Устройство для электроразогрева бетонных смесей Советский патент 1983 года по МПК C04B41/30 

СЛ

00

;о

СП Изобретение относится к строитепьству и может быть использовано, в частности, при вы Полнении монтажных работ для термообработки бетонных смесей и полости стыков при их заделке. По основному авт. св. № 729170). известно устройство для электроразогрева бетонных сме сей, содержащее раму с электродами, установленными с возможностью регулирования и фи сации расстояния между ними, привод вертикальиого перемещения электродов и изоляционную эластичную пластину, жестко соединенную с электродом и с рамой 1 . Указа шое устройство может разогревать весь объем бетона в стыках переменного сечения только послойно в процессе равномерно го извлечения электродов из полости. Так, в К01ЩСоперации разогревается только верхняя част1 стыка, тогда как нижняя за счет аккумуляц тепла стыкуемыми элементами уже значительно охладилась. Целью цзобрете1шя является равномерный разогрев смеси в стыках переменного сечения Поставле шая цель достигается тем, что в устройстве для электроразогрева бетонньй; смесей каждый электрод вьтолнен в виде нанесенного на обращенную к бетонной смеси поверхность изоляционной эластк аюй пластины токопроводащего покрытия с изменением удельного сопротивления по высоте пластшп, определяемого по формуле Уе-рБСвУБ &в где рзд- удельное электрическое сопротивление материала токрпровдящего покрытия. Ом м; V - напряжение электрического то- ка. В; время разогрева, с; Пр - удельное электрическое сопротивление бетона, Ом-м: Cg - удельная теплоемкость бетона, Дж/(кГ°С); . УР - объемная масса разогрева, ° С; At ; - повыщеш$е температуры бетона за время разогрева, °С; fg - , толщина бетона между электродами, м; РЭЛ N толщина токопроводящего покры тия электрода, м. На фиг. 1 изображено устройств, общий вид на фиг. 2 - разбивка объема устройства бетона в полости стыка на число слоев.Устройство имеет электродную раму 1,соеди ценную через щток 2 с домкратом 3. Корпус домкрата 3 жестко закреплен на домкратной раме 4. На электродной раме 1 игарнирно закреплены эластичные пластины из .листовой резины 5, на которые нанесено токопроводящее покрытие 6, причем рецептура покрытия подбирается из условия равенства времени разогрева бетонной смеси во всех сечениях стыка .,.ipa:tp независимо от расстоя- 1шя между электродами. Объем бетона в полости стыка, расположенный между пвумя электродами, разбивается на i-число слоев. Тогда для каждого 1гго сечения количество тепла на нагрев i-ro объема бетонной смеси равно: .Q At SM, где С -- удельная теплоемкость бетона, Дж/(кг./С); Jfg - объемная масса бетона, кг/м; ut - повышение температуры бетона за время разогрева, С; S -площадь электрода, IL - расстояние между электродами, м. Потребляемая электрическая мрщность при звестном времени разогрева : JuL потребляемая электрическая мощность, Вт. Сила тока в цепи i-ro сече1шя: slu - li - сила тока в цепи i-ro сечения. А; V - напряжение электрического тока в цепи устройства, постоянное для всех сечений, В. . Элект)ическое сопротивление в i-ом сече1ши з услов:ия: с р L р 11 г ,„ L j, ср равно Ri Д Sil4 другой стороны электрическое сопротивлеие в i-oM сечегши определяется суммой соротивле:ний проводников: R- R + 2Rin f В дГ 2« де R суммарное электрическое сопротивление бетона и электродов в i-oM сечегош. Ом; Rg - электрическое сопротивление бетонной смеси. Ом; R - электрическое сопротивление электрода. Ом; ,РБ удельное электрическое сопротивление бетона. Ом м. Из равенства выражений (4) и (5) опредеяется вьфажение электрического сопротивления электрода в i-ом сечении из условия равномерности разогрева всего объема бетонной смеси независимо от изменения сечения. Ri V r LLJClsJf 4t(li) 2CejfEAtS4|. Из условия (6) удельное сопротивление материала электрода v bp-p6C6ifB&t(ei(7) где рэд- удельное сопротивление материала электрода, Ом « м; дд - толщина электрода, м. По зависимости (7) для каждого из сечени определяется требуемое удельное сопротивлени материала электрода, которое подбирается путем изменения продентного содержания компо нентов покрытия или другим способом. Пример. Ширина полости стыка сваи и сборного свайного оголовника изменяется с 0,35 до 0,55 м при высоте 0,45 м. Бетон заделки между электродами условно разбивается на 3 слоя толщиной 0,15 м. При напряжении электрического тока в цепи 380 В., времени разогрева 3060 с., удельном электрическом сопротивлении 10 Ом м, удельной теплоемкости бетона 1,05 Дж(кг.) объемной массе бетона 2400 кг/м, толщине токопроводящего покрытия 0,003 м и повьпиении температуры , условие равномерности разогрева вьшолняется при изменении удельного сопротивления материала покрытия в зависимости от расстояния между электродами, как показано в табл. 1, Т а б л и ц а 1 Существуют составы тркопроводящих покрытий, удельное сопротивление которых изменяется в зависимости от процентного содержатшя компонентов, например из коксика, латекса и жидкого стекла (табл. 2). Таблица. 2

УСТЮЙСТВО ДЛЯ ЭЛЕКТГОРАЗОГРЕВА БЕТОННЫХ СМЕСЕЙ по авт. св. N 729170, отличающееся тем, что, с целью равномерности разогрева смеси в стыках переменного сечения, каждый электрод выполнен в виде нанесенного на обращенную к бетонной смеси поверхность изоляционной эластичной пластины токопроводящего покрытия с изменением удельного сопротивления по высоте пластины, определяемого по формуле -p csyButes . 2CBVButPBe3A где рз. - удельное электрическое сопротивление материала токопроводящего покрытия, ОмМ; V - напряжение электрического тока. В; т - время разогрева, с; /Эг - удельное электрическое сопротивление бетона, Ом-м; . Cg - удельная теплоемкость бетона, Дж/(кг.°С); Yg.- объемная масса бетона, At - повышение .температуры бетона за с время разогрева, °С; fg - расстояние между электродами, м; О) л толщина токопроводящего покрытия электрода, м.

Для нанесения на пластины устройства в сечениях 1-3 наносятся соответственнб составы 1, 3, 5 с известной корректировкой про-, центного содержания компонентов.

После очистки полости стыка от снега и наледи (и при необходимости, отогрева стыкуемых поверхностей) резиновые пластинь 5 с токопроводящими покрытиями 6, закрепленные на раме 1, вводяпгся в стык. Производатся укладка и уплотнение бетонной смеси, после чего на электроды подается электрический ток. Вследствие того, что электросопротивление электродов находится в прямой зависимосга

от расстояния между га1ми, температура смеси поднимается по всему объему смеси одинаково По достижении заданных значений электрический ток отключается, а устройство извлекается из стыка при помощи домкрата 3 через щток 2, УШ10Т1ШЯ разогретую смесь вибрированием.

Использование предложенного устройства обеспечивает без введения дополнительных приспособлений равномерный разогрев смеси в полости стыка переменного сечения по всему объему одновременно без перегрева или недогреба отдельных участков.

W 5

Фие,2.