ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МЕТОДОВ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ТВЕРДЕНИЯ БЕТОНА В XXI ВЕКЕ. ЧАСТЬ 2
Для конструкций массивных и средней массивности расширяется применение предварительного электроразогрева бетонных смесей. Усовершенствованные установки электроразогрева бетонной смеси типа “труба в трубе”, конструктивное решение которых выполнено в Санкт-Петербурге Л.М. Колчеданцевым и во Владимире А.С. Арбеньевым, позволяют свести к минимуму расход электроэнергии, сделать процесс электроразогрева более простым и удобным. Следует отметить, что в конструкциях, забетонированных предварительно разогретой бетонной смесью, формируется благоприятное термонапряженное состояние, что исключает появление в них трещин.
В массивных конструкциях по-прежнему выгодно и с технической, и с экономической точек зрения выдерживать бетон методом термоса. Укладка предварительно разогретых бетонных смесей в такие конструкции существенно расширяет возможности метода термоса при минимальных затратах электроэнергии (40–60 кВт.ч/м3 бетона).
Будут расширяться применение электрообогрева бетона в виде греющей опалубки с различными видами нагревателей при возведении монолитных и производстве сборных железобетонных изделий. Перспективными представляются нагреватели, разработанные А.А. Афанасьевым, обеспечивающие совершенно равномерное температурное поле на поверхности палубы. Будет применяться в качестве нагревателя греющий провод. В перспективе начнет применяться греющий провод с полимерной токопроводящей жилой конструкции В.П. Лысова, отличающейся гибкостью и удобством в работе.
Для конструкций с большой неопалубленной поверхностью целесообразным станет применение греющих покрывал (матов). С установкой поверх них термоизоляции существенно повысится равномерность температурного поля в конструкции и снизятся теплопотери в окружающую среду, что уменьшит расход электроэнергии.
На заводах электрообогрев выгодно применять в виде греющих стендов. При производстве трехслойных панелей греющий стенд будет применяться в комплектации с греющими покрывалами.
Электродный прогрев будет использоваться и далее, но его применение сократится из-за сложностей при термообработке армированных конструкций. Помимо традиционных стержневых и ленточных электродов начнут применяться напыленные электроды из цинка, позволяющие в 20 раз сократить расход металла на электроды.
На заводах широкое распространение получит прогрев изделий в электромагнитном поле (индукционный прогрев), в частности при термообработке железобетонных труб, мачт для энергосети и других конструктивных элементов с густым равномерно распределенным по сечению армированием.
На стройках этот метод будет экономически и технически выгодным для прогрева стыков сборных железобетонных конструкций с большим количеством арматуры.
В новом столетии, несомненно, начнут использоваться для прогрева бетона нетрадиционные альтернативные источники энергии. В конце ХХ века разработаны весьма эффективные методы прогрева бетона при производстве сборных изделий на полигонах с использованием солнечной энергии (гелиотехнологии). По гелиотехнологии уже изготовлены миллионы сборных изделий в южных районах страны (в Астраханской и Волгоградской областях, в Краснодарском и Ставропольском краях, а также в Калмыкии и на Кавказе), что позволило сэкономить большие объемы электроэнергии.
Широкие возможности открываются перед бетонами, твердеющими на морозе, что для России крайне важно. Уже сейчас разрабатываются новые экологически чистые противоморозные добавки с температурой замерзания –45 °С. Их использование в осенний и весенний периоды может дать хороший эффект. В зимнее время, особенно при сильных морозах, они в небольших количествах окажутся полезными в комбинации с прогревом. Это позволит беспрепятственно укладывать бетонную смесь в густоармированные колонны, стены, пилоны, балки большой высоты и др. подобные конструкции без ее намерзания на арматуру и опалубку, после чего можно начинать прогрев бетона. Этот метод хорошо зарекомендовал себя на важных стройках Москвы.
Вполне возможно, что появятся эффективные добавки, выделяющие большое количество тепла в щелочной среде бетона, что приведет к быстрому разогреву бетонной смеси перед укладкой в конструкцию.
Экономное расходование электроэнергии прежде всего зависит от правильно выбранного метода термообработки бетона при производстве продукции, возможностей предприятий или стройки и от ряда других факторов. Универсальных методов нет, каждый метод имеет свои достоинства и оптимальные области применения.
При использовании технически и экономически рационального метода термообработки бетона наибольший эффект может быть получен при автоматическом управлении процессом прогрева. Автоматизация термообработки бетона обеспечит не только экономное расходование электроэнергии, но и сделает процесс управления этим технологическим процессом проще, эффективнее и надежнее.
В общем перед наукой следующего столетия стоит задача дать производственникам эффективные, экологически безопасные, малоэнергоемкие и экономичные методы интенсификации твердения бетона при обеспечении высокого качества и долговечности сборных и монолитных железобетонных конструкций.
