ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 43
Скачиваний: 0
Производительность установки — 80 |
м3 за смену. |
Наиболее рационально от одного |
трансформатора |
иметь два нагревателя. Это позволяет поднять произ водительность труда, улучшить коэффициент загруз ки трансформатора, уменьшить вероятность простоя автотранспорта.
Повсеместному распространению предварительно го электроразогрева препятствует недостаточная раз работка технологии, в частности, вопросов, связан ных с назначением температурных режимов выдер живания, уменьшения подвижности бетонной смеси при разогреве и т. д.
В настоящее время температура разогрева бетон ной смеси зачастую назначается произвольно, без учета массивности конструкций, температуры наруж ного воздуха и т. д. В результате исследований, про веденных кафедрой «Строительное производство» ЧПИ по определению времени остывания различных конструкций при предварительном электроразогре ве, предложена табл. 5 для определения прочности бетона к моменту остывания до 0° С. Таблица может быть рекомендована для выбора начальной темпера туры разогрева, при которой бетон на шлакопортландцементе М400 приобретает за период остывания до 0° С заданную прочность (в случае применения деревянной опалубки и при скорости ветра не более
5 м / с е к ) .
Необходимость совершенных и надежных спосо бов контроля за процессом разогрева бетонной смеси не вызывает сомнений Этот контроль может осуще ствляться либо по температуре, либо по электриче ской мощности.
При прохождении через бетонную смесь электри ческого тока происходит превращение электрической энергии в тепловую с нагреванием проводника. Об ладая ионной проводимостью, бетонная смесь харак теризуется нестабильностью сопротивления во време ни за счет протекания в ней физических и химиче ских процессов. Ее электропроводность определяется количеством и химическим составом жидкой фазы на различных этапах прогрева.
Благодаря работам НИИЖБа, ВНИИСТа, НИИЦемента, ЦНИИЭПЖилища и других институтов
29
|
|
|
|
Т а б л и ц а 5 |
|
|
Прочность бетона |
|
|||
|
к концу остывания, % от R28 |
|
|||
|
|
Температура |
наружного воз |
||
|
*б-н’ |
|
духа, °с |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
°С |
- 5 |
- 1 0 |
-2 0 |
-3 0 |
|
|
||||
3 |
50 |
60 |
55 |
45 |
35 |
60 |
70 |
65 |
55 |
45 |
|
|
70 |
75 |
70 |
65 |
60 |
4 |
50 |
50 |
45 |
35 |
30 |
60 |
55 |
50 |
40 |
35 |
|
|
70 |
65 |
60 |
50 |
45 |
5 |
50 |
40 |
35 |
25 |
20 |
60 |
45 |
40 |
30 |
25 |
|
|
70 |
55 |
50 |
40 |
35 |
|
50 |
35 |
25 |
20 |
15 |
6 |
60 |
40 |
35 |
25 |
20 |
|
70 |
45 |
40 |
30 |
25 |
установлена качественная картина изменения электро проводности бетонной смеси, но нет единого взгляда на причины, вызывающие эти изменения.
Характер изменения удельного электросопротив ления изучался на составах тяжелых бетонов, приме няющихся в тресте «Челябметаллургстрой» (табл. 6).
В качестве вяжущего применяли портландцемент М400 и шлакопортландцемент М400 Коркинского и
Т а б л и ц а 6
|
|
Состав |
бетона |
|
|
|
||
|
Едини |
Номер состава (лаборатория „Челябметал- |
||||||
Показатели |
|
|
|
лургстроя11) |
|
|
||
ца из |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
мерения |
135 |
| |
150 |
133 |
148 |
130 |
146 |
|
|
|||||||
Марка бетона |
кг |
150 |
|
150 |
200 |
200 |
300 |
300 |
Цемент |
260 |
|
280 |
290 |
350 |
445 |
470 |
|
в /ц |
— |
0,78 |
0,78 |
0,62 |
0,62 |
0,46 |
0,46 |
|
Осадка конуса |
см |
4 |
|
8 |
4 |
8 |
4 |
8 |
Песок |
кг |
840 |
|
905 |
825 |
835 |
750 |
715 |
Щебень |
кг |
1100 |
1000 |
1050 |
1000 |
1000 |
1000 |
|
Вода |
л |
200 |
|
215 |
200 |
215 |
205 |
215 |
30
Магнитогорского цементных заводов, а для сравне ния — сульфатостойкий цемент М400 и портландце мент М500 завода «Большевик». Для бетона исполь зовали песок Федоровского карьера и гранодиорит-
ный щебень.
Удельное сопротивление определяли способом ам перметра-вольтметра. Бетонная смесь укладывалась в форму размером 10ХЮХ20 см, у которой боковые стенки и днище были изготовлены из текстолита, а торцевые стенки, служащие электродами,— из метал ла. Образец включали в электрическую цепь с током строго фиксированного напряжения, подача и регу лирование которого осуществлялись лабораторным автотрансформатором.
Для замеров температуры использовали ртутные термометры, так как попытка применить термопары показала, что электрическое поле вносит существен ные изменения.
По результатам замеров U и I определяли удель ное сопротивление:
где |
р — удельное |
сопротивление; |
|
||||
|
U — показания |
вольтметра; |
|
|
|||
|
I — показания |
миллиамперметра; |
|
||||
БЭл — площадь электродов; |
|
|
|||||
|
h — расстояние |
между |
электродами. |
электроэнер |
|||
|
Кроме того, |
определялись |
расходы |
||||
гии по формулам: |
Pi = |
Шт, |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
||
|
р 2 = |
CTV (tK- t H) = |
2,09 (tK— tH), |
||||
где |
С — удельная |
теплоемкость |
бетонной |
смеси; |
|||
|
Ч— объемный |
вес бетонной смеси; |
|
||||
|
V — объем образца. |
|
|
|
|||
|
Основные данные сведены в табл. 7. |
|
|||||
|
Процесс |
изменения |
удельного сопротивления |
||||
можно разделить |
на три |
четко выраженных этапа: |
понижение р до минимального значения, относитель ная стабилизация при экстремуме и возрастание при дальнейшем прогреве. Каждый этап отражает комп лекс физико-химических процессов, происходящих в бетонной смеси.
31
I
Т а б л и ц а 7
Зависимость параметров электроразогрева от технологических факторов
Помер |
Марка |
Вид и марка |
|
Осадка |
t нач., |
t ком., |
|
|
|
р |
|
а — |
рР = |
<3 |
|
||
в / ц |
At |
|
|
Pinin’ |
_ Рнач |
1 |
|||||||||||
состава |
бетона |
|
цемента |
конуса, |
°С |
°С |
мин |
нач., |
Pn^Pmin |
1 |
|||||||
|
|
|
|
|
|
см |
|
ом-см |
ом-см |
Pfnin |
2 |
Б |
с**0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ом-см |
Сч * |
|
|
135 |
150 |
П Ц |
4 0 0 |
|
0 , 7 8 |
4 |
14 |
50 |
36 |
22 |
8 8 8 |
6 3 9 |
1 , 3 9 |
76 3 ,5 |
9 7 , 6 |
7 5 , 2 |
|
150 |
150 |
П Ц |
4 0 0 |
|
0 , 7 8 |
8 |
16 |
52 |
35 |
20 |
7 9 9 |
5 8 7 |
1 , 3 5 |
694 |
9 9 , 5 |
7 5 , 2 |
|
133 |
2 0 0 |
П Ц |
д о р . |
|
0 , 6 2 |
4 |
17 |
5 1 ,1 |
3 4 ,1 |
22 |
8 3 2 |
6 0 5 |
1 , 3 7 |
7 1 8 |
1 0 5 , 3 |
7 2 , 7 |
|
148 |
2 0 0 |
П Ц |
4 0 0 |
|
0 , 6 2 |
8 |
1 7 , 8 |
52 |
3 4 , 2 |
9 ) |
|
7 5 4 |
5 2 2 |
1 , 4 4 |
6 3 8 |
120 |
7 1 , 4 |
133 |
2 0 0 |
Ш П Ц 4 0 0 |
0 , 6 2 |
4 |
1 8 , 2 |
5 1 , 8 |
3 3 , 6 |
25 |
|
9 2 9 , 4 |
7 0 5 , 9 |
1 ,3 1 |
8 1 8 |
115 |
7 3 , 2 |
||
148 |
2 0 0 |
Ш П Ц 4 0 0 |
0 , 6 2 |
8 |
18 |
52 |
34 |
2 4 |
|
8 5 8 , 5 |
6 1 5 , 4 |
1 , 3 4 |
7 5 7 |
118 |
71 |
||
1 3 3 |
2 0 0 |
П Ц |
4 0 0 с у л ь ф . |
0 , 6 2 |
4 |
1 6 , 5 |
51 |
3 4 , 5 |
28 |
1 0 7 7 , 6 |
7 0 2 , 3 |
1 ,5 3 |
889 |
1 1 6 ,1 |
7 1 , 2 |
||
148 |
2 0 0 |
П Ц |
4 0 0 с у л ь ф . |
0 , 6 2 |
8 |
1 7 , 3 |
51 |
3 3 , 7 |
2 3 |
|
9 2 5 , 4 |
6Э2 |
1 , 3 4 |
8 1 0 ,7 |
1 0 9 , 8 |
7 0 , 4 |
|
130 |
3 0 0 |
П Ц |
4 0 0 с у л ь ф . |
0 , 4 6 |
4 |
1 6 , 3 |
5 0 , 5 |
3 4 , 2 |
24 |
|
9 2 9 , 3 |
6 4 4 , 5 |
1 , 4 4 |
78 6 ,9 |
1 0 9 , 9 |
7 1 , 5 |
|
146 |
3 0 0 |
П Ц |
4 0 0 с у л ь ф . |
0 , 4 5 |
8 |
1 5 , 2 |
83 |
6 7 , 8 |
16 |
8 4 5 |
4 9 8 |
1 ,6 S |
6 7 1 ,5 |
1 2 8 , 8 |
9 3 , 4 |
||
130 |
3 0 0 |
П Ц |
4 0 0 |
д о р . |
0 , 4 3 |
4 |
1 6 , 5 |
7 5 , 5 |
59 |
11 |
|
6 4 8 , 7 |
3 7 5 |
1 , 7 3 |
5 1 1 ,8 |
1 2 7 , 4 |
8 1 , 4 |
146 |
3 0 0 |
П Ц |
4 0 0 |
д о р . |
0 , 4 6 |
8 |
2 0 |
8 0 |
6 0 |
12 |
6 0 0 |
3 4 7 , 8 |
1 , 7 2 |
4 7 3 ,9 |
1 5 2 , 5 |
8 2 , 7 |
|
148 |
2 0 0 |
П Ц |
4 0 0 |
д о р . |
0 , 6 2 |
8 |
2 0 |
82 |
6 2 |
15 |
6 8 5 , 6 |
4 5 2 |
1 , 4 8 5 |
57 3 ,8 |
1 5 5 , 2 |
5 5 , 5 |
|
148 |
2 0 0 |
|
» |
|
0 , 6 2 |
8 |
16 |
8 5 |
69 |
20 |
|
9 1 5 |
5 8 0 |
1 , 5 7 |
74 7 ,5 |
1 4 8 , 5 |
9 6 |
148 |
2 0 0 |
|
» |
|
0 , 6 2 |
8 |
11 |
85 |
7 4 |
18 |
9 1 5 |
5 4 0 |
1 , 6 9 |
72 7 ,5 |
1 3 8 , 8 |
10 .2,8 |
|
146 |
3 0 0 |
П Ц |
4 0 0 |
|
0 , 4 6 |
8 |
12 |
88 |
7 6 |
14 |
6 6 5 |
3 7 0 |
1 , 8 5 |
5 1 7 ,5 |
1 4 4 , 8 |
1 0 5 , 7 |
|
130 |
3 0 0 |
П Ц |
с у л ь ф . |
0 , 4 6 |
4 |
11 |
8 4 |
73 |
15 |
8 5 9 |
4 3 5 |
1 , 9 7 |
6 4 7 |
118 |
9 2 , 6 |
||
148 |
2 0 0 |
Ш П Ц 4 0 0 |
0 , 6 2 |
8 |
12 |
83 |
71 |
16 |
833 |
5 0 0 |
1 , 6 7 |
6 6 9 |
1 3 4 , 6 |
38 |
Роль воды и расхода цемента в изменении удель ного сопротивления подчеркивается рядом работ. Так, Р. В. Вегенер указывает, что при расходе цемен та в пределах 100—300 кг/м3 р цементного раствора изменяется довольно резко, при дальнейшем же уве личении расхода цемента — в меньшей . степени. По данным В. Э. Лейриха и В. Я. Гендина, удельное соп ротивление возрастает с увеличением В/Ц (при од ном и том же расходе воды на 1 м3 бетона). Исследо вания, выполненные в НИИЖБе, показывают, что расход цемента в количестве, применяемом на про изводстве, существенно не влияет на изменения р.
Паши исследования свидетельствуют о том, что удельное электросопротивление в значительной мере определяется видом цемента. Наибольшие значения р характерны для бетонных смесей на сульфатостойком цементе, наименьшие — на дорожном. Для шлакопортландцемента характерно повышение р по сравне нию с портландцементом, что можно объяснить уменьшением содержания окислов калия и натрия, оказывающих доминирующее влияние на величину электропроводности, ввиду адсорбционного связыва ния ионов калия и натрия частицами добавок.
С увеличением расхода цемента (повышение мар ки бетона) наблюдается уменьшение р благодаря бо лее быстрому росту концентрации ионов К+ и Na+ в жидкой фазе.
Увеличение содержания воды снижает удельное электросопротивление в связи с увеличением объема проводящей фазы в бетонной смеси. Но вместе с этим увеличение В/Ц в меньшей степени сказывается на изменении рт щ.
Применение шлаковой пемзы вместо обычного гранодиоритного щебня приводит к незначительному уменьшению р.
Итак, основываться на удельной электропровод ности при разработке системы автоматизации режи ма электроразогрева чрезвычайно сложно. Это потре бовало бы построения бесчисленных графиков зави симости р от технологических факторов и постоянной переналадки системы. Поэтому необходимо брать за основу более стабильные характеристики. Ими могут быть температура бетонной смеси и расход электро-
зз
Рис. 7. Принципиальная схема автоматизации про цесса разогрева по температуре бетонной смеси
энергии. Действительно, анализируя данные табл. 7, приходим к выводу о стабильности величины Р2, что дает основание сделать заключение о возможности регулирования электроразогрева по расходу элек троэнергии.
Предварительно расход электроэнергии может на значаться на основе данных табл. 7. Более точные значения должны устанавливаться на основе экспе риментальных определений в производственных усло виях для конкретного состава бетонной смеси и оп ределенной технологии.
Особенностью системы контроля по температуре разогреваемой бетонной смеси является замер темпе ратуры с помощью термосопротивлений не в одной,
а в нескольких |
(в данном |
случае — в двух) точках. |
|
Датчики — малоинерционные |
платиновые |
термосоп- |
|
ротивления типа |
ТСП-95 — располагаются |
возле од |
|
ного из электродов и в углу |
кузова, то есть в точках |
с максимальной и минимальной температурами. Ре гулирование же осуществляется по среднему значе нию показаний датчиков.
Автоматическое устройство выполнено на полу проводниках (рис. 7). Термосопротивления, соединен ные последовательно, включены в одно из плеч урав нительного моста, на который подается регулируемое по величине и постоянное по значению напряжение (0,5—1,0 в). С диагонали этого моста сигнал, опре деляемый температурой бетонной смеси, подается на вход усилителя, а с выхода последнего — на триггер. Выходной сигнал триггера через эмитерный повтори тель идет на выходное реле.
При нагреве бетонной смеси до заданной темпе ратуры реле срабатывает и замыкает своими контак тами цепь катушки отключения автоматического вы ключателя: при этом последний отключает установку электроразогрева бетонной смеси от питающей под станции.
Контроль путем замера потребляемой электриче ской мощности основан на практическом постоян стве теплофизического параметра — теплоемкости бе тонной смеси. При прохождении через бетонную смесь заданного количества электроэнергии, что соответ-
35