Страница 22: ВСН 98-74. /Минтрансстрой СССР Технические указания по проектированию, изготовлению и монтажу составных по длине конструкций железобетонных мостов. (41620)

После подбора состава по текучести и оседанию проверяют его прочность и морозостойкость.

Приложение 15

ОБОГРЕВ ИНЪЕКЦИОННОГО РАСТВОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ ТОКОМ, ПРОПУСКАЕМЫМ ПО АРМАТУРНЫМ ПУЧКАМ

1. В конструкциях, имеющих каналы с бетонными стенками, когда отдельные пучки напряженной арматуры и их анкеры изолированы друг от друга, возможно последовательное или комбинированное (последовательно параллельное) соединение пучков в электрическую цепь.

Рис. 1. Соединение пучков в электрическую цепь:а - стальными перемычками; б - медными или алюминиевыми перемычками;1-перемычка из арматурной стали; 2- сварка; 3-медная или алюминиевая перемычка; 4- стальная шпилька; 5-обойма; 5-конус анкера: 7-проволоки пучка; 8- подводящая шина

Отсутствие контакта между пучками проверяют после их натяжения. Для этого один конец электрической цепи с подключенной последовательно контрольной лампочкой соединяют с пучком, а другой конец цепи поочередно подсоединяют ко всем остальным пучкам.

При наличии контакта между пучками их необходимо соединять параллельно, чтобы предотвратить обрыв перегретых проволок пучков в местах замыкания их стержнями арматурного каркаса.

2. Пучки соединяют между собой короткими стальными стержнями, приваренными по возможности до установки пучков к анкерным обоймам в местах, указанных проектом, или стальными шпильками, ввернутыми в отверстия конусов и связанными между собой медными или алюминиевыми шинами. С источником тока пучки соединяют стальными, алюминиевыми или медными шинами (проводами). Шины с балкой и между собой соединяют болтами (рис. 1).

3. Во избежание больших потерь напряжения и перегрева концевых участков пучков подводящие шины и соединительные элементы должны быть возможно более короткими и иметь достаточное сечение. Плотность тока в подводящих шинах не должна превышать следующих величин, а/см2:

Стальные шины 100

Алюминиевые шипы 200-400

Медные шины 250-500

При токе 400-500 а принимается верхний предел, а при токе 3000-4000 а - нижний предел плотности.

При промежуточных значениях силы тока допустимую плотность тока определяют по интерполяции.

В коротких соединительных элементах (шпильки, перемычки и т.д.) плотность тока может в два раза превышать приведенные величины.

Сечения сварных швов, прикрепляющих соединительные элементы к анкерам, должны иметь площадь не меньше поперечного сечения прикрепляемых элементов.

4. Шины соединяют внахлестку и стягивают в зависимости от размеров двумя-четырьмя болтами.

Площадь контактной поверхности должна превышать площадь сечения стыкуемых шин не менее чем в 8 раз.

Сечение стяжных болтов выбирают таким, чтобы обеспечить в соединении контактных поверхностей следующее давление:

5. При трехфазном токе рекомендуется при параллельном соединении пучков прогревать сразу три балки, а при последовательном соединении пучков - разбить их на три одинаковые группы и включить в разные фазы.

При нечетном числе последовательно соединяемых пучков и необходимости иметь выводы с одной стороны балки разрешается не включать в цепь один пучок, окруженный на всем протяжении балки другими пучками.

Балки с параллельно соединенными пучками для уменьшения длины подводящих шин соединяют по схеме «звезда» (рис. 2, а), а балки с последовательно соединенными пучками - как по схеме «звезда», так и по схеме «треугольник» (рис. 2,б).

6. Для уменьшения расхода энергии при прогреве балку или ее часть, в которой расположены пучки, рекомендуется утеплять. При температуре до -10° утепляют брезентовой рубашкой, а при более низкой температуре - рубашкой из двух слоев брезента с 3-4-сантиметровой прослойкой ваты или войлока (рис. 3). При температуре выше 0° рубашку не устраивают.

7. Необходимые напряжения в пучках балок и температуру инъекционного раствора в процессе прогрева конструкции поддерживают:

переключением секций - при трансформаторах с секционированной обмоткой;

дросселированием - при сварочных трансформаторах;

включением в цепь со стороны первичной обмотки трансформатора дополнительного автотрансформатора или регулятора напряжения.

Значительно изменить напряжение в цепи можно переключением схемы питания с «треугольника» на «звезду» или изменением схемы соединения обмоток трансформатора.

Рис. 2. Схемы питания балок:1-трансформатор; 2-подводящие шины; 3-балка; 4-соединительные элементы

Рис. 3. Конструкция рубашки для отепления балки:1-балка; 2-обвязка диаметром 8-12 см; 3-завязки; 4-рубашка; 5-арматурные стержни диаметром 16-18 мм

Поддерживать необходимую температуру периодическим включением арматурных пучков в сеть не рекомендуется, так как многократное изменение температуры проволок пучка может ухудшить сцепление с раствором.

8. Опытные призмы для определения нарастания прочности инъекционного раствора и временя прогрева конструкции при пропуске тока через пучки изготовляют за 12-15 дней до инъектирования каналов основных балок.

Призмы выполняют сечением 15??15 см и длиной 3,0-3,5 м, чтобы можно было разместить 7-8 окон для определения прочности инъекционного раствора в процессе прогрева (рис. 4).

Каналы опытных призм должны иметь такие же стенки, как и каналы основных балок.

Каналы с бетонными стенками образуют извлечением из бетона полиэтиленовой трубы, резинового рукава d = 60 мм или стальной трубы.

Для образования каналов с металлическими стенками в опалубку закладывают гибкие стальные рукава.

В металлическом рукаве после твердения бетона прорубают «окна» под заглушками.

При бетонировании на боковой грани призм образуют с помощью специальных заглушек «окна». Для определения твердости инъекционного раствора нужна ровная поверхность, поэтому к узкому торцу заглушки прибивают металлическую пластинку из кровельного железа. Для получения ровной площадки раствора под заглушкой призма при ее инъектировании должна находиться в перевернутом положении.

Рис. 4 Конструкция опытной призмы:1-заглушка; 2-боек; 3-направляющая труба; 4-копировальная бумага

Рис. 5. Боек для определения твердости инъекционного раствора

После набора бетоном необходимой прочности (150-200 кгс/см2) в каналы призм заводят пучки и натягивают усилием 15 тс.

Инъектируют призму тем же раствором, который предполагается использовать для каналов основных балок, и включают в электрическую цепь с таким расчетом, чтобы плотность тока в пучках была такой же, как и в балках.

Спустя сутки после начала прогрева призмы поворачивают гранью с заглушками вверх.

Твердость инъекционного раствора определяют специальным бойком из стали марки Ст. 3 (рис. 5).

Боек должен свободно падать на ровную площадку инъекционного раствора с высоты 60 см.

Направляет боек по время падения труба длиной 70 см и внутренним диаметром 52-36 см.

Размеры «окна» позволяют бросить боек по трубе 3 раза. Замеры диаметра отпечатка на самом инъекционном растворе затруднительны, поэтому на раствор кладут зачерненной стороной вниз листок копировальной бумаги. Полученные на бумаги отпечатки измеряют стальной линейкой с точностью до 0,5 мм. Вычисляют средний из трех замеренных диаметров отпечатков и по графику (рис. 6) находят прочность раствора. Твердость раствора определяют через каждые 6 часов, начиная с суточного возраста инъекционного раствора, используя в каждый из последующих случаев соседние «окна».

Прогрев ведут до тех пор, пока прочность раствора не достигнет 200 кгс/см2.

Рис. 6. График зависимости диаметра отпечатка бойка от прочности раствора

Приложение 16

ТЕПЛОТЕХНИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ, СВЯЗАННЫЕ С ОБОГРЕВОМ КОНСТРУКЦИЙ

1. Процесс прогрева конструкций разбивают на три этапа (рис. 1): нагрев, прогрев и остывание.

l-й этап - плавный подъем температуры конструкции до необходимой величины (нагрев).

Рис. 1. График подвода тепла и изменения температуры в бетоне

Количество тепла, потребное для нагрева 1 м3 бетона с выбранной скоростью, определяют по формуле

Q'н = 600·Δt ккал/м3·ч, (1)

где 600 - объемная теплоемкость бетона, ккал/м3·град;

Δt - скорость подъема температуры, град/ч.

2. Скорость подъема температуры в конструкции при нагреве не должна превышать 10°С в час.

Часть тепла, сообщаемого конструкции при нагреве, теряется в окружающую атмосферу. Величину теплопотерь 1 м3 бетона конструкции в час подсчитывают по формуле

Q'п = k Mп (tб – tнв) ккал/м3·ч,(2)

где tнв - температура наружного воздуха, °С;

tб - температура бетона, °С;

Mп - модуль поверхности конструкции, представляющей собой отношение суммы охлаждаемых поверхностей к объему нагреваемого бетона;

k - коэффициент теплоотдачи отепления, характеризующий его теплоизолирующие качества, ккал/м2·час, град.

3. Длину обогреваемой зоны l при прогреве стыка сетками принимают равной:

а) при двусторонних сетках (рис. 2, а) длина обогреваемой зоны одного блока:

lб = 1,5b + δ;

б) при односторонней сетке (нагревательные элементы заложены в один из стыкуемых блоков - (рис. 2, б) длина обогреваемой зоны стыка:

lст = 3b,

где b-толщина прогреваемого элемента конструкции (плиты, стенки и т.д.), см;

δ - расстояние от торцовой поверхности блока до сетки, см.

Рис. 2. Изменение температуры бетона вдоль балок при прогреве клееных стыков:а - двусторонняя сетка; б - односторонняя сетка; в - тепляк: г - боковые нагреватели;1-фактическая эпюра изменения температуры; 2-расчетная эпюра

Длину обогреваемой зоны стыка при прогреве в местном тепляке (рис. 2, в) принимают равной длине тепляка.

Длину обогреваемой зоны стыка при прогреве боковыми нагревателями (рис. 2, г) принимают равной

lст = lнаг + 2b,

где lнаг - длина нагревателя (боковых накладок), см.

4. Модуль поверхности Мп для неотепленных балок и клееных стыков разрешается определять как отношение периметра к площади поперечного сечения нагреваемой части балки.

Модуль поверхности балок, отепленных по всей длине, подсчитывают как отношение периметра ограждения к площади поперечного сечения нагреваемой части балок.

При прогреве стыков в местном тепляке модуль поверхности условно определяют как отношение поверхности тепляка к объему бетона внутри тепляка.

5. Температуру бетона tб при подсчете теплопотерь прогрева клееных стыков принимают:

при электропрогреве сетками:

двусторонние сетки - tб = 0,65tст ;

односторонние сетки - tб = 0,83 tст.

где tст - температура бетона в стыке, град;

при прогреве в местном тепляке tб = tст;

при прогреве боковыми нагревателями температура бетона зависит от длины нагревателя и принимается:

lнаг = b, tб = 0,52 tст ;

lнаг =1,5b, tб = 0,57 tст;

lнаг = 2b, tб = 0,68 tст.

Длину нагревателя выбирают в зависимости от толщины склеиваемых элементов и принимают равной lн.min = b, lн.max = 2b.

Температура стыка tст при прогреве также зависит от длины нагревателя и принимается:

при lнаг = b tст = 0,62 tнаг;

при lнаг =1,5b tст = 0,75 tнаг;

при lнаг = 2b tст = 0,8 tнаг

Температура нагревателя не должна превышать 100°С.

6. При одинаковой конструкции отепления по всему периметру коэффициент теплоотдачи определяют по формуле

(3)

где Rвн -сопротивление тепловосприятию внутренней поверхности ограждения, принимаемой при воздухообогреве равным 0,13 м2ч·град/ккал.

Rвоз - теплосопротивление воздушных прослоек в ограждении; при толщине прослоек в пределах 5-30 см можно принимать Rвоз равным 0,20 м2ч·град/ккал.

Rн - сопротивление теплоотдаче наружной поверхности ограждения, равное 0,05 м2ч·град/ккал.

h1, h2 - толщина отдельных слоев отепления, м;

λ1, λ2 - коэффициенты теплопроводности материалов каждого слоя утепления, ккал/м·ч·град (табл. 1);

β - поправочный коэффициент, зависящий от влаго- и воздухопроницаемости материалов ограждения (табл. 2).

7. Формула (3) справедлива при одинаковом отеплении по всему периметру конструкции. Боковые поверхности клееного стыка «омываются» воздухом, а со стороны торцовой части стык теплоизолируется бетоном. Учитывая, что тепло в основном теряется (излучается) с боковых поверхностей стыка, а не с торцов, формулу (3) рекомендуется применять и при расчете теплопотерь при прогреве клееных стыков.

Таблица 1

Таблица 2