время подъёма температуры:
(50) Здесь Са , Сопi – соответственно удельная теплоёмкость арматуры и i-го слоя опалубки, кДж/(кг·˚С) (можно принять са = 0,47 кДж/(кг·˚С));
γопi – удельный вес i-го слоя опалубки, кг/м3;
γ а – вес арматуры, расположенной в 1 м3 бетона, кг;
δопi – толщина i-го слоя опалубки, м;
Mоп – модуль опалубленной поверхности, м-1.
(51) где F оп – площадь опалубленной поверхности, м2.
Время изотермического прогрева и остывания определяются исходя из требований достижения бетоном к концу выдерживания нормируемой прочности.
7.22 Пример расчёта параметров греющего провода представлен в приложении В.
7.23 В целях соблюдения требований охраны труда и техники безопасности при использовании нагревательных проводов запрещается:
– подключать в сеть находящиеся на воздухе нагревательные провода, частично или полностью не забетонированные в конструкции;
– осуществлять крепление нагревательного провода к арматуре без использования вспомогательных средств (отрезков проволоки и т.п.), например, узлом;
– подключать нагревательные провода в сеть с напряжением, превышающим рабочее или подключать провода, длиной менее расчетной.
8 Электропрогрев бетона
8.1 Электропрогрев – это способ ускорения твердения бетонной смеси за счёт тепла, выделяемого в нем при пропускании переменного электрического тока промышленной частоты непосредственно в конструкции.
8.2 Мощность, выделяющаяся в бетонной смеси, определяется соотношением:
 | |
| 210 × 70 пикс. Открыть в новом окне | |
и количество выделяемого тепла при постоянном напряжении будет определяться сопротивлением бетонной смеси или ее удельным электрическим сопротивлением.
8.3 Электропрогрев бетона может быть сквозным, когда электрический ток проходит через все сечение конструкции и тепло выделяется в объеме всей конструкции, или периферийным, при котором электроды разноименных фаз размещаются на поверхности конструкций.
При этом вся подводимая электроэнергия превращается в тепловую в периферийных слоях конструкций толщиной приблизительно равной половине расстояния между электродами, в то время как центральные зоны конструкций нагреваются за счет экзотермии цемента и теплопередачи от поверхностных слоёв.
8.4 Периферийный электропрогрев следует применять для прогрева конструкции толщиной более 40 см, используя полосовые или пластинчатые электроды. Это фундаменты под оборудование, под колонны, фундаментные плиты, колонны, стены и т.д.
8.5 При периферийном электропрогреве температура внутренних зон конструкции растет значительно медленнее, чем в поверхностных слоях, поэтому во избежание недопустимых температурных перепадов температура изотермического прогрева в конструкциях толщиной более 40 см ограничена величиной 40 ˚С.
8.6 Сквозной прогрев с помощью полосовых или пластинчатых электродов следует применять для конструкций толщиной до 40 см, а в случае использования бетона с добавками – до 60 см.
8.7 Длину стержневых электродов, устанавливаемых в бетон, необходимо принимать с таким расчетом, чтобы они выступали над утеплителем верхней поверхности конструкции или при их установке горизонтально выступали за пределы опалубки на 8 – 10 см для подключения токопроводящих проводов.
8.8 В процессе бетонирования необходимо обращать внимание на соблюдение проектной толщины защитного слоя, сохранения положения электродов. Требуемое расстояние достигается применением специальных пластмассовых изоляторов, закрепляемых на арматуре до начала бетонирования. При прогреве открытые поверхности бетона должны быть укрыты гидроизоляционным материалом, а при необходимости и утеплены.
8.9 Удельная электрическая мощность, требуемая на отдельных этапах электропрогрева для поддержания заданного режима, определяется по следующим формулам [5]:
на период подъёма температуры
 | |
| 640 × 121 пикс. Открыть в новом окне | |
на период изотермического прогрева
 | |
| 348 × 75 пикс. Открыть в новом окне | |
где Р1 – мощность, необходимая для разогрева бетона, кВт/м3;
Р2 –мощность, необходимая для разогрева опалубочной системы, кВт/м3;
Р3 – мощность, необходимая для восполнения теплопотерь в окружающую среду в процессе разогрева бетона, кВт/м3;
Pэкз – мощность, эквивалентная теплу, выделяющемуся в бетоне за время прогрева вследствие экзотермии цемента, кВт/м3 (при отсутствии расчетных данных принимается равной 0,8 кВт/м3).
8.10. Пример расчёта параметров электропрогрева бетона представлен в приложении Г.
8.11 В целях соблюдения требований охраны труда и техники безопасности в сырую погоду и при сильных снегопадах не следует производить электродный прогрев бетона на открытом воздухе.
9 Обогрев бетона поверхностными нагревателями
9.1 Сущность метода заключается в том, что выделяемая электронагревателями тепловая энергия передается в поверхностные слои бетона или опалубки путём теплопроводности.
9.2 В качестве поверхностных нагревателей применяются трубчатые электронагреватели (ТЭНы), греющие провода и кабели, гибкие тканевые, в том числе углеродные ткани и ленты. При соответствующем обосновании возможно применение нестандартных нагревателей, изготовленных из проволоки (стальной, нихромовой и др.) с высоким омическим сопротивлением, а также сетчатые, пластинчатые и др.
9.3 Греющие провода и кабели следует устанавливать вплотную к палубе. Высокотемпературные нагреватели типа ТЭНов могут быть установлены как вплотную к палубе, так и на расстоянии от нее, если это позволяет конструкция ТЭНов.
9.4 Расчёт основных параметров поверхностных нагревателей сводится к определению:
– коэффициента теплопередачи ограждения конструкций;
– удельной мощности в зависимости от расчётной температуры наружного воздуха;
– оптимального шага нагревателей на поверхности конструкций в зависимости от требуемой удельной мощности и принятых допустимых перепадов температур.
9.5 Удельная мощность поверхностных нагревателей определяют следующим образом. По формулам раздела 8 рассчитывается требуемая мощность на период подъема температуры и изотермического прогрева (кВт/м3). Поскольку ограждение конструкции проектируется с учётом кондуктивного теплообмена на поверхности, полученные значения Рп и Риз увеличивают в 1,3 раза. Таким образом, определение требуемой удельной мощности нагревателей на 1 м2 ограждения в период подъёма температуры Рпуд и изотермического выдерживания Ризуд осуществляется по формулам:
(55)
(56)