Файл: Лащивер Ф.М. Рациональное использование энергоресурсов в строительстве.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 102
Скачиваний: 0
это создает благоприятные условия для расширения объемов бетонирования с применением электропрогрева.
В значительных объемах применяется электропрогрев при так называемом зимнем бетонировании монолитных и сборных элементов в строительных трестах № 150 в г. Са марканде, № 167 в г. Ургенче, «Алмалыксвинецстрое»
Т а б л и ц а 28
Значения удельных расходов электроэнергии в зависимости от модуля поверхности и способа электропрогрева
Наименование способа элект ропрогрева железобетонных конструкций
М о д у л ь поверхно сти кон струкции
Удельный
расход электро Примечание энергии,
квт-ч/м2
Внутренние стержневые элект |
|
|
В |
условиях |
поли |
|
роды |
|
6-10 |
80—85 * |
гонов |
|
|
Пластинчатые |
электроды |
|
77—82 |
|
|
|
Термоформы |
|
|
120—130 |
В |
условиях |
пред |
|
|
|
60** |
|||
Кассеты |
|
|
75 |
приятия |
|
|
Индукционный |
способ . . . |
|
90—130 |
В условиях |
строит |
|
Предварительный разогрев бе |
|
|
площадки |
|
||
|
|
|
|
|
||
тонной смеси (горячее фор |
|
|
|
|
|
|
мование, горячий термос) |
|
26—46 |
|
|
|
|
Инфракрасный прогоев . . . |
10—15 |
85—90 |
|
|
|
|
ТЭНы |
|
10—15 |
90—100 |
|
|
|
* Для достижения 50% прочности |
от R 2 8 |
достаточно G0—03 |
квт-ч/м9. |
|
** В числителе — летом, в знаменателе — з и м о й .
и др. Следует отметить, что наряду с электродными способа ми прогрева стали широко применять индукционный (без электродный) прогрев сильно насыщенных арматурой сейс мостойких конструкций с цельносварными арматурными каркасами (колонны, балки, ригели), который позволил интенсифицировать работы на важных объектах при не значительных затратах на термообработку и высоком ка честве продукции.
В-заводском производстве железобетона обычно упуска ют также из технико-экономических соображений и такие преимущества электропрогрева, как обеспечение лучших санитарно-гигиенических условий производства и создание благоприятных технических условий для автоматизации производственных процессов.
Наконец, на стадии проектирования новых предприятий по производству сборного железобетона важно учесть,
И* |
163 |
что капитальные затраты на котельные, тепловые сети и теплоиспользующие устройства составляют до 26% сметной сто имости предприятий, тогда как для технологии с электро прогревом достаточно капитальных затрат в размере 8— 10%, а ежегодные ремонтно-эксплуатационные расходы примерно в 2—2,5 раза меньше, чем при технологии с пропариванием.
Следует учитывать, что эксплуатационные расходы для различных способов электропрогрева железобетона также не одинаковы и приобретают разные значения в зависимости от
удельного |
расхода электроэнергии. |
По многим данным, прочность железобетонных кон |
|
струкций |
(изделий) з размере 65—70% от R2a достигается в |
зависимости от модуля поверхности, марки цемента и водоцементного отношения и способов электротермообработки при прочих равных условиях за различные периоды време ни, при разных удельных расходах электроэнергии.
Так, для тяжелых бетонов при температуре окружаю щей среды 0 ± 10° С удельные фактические расходы элект роэнергии при различных способах электропрогрева могут быть уточнены по табл. 28.
При электропрогреве железобетона вследствие различ ных условий применяют разнообразные способы и темпера турные режимы электротермообработки.
На выбор температурного режима электропрогрева вли яют такие факторы, как водоцементное отношение при затворении бетонной смеси, активность, марка и удельный рас ход цемента, требуемая прочность бетона к концу разогрева или при распалубливании конструкции, температура окру жающей среды, качество и материал опалубки, модуль поверхности конструкции, сила ветра и др.
В зависимости от этих факторов электропрогрев может выполняться по одному из следующих температурных ре жимов:
а) Электротермос состоит из двух периодов: разогрева и остывания. Хорошо укрытое теплоизоляционным матери алом изделие разогревается до максимально допускаемой для данной конструкции температуры, а затем отключает ся от сети и в ходе остывания до температуры окружающей среды набирает требуемую прочность. Этот режим, самый экономичный по расходу электроэнергии, но самый длитель ный по времени, рекомендуется применять для массивных конструкций с модулем поверхности до 6. Минимальное вре-
164
мя для термообработки изделий до прочности 50% от J?2S составляет около 36—40 час.
б) Изотермический прогрев состоит из двух периодов: разогрева и изотермического прогрева, причем в обоих периодах изделие выдерживается под током. Здесь заданная прочность бетона достигается к моменту окончания изотер мического прогрева, а величина прочности, набираемая из делием при остывании, не учитывается. Этот режим самый короткий по времени, но самый энергоемкий по удельному расходу электроэнергии, рекомендуется применять для ажурных конструкций с модулем поверхности 15 и выше, когда для достижения 70% прочности располагаемое время незначительно.
в) |
Изотермический-экономичный |
состоит из трех перио |
||
дов: |
разогрева, |
изотермического прогрева и остывания. |
||
Здесь |
требуемая |
прочность |
изделия |
достигается к |
концу его остывания. По времени весь цикл термообработки более длительный, чем при изотермическом прогреве, однако значительно короче электротермоса. Экономичность ре жима достигается за счет сокращения времени изотермиче ского прогрева и учета прочности, набираемой изделием за время остывания.
Этот режим целесообразно применять для изделий с модулем поверхности в пределах 6—15, когда сетевым гра фиком выделяется не более 30—36 час. для изготовления де талей и конструкций и сдачи их под монтаж с прочностью 70% от R2S.
г) Ступенчатый режим. При этом способе изотерми ческий прогрев сначала производится при температуре око ло 50° в течение 1—3 час, а затем ее повышают до максималь но допускаемой для данного изделия и оно прогревается в течение времени, несколько меньшем, чем при режиме «Изо термический прогрев». Затем следует остывание, в течение которого очень важно соблюсти необходимую скорость остывания во избежание температурных деформаций. Такие режимы применяются главным образом при элект ропрогреве напряженно-армированных конструкции.
Экономичным по расходу электроэнергии является тот ре жим, при котором получение нужной прочности достигает ся в наиболее короткие сроки прогрева и выдержки бе тона .
С этой целью следует применять максимально допусти мые скорости подъема температуры и предельные температу-
165
ры изотермического прогрева; сокращать длительность ак тивного прогрева или выдержки изделия под током за счет нарастания прочности бетона при остывании; применять бетонные смеси с минимально возможными расходами воды; использовать в бетонах при возможности быстро-
твердеющие |
цементы; |
осуществлять |
виброперемешива |
|
ние |
смеси; |
применять |
добавки ускорителей твердения |
|
и т. |
д. |
|
|
|
Важными условиями экономного расхода энергоресур сов и ускорения процесса термообработки изделий при элек тропрогреве являются хорошее качество исполнения формы или опалубки, плотность, герметичность, наличие термо изоляции на металлической опалубке, при внекамерной термообработке изделий, а также закрытие утеплителем открытых поверхностей конструкций.
Особое внимание должно быть обращено на правильный выбор способа электропрогрева, так как от этого зависит не только значение удельного расхода электроэнергии, но и величина общих трудозатрат.
Опыт электропрогрева железобетонных конструкций в условиях Узбекистана позволяет дать некоторые рекомен дации по применению этого метода с точки зрения рацио нального расходования электроэнергии.
Предварительный электроразогрев бетонной смеси. При предварительном разогреве бетонной смеси и последующем формовании имеет место значительный расход тепла на на грев холодной формы, арматуры и закладных частей. Кроме того, тепло тратится на испарение влаги, радиацион ное излучение в окружающую среду в процессе укладки смеси и, как следствие, происходит понижение температуры бетонной смеси на 20—35° С. Особенно это заметно в из делиях с открытой поверхностью и большим модулем. Именно по этой причине метод предварительного электро разогрева бетонной смеси (метод горячего формования) не целесообразно использовать при изготовлении изделий с модулем поверхности более 12, если нет возможности на время изотермической выдержки поместить изделие в ка меру, защищенную от теплопотерь. Учитывая относитель но низкий удельный расход электроэнергии при горячем формовании, можно считать целесообразным укладывать горячую бетонную смесь не в холодную, а в предваритель но разогретую до 80—85° С металлическую форму. Таким образом, после 3—5-часового прогрева в формах и 8—12-ча-
166
созого выдерживания изделия в камерах бетон приобретает прочность 70% от R2S, когда изделия могут быть отправлены в монтаж.
Такая технология обеспечивает 2,5—3-кратную обора чиваемость формы в сутки и получение изделий хорошего качества. Поэтому этот способ прогрева можно считать наиболее оптимальным, так как с учетом дополнительного расхода электроэнергии (12—15 квт-чім3) общий удельный расход не превышает 42—50 квт-ч на 1 мя бетона.
Роль термоизоляции. Общеизвестно, что удельный рас ход электроэнергии, при прочих одинаковых параметрах и равных условиях прогрева, определяется главным обра зом коэффициентом теплопередачи (К) от бетона через фор му в окружающую среду.
Этот коэффициент в зависимости от материала и термо изоляции форм колеблется в широких пределах — от 0,95 до 20 ккал/м2 град, час, причем наибольшие значения от носятся к металлической форме (опалубке) без термоизо ляции, а наименьшие — к металлической опалубке с утеп лением минеральной ватой слоем толщиной 50 мм.
Из этого следует, что в интересах экономии электро энергии при электропрогреве изделий в металлической опа лубке она должна быть утеплена теплоизоляцией, а откры тые поверхности—тщательно укрыты и теплоизолированы; чем меньше потери в окружающую среду, тем экономичнее процесс прогрева.
Соблюдение температурного режима. Поскольку наби раемая изделием прочность полностью зависит от времени и температуры вызревания бетона, то в интересах экономич ного ведения процесса должен быть установлен жесткий кон троль по времени и температуре за режимом термообработ ки с помощью технологических карт и самозаписывающих приборов. Это дает возможность своевременно отключать изделие от сети в случаях подъема температуры бетона вы ше изотермической и соответственно подключать изделие к трансформатору при понижении температуры. В автома тизированных установках эти функции выполняются без вмешательства людей, соответствующими приборами и устройствами.
Обязательными условиями экономии энергии при элект ропрогреве являются также:
а) выбор наивыгоднейшего для данных условий способа электропрогрева железобетонных конструкций;
167