Строительство

Панельное и крупноблочное строительство промышленных и энергетических объектов

Быт. Хозяйство. Строительство. Техника

Применение электропрогрева наружных стеновых панелей имеет ряд преимуществ перед паропрогревом: -время твердения бетона сокращается до 5—6 ч, что позволяет значительно увеличить производительность на существующих производственных площадях при том же оборудовании, улучшается качество панелей — снижается отпускная влажность бетона, улучшаются условия труда, повышается культура производства. Во многих районах Советского Союза электропрогрев оказывается дешевле паропрогрева.

Целесообразно применять электропрогрев изделий в районах, где строительство котельных может оказаться дорогим, а электроэнергия имеется в достаточном количестве.

Ниже приводятся примеры применения метода электропрогрева.

1. В 1966 г. Научно-исследовательским институтом бетона и железобетона Госстроя СССР на основе ряда исследований в производственных условиях выпущены «Временные указания по изготовлению легкобетонных стеновых панелей с предварительным электроразогревом бетонной смеси», в которых рекомендуется (особенно для изготовления панелей) новая технология с электроразогревом материала не после укладки в формы, а в бункере до укладки его в формы. После укладки панели должны выдерживаться известное, время с обогревом (методом термоса, в обогреваемых камерах или при электроподогреве форм).

По данным Временных указаний эта технология обеспечивает ускорение оборачиваемости форм, при высоком качестве изделий и некотором сокращении их стоимости и расхода электроэнергии. При этом исключаются   сравнительно   сложные   устройства   для    паропрогрева.

Основные"положения этой новой технологии, особенно рекомендуемой для легких бетонов, сводятся к следующему:

а)         Приготовленной    обычным     способом    бетонной

смесью   (желательно на  быстротвердеющих  портландце-

ментах марки 400 и выше) равномерно заполняется  (на

40—50% объема) бункер, снабженный постоянными элек

тродами.

б)         После заполнения бункера бетонную смесь слег

ка   уплотняют   навесными   вибраторами   в   течение   не

скольких секунд с целью обеспечения одинакового элек

трического сопротивления между электродами.

После заполнения и уплотнения бетонной смеси бункер плотно закрывается крышкой.

в)         Электроразогрев бетонной смеси начинается толь

ко после установки бункера на пост разогрева и приня

тия всех необходимых мер, предусмотренных правилами

техники безопасности.

Легкобетонная смесь в бункере разогревается переменным электрическим током промышленной частоты напряжением 380/220 в в течение 5—15 мин в зависимости от требований производства и с учетом имеющихся установленных электрических мощностей.

г)         Температура разогрева бетонной смеси в бункере

в первую очередь устанавливается в зависимости от ти

па  применяемого цемента.  Смеси  на  портландцементах

с содержанием СзА до 6% допускается разогревать до

температуры 80—95, но не более 98° С, а на портланд

цементах-с  содержанием  СзА  свыше  6%   максимально

допустимая  температура  и  время  разогрева  устанавли

ваются после предварительной проверки.

Расход электроэнергии на разогрев 1 м3 легкобетонной смеси до температуры 90° С в среднем составляет 35—40 кет -ч.

д)         Формы,   предназначенные  для  укладки  разогре

той бетонной смеси, должны быть предварительно тща

тельно смазаны. При формовании изделий лицевой сто

роной вниз до заполнения форм легкобетонной смесью

укладывается   фактурный   слой  и   арматурные  каркасы

с закладными деталями.

е)         Для ускорения оборачиваемости  форм,  особенно

при формовании изделий небольшой массивности, целе

сообразно применять еще не остывшие после распалубки

изделий формы.

ж)        Подача    разогретой    бетонной   смеси    к    месту

укладки    осуществляется    непосредственно    в    бункере

разогрева.

з)         Укладка   бетонной   смеси  в   форму  должна   вес

тись  в  возможно  короткие  сроки  с  тем,  чтобы  общая

продолжительность укладки и утепления горячей смеси

была не более 8—10 мин.

и) Уплотнение уложенной в форму предварительно разогретой легкобетонной смеси производится посредством вибрирования на вибростоле с пригрузом 40— 60 г/сж2. Продолжительность вибрирования принимается в зависимости от типа изделия, технологии его изготовления и жесткости бетонной смеси в пределах 1—3 мин.

к) Верхний фактурный слой рекомендуется укладывать сразу после уплотнения легкобетонной смеси. Раствор или бетон для фактурного слоя рекомендуется перед укладкой разогревать электрическим током или приготовлять на горячей воде с температурой не более 80° С. Порядок приготовления смеси фактурного слоя на горячей воде следующий: вначале вода перемешивается с заполнителем, а затем вводится цемент. Температура готовой смеси для фактуоного слоя должна быть не более 50—60 и не менее 30° С.

При формовании панелей и блоков «лицом вверх» фактурный слой рекомендуется уплотнять виброрейкой и после этого производить затирку поверхности.

л) «Термосное» выдерживание отформованных изделий (в форме) (при температуре среды не менее 18° С) является допустимым при изготовлении легкобетонных изделий с модулем поверхности до 10 при формовании их из разогретой бетонной смеси с температурой не ниже 90° С. При этом температура в процессе формования не должна снижаться более чем на 12—15° С, а охлаждение изделий должно происходить со скоростью не более 3° С в час.

Дополнительный обогрев изделий в камере с повышенной температурой (до 90° С) рекомендуется осуществлять при изготовлении изделий с модулем поверхности более 10, а также при производстве изделий, формуемых из бетонных смесей с температурой ниже 80° С, или при скорости остывания изделий более чем 3° С в час. В случае невозможности организовать обогрев таких изделий или в случае отступления от режима время их остывания при «термосе» (т. е. выдерживание изделий в форме до распалубки) значительно удлиняется.

м) Продолжительность выдерживания панелей предварительно устанавливается в соответствии с графиками нарастания прочности легкого бетона в зависимости от средней фактической температуры за время твердения. Окончательный температурный режим твердения бетона и время выдерживания изделий устанавливаются на основе опытной проверки заводской лабораторией на имеющихся материалах.

В период «термосного» выдерживания открытая поверхность изделий во избежание потерь влаги и тепла должна укрываться паро- и теплоизоляционным слоем. В качестве такого укрытия могут быть использованы маты из минерального войлока или шлаковаты в оболочке из полиамидной пленки или прорезиненной ткани.

н) Распалубка изделий осуществляется по достижении легким бетоном прочности, составляющей не менее 50% от i?2s, но не менее 35 кГ/см2. Срок распалубки назначается заводской лабораторией в зависимости от вида изделия, типа применяемого цемента и температуры выдерживания.

о) Отпуск изделий с завода на строительство допускается после достижения бетоном прочности и влажности в соответствии с требованиями технических условий на данный вид изделий.

Распалубленные изделия устанавливаются в цехе и вывозятся на открытый склад только после полного охлаждения до температуры окружающей среды и после достижения требуемой прочности (в зимнее время не менее 90% от R2s) и влажности в соответствии с требованиями ГОСТ 11024-64.

При температуре наружного воздуха более +15° С изделия могут вывозиться на открытый склад сразу после распалубки.

Для конкретных производственных условий целесообразность изготовления изделий с применением предварительно разогретых бетонных смесей должна быть обоснована технико-экономическими расчетами. При этом необходимо учитывать все затраты, связанные с применением горячих смесей, в том числе дополнительную стоимость установленной мощности.

Применение описанной выше технологии изготовления панелей требует особого внимания к вопросам техники электробезопасности при загрузке бункера смесью, ее подогреве, транспортировке и выгрузке в формы. Эти условия изложены в «Временных указаниях» и должны быть  тщательно  изучены  и  выполняться  всем  персона-

лом, работающих по изготовлению панелей   и   блоков по этой новой технологии.

2. Электропрогрев крупных стеновых элементов впервые был широко применен строителями г. Ангарска для газозолобетонных панелей и может быть использован и для других ячеистых бетонов.

При этом методе электрический ток подводится к обогреваемой панели накладными электродами; нижним электродом служит поддон формы, а верхним — накладываемые на лицевую поверхность стальные сетки. Для создания плотного контакта верхнего электрода с изделием на верхнюю плоскость "панели непосредственно после ее отделки укладывается 5—8-мм слой полукокса крупностью до 5 мм.

В зависимости от размеров прогреваемой панели число электродных панелей бывает 4—5; отдельные панели, уложенные рядом, должны закрывать всю верхнюю плоскость панели. Электроды укладываются на контактный слой с небольшим прижимом; при этом необходимо следить, чтобы они не врезались в поверхность панели (укладка искривленных электродов не допускается) . После укладки электроды засыпаются слоем полукокса толщиной 8 мм и оказываются внутри контактного слоя, что и обеспечивает необходимый электрический контакт между электродом и верхней поверхностью панели.

Через 5—6 ч после формовки изделий борта форм аккуратно открываются и одновременно производится подключение к электрической сети верхнего электрода и металлического днища формы (при подключении должна быть учтена равномерность нагрузки на фазы). К моменту начала электропрогрева температура газозолобе-тона поднимается до 45—55°С. Для снижения нагрузки на подводящие кабели в начале электропрогрева разрешается производить последовательное подключение однотипных панелей.

Максимальная температура прогрева газозолобетона 105° С, минимальная 90° С (прогрев при температуре 90° С допускается как исключение при увеличении длительности) . К концу электропрогрева боковые грани, углы изделия и места около закладных частей должны быть сухими. После отключения тока верхняя плоскость изделия освобождается от электродов и тщательно очищается от контактного слоя. Снятый полукокс используется при последующих прогревах изделий. В последнее время в качестве контактного слоя применяется песок, смоченный электролитом.

3. Главвладивостокстроем и Дальпромстройниипро-ектом разработан и внедрен на комбинате крупнопанельного домостроения во Владивостоке ускоренный метод электропрогрева (за 30—40 мин) свежеотформовап-ных стеновых панелей. Свежеотформованные изделия накрывают электродными щитами и устанавливают друг над другом в специальные ячейки, в каждой по три формы. Электрический ток подводится к формам и электродным щитам. Электропрогрев при напряжении 220 в производится при температуре 95—98° С с последующим выдерживанием изделий в закрытых формах в течение 3—4 ч при отключенном напряжении, что позволяет в 1,5—2 раза сократить время термообработки керамзи-тобетона, увеличить оборачиваемость форм, снизить влажность панелей до 7—10%, полностью автоматизировать процесс термообработки. Применение этого метода позволяет сделать следующие выводы:

' а) Предварительными исследованиями установлено, что для электрической нейтрализации каркасной арматуры при электропрогреве керамзитобетонных панелей следует применять масляно-битумные лаки № 177, 458 и 447   и   алкидно-меламиновый   лак   МЛ-92,   обладающие

термостойкостью в щелочной среде и в условиях повышенной напряженности электрического поля (до 60 в/см). Наиболее дешевым и доступным является лак № 177.

б)         Установлено, что  при  использовании  в  качестве

электрода арматурной сетки размеры ее ячеек не долж

ны   превышать   10X10   см.  Может   быть   рекомендована

сетка-электрод с ячейками 5   (20-н25)   см.при диаметре

0,3 см. При этом в  качестве верхнего фактурного слоя

должен применяться цементно-песчаный раствор с соот

ношением Ц/П не  менее  1 : 4 по весу и подвижностью

не более 1—2 см осадки конуса.

в)         По   расходу   условного   топлива   электропрогрев

наружных  керамзитобетонных  стеновых  панелей  значи

тельно менее энергоемок,  чем пропаривание [Л. 5].

Практикой подтверждено, - что электродом может служить и арматурная сетка, закладываемая в панели. В этом случае технология прогрева облегчается, так как отпадает необходимость укладки специальных электродов и обеспечения тщательного контакта электродов с бетоном.

Однако в настоящее время еще не выяснено, как влияет такой способ прогрева на сцепление арматуры с бетоном, а также на дальнейшее нарастание прочности бетона !Л. 2].

4. При изготовлении в кассетах стеновых панелей из поризованного керамзитобетона в г. Горьком применялся электропрогрев по режиму 0,6 + 2,0+1,4 + 4 (первая ступень разогрева + «межтепловая выдержка» + + вторая ступень разогрева + изотермическая выдержка), т. е. применялся ступенчатый разогрев и изотермическая выдержка в течение 4 ч, в конце которой изделия распалубливались и сутки выдерживались в цехе при температуре окружающей среды +12—15° С. Скорость разогрева на обеих ступенях была принята одинаковой и равнялась 35—40° С в час, а «межтепловая выдержка» осуществлялась при температуре 40—45° С.

Верхние торцы изделий необходимо закрывать жесткими щитами и утеплять.

Практика показала, что разогрев следует заканчивать при температуре керамзитобетоиа около 90° С, так как в течение первых 1,5—2 ч выдерживания изделий без подачи электроэнергии вследствие бурного развития экзотермических процессов температура возрастает на 5—12° С и достигает 95—100° С.

Электропрогрев изделий из поризованного керамзитобетона сокращает в 1,5—2,3 раза время термообработки и на 20—50% расход электроэнергии по сравнению с прогревом в открытых горизонтальных формах.

5. Определенный интерес представляет нагревание панелей из легких бетонов (в частности, керамзитобетона) в поле электромагнитной индукции, а также инфракрасными лучами.

В результате применения инфракрасного излучения снижается остаточная влажность керамзитобетонных изделий   до   нормативной   и   ниже    (9%),   сокращается

 продолжительность термообработки до 6 ч. Тепловая обработка идет по режиму 2 + 4 + 0. Средняя прочность прогретых и испытанных через 4 ч после прогрева керамзитобетонных образцов достигает марочной, а через 28 суток после прогрева она на 10% выше прочности образцов нормального твердения.

Экономия от применения инфракрасных лучей для ускорения твердения бетона достигает 15—18% стоимости изготовления изделий, или 4—5% полной их стоимости.