СПОСОБ ЭЛЕКТРОДНОГО ЭЛЕКТРОПРОГРЕВА ЗАМОНОЛИЧИВАЕМОГО СТЫКА КОЛОННА-РИГЕЛИ СБОРНО-МОНОЛИТНОГО КАРКАСА ЗДАНИЯ И ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ СХЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
METHOD FOR ELECTRODE ELECTRIC CURING OF CONCRETED JOINT COLUMN-CROSSBARS OF COMPOSITE FRAME OF BUILDING AND ELECTRIC CIRCUIT FOR ITS REALISATION

Изобретение относится к области строительства, к способам термообработки для повышения прочности материалов, а именно к способам электропрогрева бетонной смеси замоноличиваемых стыков железобетонных конструкций сборно-монолитных каркасов зданий в зимних условиях, при температурах наружного воздуха не ниже минус 20°С.
3
Известен способ электропрогрева бетонных и железобетонных конструкций электронагревательными проводами (А.А.Афанасьев. Возведение зданий и сооружений из монолитного железобетона. М.: Стройиздат, 1990, с.350). Сущность способа заключается в передаче контактным способом в бетон выделенной теплоты от проводов при прохождении по ним электрического тока. Провода закладываются непосредственно в массив монолитной конструкции. В качестве тепловыделяющих проводов используется провод ПВЖ, ПОСХВ со стальной жилой и изоляцией из поливинилхлорида, а также нихромовые и фехралевые провода с удельным сопротивлением 1,1-1,2. Напряжение электрического тока изменяется ступенчато в пределах 49-121 В. Способ применяется в монолитном домостроении для обогрева стен ранее возведенного этажа, при тепловой обработке колонн и других густоармированных конструкций. В зависимости от модуля поверхности конструкций, объема бетона, степени армирования и температуры наружного воздуха подается напряжение, обеспечивающее интенсивность нарастания температуры не менее 5°С/ч до максимального значения 60-70°С. Средний расход проводов составляет 60 м на 1 м бетона. Период изотермического прогрева назначается из расчета получения критической прочности бетона.
К недостаткам данного способа можно отнести высокую трудоемкость работ по установке проводов, возможность их обрыва и изменения геометрического положения в процессе укладки и уплотнения бетонной смеси, значительные потери дорогих проводов. Потерянные провода не могут служить арматурой из-за наличия изоляции и плохого сцепления с цементным камнем, а главное - данный способ неприменим для электропрогрева замоноличиваемых узлов сборно-монолитного здания.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому способу является способ, при котором электропрогрев бетона осуществляется за счет теплоты, получаемой при пропускании переменного тока по стержневым, струнным и другим электродам, устанавливаемым в свежеуложенном бетоне или на его поверхности (периферийный электропрогрев) и подключаемым к трехфазным трансформаторам (однофазные электроды соединяют в трехфазные группы). Температура в процессе выдерживания и тепловой обработки бетона определяется расчетом, которая для бетонных смесей на портландцементе должна быть не выше 80°С (Стаценко А.С. Технология бетонных работ. Минск: Высшая школа, 2006, с.169-171).
Недостатком описанного способа является то, что при его осуществлении при электропрогреве нескольких, например порядка 15-20, однотипных стыков, очень затруднительно своевременно обнаружить обрыв электрических цепей, например, в одном из прогреваемых стыков, а тем более обрыв в одной из фаз.
Известна электрическая схема электропрогрева бетона, применяемая при замоноличивании стыков, включающая в себя стержневые электроды, размещенные в бетонной смеси на определенном расстоянии друг от друга, соединенные в однофазные группы и подключаемые к трехфазному трансформатору (А.К.Третьяков, М.Д.Рожненко. Арматурные и бетонные работы. М.: Высшая школа, 1982, с.220-221, рис.13.2-1), выбранная в качестве прототипа заявляемой электрической схемы.
Недостаток схемы заключается в том, что при одновременном электропрогреве нескольких, порядка 15-20, однотипных замоноличиваемых стыков сборно-монолитного каркаса здания в случае обрыва по какой-либо причине электрической цепи в одном из стыков электрику, наблюдающему и контролирующему процесс электропрогрева такого количества стыков, затруднительно быстро выявить стык и фазу в стыке, где произошел обрыв, имея в своем распоряжении лишь показания фазных амперметров питающего трансформатора.
Задачей, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, является усовершенствование известного способа электродного электропрогрева бетонной смеси замоноличиваемых стыков колонна-ригели сборно-монолитных каркасов зданий, направленное на снижение его трудоемкости в части контроля неразрывности фазных электрический цепей в каждом из замоноличиваемых стыков колонна-ригели на участке, включающем 15-20 одновременно замоноличиваемых стыков.
Техническими результатами, которые получены при реализации усовершенствованного способа и электрической схемы для его осуществления являются
для способа электродного электропрогрева:
снижение трудоемкости процесса электродного электропрогрева замоноличиваемых стыков;
для электрической схемы:
сокращение сроков обнаружения места обрыва электрической цепи в любой фазе прогреваемого стыка колонна-ригель.
Указанные технические результаты достигаются
для способа электродного электропрогрева:
за счет быстрого и точного обнаружения места обрыва электрической цепи в любой фазе схемы электродного электропрогрева;
для электрической схемы:
за счет включения контрольных электроламп на выходе каждого ригеля между фазами напряжения.
Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналог, характеризующийся совокупностью существенных признаков, тождественных всем существенным признакам заявляемого способа электродного электропрогрева замоноличиваемого стыка колонна-ригели сборно-монолитного каркаса здания, и аналог, характеризующийся совокупностью существенных признаков, тождественных всем существенным признакам заявляемой электрической схемы для осуществления вышеуказанного способа, отсутствуют. Следовательно, заявляемое изобретение соответствует условию патентоспособности "новизна".
Результаты поиска известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от аналогов заявляемого изобретения признаками, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусмотренных существенными признаками заявляемого изобретения преобразований на достижение вышеуказанных технических результатов.
Изобретения поясняются чертежом, на котором изображена электрическая схема электродного электропрогрева бетона замоноличиваемого стыка колонна-ригели.
Электрическая схема для осуществления способа электродного электропрогрева стыка колонна-ригели сборно-монолитного каркаса здания включает вставленные вертикально в свежеуложенную в опалубку стыка колонна-ригели на расстояниях порядка 15 см друг от друга стержневые электроды 1, 2, 3, 4, 5, подключенные к фазе 6 питающего трехфазного трансформатора 7; стержневые электроды 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, подключенные к фазе 15; стержневые электроды 16, 17, 18, 19, 20, подключенные к фазе 21; электролампу 22, подключенную между фазами 6-21, электролампу 23, подключенную между фазами 6-15, электролампу 24, подключенную между фазами 15-21, а также девять электроламп (на чертеже не показаны), по три на каждый замоноличиваемый ригель, подключенные к остальным трем ригелям таким же образом, как и электролампы 22, 23, 24.
Схема работает следующим образом. При подаче на стержневые электроды схемы переменного напряжения от трехфазного трансформатора 7 в однофазных цепях 6, 15, 21 появляется электрический ток, что визуально регистрируется по свечению двенадцати контрольных электроламп, включенных между фазами на выходе каждого ригеля. Это свидетельствует о том, что в работе находятся все электроды схемы, в том числе и крайние электроды 1, 8, 12, 20, 14, 19, 5, 11.
Способ электродного электропрогрева замоноличиваемого стыка колонна-ригели сборно-монолитного каркаса здания согласно заявляемому изобретению осуществляют следующим образом. К элекропрогреву готовят сразу несколько, до 15-20, в соответствии с мощностью трансформатора, стыков колонна-ригели, устраивая в каждом из них электрическую схему электропрогрева согласно заявляемому изобретению. Подключают их к общему трехфазному трансформатору и производят электропрогрев согласно технологической карте. В течение всего времени процесса электропрогрева замоноличиваемых стыков периодически производят их осмотр и убеждаются в том, что все контрольные электролампы светятся, что свидетельствует о неразрывности фазных цепей.