RU2379414C2 - Curing device in cold-weather concrete laying - Google Patents

Abstract

FIELD: construction engineering.

SUBSTANCE: invention can be used in cold-weather concreting and also for reduction in concrete setting time. A curing device in cold-weather concrete laying comprises a heating system that represents an aslope filmed metal-plastic S-tube, with a steam boiler. In the end of the heating system, there is a steam discharge system attached to the steam boiler through a cooling tank. Its bottom has a tube attached that connects it with the steam boiler. The steam boiler tube is pressure-tight jointed to a bottom aqueous part permanently water-filled.

EFFECT: invention allows improving the slope fitting quality that is ensured by uniform heating of concrete in the entire area, and reducing power inputs in execution of works.

3 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к гидротехническому строительству и может быть использовано при производстве бетонных работ в зимнее время или при низких температурах окружающего воздуха, а также для уменьшения сроков схватывания бетона.The invention relates to hydraulic engineering and can be used in the production of concrete work in the winter or at low ambient temperatures, as well as to reduce the setting time of concrete.

Известно устройство [1], создающее вокруг забетонированной конструкции «паровую подушку, обеспечивающее требуемые температурно-влажностные условия твердения бетона. Недостатком данного технического решения является то, что:A device [1] is known, which creates a “steam cushion around a concrete structure that provides the required temperature and humidity conditions for concrete hardening. The disadvantage of this technical solution is that:

- предлагаемое устройство невозможно использовать в полевых условиях для разогрева бетона, уложенного на откос дамбы;- the proposed device cannot be used in the field for heating concrete laid on the slope of the dam;

- в предлагаемом техническом решении не предусмотрена возможность регулирования равномерности разогрева по всей площади бетона, уложенного на откос дамбы;- the proposed technical solution does not provide for the possibility of regulating the uniformity of heating throughout the concrete area laid on the slope of the dam;

- не предусматривается дешевый и эффективный теплоизолятор, каким является полиэтиленовая пленка, который дает дополнительный эффект, поставляя влагу в результате конденсации пара.- does not provide a cheap and effective heat insulator, which is a plastic film, which gives an additional effect, supplying moisture as a result of condensation of steam.

Наиболее близким техническим решением является метод прогрева бетонных откосных креплений в зимнее время [2], включающее в себя обогреватели бетона паром с термоизоляцией. Недостатком данного технического решения является то, что:The closest technical solution is the method of heating concrete slopes in winter [2], which includes concrete heaters with steam with thermal insulation. The disadvantage of this technical solution is that:

- предлагаемый метод не обеспечивает получения прочного крепления;- the proposed method does not provide a solid mount;

- при таком способе происходит переувлажнение уложенного мокрого бетона, а конденсированный пар стекает вниз.- with this method, the wetted concrete is wetted, and the condensed steam flows down.

Цель изобретения - повышение качества крепления и снижение энергозатрат при производстве работ.The purpose of the invention is to improve the quality of fastening and reduce energy consumption during work.

Поставленная цель достигается тем, что для прогрева бетона, уложенного на откос дамбы, поверх него змейкой укладывается металлопластиковая трубка.This goal is achieved by the fact that to heat up the concrete laid on the slope of the dam, a metal-plastic tube is laid over it with a snake.

В зимних условиях, когда среднесуточная температура наружного воздуха ниже +5°С, происходит замерзание свободной воды, что прекращает процесс гидратации цемента, ее увеличение в объеме (до 9%) разрушает структуру бетона. Это приводит к тому, что после оттаивания бетон уже не может набрать проектную прочность. Установлено, если бетон до замерзания наберет 30-50% проектной прочности, то дальнейшее воздействие низких температур не влияет на его физико-механические характеристики. Такая величина прочности называется критической. В зависимости от марки бетона она равна: 50% М - для М200, 40% М - для М300 и 30% М - для М400 и выше.In winter conditions, when the average daily outdoor temperature is below + 5 ° C, free water freezes, which stops the process of cement hydration, its increase in volume (up to 9%) destroys the structure of concrete. This leads to the fact that after thawing, concrete can no longer gain design strength. It was established that if concrete reaches 30-50% of design strength before freezing, further exposure to low temperatures does not affect its physical and mechanical characteristics. This value of strength is called critical. Depending on the brand of concrete, it is: 50% M for M200, 40% M for M300 and 30% M for M400 and higher.

После отсыпки дамбы и планировки откоса на ней устраивается гравийная подготовка. На гравийную подготовку равномерно укладывается бетон, на который равномерно укладывается система обогрева в виде металлопластиковой трубки. Сверху трубки покрываются пленкой, которая пригружается тяжестью для лучшего прилегания. Пар, подающийся в систему прогрева по подводящей трубе, вырабатывается в котле в результате кипячения воды источником тепла. Размеры охладительного бачка 10÷20 см диаметр трубки делается 3÷8 мм для того чтобы предотвратить эффективный теплообмен жидкости в котле и бачке. Размеры охладительного бачка для эффективной работы должны быть в диаметре 3÷8 см и высотой 10÷20 см. Уровень воды в охладительном бачке и паровом котле совпадают по принципу сообщающихся сосудов. Давление пара над жидкостью в охладительном бачке гораздо меньше давления пара в паровом котле, чем и объясняется циркуляция пара.After filling the dam and planning the slope, gravel preparation is arranged on it. Concrete is evenly laid on gravel preparation, on which a heating system in the form of a metal-plastic tube is evenly laid. The tubes are covered with a film on top, which is loaded with weight for a better fit. The steam supplied to the heating system through the supply pipe is generated in the boiler as a result of boiling water by a heat source. The dimensions of the cooling tank 10 ÷ 20 cm, the diameter of the tube is 3 ÷ 8 mm in order to prevent effective heat transfer of the liquid in the boiler and tank. The dimensions of the cooling tank for effective operation should be 3 ÷ 8 cm in diameter and 10 ÷ 20 cm high. The water level in the cooling tank and the steam boiler coincide according to the principle of communicating vessels. The vapor pressure above the liquid in the cooling tank is much less than the vapor pressure in the steam boiler, which explains the steam circulation.

Пар, проходя через систему прогрева, конденсируется и частично стекает в виде воды обратно. При сильном прогреве системы давление пара увеличивается и попадает в систему пароотвода, конденсируется и стекает в охладительный бачок, присоединенный к паровому котлу, причем трубка к паровому котлу герметично присоединена к нижней водяной части.Steam passing through the heating system condenses and partially flows back in the form of water. With a strong heating of the system, the vapor pressure increases and enters the steam removal system, condenses and drains into the cooling tank connected to the steam boiler, and the tube to the steam boiler is hermetically connected to the lower water part.

На фиг.1 изображено поперечное сечение дамбы с устройством для производства бетонных откосных креплений в зимнее время; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - узел А.Figure 1 shows a cross section of a dam with a device for the production of concrete sloping fasteners in winter; figure 2 is the same, a top view; figure 3 - node A.

После отсыпки и планировки откоса дамбы 1 укладывается гравийная подготовка 2. На гравийную подготовку равномерно укладывается бетон 3, на ней размещается система обогрева в виде металлопластиковой трубки 4 и сверху покрывается пленкой 5. Система прогрева является сборной конструкцией, состоящей из металлопластиковых трубок 4, которые укладываются в виде змейки. Пар в систему прогрева подается по металлопластиковой трубе 4, который вырабатывается в паровом котле 6. Трубка 4 присоединена к верхней части 7 парового котла. Сам паровой котел 6 состоит из паровой части 7 и водяной части 8. Пар проходит по длине металлопластиковой трубки 4, частично конденсируется и стекает назад в паровой котел 6. При сильном давлении пара в металлопластиковой трубке 4 он частично конденсируется и стекает через пароотвод 9, который находится вне пленки 5. Стекая по пароотводу, 9 конденсат поступает в охладительный бачок 10, присоединенный к паровому котлу 6 к его нижней водяной части 8 через трубку 11. Расход газа учитывается счетчиком 12, который поступает из баллона 13.After filling and planning the slope of dam 1, gravel preparation 2 is laid. Concrete 3 is evenly laid on gravel preparation, a heating system in the form of a metal-plastic tube 4 is placed on it and covered with a film 5. The heating system is a prefabricated structure consisting of metal-plastic tubes 4, which are laid in the form of a snake. Steam is supplied to the heating system through a metal-plastic pipe 4, which is produced in the steam boiler 6. The pipe 4 is connected to the upper part 7 of the steam boiler. The steam boiler 6 itself consists of a steam part 7 and a water part 8. The steam passes along the length of the metal-plastic tube 4, partially condenses and flows back to the steam boiler 6. At high pressure of the steam in the metal-plastic tube 4, it partially condenses and flows through the steam outlet 9, which located outside the film 5. Flowing down the steam outlet, 9 condensate enters the cooling tank 10 connected to the steam boiler 6 to its lower water part 8 through the pipe 11. The gas flow rate is taken into account by the meter 12, which comes from the cylinder 13.

Устройство для прогрева при укладке бетона в зимнее время работает следующим образом. После отсыпки дамбы 1 и планировки откоса устраивается гравийная подготовка 2. Для этого на откос дамбы 1 отсыпается слой гравия 2 толщиной 20-30 см (Фиг.1). На гравийную подготовку 2 равномерно укладывается бетон 3, на ней размещается система обогрева в виде металлопластиковой трубки 4, по которой будет проходить пар для прогрева откосного крепления. Расстояния между металлопластиковыми трубками 4 зависят от температуры окружающего воздуха. Так, при сильных морозах расстояния между трубками 4 (Фиг.2) маленькое для обеспечения достаточного обогрева. Система прогрева является сборной конструкцией и собирается из металлопластиковых трубок 4, которые укладываются в виде змейки. Сверху система прогрева из металлопластиковых трубок 4 покрывается пленкой 5. Пар в систему прогрева подается по металлопластиковой трубе 4, присоединенной к паровому котлу 6 к верхней паровой части 7, заполненной паром, который вырабатывается в паровом котле 6 в результате кипячения воды. Сам паровой котел 6 состоит из паровой части 7 и водяной части 8. При большом давлении пара в металлопластиковой трубке 4 пар поступает в пароотвод 9 и через охладительный бачок 10 поступает в нижнюю водяную часть 8 в паровом котле 6. Причем охладительный бачок 10 с котлом 6 соединен герметично трубкой 11 (узел А). Расход газа учитывается счетчиком 12, который поступает из баллона 13. В качестве источника энергии может быть использован газ, твердое или жидкое топливо.A device for heating when laying concrete in the winter is as follows. After filling the dam 1 and the layout of the slope, gravel preparation 2 is arranged. For this, a layer of gravel 2 with a thickness of 20-30 cm is poured onto the slope of the dam 1 (Figure 1). Concrete 3 is evenly laid on gravel preparation 2, a heating system in the form of a metal-plastic tube 4 is placed on it, along which steam will pass to warm the slope. The distances between the plastic pipes 4 depend on the ambient temperature. So, in severe frosts, the distance between the tubes 4 (Figure 2) is small to ensure sufficient heating. The heating system is a prefabricated design and is assembled from metal-plastic tubes 4, which are stacked in the form of a snake. From above, the heating system from the metal-plastic tubes 4 is covered with a film 5. Steam is supplied to the heating system through a metal-plastic pipe 4 connected to the steam boiler 6 to the upper steam part 7, which is filled with steam, which is produced in the steam boiler 6 as a result of boiling water. The steam boiler 6 itself consists of a steam part 7 and a water part 8. With a high pressure of steam in the plastic pipe 4, steam enters the steam outlet 9 and through the cooling tank 10 enters the lower water part 8 in the steam boiler 6. Moreover, the cooling tank 10 with the boiler 6 sealed by a tube 11 (node A). The gas flow rate is taken into account by the counter 12, which comes from the cylinder 13. As a source of energy, gas, solid or liquid fuel can be used.

Предлагаемое техническое решение эффективнее и доступнее аналогов. Оно позволяет обеспечить повышение качества крепления откоса по всей площади, экономя энергоносители. Предлагаемым техническим решением можно обеспечить эффективный и экономичный обогрев укладываемого бетона в осенне-зимний период.The proposed technical solution is more efficient and affordable analogues. It allows to improve the quality of mounting the slope over the entire area, saving energy. The proposed technical solution can provide efficient and economical heating of concrete to be laid in the autumn-winter period.

ЛитератураLiterature

1. Патент Российской Федерации №2270292, E02B 1/00, E02B 3/12. Воздуходувное устройство для прогрева бетонных откосных креплений в зимнее врем / Ламердонов З.Г. Заяв. 29.11.2004; опубл. 20.07.2006. Бюл. №20, - 6 с.1. Patent of the Russian Federation No. 2270292, E02B 1/00, E02B 3/12. Blower device for heating concrete slope mounts in winter / Lamerdonov Z.G. Application 11/29/2004; publ. 07/20/2006. Bull. No. 20, - 6 p.

2. Патент Российской Федерации №2277613, E02B 1/00, E02B 3/12. Устройство для прогрева бетонных откосных креплений в зимнее время / Ламердонов З.Г. Заяв. 29.11.2004; опубл. 10.06.2006. Бюл. №16, - 7 с.2. Patent of the Russian Federation No. 2277613, E02B 1/00, E02B 3/12. A device for heating concrete slope mounts in winter / Lamerdonov Z.G. Application 11/29/2004; publ. 06/10/2006. Bull. No. 16, - 7 p.

Claims (3)

1. Устройство для прогрева при укладке бетона в зимнее время, включающее систему обогрева в виде металлопластиковой трубки, уложенной змейкой на откос и покрытой пленкой, с паровым котлом, отличающееся тем, что в конце системы обогрева предусмотрена система пароотвода, присоединенная к паровому котлу через охладительный бачок, к низу которого присоединена трубка, соединяющая его с паровым котлом, причем трубка к паровому котлу герметично присоединена к нижней водной части, которая постоянно заполнена водой.1. A device for heating during concrete laying in the winter, including a heating system in the form of a metal-plastic tube laid by a snake on a slope and covered with a film, with a steam boiler, characterized in that a steam extraction system is provided at the end of the heating system connected to the steam boiler through a cooling a tank to the bottom of which a pipe is connected connecting it to the steam boiler, and the pipe to the steam boiler is hermetically connected to the lower water part, which is constantly filled with water. 2. Устройство для прогрева при укладке бетона в зимнее время по п.1, отличающееся тем, что диаметр и высота охладительного бочка соответственно равны 3÷8 см и 10÷20 см.2. The device for heating during concrete laying in winter time according to claim 1, characterized in that the diameter and height of the cooling barrel are 3 ÷ 8 cm and 10 ÷ 20 cm, respectively. 3. Устройство для прогрева при укладке бетона в зимнее время по п.1, отличающееся тем, что диаметр трубки равен 3÷7 мм. 3. The device for warming up when laying concrete in winter time according to claim 1, characterized in that the diameter of the tube is 3 ÷ 7 mm.

Images