слоев внешней обшивки используют фиксирующие устройства, выполненные, например, в виде контргайки 12 или зажима 13. При откидном или поворотном способах размыкания слои внешней обшивки могут иметь дополнительное шарнирное соединение 14 (фиг. 4 и 5).
Устройство работает следующим образом. В процессе бетонирования массива опалубка должна иметь разные теплоизоляционные свойства в зависимости от периода бетонирования, погодных условий, массивности бетонируемой конструкции и т.д. Например, в первые сутки бетонируемый массив должен иметь малое термическое сопротивление Rj в последующие 4 суток - повышенное термическое сопротивление R, далее 5 суток - термическое сопротивление Ra- Предлагаемая конструкция терморегулируемого щита опалубки позволяет обеспечивать эти состояния.
между собой и от ребер 3 экранов. Наружный воздух контактирует непосредственно с палубой 1. Термическое сопротивление определяется по формуле:
RI - - где «нар  коэффициент теплоотдачи с наружной поверхности;
„ - толщина палубы;
Afl - коэффициент теплопроводности материала палубы. Состояние 2 обеспечивается при полностью сомкнутых экранах между собой и с ребрами 3. Термическое сопротивление определяется по формуле:
1 1а 1 1 1„
R -, .1. о ™. .i. X I  g - т ( Т Т ™ т  ,
н н
где 1з - толщина экрана;
Хд - коэффициент теплопроводности материала экрана; с(в„- коэффициент теплоотдачи с внутренних поверхностей (от экрана в зашнутую полость 5 и из замкнутой полости 5 к палубе 1). Состояние 3 обеспечивается при одном сомкнутом экране.
1 1п
ap
Значения приведенных выше параметров назначаются в зависимости от принятого режима бетонирования.
Применение терморегулируемого опалубочного щита позволяет регулировать температурный режим бетонируемого массива во времени и тем самым обеспечивать надлежащие прочность бетона и трещиностойкость конструкции в целом.
Авторы:
Генеральный директор
ОАО ЦНИИС
. - П
/lfi НаучноЙВ1
В. В. Пассек Е. А. Антонов В. П. Величко В. В. Заковенко
Jo. В. Постовой
И.Г.Прохоров
Института
iKTOp роект .Постовой