ОПАЛУБОЧНЫЙ ЩИТ Российский патент 2000 года по МПК E04G9/10 

Изобретение относится к строительству, а именно к опалубкам для возведения бетонных и железобетонных конструкций.

Известен опалубочный щит, включающий корпус из продольных и поперечных ребер, многослойную теплоизоляцию и обшивку, выполненную из отдельных размещенных между ребрами корпуса панелей, снабженных винтовыми домкратами, взаимодействующими с ребрами [1]. Он позволяет регулировать во времени теплоизоляционные свойства опалубки. Недостатком его применительно к ряду конструкций (например, монолитных массивных бетонных мостовых опор) является смещенный диапазон обеспечиваемой данной схемой величины теплоизоляции. Для мостовых опор в ряде случаев необходимо практически нулевое термическое сопротивление, в то время как сжать бетон теплоизоляции до такой степени трудно. Кроме того, конструкция достаточно сложная и трудно осуществимая в полевых условиях. К недостаткам ее относится также то, что количественно учесть изменение термического сопротивления при сжатии теплоизоляции трудно, поэтому сложно прогнозировать технологический процесс бетонирования.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является термоактивный щит опалубки, включающий полую палубу, боковые ребра жесткости, выполненные с отверстиями и снабженные заслонками, и утеплитель [2].

Эта конструкция основана на принципе создания продуваемой полости между теплоизоляцией и бетоном. При открывании полости термическое сопротивление близко к нулю, при закрывании - термическое сопротивление полости суммируется с термическим сопротивлением теплоизоляции.

Недостатки конструкции:
1) регулирование термического сопротивления происходит скачкообразно практически от нуля до полной величины. При открывании полости коэффициент теплоотдачи α за счет ускорения тока воздуха может меняться от 7 до 15 ккал/м² • ч • град (большие значения коэффициента теплоотдачи при естественной конвекции созданы быть не могут). В этом случае термическое сопротивление R = 1/α принимает значения соответственно от 0,14 до 0,07 м² • ч • град/ккал. При общем термическом сопротивлении, обеспечивающем нормальное бетонирование в зимних условиях средней полосы России, равном 2,0 м² • ч • град/ккал (соответствует примерно 10 см пенопласта), скачок получается 1,85-1,93 м² • ч • град/ккал. Такое резкое изменение термического сопротивления далеко не всегда допустимо при возведении монолитных конструкций. Регулировка величины термического сопротивления за счет увеличения поступления воздуха при выдвигании задвижки, как уже показано, может изменить термическое сопротивление в очень небольших пределах (0,14-0,07 м² • ч • град/ккал);
2) в указанной конструкции вообще проблематична работа полости в большинстве случаев. При входе и выходе воздуха через одиночные отверстия перемешивание воздуха затруднительно и может быть лишь при очень медленных процессах. При увеличении расхода воздуха будет формироваться "русло", по которому и будет перемещаться воздух. Оно будет составлять 10-15% от общего объема. В остальной части будут сформированы застойные зоны. В этих зонах термическое сопротивление будет полным, т.е. с учетом теплоизоляции. Все это будет способствовать неравномерному по поверхности бетонируемой конструкции распределению температур;
3) в указанной конструкции подогреватель обеспечивает переменность тепловых потоков с поверхности бетонируемого массива в основном не за счет изменения термического сопротивления, а за счет изменения градиента температур между бетонной поверхностью и окружающей средой. При этом в основном обеспечивается подогрев бетонной конструкции. В массивной конструкции происходит саморазогрев конструкции за счет экзотермии цемента, поэтому все режимы бетонирования предполагают, наоборот, охлаждение поверхности. В ряде случаев хорошее качество монолитной конструкции и экономичная технология ее возведения (ускорение оборачиваемости опалубки) могут быть получены при переменных во времени теплоизоляционных свойствах опалубки.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении качества возводимой конструкции путем плавного регулирования термического сопротивления опалубки.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что опалубочный щит, включающий образующие воздушную полость палубу, внешнюю обшивку, ребра жесткости и расположенные в верхней и нижней частях внешней обшивки регулируемые отверстия, содержит одну или несколько перемещающихся перегородок, устанавливаемых внутри полости с воздушным зазором относительно палубы, внешней обшивки и между собой.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлен предлагаемый опалубочный щит - продольный разрез А-А; на фиг. 2 - разрез Б-Б на фиг. 1. Устройство состоит из палубы 1, внешней обшивки 2, боковых ребер жесткости 3, нижних ребер 4 и верхних ребер 5. Элементы 1, 2, 3, 4, 5 образуют воздушную полость 6. В нижней части внешней обшивки 2 выполнено отверстие 7, закрываемое крышкой или задвижкой 8. Верхнее ребро 5 выполнено съемным или снабжено отверстием, закрывающимся крышкой. В полости 6 расположена одна или несколько перемещаемых перегородок 9, выполненных, например, в виде жалюзи или шторки, поднимающейся или опускающейся на барабане 10, или имеющей внизу открывающееся отверстие, аналогичное отверстию 7 на внешней обшивке. Перегородки 9 устанавливаются внутри полости 6 с воздушным зазором относительно палубы 1, внешней обшивки 2 и между собой.

На верхней поверхности щита может быть дополнительно устроен вспомогательный кожух 11, внутри которого расположен барабан 10 для шторки 9, а также для увеличения тяги подогреватель 12. Терморегулируемый щит палубой 1 ограничивает бетонируемый массив 13. На внешней обшивке 2 дополнительно может быть устроена теплоизоляция 14.

Устройство работает следующим образом. В зависимости от назначаемого режима бетонирования может быть три теплоизоляционных состояния терморегулируемого щита опалубки.

Состояние 1. Отверстие 7 закрыто задвижкой 8, шторка 9 опущена. В этом случае термическое сопротивление определяется по формуле

где α_нар - коэффициент теплоотдачи с наружной поверхности; l_из, l_шт, l_оп - толщина соответственно внешней обшивки 2 вместе с теплоизоляцией 14, шторки и опалубки; λ_из, λ_шт, λ_oп - коэффициенты теплопроводности соответственно внешней обшивки с теплоизоляцией, шторки и опалубки; α_вн - коэффициент теплоотдачи внутри полости.

Состояние 2. Отверстие 7 открыто, шторка 9 опущена. В этом случае термическое сопротивление определяется по формуле

Состояние 3. Отверстие 7 открыто, шторка 9 поднята. В этом случае термическое сопротивление определяется по формуле

Применение опалубки с перемещающимися в полости перегородками даст возможность равномерного распределения температур по поверхности бетонируемой конструкции и позволит значительно улучшить качество возводимых сооружений.

Источники информации:
1. А.с. СССР N 821669, кл. E 04 G 9/10, 1981
1. А.с. СССР N 566919, кл. E 04 G 9/10, 1977о

Изобретение относится к строительству, а именно к опалубкам для возведения бетонных и железобетонных конструкций. Технический результат заключается в повышении качества возводимой конструкции путем плавного регулирования термического сопротивления опалубки. Опалубочный щит содержит палубу, внешнюю обшивку, боковые ребра жесткости, нижние и верхние ребра, которые образуют воздушную полость. В нижней части внешней обшивки выполнено отверстие, закрываемое крышкой или задвижкой. В полости расположена одна или несколько перемещаемых перегородок, выполненных, например, в виде жалюзи или шторки, поднимающейся или опускающейся на барабане или имеющей внизу открывающееся отверстие, аналогичное отверстию на внешней обшивке. 2 ил.

Опалубочный щит, включающий образующие воздушную полость палубу, внешнюю обшивку, ребра жесткости и расположенные в верхней и нижней частях внешней обшивки регулируемые отверстия, отличающийся тем, что он содержит одну или несколько перемещающихся перегородок, устанавливаемых внутри полости с воздушным зазором относительно палубы, внешней обшивки и между собой.