В.В. МОЛОДИН, канд. техн. наук, доц. (ООО “Eepocumu”); Ю.В. ЛУНЕВ, инж. (Новосибирский государственный арх.-строит, ун-т (Сибстрин)), Энергосберегающая технология зимнего бетонирования фундаментных плит

Исследованиями, проведенными НГАСУ (Сибстрин) совместно с ООО “Евросити”, доказана возможность существенного (до 50%) энергосбережения при зимнем бетонировании монолитных элементов фундаментов жилых и гражданских зданий за счет:

полезного использования естественной тепловой энергии, аккумулированной в талой части грунтового основания;

управляемого режима тепловой обработки с “включением” механизма полезного использования тепловой инерции бетона.

По данным С.А. Миронова [1], метод использования теплоты грунта при возведении фундаментов и подземных сооружений в зимних условиях впервые был предложен и реализован в 1936 г. инженером Б.А. Бодянским. Аналогично предварительно запасенная теплота используется при зимнем бетонировании стыков строительных конструкций [2]. Однако широкое применение этого высокоэффективного способа производства зимних бетонных и железобетонных работ в строительстве затруднено из-за сложности решения пакета прикладных задач строительной теплофизики, связанных: с прогнозом температурного режима и глубины промерзания грунта основания как на момент вскрытия котлована, так и на момент начала укладки бетонной смеси;


В соответствии с [6], промерзшее грунтовое основание вскрытого котлована сначала необходимо оттаять на глубину не менее 500 мм, а затем прогреть до температуры +5...+10 °С.

Для того чтобы, во-первых, убедиться в необходимости оттаивания и прогрева фунтового основания, во- вторых, определить необходимое для этого время авторами разработан и реализован практически метод математического моделирования динамики температурного поля в грунтовом основании при его оттаивании и прогреве греющим электрическим кабелем в термостойкой изоляции, уложенным с шагом b на контакте грунта основания с песчаной подсыпкой. Разработаны расчетная схема и математическая модель задачи для времени непрерывного оттаивания - прогрева продолжительностью 100,200,300,400 и 500 ч. Попутно была решена вспомогательная задача: установлен максимально допустимый шаг раскладки греющего кабеля (в<250 мм), при котором линейный источник (q/t Вт/м) можно привести к условно плоскому (q(0. Вт/м2) при погрешности не более 1%.

Далее были рассчитаны следующие варианты бетонирования фундаментной плиты:

1) периферийный (по вертикальным граням) прогрев бетона, уложенного на непрогретое грунтовое основание;






2) периферийный прогрев бетона, уложенного на прогретое грунтовое основание;

3) периферийный и внутренний (на уровне верхней и нижней арматурных сеток) прогрев бетона, уложенного на непрогретое грунтовое основание;

4) периферийный и внутренний прогрев бетона, уложенного на прогретое грунтовое основание.

Данные расчетов по принятому к исполнению первому варианту приведены на рис. 3. При этом данные замеров температуры бетона в десяти термометрических гильзах с помощью термометра “Термит (точность 0,1 °С), зафиксированные в журнале производства работ, полностью совпали с данными расчетов. Можно также отметить, что для прогноза процесса набора бетоном прочности авторами разработана компьютерная аппроксимация номограмм ЦНИИОМТП и НИИЖБа, построенных на большом объеме экспериментальных данных и потому имеющих высокую степень достоверности.

Бетон и железобетон, 2006 №6