магистр в рамке с исправл списком (1191887), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

- выявить закономерность изменения удельного электрического сопротивления бетона во времени при его электропрогреве;

- определить требуемые показатели напряжения на электродах на каждый отрезок времени при прогреве бетона.

Для проведения эксперимента необходимо оборудование в соответствии со схемой, приведенной на рисунке (3.1) Удельное электрическое сопротивление бетона определяется на образце - кубе, с размерами ребра 20 см.

Образец-куб (1) включается в сеть переменного тока промышленной частоты. Бетонная смесь заданного состава укладывается в форму с внутренними размерами 200*200*200 мм. Днище и две противоположные стенки изготовлены из токонепроводящего материала, а другие две стенки выполнены из стали и являются пластинчатыми электродами.

Напряжение регулируется лабораторным трансформатором (2) «Латер-1» или «Латер-2». Последовательно к образцу подключен миллиамперметр (4) и параллельно вольтметр (5) с измерительными механизмами электромагнитной системы, а также ваттметр (3) с измерительным механизмом ферродинамической системы. Все приборы с классами точности (относительной погрешностью измерений) равными 0,5. Для измерения температуры нагрева бетона подключен ртутный термометр (6).

Рис 3.1 Схема для измерения показателей при электропрогреве бетонной смеси: 1 - образец-куб, 2- лабораторный трансформатор «Латер-1» или «Латер-2», 3- ваттметр, 4-миллиамперметр, 5- вольтметр, 6- ртутный термометр.

Порядок проведения эксперимента следующий:

1. Собирается форма и коммутируется электрическая схема в соответствии с рис. 3.1. Приготавливается бетонная смесь заданного состава или отбирается нужное количество смеси из доставленной смеси на стройку.

2. Бетонная смесь укладывается в форму с тщательным уплотнением и выдерживается перед прогревом такое же время, как в натуральных условиях.

3. Температура бетона перед подачей на электроды напряжения должна соответствовать температуре в производственных условиях и составлять не ниже +2 ºС.

4. На электроды подается ток начального напряжения и фиксируются показания приборов – напряжение, ток, мощность, температура смеси. Вычисляется удельное электрическое сопротивление по формуле:

ρ=0,2* , (3.2)

где ρ - удельное электрическое сопротивление, Ом.м;

V-показания вольтметра, Вольт; I - показания амперметра, А.

1. Посредством изменения напряжение удерживают показания ваттметра на начальной величине. Результаты измерений и вычислений заносятся в таблицу 3.1 через 10-15 минут.

Таблица 3.1 – Форма заполнения измерений при электропрогреве бетона для вычисления удельного электрического сопротивления

Значение удельного электрического сопротивления при расчетах электрической мощности может быть принято на основании опытных данных, либо по данным завода изготовителя.

1. После начала электропрогрева удельное электрическое сопротивление уменьшается от начальной величины до минимальной, затем начинает расти. После достижения минимальной величины прогрев образца и измерения следует продолжить для наиболее надежного фиксирования минимума на кривой удельного сопротивления.

Расчетная величина удельного электрического сопротивления ρ_расч вычисляется по формуле:

(3.2)

где ρ_нач – начальное значение удельного электрического сопротивления, (Ом.м);

ρ_мин - минимальное значение удельного электрического сопротивления, (Ом.м).

Число опытов должно быть не менее трех. За расчетную величину принимается среднее арифметическое результатов опытов.

3.2 Особенности приготовления и укладки бетонной смеси при электропрогреве бетона

Все конструкции, подвергаемые электропрогреву, следует бетонировать в опалубке из досок толщиной не менее 40 мм. Опалубка из досок меньшей толщины или металлическая опалубка должна быть утеплена.

Стержневые электроды следует изготовлять из стали диаметром 6-10 мм в зависимости от глубины забивки в бетон. Концы стержневых электродов должны выступать за пределы опалубки или теплоизоляционного укрытия на 80-100 мм для удобства их подключения.

Расстояние между осями электродов, подключенных к разным фазам сети пониженного напряжения, должно находиться при сквозном прогреве в пределах 190-210 мм, между нашитыми на опалубку или на накладные щиты полосовыми или прутковыми электродами при периферийном прогреве 160-180 мм.

Расстояние между осями соседних электродов, подключенных к одной фазе, при прогреве с помощью плоских групп стержневых электродов или с помощью полосовых электродов должно составлять 0,4-0,6 расстояния между разноименными электродами.

Расстояние между разноименными электродами может быть увеличено до 250-300 мм в следующих слу­чаях:

а) при применении в качестве добавки СаСl₂+NaСl;

б) при назначении концентрации других добавок на одну ступень ниже (т. е. с большиим содержанием добавки), для расчетной температуры остывания бетона, за исключением случаев, когда расчетная температура остывания ниже минус 15°С.

По окончании бетонирования неопалубленная поверхность бетона должна быть укрыта влагонепроницаемым материалом (толь, рубероид, полимерная пленка), поверх которого следует уложить утеплитель (минераловатный толщиной 40-50 мм, опилки толщиной 150 мм и т. п.).

Электропрогрев должен быть начат не позже момента достижения бетоном расчетной температуры на наиболее быстро остывающем участке.

После подачи напряжения «а электроды необходимо повторно проверить контакты, отпайки, соединения проводов». В случае перегрева бетона возле какого либо электрода его следует отключить и установить рядом с ним новый. При искрении контактов и чрезмерном нагреве проводов неисправности должны быть устранены.

Для регулирования напряжения на электродах в соответствии с положениями необходимо применять понижающие трансформаторы. Возможно использование широко распространенных специальных понижающих трансформаторов для электропрогрева бетона типа ТМОА-50 или ТМОБ-63. Изменение напряжения достигается за счет использования шести ступеней напряжения на низкой стороне трансформаторов. Однако в ряде случаев диапазон изменения удельного электрического сопротивления бетонов с противоморозными добавками от его начального значения до минимального может быть значительно большим, чем для бетонов без добавок, и даже при использовании самой низкой ступени вторичного напряжения трансформаторов ТМОА-50 и ТМОБ-63 электрическая мощность окажется слишком высокой. В этих случаях для выдерживания заданного температурного режима необходимо в течение нескольких часов осуществлять периодическое включение и отключение напряжения на электродах.

Удаление теплоизоляции и распалубку прогретого бетона разрешается производить при разнице температур бетона и воздуха не более 20°С для конструкций с М_п до 5 и не более 30° С для конструкций с М_п=5 и выше. Для ускорения оборачиваемости опалубки допускается удалять ее при разнице температур больше указанной при условии укрытия конструкции по ходу распалубки минераловатными матами или брезентом.

Системой и расположением электродов в прогреваемой конструкции нужно создать сопротивление в цепи, достаточное для получения необходимого тепла. Одиночные внутренние электроды устанавливают на расстоянии 10-15 см друг от друга при напряжении электрического тока 60 в, 30-40 см-при напряжении 127 в и 60-70 см- при напряжении 220 в.

Чтобы обеспечить рассеивание в бетоне необходимой мощности Р часто прибегают к способу группового размещения электродов, при котором в каждую фазу включается не один, а группа электродов. Расстояние между группами электродов и между отдельными электродами в группе к могут быть определены по графику (рис. 3.2).

Для внутреннего электропрогрева требуется сравнительно большой расход металла на электроды, остающиеся в бетоне, до 12 кг на 1 м³ бетона. С целью снижения этого расхода иногда удается использовать в качестве электродов арматуру; это возможно главным образом в тех случаях, когда конструкция армирована отдельными разобщенными сетками или плоскими каркасами.

При электропрогреве электрический ток пропускают через бетон, как через омическое сопротивление, при этом в бетоне выделяется тепло. Напряжение к бетону подводят с помощью стальных электродов.

Для электропрогрева бетона монолитных конструкций используют переменный ток промышленной частоты.

Рисунок 3.2 График для определения расстояние между электродами при групповом их размещении (а.б.в.и г.- кривые для определения расстояния между группами при напряжении тока соответственно 65,87,106 и 220в; Д-кривая для определения расстояния между электродами в группе.

Преимуществом электропрогрева по сравнению с другими способами электротермообработки является выделение тепла непосредственно в бетоне, что обусловливает более равномерное температурное поле в бетонной конструкции и более высокий коэффициент ис­пользования электроэнергии.

Электропрогрев бетона может быть применен при любой температуре наружного воздуха для конструкций любого типа и конфигурации.

3.3 Выбор режима электропрогрева

Режим прогрева бетона должен обеспечить достижение им заданной прочности и других показателей, указанных в рабочих чертежах конструкций. Режим назначается с учетом вида и марки цемента, вида заполнителя, водоцементного отношения, массивности конструкции, ее армирования, условий производства работ, необходимостью экономии энергетических ресурсов. Выбранный режим прогрева при известных погодных условиях и конструкции опалубки должен обеспечивать требуемую прочность бетона с наименьшими энергозатратами.

Для достижения прочности до 70 % R₂₈ бетоном на портландцементах тепловую обработку бетона целесообразно применять сразу после ее окончания. Тепловыделение цементов в зависимости от температуры и времени твердения даны в приложении 1. Бетоны на шлакопортландцементах и бетоны на пористых заполнителях могут достигать по окончании тепловой обработки до 75-85 % R28 . При получении бетона более высокой прочности следует выдерживать бетон при температурах до 40 °С либо повысить марку бетона. Применяются следующие режимы электропрогрева:

1) подъем температуры и изотермический прогрев (рис. 3.3).

Рисунок 3.3 Режим прогрева «подъем - изотермический прогрев»: τ_п - время подъема температуры; τ_н - время изотермического прогрева; ОТКЛ. - момент отключения электрического тока

2) подъем - изотермический прогрев-остывание (рис. 3.4). Заданная прочность достигается по окончании остывания. Режим применяется для конструкций с модулем поверхности 4-10.

Рисунок 3.4 Режим прогрева «подъем - изотермический прогрев - остывание»: τ_п - время подъема температуры; τ_н - время изотермического прогрева; τ_о - время остывания; ОТКЛ. - момент отключения электрического тока

3) подъем температуры и остывание (рис. 3.5).

Характеристики

Список файлов ВКР