Razvoj tla u zimskim uslovima.

IN u građevinarstvu, od ukupnog obima zemljanih radova, od 20 do 25% se izvodi u zimskim uslovima, dok udeo tla iskopanog u smrznutom stanju ostaje konstantan - 10-15% pri čemu se apsolutna vrijednost ovog obima povećava iz godine u godinu.

IN U građevinskoj praksi postoji potreba za razvojem tla koja su u smrznutom stanju samo u zimskom periodu godine, tj. tla sa sezonskim smrzavanjem, ili tokom cijele godine, tj. permafrost tla.

Razvoj permafrost tla može se vršiti istim metodama kao i sezonsko smrznuta tla. Međutim, prilikom izgradnje zemljanih konstrukcija u uslovima permafrosta, potrebno je uzeti u obzir specifične karakteristike geotermalni režim permafrost tla i promjene svojstava tla kada se ono naruši.

At negativne temperature smrzavanje vode sadržane u porama tla značajno mijenja konstrukcijska i tehnološka svojstva nestjenovitog tla. U smrznutim tlima mehanička čvrstoća se značajno povećava, pa je njihov razvoj sa strojevima za zemljane radove otežan ili čak nemoguć bez pripreme.

Dubina smrzavanja ovisi o temperaturi zraka, trajanju izlaganja negativnim temperaturama, vrsti tla itd.

Radovi na iskopu zimi se izvode na sljedeće tri metode. Prva metoda uključuje preliminarnu pripremu tla nakon čega slijedi njihov razvoj konvencionalnim metodama; u drugom slučaju, smrznuta tla su prethodno izrezana u blokove; kod treće metode, tla se razvijaju bez njih preliminarne pripreme. Preliminarna priprema tla za razvoj zimi se sastoji od zaštite od smrzavanja, odmrzavanja smrznutog tla i prethodnog rahljenja smrznutog tla.

Zaštita tla od smrzavanja. Poznato je da je dostupnost tokom dana

površina termoizolacionog sloja smanjuje i period i dubinu smrzavanja. Nakon povlačenja površinske vode Termoizolacijski sloj možete urediti na jedan od sljedećih načina.

Otpuštanje tla. Prilikom oranja i drljanja tla na području predviđenom za razvoj zimi, njegov gornji sloj poprima labavu strukturu sa zatvorenim šupljinama ispunjenim zrakom, koji ima dovoljna termoizolacijska svojstva. Oranje se izvodi traktorskim plugovima ili riperima do dubine od 20...35 cm, nakon čega slijedi drljanje do dubine od 15...20 cm u jednom smjeru (ili u poprečnim smjerovima), čime se povećava učinak termoizolacije za 18...30%.. Snježni pokrivač izolovane površine može se vještački povećati uklanjanjem snijega buldožerima, grejderima ili zadržavanjem snijega pomoću štitnika. Za izolaciju velikih površina najčešće se koristi mehaničko rahljenje.Zaštita površine tla termoizolacionih materijala. Izolacijski sloj se može napraviti i od jeftinih lokalnih materijala: lišća drveća, suhe mahovine, treseta, slamnate prostirke, šljake, strugotine i piljevine. Površinska izolacija tla koristi se uglavnom za iskope malih površina.

Impregnacija tla slanim rastvorima postupite na sljedeći način. Na površini

pjeskovita i pjeskovita ilovasta tla raspršuju određenu količinu soli ( kalcijum hlorid 0,5 kg/m2, natrijum hlorid 1 kg/m2), nakon čega se zemljište ore. U zemljištima sa niskim kapacitetom filtriranja (glina, teška ilovača) buše se bunari u koje se pod pritiskom ubrizgava rastvor soli. Zbog velikog intenziteta rada i cijene takvog posla, obično nisu dovoljno učinkoviti.

Metode odmrzavanja smrznutog tla mogu se klasificirati i prema smjeru širenja topline u tlu i prema vrsti rashladne tekućine koja se koristi. Na osnovu prvog znaka mogu se razlikovati sljedeće tri metode odmrzavanja tla.

Odmrzavanje tla od vrha do dna. Ova metoda je najmanje efikasna, jer se izvor topline u ovom slučaju nalazi u zoni hladnog zraka, što uzrokuje velike gubitke topline. U isto vrijeme, ova metoda je prilično laka i jednostavna za implementaciju, zahtijeva minimalno pripremni rad, te se stoga često koristi u praksi.

Odmrzavanje tla odozdo prema gore zahtijeva minimalnu potrošnju energije, jer se javlja pod zaštitom zemljine kore i gubitak topline je praktično eliminisan. Glavni nedostatak ove metode je potreba za izvođenjem radno intenzivnih pripremnih operacija, što ograničava opseg njegove primjene.

Kada se tlo odmrzne u radijalnom smjeru toplina se radijalno širi u tlo od vertikalno postavljenih grijaćih elemenata uronjenih u zemlju. Ova metoda je ekonomski pokazatelji zauzima srednju poziciju između dva prethodno opisana, a za njegovu implementaciju takođe je potreban značajan pripremni rad.

Na osnovu vrste rashladnog sredstva razlikuju se sljedeće metode za odmrzavanje smrznutog tla:

Metoda vatre. Za iskopavanje malih rovova zimi koristi se instalacija (Sl. 1a), koja se sastoji od više metalnih kutija u obliku krnjih čunjeva isječenih po uzdužnoj osi, od kojih se sklapa neprekidna galerija. Prva od kutija je komora za sagorevanje u kojoj se sagoreva čvrsto ili tečno gorivo. Auspuha Posljednja kutija osigurava vuču, zahvaljujući kojoj proizvodi izgaranja prolaze duž galerije i zagrijavaju tlo ispod nje. Da bi se smanjio gubitak topline, galerija se posipa slojem odmrznute zemlje ili šljake. Traka odmrznutog tla prekrivena je piljevinom, a daljnje odmrzavanje se nastavlja u dubini zbog topline akumulirane u tlu.

Slika 1. Šeme za odmrzavanje tla upotrebom vatrenih i parnih igala: a

Vatrom; b - parne igle; 1 - komora za sagorevanje; 2 - izduvna cijev; 3 - posipanje odmrznutim tlom: 4 - parovod; 5 - parni ventil; 6 - parna igla; 7 - izbušen bunar; 8 - kap.

Odmrzavanje u staklenicima i reverberacijskim pećima . Staklenici su kutije otvorene na dnu sa izolovanim zidovima i krovom, unutar kojih su postavljene užarene spirale, vodene ili parne baterije, okačene na poklopac kutije. Reflektirajuće peći imaju zakrivljenu površinu na vrhu, u čijem se fokusu nalazi spirala sa žarnom niti ili emiter infracrvenih zraka, dok se energija troši ekonomičnije, a odmrzavanje tla intenzivnije. Staklenici i reverberacione peći se napajaju naponom od 220 ili 380 V. Potrošnja energije po 1 m 3 odmrznuto zemljište (u zavisnosti od vrste, vlažnosti i temperature) kreće se od 100...300 MJ, dok se temperatura unutar staklenika održava na 50...60°C.

Prilikom odmrzavanja tla horizontalnim elektrodama na površini tla

Polažu elektrode od trake ili okruglog čelika, čiji su krajevi savijeni za 15...20 cm kako bi se spojili na žice (slika 2a). Površina grijanog prostora prekrivena je slojem piljevine debljine 15...20 cm, koji se navlaži fiziološkim rastvorom koncentracije 0,2...0,5% tako da masa otopine nije manja od masa

piljevina U početku, navlažena piljevina je provodni element, jer tlo za smrzavanje nije provodnik. Pod uticajem toplote koja se stvara u sloju piljevine, ona se otapa gornji sloj tlo, koje se pretvara u provodnik struje od elektrode do elektrode. Nakon toga, pod utjecajem topline, gornji sloj tla počinje da se otapa, a zatim niži slojevi. Nakon toga, sloj piljevine štiti grijani prostor od gubitka topline u atmosferu, zbog čega se prekriva sloj piljevine plastična folija ili štitove.

Slika 2. Šema odmrzavanja tla električnim grijanjem: a - horizontalne elektrode; b - vertikalne elektrode; 1 - trofazna električna mreža; 2 - horizontalne trakaste elektrode; 3

Sloj piljevine navlažen slanom vodom; 4 - sloj filca ili krovnog filca; 5 - štap elektroda.

Ova metoda se koristi kada je dubina smrzavanja tla do 0,7 m, potrošnja energije za zagrijavanje 1 m3 tla kreće se od 150 do 300 MJ, temperatura u piljevini ne prelazi 80...90 ° C.

Odmrzavanje tla vertikalnim elektrodama . Elektrode su šipke izrađene od armaturnog čelika sa šiljastim donjim krajevima. Kada je dubina smrzavanja veća od 0,7 m, zabijaju se u zemlju u šahovskom obrascu do dubine od 20 ... 25 cm, a kako se gornji slojevi tla otapaju, uranjaju se na veću dubinu. Prilikom odmrzavanja od vrha do dna, potrebno je sistematski uklanjati snijeg i urediti zatrpavanje piljevine navlaženom fiziološkom otopinom. Režim grijanja za štapne elektrode je isti kao i za trakaste elektrode, a za vrijeme nestanka struje elektrode treba dodatno produbiti za 1,3 ... 1,5 m. Nakon nestanka struje od 1 ... 2 dana, dubina odmrzavanja se nastavlja povećati zbog topline akumulirane u tlu pod zaštitom sloja piljevine. Potrošnja energije ovom metodom je nešto niža nego kod metode horizontalne elektrode.

Koristeći grijanje odozdo prema gore, prije početka grijanja potrebno je izbušiti bunare u šahovnici do dubine 15...20 cm veće od debljine smrznutog tla. Potrošnja energije pri zagrijavanju tla odozdo prema gore značajno je smanjena (50...150 MJ po 1 m3), nije potrebna upotreba sloja piljevine. Kada se elektrode štapića zakopaju u temeljno odmrznuto tlo i istovremeno ugrade na dnevnu površinu zasipanja piljevine impregnirane fiziološkim rastvorom, odmrzavanje se događa odozgo prema dolje i odozdo prema gore. Istovremeno, radni intenzitet pripremnih radova znatno je veći nego u prve dvije opcije. Ova metoda se koristi samo kada je potrebno hitno odmrznuti tlo.

Odmrzavanje tla od vrha do dna pomoću parnih ili vodenih registara. Regi-

Nosači se polažu direktno na površinu grijanog prostora očišćenu od snijega i prekrivenu termoizolacijskim slojem piljevine, pijeska ili odmrznutog tla kako bi se smanjili gubici topline u prostoru. Registrira otopljeno tlo sa smrznutom korom debljine do 0,8 m. Ova metoda je preporučljiva ako postoje izvori pare ili tople vode, jer se ugradnja posebne kotlovske instalacije za ovu svrhu obično ispostavi preskupom.

Odmrzavanje tla parnim iglicama je jedno od efikasnih sredstava, ali uzrokuje prekomjernu vlažnost tla i povećanu potrošnju topline. Parna igla je metalna cijev dužine 1,5...2 m, prečnika 25...50 mm. Na donjem dijelu cijevi montiran je vrh s rupama promjera 2...3 mm. Igle su spojene na parni vod

fleksibilna gumena crijeva sa slavinama (slika 1b). Iglice se zakopavaju u bunare prethodno izbušene do dubine od 0,7 dubine odmrzavanja. Bušotine su prekrivene zaštitnim kapama od drveta, pokrivene krovnim čelikom, sa rupom opremljenom uljnom brtvom za prolaz parne igle. Para se dovodi pod pritiskom od 0,06...0,07 MPa. Nakon ugradnje kapa za skladištenje, zagrijana površina se prekriva slojem termoizolacionog materijala (na primjer, piljevinom). Da biste uštedjeli paru, način grijanja s iglama trebao bi biti isprekidan (na primjer, 1 sat - dovod pare, 1 sat - pauza) s naizmjeničnim dovodom pare na paralelne grupe igala. Igle su raspoređene u šahovnici s razmakom između njihovih središta od 1 ... 1,5 m. Potrošnja pare po 1 m3 tla je 50 ... 100 kg. Ova metoda zahtijeva veću potrošnju topline od metode duboke elektrode, otprilike 2 puta.

Prilikom odmrzavanja tla iglicama za cirkulaciju vode kao toplota-

Postrojenja koriste vodu zagrijanu na 50...60°C i cirkulišu kroz zatvoreni sistem “bojler – razvodne cijevi – vodene igle – povratne cijevi – bojler”. Ova shema osigurava najpotpunije korištenje toplinske energije. Igle se ugrađuju u rupe koje su za njih izbušene. Igla za vodu se sastoji od dvije koaksijalne cijevi, od kojih unutrašnja ima otvorene krajeve na dnu, a vanjska šiljaste krajeve. Topla voda ulazi u iglu unutrašnja guma, te kroz svoj donji otvor ulazi u vanjsku cijev, kroz koju se diže do izlazne cijevi, odakle kroz spojnu cijev ide do sljedeće igle. Igle su povezane serijski, nekoliko u grupama, koje su paralelno povezane između razvodnog i povratnog cjevovoda. Odmrzavanje zemlje iglicama u kojima cirkuliše vruća voda, dešava se mnogo sporije nego oko parnih igala. Nakon neprekidnog rada vodenih iglica u trajanju od 1,5...2,5 dana, one se uklanjaju iz tla, njegova površina se izoluje, nakon čega 1...

Nakon 1,5 dana odmrznute zone se šire zbog akumulirane topline. Igle se postavljaju u šahovnici na udaljenosti od 0,75...1,25 m jedna od druge i koriste se za dubine smrzavanja od 1 metra ili više.

Odmrzavanje tla pomoću grijaćih elemenata (električne igle) . Grijaći elementi su čelični-

cijevi dužine oko 1 m promjera do 50 ... 60 mm, koje se ubacuju u prethodno izbušene bunare u šahovskom uzorku.

Unutar igala je ugrađen grijaći element, izoliran od tijela cijevi. Prostor između grijaćeg elementa i stijenki igle ispunjen je tekućim ili čvrstim materijalima koji su dielektrični, ali u isto vrijeme dobro prenose i zadržavaju toplinu. Intenzitet odmrzavanja tla zavisi od temperature površine električnih igala, pa je najekonomičnija temperatura 60...80°C, ali je potrošnja toplote za 1,6... veća u odnosu na dubinske elektrode.

1,8 puta.

Prilikom odmrzavanja tla slanim otopinama Bušotine se prethodno izbuše na površini do dubine za odmrzavanje. Bušotine prečnika 0,3...0,4 m postavljaju se u šahovnici sa korakom od oko 1 m. U njih se sipa fiziološki rastvor zagrejan na 80...100°C, kojim se bunari dopunjuju 3 ...5 dana. U pjeskovitim zemljištima dovoljan je bunar dubine 15...20 cm, jer otopina prodire dublje zbog disperzije tla. Ovako odmrznuta tla se nakon iskopavanja više ne smrzavaju.

Metoda odmrzavanja permafrost tla sloj po sloj najprikladniji u prolećni period, kada se topli vazduh okolne atmosfere može koristiti za ove svrhe, toplo kišnica, sunčevo zračenje. Gornji sloj tla za odmrzavanje može se ukloniti bilo kojimzemljani radovi i transportili mašine za nivelisanje, izlažući donji zamrznuti sloj, koji se otapa pod uticajem gore navedenih faktora. Tlo se odsijeca na granici između smrznutog i odmrznutog sloja, gdje tlo ima oslabljenu strukturu, što stvara povoljnim uslovima za rad mašine. U područjima permafrosta ova metoda je jedna od najekonomičnijih

korisno i uobičajeno za razvoj tla pri planiranju iskopa, rovova itd.

Metoda slojnog smrzavanja vodonosnih tla obezbeđuje razvoj

čizme prije početka mraza u gornjem sloju tla koji leži iznad horizonta podzemnih voda. Kada je izložen hladnoći atmosferski vazduh izračunata dubina smrzavanja doseže 40...50 cm, oni počinju razvijati tlo u iskopu u smrznutom stanju. Razrada se vrši u zasebnim dionicama, između kojih se ostavljaju mostovi smrznutog tla debljine oko 0,5 m do dubine od oko 50% debljine smrznutog tla. Džamperi su dizajnirani da izoluju pojedinačna područja od susjednih u slučaju proboja podzemne vode. Front razvoja se pomiče s jednog na drugi dio, dok se u već razvijenim dijelovima dubina smrzavanja povećava, nakon čega se njihov razvoj ponavlja. Naizmjenično zamrzavanje i razvoj površina se ponavlja sve dok se ne postigne projektni nivo, nakon čega se uklanjaju zaštitni mostovi. Ova metoda omogućava izradu iskopa u uslovima smrznutog tla (bez pričvršćivanja ili drenaže) čija je dubina znatno veća od debljine sezonskog smrzavanja tla.

Prethodno otpuštanje smrznutog tla pomoću male mehanizacije

promijeniti kada je količina posla beznačajna. Za velike količine posla preporučljivo je koristiti mehaničke strojeve i strojeve za rezanje mraza.

Eksplozivna metoda otpuštanja tlo je najekonomičnije za velike količine posla, značajnu dubinu smrzavanja, posebno ako se energija eksplozije koristi ne samo za rahljenje, već i za bacanje zemljanih masa u deponiju. Ali ova metoda se može koristiti samo u područjima koja su udaljena stambene zgrade i industrijske zgrade. Kada se koriste lokalizatori, eksplozivna metoda rahljenja tla može se koristiti i u blizini zgrada.

Slika 3. Šeme za rahljenje i rezanje smrznutog tla: a - otpuštanje klinastim čekićem; b - otpuštanje dizel čekićem; c - rezanje pukotina u smrznutom tlu bagerom sa više kašika opremljenim reznim lancima - šipkama; 1 - klinasti čekić; 2 - bager; 3 - smrznuti sloj tla; 4- vodilica; 5 - dizel čekić; 6 - rezni lanci(barovi); 7 - bager sa više kašika; 8 - pukotine u smrznutom tlu.

Mehaničko rahljenje smrznutog tla koristi se za iskopavanje manjih jama i rovova. U tim slučajevima, smrznuto tlo se rahli do dubine od 0,5...0,7 mčekić i klin (sl. 3a), okačen na granu bagera (dragline) - tzv. otpuštanje cijepanjem. Pri radu sa takvim čekićem, grana je postavljena pod uglom od najmanje 60°, što osigurava dovoljnu visinu pada čekića. Kada koristite čekiće sa slobodnim padom zbog dinamičko preopterećenje brzo istroši čelično uže, kolica i pojedine komponente mašine; Osim toga, vibracije od udara o tlo mogu imati štetan utjecaj na obližnje strukture. Mehanički riperi otpuštaju tlo na dubini smrzavanja većoj od 0,4 m. U ovom slučaju tlo se rahli cijepanjem ili rezanjem blokova, a radni intenzitet uništavanja tla usitnjavanjem je nekoliko puta manji nego kod rahljenja tla rezanjem. . Broj uspjeha

Jarak duž jednog kolosijeka ovisi o dubini smrzavanja, grupi tla, masi čekića (2250...3000 kg), visini dizanja, određuje se čekićem dizajna DorNII.

Dizel čekići (slika 3b) mogu rahliti tlo na dubini smrzavanja do 1,3 m i, poput klinova, priključci su za bager, traktorski utovarivač i traktor. Smrznutu zemlju možete popustiti dizel čekićem pomoću dvije tehnološke sheme. Prema prvoj shemi, dizel čekić labavi smrznuti sloj, krećući se cik-cak duž tačaka koje se nalaze u šahovnici sa korakom od 0,8 m. U ovom slučaju, kugle za drobljenje sa svakog radnog zaustavljanja se spajaju jedna s drugom, formirajući kontinuirani opušteni sloj pripremljen za kasniji razvoj. Druga shema zahtijeva preliminarnu pripremu otvorenog zida čela, koji je razvio bager, nakon čega se dizel čekić postavlja na udaljenosti od približno 1 m od ruba čela i udara njime na jednom mjestu do bloka od smrznuto tlo je usitnjeno. Zatim se dizel čekić pomiče duž ivice, ponavljajući ovu operaciju.

Udarni razbijači mraza (Sl. 4b) dobro rade pri niskim temperaturama tla, kada se ono odlikuje krhkim, a ne plastičnim deformacijama, koje doprinose njegovom cijepanju pod utjecajem udara.

Otpuštanje tla traktorskim riperima. Ova grupa uključuje opremu u kojoj se kontinuirana sila rezanja noža stvara zbog vučne sile traktora-traktora. Mašine ovog tipa prolaze smrznuto tlo sloj po sloj, obezbeđujući dubinu rahljenja od 0,3...0,4 m za svaki prodor: Stoga se razvija smrznuti sloj, koji je prethodno rahljen mašinama kao što su buldožeri. Za razliku od udarnih ripera, statični riperi dobro rade na visokim temperaturama tla, kada tlo ima značajne plastične deformacije i njegova mehanička čvrstoća je smanjena. Statički riperi mogu biti vučeni ili montirani (na zadnju osovinu traktora). Vrlo često se koriste u kombinaciji s buldožerom, koji u ovom slučaju može naizmjenično rahliti ili razvijati tlo. Istovremeno, vučeni riper se otkači, a montirani se podiže. U zavisnosti od snage motora i mehaničkih svojstava smrznutog tla, broj zubaca ripera kreće se od 1 do 5, a najčešće se koristi jedan zub. Za efikasan rad traktorski riper na smrznutom tlu, potrebno je da motor ima dovoljnu snagu (100...180 kW). Otpustite tlo paralelnim (oko 0,5 m) prodorima, a zatim poprečnim prodorima pod uglom od 60...90° u odnosu na prethodne.

Slika 4. Šeme razvoja smrznutog tla sa prethodnim rahljenjem: a - otpuštanje klinastim čekićem; b - traktorski vibro-klinasti riper; 1 - kiper; 2 - bager; 3 - čekić klin; 4 – vibrirajući klin.

Smrznuto tlo, razrahljeno poprečnim prodorima jednostubnog ripera, može se uspješno razvijati traktorskim strugačem, a ova metoda se smatra vrlo ekonomičnom i uspješno konkurira metodi bušenja i miniranja.

Prilikom razvijanja smrznutog tla sa prethodnim rezanjem u blokove, u smrznutom sloju se izrezuju prorezi (slika 5), dijeleći tlo na zasebne blokove, koji se zatim uklanjaju bagerom ili građevinskim kranovima. Dubina urezanih pukotina u smrznutom sloju treba biti približno 0,8 dubine smrzavanja, budući da oslabljeni sloj na granici smrznute i odmrznute zone ne predstavlja prepreku za iskop. U područjima sa permafrost tlom, gdje nema temeljnog sloja, ne koristi se metoda blokovskog rudarenja.

Slika 5. Šeme razvoja smrznutog tla metodom blokova: a, b - metoda malih blokova; c, d - veliki blok; 1 - uklanjanje snježnog pokrivača; 2, 3 - rezanje blokova smrznutog tla sa šipkom; 4 - razvoj malih blokova bagerom ili buldožerom; 5 - razvoj otopljenog tla; 6 - razvoj velikih blokova smrznutog tla traktorom; 7 - isto, sa slavinom.

Razmaci između urezanih utora zavise od veličine kašike bagera (veličina blokova treba da bude 10...15% manja od širine kašike bagera). Blokovi se isporučuju bagerima sa žlicama kapaciteta 0,5 m i više, opremljene prvenstveno rovokopačem, jer je istovar blokova iz korpe ravnom lopatom vrlo težak. Za rezanje pukotina u tlu koristi se različita oprema instalirana na bagerima i traktorima.

Pukotine u smrznutom tlu možete izrezati pomoću rotornih bagera, u kojima se rotor s žlicama zamjenjuje diskovima za glodanje opremljenim zupcima. U istu svrhu koriste se disk glodalice (sl. 6), koje su priključci za traktor.

Slika 6. Mašina za glodalice: 1 - traktor; 2 - prenosni i upravljački sistem za radno tijelo; 3 - radni dio mašine (mlin).

Najefikasnije je izrezati pukotine u smrznutom tlu pomoću mašina sa šipkama (slika 5), čiji se radni element sastoji od reznog lanca montiranog na osnovu traktora ili rovokopača. Mašine sa šipkama režu proreze dubine od 1,3 ... 1,7 m. Prednost lančanih mašina u odnosu na disk mašine je relativna lakoća zamjene dijelova radnog tijela koji se najbrže troše - zamjenjivih zubaca umetnutih u rezni lanac.

Rasprodaja sa dostavom toplog peska u Moskvi za zagrevanje zemlje ili tla zimi.

Zapreminska gustina: 1,5 (t/m3)

Plaćanje bankovnim transferom sa PDV-om. Plaćanje unaprijed 100%.

Isporuka sljedeći dan nakon uplate. Vrijeme putovanja kamiona sa vrućim pijeskom je od 1 do 3 sata. Dostava u Moskvi se vrši u prvoj polovini dana.

karakteristike:

GOST 8736-93, TU 400-24-161-89
Klasa: II
Veličina modula: od 1,5 Mk do 2,8 Mk
Koeficijent filtracije: od 2 m/dan do 9,5 m/dan
Sadržaj prašine i čestica gline: do 10%
Sadržaj gline u grudama: do 5%
Boja: smeđa, žuta, svetlo žuta, smeđa, svetlo smeđa
Geološka ležišta: Moskovska oblast, Vladimirska oblast, Kaluška oblast.
Zapreminska gustina: 1,5 g/cm3. (t/m3)

Porijeklo: kamenoloma pijeska.

Područje primjene: za zagrijavanje gornjeg sloja zemljanog tla zimi pri polaganju i popravci toplinskih mreža itd.

Metoda ekstrakcije: Vadi se u otvorenim kamenolomima pijeska, a postiže se zagrijavanjem u proizvodnim pećima na temperaturu od 180 do 250 stepeni Celzijusa.

Dodatne informacije o vrućem pijesku u građevinarstvu:

Vrući pijesak zimi služi kao nezamjenjiv materijal za zagrijavanje tla ili bilo kojeg drugog gornjeg tla temperature ispod nule prilikom polaganja raznih komunikacija ispod zemlje. Pri korištenju vrućeg pijeska postiže se učinak zagrijanog tla i postaje pogodnije za rad, pogotovo jer postoji velika vjerojatnost oštećenja prethodno postavljenih komunikacija, na primjer, mreže grijanja itd.

Vrući pijesak je sezonski proizvod, relevantan je samo na temperaturama ispod nule. Tokom proizvodnje dostiže prosječnu temperaturu od 220 stepeni Celzijusa, a kao rezultat toga iz njega ispari sva vlaga i potpuno se zalijepi. Iako je ovaj kvalitet pijeska prije pokazatelj kvalitete za proizvodnju suhih mješavina, on se ne može primijeniti na vrući pijesak niti poboljšati njegove performanse za veći prijenos topline. Ovo je jednostavno rezultat zagrijavanja na visokim temperaturama. Vrući pijesak je visokokvalitetan proizvod, jer osim što je sirovina za njega visokokvalitetni kamenolomni pijesak klase 2, također se zagrijava i suši te je u skladu s TU 400-24-161-89.

Prilikom naručivanja vrućeg pijeska u količini od 10 m3, njegova temperatura u trenutku isporuke na objekt upotrebe se praktično ne mijenja i zadržava svojstva visokog kvaliteta. U pravilu se koristi praksa dopremanja i korištenja vrućeg pijeska uoči radnog dana, na primjer, uveče dana nakon kojeg se radovi izvode. Deset sati je dovoljno da se gornji sloj zemlje zagrije i pripremi za daljnji rad, dok se pijesak u tom periodu neće smrznuti.

Naša zemlja se nalazi u sjevernim geografskim širinama. Zimski period sa negativnim temperaturama oduzima mnogo vremena graditeljima. Međutim, ne možete prestati kapitalna izgradnja, ako zagrejete tlo. Ovaj postupak postaje sve popularniji. U ovom članku ćemo govoriti o glavnim metodama zagrijavanja tla.

Zašto je potrebno grijanje tla zimi?

Kada se gradnja izvodi unutar grada, postaje opasno uklanjati smrznuto tlo pomoću opreme za rušenje. Možete lako oštetiti podzemne komunikacije kojih u gradu ima toliko: kablovske linije, vodovodi, plinovodi. Na takvim mjestima se zemlja često mora ukloniti ručno. Zimi se smrznuto tlo ne može ukloniti iz rova lopatama. Stoga se zagrijavanje tla naručuje neposredno prije početka građevinskih radova. Istovremeno se nalaže zagrijavanje betona nakon izlivanja temelja kako bi se osigurala njegova hidratacija i pravilno stvrdnjavanje.

Koji su različiti načini za zagrijavanje tla?

Postoji mnogo načina za zagrijavanje tla na gradilištu. Razlikuju se ne samo po troškovima, već i po efikasnosti. Navodimo glavne:

Zagrijavanje toplom vodom. Ova metoda je pogodna za odmrzavanje malih površina zemljišta. Preko prostora se postavljaju labirinti fleksibilnih crijeva, koji su prekriveni polietilenom ili bilo kojim toplinskim izolatorom. Kroz rukave se pušta voda zagrijana na 70-90 stepeni Celzijusa. Za to se koristi generator topline ili pirolizni kotao. Brzina odmrzavanja nije veća od 60 cm dnevno. Nedostaci: visoka cijena opreme i mala brzina zagrijavanja.
Zagrijavanje parom i parnim iglama. Bušotine dubine od jedan i pol do dva metra buše se na lokaciji za posebne potrebe metalne cijevi prečnika do 50 mm. Ove takozvane igle imaju rupe na krajevima ne veće od 3 mm. Cijevi su raspoređene na svakih 1-1,5 metara. Zasićena vodena para se dovodi u igle (temperatura - više od 100 stepeni Celzijusa, pritisak - 7 atmosfera). Ova metoda se koristi samo za duboke jame - više od 1,5 metara. Nedostaci su složeni pripremni radovi, oslobađanje velikih količina kondenzata i potreba za stalnim praćenjem procesa.
Zagrijavanje grijaćim elementima. Ova metoda je slična parnim iglama koje se koriste kao alat. Koriste se i cijevi dužine 1 metar i promjera do 60 mm. Ugrađuju se u izbušene bunare na istoj udaljenosti. Unutar cijevi nalazi se tekući dielektrik visoke toplinske provodljivosti. Grijaći elementi su povezani na električnu mrežu. Potrošnja električne energije po 1 kubnom metru metar zemljišta - 42 kWh. Nedostaci: visoki troškovi.
Zagrijavanje električnim strunjačama. Metoda uključuje upotrebu infracrvenih prostirki, koje rade na principu sličnih prostirki za „tople podove“. Elektromase zagrijavaju tlo do temperature od 70 stepeni. Dubina grijanja nije veća od 80 cm za 32 sata. Potrošnja električne energije - 0,5 kWh po 1 kvadratnom metru. Nedostaci - krhki materijal, potreba za stalnim nadzorom.
Zagrijavanje etilen glikolom pomoću Waker Neuson jedinice. Oprema radi na dizel gorivo. Sa ove tačke gledišta, autonoman je i ne zavisi od komunikacija (struja). Crijevo je položeno poput zmije preko područja mjesta, kroz koje će cirkulirati zagrijani etilen glikol. Ova tečnost ima najveću toplotnu provodljivost i višu tačku ključanja od vode. Creva su prekrivena termoizolacionim prostirkama. Jedna instalacija vam omogućava da odmrznete 400 kvadratnih metara do dubine od 1,5 metara za 8 dana.

Naša kompanija nudi usluge grijanja tla i betona pomoću Waker Neuson instalacije. Ova metoda se smatra najefikasnijom u smislu cijene po površini i vremena odmrzavanja.

Značajan dio teritorije Rusije nalazi se u područjima sa dugim i oštrim zimama. Međutim, ovdje je u toku izgradnja tijekom cijele godine, zbog čega se oko 20% ukupnog obima iskopa mora izvesti kada je tlo zaleđeno.

Zamrznuta tla karakterizira značajno povećanje radnog intenziteta njihovog razvoja zbog povećane mehaničke čvrstoće. Osim toga, smrznuto stanje tla otežava tehnologiju, ograničava upotrebu određenih vrsta mašina za zemljane radove (bageri) i zemljane radove i transport (buldožeri, strugači, faderi), smanjuje produktivnost vozila i doprinosi brzom habanju dijelovi strojeva, posebno njihovi radni dijelovi. Istovremeno, privremeni iskopi u smrznutom tlu mogu se izvoditi bez nagiba.

U zavisnosti od specifičnih lokalnih uslova, razvoj tla u zimskim uslovima vrši se sledećim metodama: 1) zaštita tla od smrzavanja i naknadni razvoj konvencionalnim metodama, 2) razvijanje tla u smrznutom stanju uz prethodno rahljenje, 3) direktan razvoj tla. smrznuto zemljište, 4) odmrzavanje tla i njegov razvoj u odmrznutom stanju.

Tlo se štiti od smrzavanja otpuštanjem površinskih slojeva, pokrivanjem površine raznim izolacijskim materijalima i impregniranjem funte slanim otopinama.

Otpuštanje tla oranjem i drljanjem vrši se na prostoru predviđenom za razvoj u zimskim uslovima. Kao rezultat toga, gornji sloj funte dobiva labavu strukturu sa zatvorenim šupljinama ispunjenim zrakom, koji ima dovoljna svojstva toplinske izolacije. Oranje se izvodi faktorskim plugovima ili riperima do dubine od 20...35 cm, nakon čega slijedi drljanje do dubine od 15...20 cm u jednom smjeru (ili u poprečnim smjerovima), čime se povećava učinak termoizolacije za 18...30%.

Pokrivanje površine tla vrši se termoizolacionim materijalima, po mogućnosti od jeftinih lokalnih materijala: lišća drveća, suhe mahovine, sitnog treseta, slamnate, šljake, dima i piljevine, položenih u sloju od 20...40 cm direktno pored funta. Površinska izolacija funte koristi se uglavnom za udubljenja malih površina.

Otpuštanje smrznutog tla s naknadnim razvojem strojevima za zemljane radove ili zemljane radove izvodi se mehaničkom ili eksplozivnom metodom.

Mehaničko rahljenje se zasniva na rezanju, cijepanju ili usitnjavanju sloja smrznutog tla pod statičkim ili dinamičkim utjecajem.

Statički udar se zasniva na udaru kontinuirane sile rezanja u smrznuto tlo od strane posebnog radnog tijela - zuba. U tu svrhu koristi se posebna oprema u kojoj se kontinuirana sila rezanja zuba stvara zahvaljujući vučnoj sili traktora-traktora. Mašine ovog tipa izvode probijanje smrznutog tla sloj po sloj, obezbeđujući dubinu rahljenja od oko 0,3...0,4 m za svaki prodor.Tlo se rahli paralelnim (oko 0,5 m) prodorima, a zatim poprečnim prodorima na ugao od 60...90 ° u odnosu na prethodne. Produktivnost ripera je 15...20 m3/h. Kao statički riperi koriste se hidraulički bageri sa radnim tijelom - zubom ripera.

Mogućnost razvoja smrznute funte sloj po sloj čini statičke ripere primjenjivim bez obzira na dubinu smrzavanja.

Dinamički udar se zasniva na stvaranju udarnih jezgara na otvorenoj površini zamrznute funte. Na ovaj način, funta se uništava čekićima sa slobodnim padom (labavljenje cijepanjem) ili usmjerenim čekićima (olabavljenje strugotine). Čekić sa slobodnim padom može biti u obliku lopte ili klina težine do 5 tona, okačen na uže sa nosača bagera i spušten sa visine od 5...8 m. Kuglice se preporučuju za rahljenje pješčanih i pješčane ilovače funte, a klinovi za glinovite (na dubini smrzavanja od 0,5...0,7 m).

Dizel čekići se široko koriste kao usmjereni čekići, koji se koriste kao prilozi na bager ili traktor. Dizel čekići vam omogućavaju da uništite funtu do dubine do 1,3 m.

Eksplozijsko otpuštanje je efikasno na dubinama smrzavanja od 0,4...1,5 m ili više i sa značajnim količinama razvoja smrznute funte. Koristi se uglavnom u neizgrađenim područjima, au ograničeno izgrađenim područjima - uz korištenje skloništa i lokalizatora eksplozije (teške ploče). Prilikom rahljenja do dubine od 1,5 m koriste se metode bušotina i proreza, a na većim dubinama koriste se bušotinske ili prorezne metode. Prorezi na udaljenosti od 0,9...1,2 m jedan od drugog seku se mašinama za prorezivanje tip glodanja ili bar mašine. Od tri susjedna proreza, jedan srednji je nabijen; vanjski i srednji prorezi služe za kompenzaciju pomaka smrznute funte tijekom eksplozije i za smanjenje seizmičkog efekta. Pukotine se pune izduženim ili koncentriranim nabojima, nakon čega se pune pijeskom. Tokom eksplozije, smrznuta funta se potpuno smrvi bez oštećenja zidova jame ili rova.

Direktan razvoj smrznutog tla (bez prethodnog rahljenja) izvodi se na dvije metode: blok i mehanički.

Metoda blokova se zasniva na činjenici da se čvrstoća smrznutog tla razbija rezanjem na blokove koji se potom uklanjaju bagerom, građevinska dizalica ili traktor. Rezanje na blokove vrši se u međusobno okomitim smjerovima. Za male dubine smrzavanja (do 0,6 m) dovoljno je napraviti samo uzdužne rezove. Dubina urezanih pukotina u zamrznutom sloju trebala bi biti približno 80% dubine smrzavanja, budući da oslabljeni sloj na granici zamrznute i odmrznute zone ne predstavlja prepreku odvajanju blokova od masiva. Udaljenost između urezanih utora ovisi o veličini ruba kašike bagera (veličina blokova bi trebala biti 10...15% manja od širine kašike bagera). Za istovar blokova koriste se bageri sa žlicama kapaciteta 0,5 m3 i više, opremljeni prvenstveno rovokopačem, jer je istovar blokova iz korpe ravnom lopatom vrlo težak.

Mehanička metoda temelji se na udaru sile (ponekad u kombinaciji sa udarima ili vibracijama) na masu smrznutog tla. Realizuje se korišćenjem kako konvencionalnih zemljanih i zemljanih i transportnih mašina, tako i mašina opremljenih posebnim radnim delovima.

Za male dubine smrzavanja koriste se konvencionalne mašine: prednji i rovokopači s kapacitetom kašike do 0,65 m3 - 0,25 m, isti sa kapacitetom kašike do 1,6 m3 - 0,4 m, bageri za rovokopače - do 0,15 m, buldožeri i strugači - 0,05...0,1 m.

Kako bi se proširio obim upotrebe bagera s jednom kašikom u zimskom periodu, počela je upotreba posebne opreme: kašike sa aktivnim vibro-udarnim zubima i kašike sa hvataljkom. Zbog prevelike sile rezanja, takvi bageri s jednom korpom mogu razviti niz smrznute funte sloj po sloj, kombinirajući procese otpuštanja i iskopa u jedan.

Sloj po sloj razradu tla vrši se specijalizovanom mašinom za zemljane radove i glodalice, koja uklanja „strugotine“ debljine do 0,3 m i širine 2,6 m. Razvijeno smrznuto tlo se pomera pomoću buldožerske opreme koja je uključena u mašinu.

Odmrzavanje smrznutog tla provodi se termičkim metodama, koje karakterizira značajan radni i energetski intenzitet. Zbog toga termičke metode koristi se samo u slučajevima kada drugi efikasne metode neprihvatljivo ili neprihvatljivo, i to: u blizini postojećih podzemnih komunikacija i kablova, ako je potrebno odmrznuti zaleđene temelje, tokom vanrednih i popravnih radova, u skučenim uslovima (naročito u uslovima tehničke preuređenja i rekonstrukcije preduzeća).

Metode odmrzavanja smrznutog tla klasificiraju se i prema smjeru širenja topline u tlu i prema vrsti rashladnog sredstva koje se koristi.

Na osnovu smjera širenja topline u tlo mogu se razlikovati sljedeća tri načina odmrzavanja tla.

Metoda odmrzavanja tla od vrha do dna je neefikasna, jer se izvor topline nalazi u zoni hladnog zraka, što uzrokuje velike gubitke topline. Istovremeno, ova metoda je prilično laka i jednostavna za implementaciju, jer zahtijeva minimalne pripremne radove.

Metoda odmrzavanja tla odozdo prema gore zahtijeva minimalnu potrošnju energije, jer se odmrzavanje odvija pod zaštitom ledeno-zemljane kore i gubitak topline je praktički eliminisan. Glavni nedostatak ove metode je potreba za izvođenjem radno intenzivnih pripremnih operacija, što ograničava opseg njegove primjene.

Kada se tlo odmrzne u radijalnom smjeru, toplina se širi u funtama radijalno od vertikalno postavljenih elemenata za odleđivanje, izraženih u funtama. Ova metoda po svojim ekonomskim pokazateljima zauzima srednju poziciju između dva prethodno opisana, a za svoju primjenu također zahtijeva značajne pripremne radove.

Na osnovu vrste rashladnog sredstva razlikuju se sljedeće glavne metode odmrzavanja smrznutog tla.

Vatrogasna metoda se koristi za iskopavanje malih rovova zimi. Da biste to učinili, ekonomično je koristiti veznu jedinicu koja se sastoji od niza metalnih kutija u obliku skraćenih konusa izrezanih duž uzdužne osi, od kojih se sastavlja kontinuirana galerija. Prva od kutija je komora za sagorevanje u kojoj se sagoreva čvrsto ili tečno gorivo. Ispušna cijev posljednje kutije osigurava promaju, zahvaljujući kojoj proizvodi sagorijevanja prolaze duž galerije i zagrijavaju tlo ispod nje. Da bi se smanjio gubitak topline, galerija se posipa slojem odmrznute zemlje ili šljake. Traka odmrznutog tla prekrivena je piljevinom, a daljnje odmrzavanje se nastavlja u dubini zbog topline akumulirane u tlu.

Metoda električnog grijanja temelji se na propuštanju struje kroz zagrijani materijal, zbog čega on dobiva pozitivnu temperaturu. Glavna tehnička sredstva su horizontalne ili vertikalne elektrode.

Prilikom odmrzavanja tla horizontalnim elektrodama, na površinu tla polažu se elektrode od trake ili okruglog čelika, čiji su krajevi savijeni za 15...20 cm za spajanje na žice. Površina grijanog prostora prekrivena je slojem piljevine debljine 15...20 cm, koji se navlaži fiziološkim rastvorom koncentracije 0,2...0,5% tako da masa otopine nije manja od masa piljevine. U početku je navlažena piljevina provodni element, jer smrznuto tlo nije provodnik. Pod utjecajem topline stvorene u sloju piljevine, gornji sloj tla se otapa, koji se pretvara u provodnik struje od elektrode do elektrode. Nakon toga, pod utjecajem topline, počinje otapanje sljedećeg sloja tla, a zatim i slojeva ispod. Nakon toga, sloj piljevine štiti grijano područje od gubitka topline u atmosferu, zbog čega se sloj piljevine prekriva filcom ili štitovima. Ova metoda se koristi kada je dubina smrzavanja funte do 0,7 m, potrošnja energije za zagrijavanje 1 m3 tla kreće se od 150 do 300 MJ, temperatura u piljevini ne prelazi 8O...9O°C.

Odmrzavanje tla vertikalnim elektrodama vrši se pomoću armaturnih čeličnih šipki sa šiljastim donjim krajevima. Na dubini smrzavanja od 0,7 m, zabijaju se u zemlju u šahovnici do dubine od 20...25 cm, a kako se gornji slojevi tla otapaju, uranjaju se na veću dubinu. Prilikom odmrzavanja od vrha do dna, potrebno je sistematski uklanjati snijeg i urediti zatrpavanje piljevine navlaženom fiziološkom otopinom. Režim grijanja za štapne elektrode je isti kao i za trakaste elektrode, a za vrijeme nestanka struje elektrode treba uzastopno produbljivati kako se tlo zagrijava do 1,3...1,5 m. Nakon nestanka struje na 1...2 dana , dubina odmrzavanja nastavlja da raste zbog topline akumulirane u tlu pod zaštitom sloja piljevine. Potrošnja energije ovom metodom je nešto niža nego kod metode horizontalne elektrode.

Koristeći grijanje odozdo prema gore, prije početka zagrijavanja potrebno je izbušiti bunare raspoređene u šahovnici do dubine 15...20 cm veće od debljine smrznute funte. Potrošnja energije pri zagrijavanju funte odozdo prema gore značajno je smanjena, i iznosi 50...150 MJ po 1 m3, a upotreba sloja piljevine nije potrebna.

Kada se elektrode štapića zakopaju u temeljnu talinu i istovremeno se na dnevnu površinu postavi zasip piljevine impregniran fiziološkim rastvorom, dolazi do odmrzavanja i u smjeru odozgo prema dolje i odozdo prema gore. Istovremeno, intenzitet hrane pripremnih radova znatno je veći nego u prve dvije opcije. Ova metoda se koristi samo u izuzetnim slučajevima kada je potrebno hitno odmrznuti funtu.

Odmrzavanje parom se zasniva na ubrizgavanju pare u funtu, za šta je posebno tehnička sredstva- parne igle, koje su metalna cijev dužine do 2 m, prečnika 25...50 mm. Na donjem dijelu cijevi montiran je vrh s rupama promjera 2...3 mm. Igle su povezane sa parovodom fleksibilnim gumenim crevima sa slavinama. Igle se zakopavaju u bunare koji su prethodno izbušeni do dubine od 70% dubine odmrzavanja. Bušotine su zatvorene zaštitnim kapama opremljenim brtvama za prolaz parne igle. Para se dovodi pod pritiskom od 0,06...0,07 MPa. Nakon postavljanja nagomilanih kapa, zagrijana površina se prekriva slojem termoizolacionog materijala (na primjer, piljevinom). Igle su raspoređene u šahovnici sa razmakom između centara od 1...1,5 m. Potrošnja pare po 1 m3 lb je 50...100 kg. Ova metoda zahtijeva približno 2 puta veću potrošnju topline od metode duboke elektrode.

Zagrijavanje zemlje svojom toplinom... (1. dio)

Oprema i metode za zagrijavanje smrznutog tla tokom iskopa

Kao što znate, zimi se tlo ponekad toliko smrzne da se čak ni bager i hidraulični čekić ne mogu nositi s tim. Štaviše, u naseljena područja U tlu postoje podzemne komunikacije koje mogu biti oštećene udarima o tlo. Stoga se smrznuto tlo mora prethodno zagrijati. Postoji nekoliko načina za zagrijavanje smrznute zemlje. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke.

Metode odmrzavanja smrznutog tla klasificirane su prema smjeru dovoda topline u tlo i vrsti rashladne tekućine koja se koristi.

Odmrzavanje od vrha do dna. Ova metoda je najmanje efikasna, jer se izvor topline u ovom slučaju nalazi u zoni hladnog zraka, što uzrokuje velike gubitke topline. U isto vrijeme, prilično je lak i jednostavan za implementaciju, zahtijeva minimalne pripremne radove, pa se stoga često koristi u praksi.

Odmrzavanje odozdo prema gore uključuje bušenje bunara u koje se spuštaju izvori toplote. Potrošnja energije u ovom slučaju je minimalna, jer zbog sloja tla praktički nema gubitka topline. Neki stručnjaci čak vjeruju da nije potrebno izolirati tretirano područje na vrhu slojem piljevine i drugih materijala. Glavni nedostatak ove metode je radno intenzivne pripremne operacije, što ograničava opseg njene primjene.

Odmrzavanje u radijalnom smjeru. U ovom slučaju, toplina se širi u tlu okomito iz izvora energije koji su vertikalno uronjeni u zemlju. Ova metoda, u pogledu ekonomskih pokazatelja, zauzima srednje mjesto između dva prethodno opisana, a također zahtijeva značajne pripremne radove za implementaciju.

Bez obzira na metodu koja se koristi, zagrijana površina se prvo čisti od snijega, leda i gornjih slojeva podloge (asfalt, beton).

Termoelektrične prostirke

Termoelektrične prostirke (termomati) su infracrveni grijači, multifunkcionalna i ekološki prihvatljiva pomoćna građevinska oprema, omogućavaju efikasno zagrijavanje tla i stvrdnjavanja betona uz malu potrošnju energije, automatski održavaju zadatu temperaturu, a neki modeli se mogu koristiti za topljenje snijega i leda. Dizajn termomata uključuje grejni film koji emituje toplotu u infracrvenom opsegu, sa toplotnom izolacijom, koji je višeslojni „sendvič“ od polipropilena ili polietilenske pene debljine 6–10 mm, limitatore za održavanje konstantne temperature i prljavštine i vode. -otporna PVC školjka sa hermetički zatvorenim šavovima, otporna na nepovoljne uslove, atmosferske uticaje. Proizvode se u obliku pravokutnih panela različitih veličina i rolni velike dužine.

Mogućnosti termomata. Mnogi zapadni i domaći stručnjaci smatraju da je zagrijavanje tla termoelektričnim i termoizolacionim prostirkama optimalna tehnologija za odmrzavanje velikih površina smrznutog tla i leda. Mogu da rade od jednofaznih izvora napajanja napona od 220 V. Rade bolje od sunca u prolećni dan - 24 sata, 7 dana u nedelji. Sposobni su zagrijati tlo do temperature 50–80 °C iznad temperature okoline i zagrijati jako smrznuto tlo do dubine od 450–800 mm za 20–72 sata rada, ovisno o temperaturi zraka i svojstvima tla. Snijeg i led se pretvaraju u vodu, koja se upija u tlo i otapa donje slojeve tla. Sposobni su za odmrzavanje zamrznute kanalizacione cevi na dubini do 2,5 m. Dozvoljena radna temperatura termomata može biti do –35 °C. Specifična snaga koju emituju termomati može doseći nekoliko stotina vati po 1 m2. Zbog prodornih svojstava i usmjerenog djelovanja infracrvenog zračenja, kao i kontaktnog prijenosa topline sa površine termomata, zagrijavanje tla se odvija s velikom efikasnošću istovremeno do cijele dubine smrzavanja.

Kompanija "Termalni sistemi"(Moskva), deo grupe kompanija AKKURAT, bavi se razvojem, ispitivanjem i proizvodnjom TEM termoelektričnih prostirki za ubrzanje očvršćavanja betona i zagrevanje tla. Osim toga, termomati se koriste i za obavljanje drugih zadataka, na primjer, grijanje posuda, grijanje zida, itd.

Termoelektrične prostirke se proizvode prema sopstvenom patentu korišćenjem visokokvalitetnog infracrvenog filma Marpe Power 305 povećane snage (400, 600 i 800 W/m2), koji proizvodi južnokorejska kompanija Green Industry Co. Napon napajanja 220 V/ 50 Hz. Rad je dozvoljen pri temperaturi okoline od –60 do +40 °C i relativnoj vlažnosti do 100%.

Glavni uvjet za pravilan rad termomata je čvrsto prianjanje radna površina termomat na zagrijani predmet (beton ili tlo). Vrijeme dobivanja kritične čvrstoće (70%) za betonsku ploču debljine 200 mm je oko 12 sati; Vrijeme zagrijavanja zaleđenog tla je od 20 do 36 sati.

Rezultati testa. U tehničkoj literaturi su dati opisi ispitivanja jednog od modela termomata dimenzija 1,2x3,2 m i snage 800 W/m 2. Eksperiment je izveden krajem zime, u periodu najvećeg smrzavanja tla. Zagrijavanje tla termomatima odvijalo se automatski pri temperaturi zraka od –20 °C, početnoj temperaturi tla od –18 °C, gornji sloj tla od 20 cm sastojao se od mješavine gline, pijeska i šljake, a zatim čiste gline . Područje je očišćeno od snijega, površina je izravnana što je više moguće, a na nju je postavljena plastična folija. Zatim su termomati postavljeni jedan do drugog bez preklapanja i povezani na napajanje pomoću „paralelnog“ kruga. U prvim satima sva oslobođena toplota je apsorbovana u tlo, a termomati su radili bez isključivanja, zatim, kako se površina tla zagrijala do 70 °C, termomati su počeli da se gase, a kada je temperatura termomata pao na 55–60 °C, ponovo se uključio. Na vrijeme zagrijavanja utječu početni uslovi (temperatura zraka i tla) i svojstva tla (toplotna provodljivost, vlažnost). Ispitivanja su pokazala da je za zagrijavanje ovog tla do dubine od 600 mm potrebno od 20 do 32 sata.

Termo prostirke stvaraju stabilan protok toplote, što je neophodan uslov visokokvalitetno stvrdnjavanje betona zimi i ljeti i eliminira pojavu temperaturnih pukotina. Brendirani beton za 11 sati dobija snagu koju bi stekao za 28 dana u prirodnim uslovima. Velika brzina vezivanja betona postiže se prodiranjem infracrvenih zraka u debljinu betonske mase.

Aplikacija. Otirači se izmotaju iz rolni i spoje na izvor napajanja. Da bi se povećala efikasnost njihovog rada, preporučuje se postavljanje termoizolacijskih zaštitnih prostirki na vrh kako bi se zadržala toplina i zaštitila od vjetra. Kako bi se izbjeglo pregrijavanje i izgaranje termomata, potrebno je osigurati čvrsto prianjanje termomata na zagrijanu površinu. Između prostirke i zagrijanog predmeta nije dozvoljeno postavljanje toplotnoizolacionih materijala koji bi sprečili prenos toplote na predmet.

DOO "Pogon "UralSpetsGroup"(Miass) nudi termomate sa ugrađenim senzorima ograničenja temperature za zagrijavanje betona i tla snage 400 odnosno 800 W/m 2. Termo prostirke mogu se sastojati od nekoliko nezavisnih sekcija. Svaka sekcija ima svoj termostat-graničnik i održava temperaturu grijanja u određenom rasponu.

Zbog ravnomjerne raspodjele topline na zagrijanoj površini i automatska kontrola temperatura značajno ubrzava rast čvrstoće betona. Vrijeme stvrdnjavanja betona za postizanje čvrstoće je od 10 sati do 2 dana. Temperatura grijanja prostirki nije viša od +70 °C. Radni uslovi: temperatura okoline od –40 do +40 °C, relativna vlažnost do 100%.

Prednosti termomata. Oprema ne zahtijeva preliminarnu pripremu i potpuno je spremna za upotrebu; relativno niska cijena; jednostavnost podešavanja i održavanja; mala težina i jednostavnost upotrebe, od radnika nisu potrebne posebne vještine; visoka efikasnost i niska potrošnja energije, na primjer, 0,5 kWh po 1 m 2. Termoelektromati su potpuno sigurni. Svaki segment termomata ima temperaturni limiter; temperatura neće porasti iznad podešene vrijednosti. Oprema ne zagađuje okruženje. Na zahtjev kupca mogu se proizvesti termomati sa individualnim parametrima snage i dimenzijama.

Nedostaci termomata. Potreba za napajanjem i stalnim praćenjem rada opreme; nedostatak antivandal zaštite, relativna nestabilnost na oštećenja.

Hidraulične stanice za grijanje tla

Ako trebate zagrijati tlo zimi velika površina, na primjer, za ugradnju betonske podloge od 400 m2 ili više, na uobičajene načine- termomati, infracrveni emiteri, toplotni topovi, malo je vjerovatno da će biti moguće zagrijati toliku masu zemlje na takvom području. Najvjerovatnije će ovdje biti efikasna tehnologija zagrijavanja zemlje pomoću efekta staklene bašte, koju stvaraju hidraulične stanice. Trenutno zapadne kompanije naširoko koriste tehnologiju odmrzavanja tla koristeći hidraulične stanice zimi za iskopavanje i betonske radove. Na svjetskom tržištu pojavile su se kompaktne hidraulične stanice za grijanje tla građevinske opreme prije otprilike 15 godina.

Projektiranje i rad instalacije. Sama instalacija je mobilna mini kotlarnica. Prikolica na kojoj se nalazi hidraulična stanica ugrađuje se što je moguće bliže prostoru koji se zagrijava.

Zagrijana površina je očišćena od snijega. Temeljito čišćenje će smanjiti vrijeme odmrzavanja za 30%, uštedjeti gorivo i osloboditi se prljavštine i viška otopljene vode, što otežava daljnji rad. Kotao je uključen, u kojem se zagrijava rashladna tekućina. Voda se najčešće koristi kao rashladno sredstvo, ali na zapadu se koristi i mješavina vode i glikola ili propilen-glikola. Maksimalna temperatura zagrevanja rashladne tečnosti u moderne instalacije(ovisno o proizvođaču) je u rasponu od 75-90 °C. Digitalni termostat omogućava operateru da jednostavno podesi temperaturu rashladne tečnosti. Kotao za grijanje je opremljen plamenikom koji radi na plin ili dizel gorivo. Rashladno sredstvo zagrijano na zadatu temperaturu ulazi u termoizoliranu posudu. Iz spremnika se rashladna tekućina pumpa pumpom u crijeva za grijanje.

Crijeva za grijanje su odmotana sa kotura. Preporučljivo je da se polažu u "zmijskom" obliku u 2-4 reda, ovisno o potrebnom intenzitetu grijanja. Kako manje udaljenosti između zavoja (na primjer, 450 mm), manje je vremena potrebno za zagrijavanje površine. Ovisno o razmaku između crijeva, može se postići potrebna površina i brzina grijanja. Ulazi i izlazi crijeva spojeni su na razdjelni razdjelnik stanice tako da rashladna tekućina cirkulira kroz njih duž zatvorena petlja. U principu, crijeva se mogu polagati u bilo kojem uzorku, također nema ograničenja u obliku i topografiji grijane površine.

Dizel stanica za odmrzavanje tla i zagrijavanje betona SRGPB.SI.350 proizvedena dd "SI"(grad Moskva). Toplotna snaga – 31 kW/h. Termička efikasnost iznosi 85%. Može raditi neprekidno 120 sati.Zapremina rashladnog sistema je 190 litara. Radna temperatura sistema grijanja: 37–82 °C. Radni pritisak u sistemu grejanja: 4,7–6,2 bara. Dužina creva za grejanje – 360 m Kapacitet cirkulacione pumpe – 1010 l/h. Površina za odmrzavanje i grijanje je od 104 do 210 m2. Površina za odmrzavanje sa dodatnim uvećanim koturom za skladištenje creva i pumpom je od 310 do 620 m2. Omogućava zagrijavanje tla do 400 mm dubine za 24 sata Montiran na jednoosovinsku šasiju prikolice. Težina jedinice punjene gorivom je 1402 kg.

Crijeva su ojačana sintetičkim vlaknima i imaju izuzetnu fleksibilnost i vlačnu čvrstoću. Upotrebljivost i spremnost opreme za rad prati se ugrađenim senzorima. Crijeva i grijani prostor moraju biti prekriveni parootpornim ili preklapajućim polietilenskim filmom (posebno važno pri radu s betonom) i toplotnoizolacijskim prostirkama (izolacija) kako bi se stvorio “ Efekat staklenika» i smanjiti gubitak topline u ambijentalni vazduh. Što je temeljnije zagrijana površina izolirana, to će manje vremena biti potrebno da se tlo zagrije. Film neće dozvoliti da zagrijana voda ispari. Otopljena voda će otopiti led u donjim slojevima tla.

Vrijeme predgrijavanja traje samo oko 30 minuta. Otvara se slavina i počinje grijanje! U hidrauličkim stanicama nekih proizvođača moguće je, ako je potrebno, nekoliko puta povećati nazivnu površinu grijanja tla spajanjem dodatne pumpe i dodatnih crijeva. Smrznuto tlo se zagrijava za relativno kratko vrijeme - 20-30 sati, ali ako je potrebno, moguć je kontinuirani rad ovakvih instalacija do 60-130 sati.Takva instalacija ima efikasnost. do 94%, odnosno gotovo sva toplina koju stvara instalacija odlazi na zagrijavanje tla. prosječna brzina odmrzavanje tla sličan metod je 300-600 mm dubine dnevno. Međutim, gušćem polaganjem crijeva za grijanje i pažljivom toplinskom izolacijom, brzina odmrzavanja se može povećati.

Druge moguće primjene. Ubrzo nakon početka primjene ove tehnologije pokazalo se da hidraulične stanice također pomažu ubrzavanju procesa stvrdnjavanja betona zimi, sprječavajući da se vlaga u betonu pretvori u led čak i na temperaturama od -30 do -40°C. Betonu je potrebna toplina da bi se stvrdnuo: što je beton topliji, to će prije očvrsnuti; optimalna temperatura za stvrdnjavanje je od +20 do +25 ° C. U jakom mrazu, beton će se jako dugo stvrdnuti i izgubiti kvalitetu. Osim toga, grijaće hidraulične stanice mogu se koristiti za grijanje plastenika i cvjetnjaka, grijanje prostorija, sprječavanje zaleđivanja fudbalskih terena itd.

U Rusiji se hidraulične instalacije za grijanje tla široko koriste za rad na velikim gradilištima. Wacker Neuson E350 I E700, HSH 700G. Jedinice su certificirane u Rusiji i ne zahtijevaju posebne dozvole za operatera.

Hidraulična stanica za površinsko grijanje Wacker Neuson HSH 350 ima masu (sa gorivom) od 1500 kg. Kapacitet grijača (bruto) 30 kW. At idealnim uslovima efikasnost može dostići 94%. Dužina creva – 350–700 m.

Instalacija serije HSH može odmrznuti smrznuto tlo i također obraditi beton čak i na temperaturama ispod nule. Mogućnost kontinuiranog rada - do 63 sata.Upotrebom dodatne opreme moguće je osigurati odmrzavanje tla do 300 m2 i zagrijavanje do 612 m2 betona. HSH uređaj je montiran na prikolici.

Prednosti i nedostaci. Prednosti ove tehnologije u odnosu na druge metode su: sposobnost zagrijavanja velikih površina tla; jednostavnost rada, održavanja i skladištenja opreme; upotreba opreme ne zahtijeva specifična znanja, vještine i dugotrajnu obuku osoblja; autonomija, mobilnost i raznovrsnost opreme; stabilnost rezultata tokom rada; minimalni troškovi rada i materijala za pripremu grijane površine; ekološka prihvatljivost i sigurnost - nema opasnosti od oštećenja strujni udar i vruće rashladno sredstvo, ne stvara magnetna polja, crijeva za grijanje su potpuno zaptivena.

Nedostaci uključuju visoka cijena oprema (2-3 miliona rubalja), potreba za stalnim prisustvom operatera tokom rada.

Ako je hidraulična stanica potrebna za jednokratnu upotrebu ili ne često, možete je iznajmiti. Zahvaljujući gore navedenim prednostima, novac potrošen na najam će se vrlo brzo isplatiti. Obično, čim kompanija jednom pokuša upotrijebiti takvu hidrauličku stanicu, ona postaje pristalica tehnologije hidrauličkog grijanja tla.

Toplo/šator i oprema za grijanje

Zagrijavanje toplim zrakom. Sasvim jednostavno i dostupna metoda zagrijavanje tla - korištenjem vrućeg zraka - omogućava vam da odmrznete tlo u najhladnije vrijeme. Snijeg se prvo mora ukloniti sa grijanog prostora. Iznad lokacije postavlja se privremena građevina - staklenik ili šator. Teplyak je privremeno krovno-šatorsko građevinsko sklonište za hidro- i toplinsku izolaciju. Koristi se prilikom izvođenja građevinskih radova. Unutra je ugrađen dizel, plin ili struja toplotni pištolj, plinski gorionik ili šporet. Vazduh u stakleniku/šatoru može se zagrijati do 50–65 °C. Zidovi i krov staklenika/šatora mogu se pokriti postojećim termoizolacionim materijalima ili čak smrekovim granama iz šume.

U našoj zemlji se toplinski pištolji proizvode pod markom Hyundai. Na primjer, Hyundai toplotni pištolj H-HG7-50-UI712 sa grijaćim elementom grijaćim elementom snage 4,5 kW. Jedinica ima režime rada: ventilacija, intenzivno i ekonomično grijanje. Temperatura vazduha na izlazu u odnosu na ulaz se povećava za 32 °C. Produktivnost – 420 m3/h vazduha. Trajanje rada/pauze – 22/2 sata Postoji senzor zaštite od pregrijavanja.

Prednosti. Izgradnja takve privremene prostorije ili postavljanje takve instalacije mnogo je jednostavnije i zahtijeva manje rada od drugih vrsta opreme za grijanje tla. Istovremeno sa odleđivanjem, ova instalacija suši tlo i postaje lakše kopati. Zapadni proizvođači takve opreme tvrde da njihove instalacije zagrijavaju i suše tlo dvostruko brže nego kada koriste hidraulične stanice s crijevima kroz koja cirkulira vruća rashladna tekućina.

Mana. Slaba toplotna izolacija, a samim tim i veliki gubici toplote; vazdušni toplotni topovi prenose samo oko 15% toplotne energije na tlo.

Italijanska kompanija Master Climate Solutions(dio Dantherm grupe) proizvodi grijače zraka pod brendom u fabrici u Italiji MASTER. Dizel topovi s direktnim i indirektnim grijanjem, kao i plinski i električni toplinski topovi. Neki od topova sa dizel grijanjem opremljeni su posebnim termostatom TN-1 koji se ugrađuje direktno na proizvod ili termostatom TN-2 koji je povezan pomoću kabela. Jedinice su sposobne da rade kontinuirano dugo vremena sa skoro 100% efikasnošću.

Na primjer, dizel toplinski pištolj s direktnim grijanjem MASTER B 150 CED Sa snagom od 44 kW razvija protok zraka od 900 m 3 / h, potrošnja goriva je 3,7 kg / h, temperatura izlaznog zraka je 300 ° C, a težina instalacije je 30,3 kg. Radi bez dopunjavanja goriva 13 sati.Opremljen uređajem automatska kontrola sagorevanje sa fotoćelijom i sigurnosnim sistemom gorionika i grijača. Vanjsko kućište grijača ostaje hladno.

Otvoreni plamen. Korištenje otvorenog plamena za odmrzavanje tla, ili „metoda vatre“, temelji se na odmrzavanju tla sagorijevanjem čvrstog ili tekućeg goriva u jedinici koja se sastoji od galerije metalnih kutija u obliku polukruga ili krnjeg stošca.

Kutije se mogu napraviti od čeličnog lima debljine 1,5-2,5 mm ili od improviziranih materijala, na primjer, od metalnih bačvi izrezanih na dužinu. Prva od kutija djeluje kao komora za sagorijevanje u kojoj se sagorijeva bilo koje kruto ili tekuće gorivo. Na primjer, plinski plamenik (mlaznica) je ugrađen u komoru za sagorijevanje, spojen crijevom na plinski cilindar. Plinski plamenik koji se koristi za ovu svrhu može jednostavno biti komad čelične cijevi promjera 18 mm sa spljoštenim konusom. Ispušna cijev posljednje kutije osigurava promaju, zahvaljujući kojoj proizvodi sagorijevanja prolaze duž galerije i zagrijavaju tlo ispod nje. Kako bi se smanjili gubici topline, galerija je izolirana slojem odmrznutog tla debljine do 100 mm, šljake ili drugih materijala.

Sada ima mnogo modernih gorionika u prodaji. Na primjer gorionik Giersch RG 20-Z-L-F(Njemačka) sa dvostepenom regulacijom snage 40–120 kW. Radi na prirodni i tečni plin. Napajanje – 220 V, maksimalna potrošnja struje – 2,6 A. Snaga elektromotora – 180 W. Ugrađena zvučna izolacija, postoji senzor za kontrolu pritiska vazduha. Može se ugraditi i u vertikalnom položaju.

Sa dužinom kutije od 20–25 m, instalacija omogućava zagrijavanje tla na dubini od 0,7–0,8 m dnevno. Stručnjaci daju sljedeće podatke: potrošnja dizel goriva za grijanje 1 m 3 tla je 4–5 kg. Zagrijavanje plamenom preporučuje se 15-16 sati, a zatim se, nakon demontaže kutija, traka odmrznutog tla prekriva piljevinom kako bi se odmrzavanje nastavilo dublje zbog prijenosa topline akumulirane u tlu.

Nedostaci ova tehnologija: glomazna, nezgodna oprema za transport; metoda se može koristiti za iskopavanje samo relativno uskih i plitkih rovova, jer omogućava zagrijavanje samo malih površina. Grijanje velike površine takvim gorionicima bit će vrlo skupo. Proces odmrzavanja traje dugo. Potrebno je izvršiti pomoćne radove na uređenju (i demontaži) konstrukcije. Potrebno je stalno pratiti proces i poštivanje sigurnosnih propisa. Veliko toplotnih gubitaka, niska efikasnost goriva. Štetne emisije iz spaljenog goriva, rezultiraju zabranom korištenja ove metode u gradovima

Prednosti. Nema ih mnogo. Takvu "instalaciju" možete sastaviti od otpadnog materijala i zagrijati je građevinskim otpadom - ostacima dasaka, zapaljivim smećem. Prednosti korištenja plina u odnosu na dizel gorionike su niža cijena i manje štetnih emisija i dima.

Univerzalni plinski plamenik Roca CRONO-G 15G(Španija) radi na tečni i prirodni gas i izuzetno je siguran za rad. Prije paljenja, komora za sagorijevanje se pročišćava zrakom. Moguća je jednostepena, dvostepena ili modulirajuća kontrola snage. Snaga – 65–189 kW. Potrošnja goriva – 6,5–18,9 kg/h. Snaga elektromotora – 350 W. Napajanje– 220 V. Težina – 15 kg.

Reflektirajuće peći. Kao što je iskustvo pokazalo, pri popravci komunalnih komunalnih mreža najprikladniji i najbrži način je zagrijavanje smrznutog tla pomoću reflektirajućih peći, koje su iznutra obješene na krov staklenika - kutija otvorena na dnu sa izoliranim zidovima i krovom. .

Reflektirajuće peći imaju reflektor paraboličnog oblika na vrhu izrađen od aluminijuma, duraluminijuma ili hromiranog čeličnog lima debljine 1 mm. U fokusu parabole, koji se nalazi na udaljenosti od 60 mm od reflektora, nalazi se izvor toplinskih zraka: električni namotaj sa žarnom niti, vodena ili parna baterija. Reflektor fokusira toplinske zrake na podlogu tla, zbog čega se energija troši ekonomičnije, a tlo se intenzivnije otapa nego kada se zagrijava topli vazduh. Vrh peći je prekriven čeličnim kućištem koje štiti reflektor od mehaničkih oštećenja. Između kućišta i reflektora nalazi se sloj zraka koji poboljšava toplinsku izolaciju peći. Užarena spirala je izrađena od nihrom ili fechral žice prečnika 3,5 mm, namotana u spiralu na izolovanom azbestu čelična cijev. Nihrom (Ni-Cr i Ni-Cr-Fe) je dobio ime po niklu (“ni”) i hromu (“hrom”) u svom sastavu, a fechral (Fe-Cr-Al) je nazvan po prvim slovima od glavni elementi („fe“, „hr“, „al“). Na modernom tržištu, fechral je najmanje 3-5 puta jeftiniji od nihroma. Međutim, nihrom može izdržati veći broj ciklusa uključivanja-isključivanja grijaćih elemenata prije nego što izgore.

Upotreba grijača i reflektora. Prilikom upotrebe refleksnih peći potrebno je osigurati sigurne radne uvjete. Prostor za grijanje mora biti ograđen, kontaktne stezaljke za povezivanje žicom zatvorene, a spirale za curenje ne smiju dodirivati tlo.

Staklenici i reverberatorne peći mogu se napajati iz električne mreže od 380 ili 220 V. Ako se grijaći elementi napajaju iz trofaznog izvora električne energije, grijaći elementi se spajaju u grupe po tri prema krugu „zvijezda” ili „trokut”. , ovisno o naponu izvora napajanja i naponu za koji su grijaći elementi dizajnirani („trokut” - ako su grijaći elementi dizajnirani za napon od 380 V, „zvijezda" - ako su za 220 V). Za rad kompleksa od tri instalacije potreban je izvor električne energije kapaciteta oko 20 kW/h. Stručnjaci kažu da je potrošnja energije za odmrzavanje 1 m 3 tla u trajanju od 6-10 sati (u zavisnosti od vrste, vlažnosti i temperature) u rasponu od 100-300 MJ ili 50 kWh, dok je temperatura unutar staklenika održava se na 50 –60 °S.

Nedostaci ovu metodu: efikasna toplotna izolacija peći je nemoguća zbog opasnosti od pregrijavanja i kvara, iz tog razloga ovi uređaji za grijanje imaju nisku efikasnost; Osim toga, površina odmrznutog područja je mala, a za napajanje opreme potreban je snažan izvor električne energije; osim toga, kada se električni kontakti grijaćih elemenata pregriju, postoji velika vjerojatnost strujnog udara za neovlaštene osobe; stoga je potrebna ograda i sigurnost prostora dok instalacija radi. Zbog ovih neugodnosti i opasnosti u radu, neke kompanije odbijaju da koriste ovaj način grijanja.

Raspored parnih i vodenih baterija je još složeniji; potreban je parni ili vodeni kotao itd.

Prednosti . Brza i jednostavna dostava na gradilište i priprema opreme za rad. Relativno kratak period odmrzavanja – do 10 sati.