Попередній прогрів ґрунту вертикальними та горизонтальними електродами. Способи прогріву мерзлого ґрунту та їх особливості. Існує кілька способів відтавання ґрунту

Зимовий час зазвичай вважається несприятливим періодом для робіт у сфері будівництва. Однак застосування термоелектроматів допоможе вам досягти переваг перед конкурентами шляхом переходу на цілорічний графік робіт, незалежно від погодних умові наявності вітру ви зможете уникнути простоїв у роботі та відправлення ваших працівників у вимушену відпустку. Ми допоможемо вам стати найсильнішою компанією на ринку!

Гнучкі нагрівальні мати встановлюються на площах, що підлягають розморожуванню, прогріву або вимагають захисту від промерзання. Встановлення та демонтаж матів займає дуже мало часу! Нагрівальний елемент термоматів віддає тепло безпосередньо в ґрунт.

Температура нагрівання термоелектромата 70 o C. Завдяки вбудованому відбиваючому матеріалу тепловий потік направлений тільки в зону обігріву,
для максимальної теплопередачі та зменшення тепловтрат. Термомат нагрівається та ефективно здійснює відтавання ґрунту на глибину 30 - 40 см на день, залежно від стану ґрунту.

Термомат функціонує незалежно від оператора, до виконання завдання.

Застосування мату з нашою концепцією обігріву та розморожування допоможе вам досягти конкурентної перевагиперед іншими гравцями на ринку. Ви зможете продовжувати
роботи поки інші чекатимуть природного відтавання промерзлого ґрунту. Термомат вже викликав велику цікавість у будівельній індустрії.

Ефективні та зручні у застосуванні мати з низькими експлуатаційними витратами, задали новий стандарт у прогрівання бетонута розморожування промерзлого ґрунту в умовах холодного клімату.

За цим – майбутнє!

Область застосування призначена для споживачів, які потребують не підданих промерзанню матеріалів або ґрунту, для цілорічного виконання робіт згідно з встановленими специфікаціями та вимогами до якості. Крім розморожування, запобігання промерзанню та підвищення морозостійкості, термомат також може застосовуватися для прогрівання бетону, обігріву трубопроводу, цистерн, піщаних мас, кам'яної кладки та інших нестандартних завдань обігріву.

Приклади застосування обладнання

Розморожування ґрунту та територій:

• Систем водопостачання та каналізації
• Траншів для кабелю
• Шахт, цоколів та площ для влаштування підлог
• Дах та покриттів
• Усунення льоду та снігу

При промерзанні:

• Площ призначених для облицювання
• Піщаних мас, піску відсадження
• Насипних мас
• Ліній трубопроводів
• Стрілкових перекладів
• Плавучих пристаней

Попереднє обігрів ґрунту або бетону:

• Підстави до закладки фундаменту
• Опалубок та оснастки для бетонних робіт
• Збільшення ступеня затвердіння бетону та плит із полегшеного бетону

Сторінка 10 з 18

Розробка ґрунту, пов'язана з копанням траншеї в зимових умовах, ускладнюється необхідністю попередньої підготовкита відігріву морозива ґрунту. Глибина сезонного промерзання ґрунту визначається за даними метеорологічних станцій.
У міських умовах, за наявності великої кількостідіючих кабельних лінійта інших підземних комунікаційзастосування ударних інструментів(відбійних молотків, брухтів, клинів та ін.) неможливо через небезпеку механічного пошкодження діючих кабельних ліній та інших підземних комунікацій.
Тому мерзлий ґрунт до початку робіт з копання траншеї в зоні діючих кабельних ліній повинен бути попередньо відігріти для того, щоб земляні роботи вести лопатами без застосування ударного інструменту.
Відігрівання ґрунту може здійснюватися електричними рефлекторними печами, електричними горизонтальними та вертикальними сталевими електродами, електричними трифазними нагрівачами, газовими пальниками, паровими та водяними голками, гарячим піском, багаттями і т. д. Способи відігріву ґрунту, при яких нагрівальні голки вводяться в мерз свердловин чи його забиття, отримали застосування, оскільки цей метод ефективний і його може бути виправдано економічно при глибині розриття понад 0,8 м, т. е. на глибині, яка для кабельних робіт не використовується. Відігрівання ґрунту може також вестися струмами високої частоти, однак і цей спосіб поки не отримав практичного застосуваннячерез складність обладнання та низький коефіцієнт корисної діїустановки. Незалежно від прийнятого способу поверхня, що відігрівається, попередньо очищається від снігу, льоду і верхніх покривів основи (асфальт, бетон).

Відігрів ґрунту електричними струмами промислової частотиза допомогою сталевих електродів, покладених горизонтально на морозивний ґрунт, полягає у створенні ланцюга електричного струму, де ґрунт, що відморожується, використовується як опір.
Горизонтальні електроди зі смугової, кутової та інших профілів стали довжиною 2,5-3 м укладають горизонтально на мерзлий грунт. Відстань між рядами електродів, що включаються до різноіменних фаз, має бути 400 - 500 мм при напрузі 220 В і 700-800 мм при напрузі 380 В. Через те, що мерзлий грунт погано проводить електричний струм, поверхня ґрунту засипається шаром тирси, змоченої у водному розчині солі товщиною 150-200 мм. У початковий періодвключення електродів основне тепло передається в грунт від тирси, в якій під впливом електричного струму виникає інтенсивне розігрів. У міру розігріву ґрунту, підвищення його провідності і електричного струму, що проходить через ґрунт, інтенсивність розігріву ґрунту підвищується.
З метою зменшення втрат тепла від розсіювання шар тирси ущільнюють і накривають дерев'яними щитами, матами, толем та ін.
Витрата електричної енергіїдля відігріву ґрунту за допомогою сталевих електродів великою мірою визначається вологістю ґрунту і становить від 42 до 60 кВт-год на 1 м 3 морозива ґрунту при тривалості відігріву від 24 до 30 год.
Роботи з розморожування ґрунту електричним струмом повинні проводитись під наглядом кваліфікованого персоналу, відповідального за дотримання режиму відігріву, забезпечення безпеки робіт та справності обладнання. Зазначені вимоги та складності їх виконання, звісно, ​​обмежують можливості застосування цього способу. Найкращим і більше безпечним методомє застосування напруги до 12 ст.

Мал. 15. Конструкція трифазних нагрівачів для відігріву ґрунту

а – нагрівач; б – схема включення; 1 - стрижень сталевий діаметром 19 мм, 2 -труба сталева діаметром 25 мм, 3-втулка сталева діаметром 19-25 мм, 4 - контакти мідні перетином 200 мм 2 , 5 - смужка сталева 30X6 мм 2 .

Електричні трифазні нагрівачідозволяють зробити відігрів ґрунту при напрузі 10 В. Елемент нагрівача складається з трьох сталевих стрижнів, кожен стрижень вставлений у дві сталеві труби, загальна довжина яких на 30 мм менша за довжину стрижня; кінці стрижня зварені з кінцями цих труб.
Простір між стрижнем і внутрішньою поверхнеюкожної труби засипано кварцовим піскомі для герметизації залито рідким склом(рис. 15) - Кінці трьох труб, розташованих у площині А-Л, з'єднані між собою привареною до них смужкою сталі, утворюючи нейтральну точку зірки нагрівача Три кінці труб, розташованих в площині Б-Б, за допомогою закріплених на них мідних затискачівприєднуються через спеціальний понизливий трансформатор потужністю 15 кВ-А електричної мережі. Нагрівач укладається безпосередньо на ґрунт і засипається талим піском завтовшки 200 мм. Для зменшення втрат тепла ділянку, що відігрівається, додатково вкривають зверху матами зі скловолокна.
Витрата електричної енергії для відігріву 1 м 3 ґрунту при цьому методі становить 50-55 кВт-год, а час відігріву 24 год.

Електрична рефлекторна піч.Як показав досвід ведення ремонтних робітв умовах міських мереж, найбільш зручним, транспортабельним і швидким при одних і тих же умовах, що визначаються ступенем промерзання, характером грунту, що відігрівається, і якістю покриття, є метод відігріву електричними рефлекторними печами. Як нагрівач у печі застосовується ніхромовий або фехралевий дріт діаметром 3,5 мм, навитий спіраллю на ізольований азбестом. сталеву трубу(Рис. 16).
Рефлектор печі виготовляється із зігнутого по осі в параболу з відстанню від рефлектора, що відбиває, до спіралі (фокус) 60 мм алюмінієвого, дюралюмінієвого або сталевого хромованого листа товщиною 1 мм. Рефлектор відбиває теплову енергіюпечі, направляючи її на ділянку морозива, що відігрівається, грунту. Для захисту рефлектора від механічних пошкодженьпіч закривається сталевим кожухом. Між кожухом та рефлектором є повітряний проміжок, що скорочує втрати тепла від розсіювання.
Рефлекторна піч приєднується до електричної мережі напругою 380/220/127.
При відігріванні ґрунту збирається комплект із трьох однофазних рефлекторних печей, які з'єднують у зірку або трикутник відповідно до напруги мережі. Площа відігріву однієї печі становить 0,4 X1, 5 м 2 ; потужність комплекту печей – 18 кВт.


Мал. 16. Рефлекторна піч для опалення морозива грунту.
1 - нагрівальний елемент; 2 - рефлектор; 3 - кожух; 4 - контактні затискачі
Витрата електроенергії для відігріву 1 м 3 морозива грунту становить приблизно 50 кВт-год при тривалості відігріву від 6 до 10 год.
При користуванні печами необхідно також забезпечити безпечні умовивиконання робіт. Місце відігрівання має бути огороджене, контактні затискачі для приєднання дротом закриті, а спіралі течі не повинні торкатися ґрунту.

Відігрів морозива грунту вогнем.З цією метою використовується як рідке, і газоподібне паливо. Як рідке паливо застосовується солярне масло. Витрата його становить 4-5 кг на 1 м 3 відігрітого ґрунту. Установка складається з коробів та форсунок. При довжині коробів 20-25 м установка за добу дає змогу відігріти ґрунт на глибині 0,7-0,8 м.
Процес підігріву триває 15-16 год. Протягом решти доби відтавання ґрунту відбувається за рахунок акумульованого тепла його поверхневим шаром.
Більш ефективним та економічним паливом для відігріву ґрунту є газоподібне.
Газовий пальник, що застосовується для цієї мети, є відрізком сталевої трубкидіаметром 18 мм зі сплюснутим конусом. Напівсферичні короби виготовляють із листової сталі товщиною 1,5-2,5 мм. Для економії (втрат тепла короба обсипають теплоізоляційним шаромґрунту завтовшки до 100 мм. Вартість відігріву ґрунту газовим паливом становить у середньому 0,2-0,3 руб/м 3 .
Відігрівання ґрунту багаттями застосовується при незначному обсязі робіт (риття котлованів та траншеї для вставки). Багаття розводять після розчищення місця від снігу та льоду. Для більшої ефективності відігріву багаття накривають листами заліза завтовшки 1,5-2 мм. Після того як ґрунт відігріти на глибину 200-250 мм, що встановлюється спеціальним сталевим зондом, дають багаття догоріти, після чого вибирають лопатами відтанутий ґрунт. Потім на дні утвореної западини знову розводять багаття, повторюючи цю операцію до тих пір, поки морозиво не буде обрано на всю глибину. У ході робіт з відігрівання грунту необхідно стежити за тим, щоб вода від снігу, що тане, і льоду не заливала багаття.
В процесі відігріву ґрунту кабелі, що діють, можуть бути пошкоджені в результаті впливу теплонагрівача. Як показав досвід, для належного захисту діючих кабелів при відігріванні ґрунту необхідно, щоб між нагрівачем і кабелем зберігався шар землі завтовшки не менше 200 мм протягом усього часу відігріву.

Безперервність монолітного будівництвадозволяє дотримуватися обігріву бетону в зимовий час. Регламентація робіт наводиться у СНіП 3-03-01-87 (актуалізовано СП 70.13330.2012). Там наказуються заходи, що не допускають замерзання води в розчині, утворення льоду на арматурному каркасі при середньодобовій температурі нижче +5°С, мінімальній – менше 0. Способи відрізняються обладнанням, витратами засобів та енергії.

Головна вимога для отримання гарантованої якості споруди – це проведення робіт у встановленому темпі та чіткій послідовності без відступів від проекту. При перевезенні розчин не повинен охолоджуватися нижче за розрахункову температуру. Дозволяється збільшити час перемішування на 25%.

На вічномерзлих ґрунтах заливка конструкцій відбувається за СНиП II-18-76. Метод вибирають не так по витратній частині, як по якісним показникамвироби, що отримується в результаті.

Під час застигання прогрівання бетону здійснюється такими основними способами:

1. Термос. До розчину на заводі додають гарячу воду(40-70 ° С) і укладають його в утеплену опалубку. При схоплюванні у процесі гідратації виділяється близько 80 ккал тепла, які складаються з наявною температурою суміші. Теплоізоляція утримує масу від замерзання до набору необхідного показника міцності. Екзотермічний ефект часто поєднуються з іншими методами.

2. Протиморозні добавки. Технологія їх використання та властивості, що надаються бетону, вказуються виробником у паспорті продукту. Опалубка повинна запобігати швидкій втраті тепла. Цей показник передбачається проектним розрахунком, максимальному значенніне перевищує 10 ° С/год. Фрагменти, які можуть остигати швидше (виступи, звуження перерізу), покривають від прискореного випаровування гідроізоляцією, утеплювачем або організують їх обігрів. Ведеться постійний контроль навколишньої температури, щоб у разі її зниження менше дозволеної вжити додаткових заходів.

3. Підігрів повітрям. У закритому просторі організовується прогрів конвективним рухом повітря, що нагрівається. З брезентового полотна можна спорудити тепляк над формою, що заливається, і підтримувати потрібну температуруза допомогою теплогенератора (дизель чи електрокалорифер). Для рівномірного розподілугарячого повітряного потоку, що нагнітається вентилятором, застосовують спеціальний рукав з перфорацією.

4. Пропарювання. Враховуючи складність обладнання та енерговитрати, масово його використовують у заводських умовах для створення елементів збірних конструкцій. Технологія передбачає заливання бетону в опалубку з подвійними стінками, якими подають гарячу пару. Він створює «парову сорочку» навколо розчину, що забезпечує рівномірну гідратацію. Застосовується в комплексі із пластифікуючими добавками.

5. Гріюча опалубка. Метод поширений при швидкому зведенні споруд (монолітних будівель). Для цього бетон має бути з високою швидкістю застигання. Електропрогрів походить від межі контакту з опалубкою вглиб застигаючого масиву. Розташовується кабель, що гріє, по зовнішній поверхні форми. Щоб не утворювалося прошарків повітря, його видаляють вібратором. Спосіб використовують для заливання взимку тонких та середніх стін (з армуванням або без нього). Відрізняється вимогами до температури – суміш та ґрунт на глибину 0,3-05 м попередньо нагріваються до +15°С.

До найбільш економних методів відносять технології електропрогрівання, які охоплюють весь обсяг суміші (електрод, трансформатор, кабель, зібрані у певну схему).

Електродний обігрів бетону

Принцип ґрунтується на виділенні тепла при проходженні струму через рідкий розчин між стрижнями, на які подається напруга від трансформатора. Спосіб не застосовується у густо армованих конструкціях. Добре показав себе при зведенні ростверків і стрічкових фундаментіввзимку.

Як живлення беруть трансформатор змінного струму з напругою від 60 до 127 В. Для виробів зі сталевим арматурним каркасомпотрібен точний проектний розрахунок схеми та параметрів електричного ланцюга.

Електрод може бути різного виду:

• стрижневого, розміром Ø6-12 мм;
• струнного (дріт Ø6-10 мм);
• поверхневого (пластини шириною 40-80 мм).

Стрижневі електроди застосовують на віддалених фрагментах великих і складної формиконструкцій. Їх встановлюють не ближче ніж 3 см до опалубки. Струнні варіанти призначаються для протяжних ділянок. Ця схема переважна при контакті бетону з замерзлою основою. Поверхневі стрічки кріплять безпосередньо на опалубку, прокладаються руберойдом і не контактують із розчином.

Глибина електропрогрівання електродами становить 1/2 відстані між стрижнями або смугами. Тепла маса біля поверхні вкриває внутрішні шари, де процеси протікають менш інтенсивно. Збільшити виділення енергії в бетоні можна, подаючи електроди через трансформатор різні фази.

Після застигання моноліту занурені електроди залишаються всередині, виступаючі частини обрізають. Основна перевага використання електродів - це здатність тривалої підтримки температури, певної технології проекту, в конструкціях будь-якої форми і товщини.

Прогрівання трансформатором

Основується на зануренні кабелю, що гріє, підключеного до понижуючого трансформатора. Для цього беруть провідник марки ПНСВ від 12 до 3 мм. Його укладають з кроком не менше 15 мм так, щоб він повністю занурювався у розчин. Вивідні кінці для підключення від трансформатора роблять із алюмінієвих АПВ-2,5; АПВ-4.

Розрахунок схеми виробляють виходячи з того, що на обігрів 1м³ потрібно близько 1,3 кВт потужності. Величина залежить від температури повітря – чим холодніше взимку, тим більше потрібно енергії.

На прогрівання проводом ПНСВкожного 1м³ бетону потрібно 30-50 м кабелю. Більш точно покаже розрахунок, оскільки за схемою підключення «зірка» у кожному шматку дроту потрібно струм 15 А, «трикутник» (ПНСВ 1,2) – 18 А.

Вибір кабелю ВІТ або КДБС дозволить виключити трансформатор із електродами з технології. До цього методу вдаються, якщо відсутня можливість застосувати потрібна кількістьапаратів на віддаленому об'єкті чи ні живильної мережі. ВІТ-провід підключається до побутової електромережі, в комплект входять сполучні муфти. Для нього беруть схему підключення, аналогічну до ПНСВ.

Підтримувати температуру потрібно, використовуючи трансформатор з плавним регулюванням сили струму. Для невеликого індивідуального будівництвапідходить звичний зварювальний апарат. Промислові станції КТПТО-80/86, ТСДЗ-63, трансформатори СПБ пропонують нагрівання близько 30 м³ бетону.

Нові методи прогріву

Удосконалення технології дало можливість для обігріву колон, балок перекриттів та інших відносно тонких елементів. інфрачервоні пристрої. Вони виконані у вигляді термоматів, якими обертають застигаючу форму. Прогрів відбувається поступово, по всій контактній поверхні. Для стандартних виробів використовують цілісні нагрівачі, виготовлені за розміром.

Марочний бетон у природних умовах набирає міцність за 28 діб, завдяки інфрачервоному впливу процес гідратації проходить за 11 годин. Значно спрощується монтаж та складність конструкцій, підвищується швидкість цієї частини будівництва під час роботи взимку.

Наступним щаблем технології прогрівання трансформатором при виготовленні виробів щодо невеликого перерізу (колон, паль) став індукційний метод. Зростання температури всередині форми відбувається під впливом електромагнітного поля, створеного оперізуючими витками кабелю. Така індукційна обмотка розігріває метал опалубки і арматури, тепло, що виділяється, переходить в застигаючий розчин. Характеризується рівномірністю, здатністю попередньо підняти температуру опалубки та армуючого каркасу до початку заливки.

Терміни обігріву моноліту до набору ним заданої фортеці встановлюються залежно від класу: В10 набирає 50%, В25 – майже 30%.

Якість виробів з бетону, виготовлених у зимовий період, контролюється незалежно від способів прогріву (занурення електрода або поверхневий вплив) згідно зі СНиП 152-01-2003.

Статті

УПГО СПЕКТ призначені для вирішення цілого ряду завдань: прогрів інертних матеріаліву зимовий період, підігрів води та опалення приміщень.

Ми пропонуємо установки парогазові опалювальні, які виробляють прогрів інертних матеріалівна БСУ (піску, щебеню, гравію, вапняку):

Тип установки	Теплова потужність,	Продуктивність РБУ куб.м у суміші за годину	Ціна, руб.
УПГО СПЕКТ-400	400	10-30	від 1 100 000
УПГО СПЕКТ-800	800	30-60	від 1 800 000
УПГО СПЕКТ-1200	1200	60-90	від 2 400 000
УПГО СПЕКТ-1600	1600	90-120	від 2 900 000

Цифрами позначено номінальну теплова потужністьустановки в кіловатах.

Устаткування проводиться відповідно до отриманого нами патенту та сертифіката відповідності.

Чим гріють інертні?

(Керівництво на вибір).

Технологія виробництва бетонних сумішей взимку дещо відрізняється від технології виробництва бетону влітку.

При низьких температурах довкіллявід -5 ° С і нижче виникає кілька додаткових проблем:

1. Температура інертних матеріалів (піску, щебеню) така, що виникають умови для замерзання води при замішуванні, і суміш не виходить.
2. У приміщеннях бетонного заводу потрібне опалення для комфортної роботи персоналу та агрегатів.
3. Готову бетонну сумішнеобхідно доставляти на будівельний майданчик із температурою не нижче 15°С. Міксери, що перевозять бетон, також заправляються водою із температурою не нижче 40°С.

Перша проблема при слабких морозах частково вирішується використанням протиморозних добавокта розігрітою водою. Друга, застосуванням електронагрівачів. Третя проблема не вирішується без застосування спеціальних засобів.

Що потрібно для виробництва бетону взимку?

1. Підігрів інертних (піску та щебеню) до температури від 5°С до 20°С.
2. Підігрів води до температури від 40 до 70°С.
3. Використання економічної системи опалення приміщень.

Які джерела енергії доступні для обігріву інертних та води?

Не розглядатимемо екзотичні джерела енергії, як вітрогенератори, сонячні батареї, Термальні джерела і т.д. Завдання сформулюємо так:

Потрібно працювати за низьких температур;

Центральної системи теплопостачання немає;

Використання електроенергії надто дороге.

Чим гріти інертні?

Найбільш поширеними джерелами енергії є газ і дизельне паливо, вони добре працюють разом із системами автоматизації. Можливе застосування мазуту та пічного палива. Дрова та кам'яне вугіллязастосовуються рідше через складність автоматизації.

Яке обладнання для прогрівання інертних матеріалів використовується?

Промисловість випускає установки для нагрівання піску, щебеню, води, що працюють на різних фізичні принципи. Переваги та недоліки установок наведені нижче:

1. Розігрівання інертних матеріалів гарячим повітрям.

Паливо: дизельне.

Переваги:

Температура повітря до 400 °С

Малі габарити;

Недоліки:

Низький ККД (високі енерговитрати при експлуатації, тому що повітря не ефективно віддає тепло матеріалам, більша частина тепла йде в атмосферу);

Повільне прогрівання інертних матеріалів (30-60 хвилин);

Низький тиск повітря не продуває дрібні фракції та пісок;

Немає нагріву технологічної води;

Не використовується для опалення приміщень.

2. Прогрів інертних матеріалів пором.

Паливо: дизельне.

Переваги:

Високий ККД;

Висока ефективність прогрівання інертних матеріалів;

Швидке розігрів інертних матеріалів (10-20 хвилин);

Середня вартість;

Можна гріти воду;

Малі габарити;

Електрична потужність до 2 квт.

Недоліки:

Створюють високу вологістьінертних матеріалів (внаслідок конденсації пари від 500 до 1000 кг на годину;

Високоефективні парові котлиз температурою вище 115 °З тиском понад 0.7 кг/см² є піднаглядними;

Складно застосовувати для опалення приміщень (вимикається при простої бетонного заводу).

3. Нагрів інертних матеріалів регістрами з гарячою водоюабо пором.

Паливо: дизельне або центральне опалення.

Переваги:

Високий ККД;

Чи не складне, дешеве обладнання;

Не потрібно дозволу технагляду;

Можна гріти воду;

Можна використовувати для опалення приміщень;

Дуже малі габарити;

Електрична потужність до 0,5 кВт.

Недоліки:

Часто потребує ремонту та обслуговування регістрів;

Низька ефективність прогрівання інертних матеріалів;

Процес нагрівання займає кілька годин.

4. Турбоматики (розігрів інертних пароповітряною сумішшю з теплообмінниками).

Паливо: дизельне.

Переваги:

Високий ККД;

Не потрібно дозволу технагляду;

Немає регістрів;

Можна гріти воду.

Недоліки:

Складне, дороге обладнання;

Не застосовується для опалення приміщень;

Великі габарити;

Електрична потужність до 18-36 квт (циклічно).

5. Установки парогазоповітряні.

Обігрів інертних матеріалів димовими газами.

Паливо: дизельне.

Переваги:

Високий ККД;

Висока ефективність прогріву інертних матеріалів (10-20 хвилин);

Нескладне обладнання із середньою вартістю;

Не потрібно дозволу технагляду;

Немає регістрів;

Температура суміші до 400 °С.

Можна використовувати для опалення приміщень (є черговий режим);

Є нагрівання води для технологічних потреб та заправки міксерів;

Невеликі габарити.

Недоліки:

Електрична потужність до 18 квт (циклічно).

Для всіх п'яти типів установок як паливо може застосовуватися природний газнизького або середнього тиску за наявності в обладнанні газових пальників. Потрібні погодження з технаглядовими органами, наявність проекту та експертизи.

При включеннях за допомогою катодів ділянки ґрунту в електричний ланцюгчерез нього може бути пропущений нагріваючий струм напругою 120, 220 і 380 ст.

Електропровідність ґрунту залежить від його вологості (рис.3, а), стану та температури вологи, концентрації знаходяться в ґрунті розчинів солей і кислот (рис. 3, б), будови та температури ґрунту (рис. 3, в) тощо. .

Складність будови ґрунту фізичних явищ і змін, пов'язаних силовими процесами, що відбуваються в ньому, значно ускладнює теоретичну сторону електропрогріву ґрунту, яка знаходиться поки ще в стадії опрацювання.

Мал. 1. Встановлення горизонтальних (струнних) електродів на мерзлий ґрунт із засипкою тирсою
1 - мерзлий ґрунт; 2 - горизонтальні (струменеві) електроди діаметром 12-16 мм; 3 - дроти, що підводять струм; 4 - тирсу, змочену розчином солі; 5 - верхнє утеплення (толь, дерев'яні щити, мати і т. п.)

Мал. 2. Встановлення вертикальних (стрижневих) електродів у мерзлий грунт із засипкою тирсою
1 – вертикальні електроди; 2 - дроти, що підводять струм; 3 - тирса, змочена розчином солі, 4-верхнє утеплення (толь, дерев'яні шити, мати і т. п.)

Відтавання ґрунту виконують за допомогою горизонтальних (срунних) та вертикальних (стрижневих та глибинних) електродів. При відтаванні горизонтальними електродами (рис. 1) поверхню ділянки грунту, що відігрівається, покривають 15-25-см шаром, змочених водним розчиномсолі (хлористого натрію, кальцію, мідного купоросу та ін.) мають призначення лише наводити струм і відігріти верхній шармерзлого ґрунту, так як останній навіть при напрузі 380 струму практично не пропускає.

При горизонтальних електродах тепло передається спочатку грунту лише від шару тирси, що нагрівається. Тільки верхній незначної товщини шар грунту, прилеглий до електродів, входить у електроланцюг і є опором, у якому виділяється тепло.

Відстань між рядами електродів, включеними в різні фази, становить 40-50 см при напрузі 220 і 70-80 см при напрузі 380 ст. Застосування горизонтальних електродів доцільно при відігріванні промерзлих основ і невеликої (до 0,5-0,7 м) глибини промерзання, а також у випадках, коли вертикальні (стрижневі) електроди не можуть бути застосовані внаслідок малої електропровідності ґрунту або неможливості забиття їх у ґрунт.

При відтаванні вертикальними стрижневими електродами волога тирса слугує спочатку спонукачем до прогріву верхнього шару грунту, який у міру відтавання включається в електричний ланцюг, після чого тирса тільки зменшують тепловтрати грунту, що відтає. Замість тирси спонукачем можуть служити розчини солей, що заливаються в борозенки в ґрунті, пробиті зубилом між усіма електродами на глибину 6 см.

При укритті поверхні опалювального грунту шаром сухої тирси, як показує практика, пристрій таких борозенок дає хороші результати.
Застосування вертикальних електродів ефективніше при глибині мерзлого ґрунту більше 0,7 м, а також за неможливості забезпечення належного контакту між горизонтальними електродами та ґрунтом. У тверді (глинисті та піщані ґрунтиз вологістю понад 15-20%) електроди забивають на глибину 20-25 см, а потім занурюють глибше в міру відтаювання ґрунту (приблизно через кожні 4-5 год).

Відстань між електродами призначається від 40 до 70 см залежно від напруги струму, характеру та температури ґрунту. При відтаванні на глибину 1,5 м рекомендується мати два комплекти електродів – короткі та довгі; по відтаванні ґрунту на глибину коротких електродів вони замінюються довгими. Відігрів ґрунту на глибину 2 м і більше слід проводити в кілька прийомів, пошарово з періодичним видаленням шарів, що відтанули, при вимкненому струмі. З метою економії електроенергії та максимального використанняпотужності слід прагнути, щоб до кінця відтавання середнім температура ґрунту не перевищувала +5° та максимальна +20°, і прогрів слід вести ділянками, періодично вимикаючи струм.

Мал. 3. Зміна питомого опору ґрунту залежно
а - від вологості ґрунту з червоної глини, б - від вмісту NaCi в глинистому грунтіпри 30% його вологості (за вагою), 8 - від температури ґрунту при вологості 18,6%

Установка для відтавання ґрунту складається із щитів та софітів (по 4-5 на кожен розподільчий щит) для підключення електродів до мережі.

При застосуванні глибинних електродів відтавання мерзлого ґрунту виробляють знизу до денної його поверхні. Для цього електроди з круглої сталі діаметром 12-19 мм (залежно від їх довжини та твердості ґрунту) у шаховому порядку забивають крізь усю товщу мерзлого шару на 15-20 см у талий ґрунт. На початку відтавання електричний струм, що проходить у талому ґрунті, нагріває його і відтає розташовану безпосередньо лад ним частину мерзлого шару. Таким чином, тепловий потік, поступово збільшуючись по товщині знизу вгору, послідовно відігріває мерзлий грунт, причому майже все тепло, що виділяється струмом, використовується для отаювання мерзлого шару.
Такий спосіб відтавання, крім зменшення тепловтрат, дає низку інших вигод.

Як відомо, екскаватори можуть розробляти без попереднього розпушування мерзлу кірку грунту товщиною до 25-40 см, що дозволяє відповідно зменшити глибину грунту, що відтає. Так як верхні шари ґрунту зазвичай є найбільш складними та енергоємними, то розробка їх у стані, що не розтане, знижує витрату електроенергії і прискорює виробництво робіт.

Застосування більше високої напругидає можливість збільшувати відстань між електродами. Останнє при напрузі 220 приймають в 0,5 м, а при 380 вже 0,7 м.
Нижній кінець електрода загострюють, а у верхньому просвердлюють наскрізний отвір діаметром 3-4 мм, через яке пропускають Мідний голий провід завдовжки 25-30 см; один кінець дроту приварюють до електрода, а інший приєднують до електромережі з наступним чергуванням фаз.

При скрутності забиття електродів попередньо проходять свердловини діаметром, який на 1-2 мм менше прийнятого діаметра електрода.
За досвідченими даними суглинки з вологістю 18% при глибині промерзання 1,5 м і напрузі струму 220 відтають протягом приблизно 16 год.
Відігріваний майданчик виділяють переносною огорожею і множать попереджувальними сигналами з категоричною забороною входу на неї.
При застосуванні будь-якого способу відігріву ґрунту необхідно суворо дотримуватись правил, викладених у спеціальній «Інструкції із застосування електропрогріву в будівництві».

Відтавання струмами високої частоти.Мерзлий ґрунт проникаємо для струмів високої частоти, і відігрівання його відбувається за рахунок тепла, що виділяється в ґрунті при приміщенні його та змінне. електричне полеВисока частота.
Генератор високої частоти складається з підвищуючого трансформатора, випрямляча, генераторних ламп, конденсаторів та коливального контуру. Пересувна установка монтується в автопричепі і живиться від мережі напругою 220-380 або від пересувної електричної станції.
Зазначений спосіб можливий при невеликому обсязі робіт, розробці траншей і особливо при аварійних роботах, коли їх виконання є вирішальним чинником.