Прогрев грунта в зимнее время огнем

Размораживание и прогрев грунта зимой от Wacker Neuson

16.12.2015

Wacker Neuson HSH мобильные автономные нагреватели на дизельном топливе или керосине, использующие в качестве теплоносителя пропиленгликоль, позволят Вам выполнить все строительные проекты точно в срок независимо от того, какая температура и сколько снега выпадет на улице. Нагреватели поверхности работают аналогичным образом, как и системы «теплый пол» только на открытом воздухе. Для эффективной работы необходимо равномерно разместить шланг отопителя (в комплект установки Wacker Neuson HSH 700 G входит катушка с намотанными на нее двумя шлангами по 350 метров) по поверхности мерзлой земли или застывающего бетона. Затем накрыть шланги пароизоляционным и теплоизоляционным одеялами для сохранения влаги и тепла, которые будут направлены вниз. Шланги наполнены водным раствором экологически чистого пропиленгликоля с максимальной температурой нагрева 82°С. Пластинчатый насос обеспечивает циркуляцию нагретого пропиленгликоля через поле шлангов и возврат его обратно в установку для повторного нагрева. Теперь Вы готовы к размораживанию до 30 см земли в день, обеспечению затвердения бетона зимой и поддержанию поверхностей в теплом состоянии.

Принципы оттаивания/размораживания и прогрева грунта

Сами частицы почвы не промерзают, это замерзает влага вокруг них. Возьмите, например, ведро мелкого гравия. Если он сухой, то и при -40°С он легко перемещается и перемешивается, как если бы это было при +20°С. Теперь залейте ведро с гравием до верха водой и заморозьте. Смесь стала прочной как скала! Когда мы оттаиваем грунт, мы оттаиваем воду вокруг частиц почвы. Растапливание снега и льда требует большого количества тепловой энергии, поэтому если на поверхности, которую необходимо оттаивать, лежит снег или лед лучше их убрать механическим способом. Это гораздо эффективнее, чем пытаться их растопить обогревателями. А всю сохраненную энергию направить на размораживание грунта. Мерзлый грунт является серьезным барьером для воды. Если Вы не дадите земле оттаить на достаточную глубину, то растопленной воде будет некуда стекать и она останется на поверхности. Как только прогрев будет удален, вода может снова замерзнуть.

Вода в жидком виде является отличным проводником тепла. Она гораздо лучше, чем воздух. Например, Вы можете засунуть Ваши руки в теплую духовку, чтобы взять тарелку с едой, даже если духовой шкаф нагрет до температуры 95°С. Если же Вы опустите руку в воду, которая нагрета до 95°С даже на пару секунд будет ожог. Нагреватель использует оба способа, первый для передачи тепла от шлангов к земле, и затем второй для переноса тепла от поверхности до нижних уровней земли. Тепло не обязательно только поднимается, оно движется от теплых предметов к холодным. Если Вы посидите на стальной скамейке в одних трусах зимой, Вы никогда не забудете этого события! Сталь холодная, тело теплое, тепло идет от Вас к скамейке, хотя скамейка находится под вами. Горячий воздух поднимается вверх, поскольку он легче холодного воздуха, по этой причине некоторые люди думают, что тепло всегда поднимается вверх.

Много тепловой энергии уходит для преобразования воды из жидкости в пар. Если этот водяной пар улетучивается, он забирает всю эту энергию с собой. Пароизоляция (выполняется обычной полиэтиленовой пленкой) препятствует этому процессу, что обеспечивает возврат пара обратно в воду и вниз в землю и тем самым продолжение процесса размораживания. При оттаивании грунта, всегда использовать пароизоляцию. Даже если термоизоляционные маты имеют полимерное покрытие, этого не достаточно для хорошей пароизоляции. Размораживание идет медленнее если водяной пар уходит в атмосферу. Еще одним приятным преимуществом является то, что если вы положите пароизоляцию вниз под шланги, они будут значительно чище, когда процесс будет завершен.

1. Удалите механическим способом с поверхности грунта лед и снег. Определите глубину промерзания.
2. Расстелите полиэтиленовую пароизоляцию по мерзлой земле. Невыполнение этого требования может значительно увеличить время, необходимое для завершения оттаивания.
3. Расположите шланги на прогреваемой площади. Интервал между шлангами определяется требуемой глубиной размораживания грунта и скоростью размораживания. В целом, желательно использовать все шланги на барабане, даже если это не слишком нужно. Это ускорит оттаивание.
4. Разогреть установку Wacker Neuson HSH до 82°С.
5. Разместите термоизоляционные маты поверх шлангов. Маты должны быть изготовлены или покрыты ненамокаемым материалом. Чем больше матов, тем лучше, но они должны обеспечивать R фактор — R15. Если температура на улице выше -4°С и необходимо размораживать на глубину меньше чем 60 см достаточно обеспечить R фактор – R10.
6. Начинаем размораживать и не останавливаемся, пока весь замороженный грунт не оттает или не перестанет стекать вода в дренажную систему.

При глубине размораживания от 30 до 90 см шаг укладки шлангов – 60 см, при глубине размораживания около 120 см шаг укладки шлангов – 40 см, при глубине больше 150 см шаг укладки шлангов – 35 см. С такой конфигурацией и идеальных почвенных условиях можно ожидать оттаивания до 30 см в сутки до глубины 90 см и 15 см в сутки в дальнейшем до глубины 180 см.

Важные факторы, которые замедляют темпы размораживания:

1. Уплотнение грунта — если площадь для оттаивания уплотнена, то скорость размораживания может замедлиться до 15 см в сутки или меньше.
2. Влажность грунта — если содержание влаги в грунте низкое как в случае сухой глины размораживание замедлится до 15 см в сутки. То же верно и для грунта, где влажность очень высокая, как и в случае насыщенного влагой ила, скорость оттаивания может замедлиться до 15 см в сутки или стать еще медленнее.
3. Температура окружающего воздуха – температура окружающего воздуха также может повлиять на скорость размораживания. Если дует сильный ветер или температура ниже -35°С требуется добавить утепления поверх термоизоляционных матов.
4. Это общие рекомендации, которым нужно следовать для обеспечения оптимальной производительности при типичных рабочих условиях. Экстремальные почвенные или погодные условия могут требовать других различных конфигураций.

Одним из примеров экстремальных условия размораживания может быть оттаивание вечной мерзлоты, зимой во время данного процесса влаге некуда уходить и вместо рыхлого грунта образуется жижа. Для решения данной задачи возможно применять установки Wacker Neuson HSH следующими двумя способами:

• Укладка шлангов с шагом 1 метр, возможно крест на крест, таким образом чтобы не образовывалось сплошное поле размораживания, а размороженные участки чередовались с замороженными. В дальнейшем замороженные куски грунта выбираются экскаватором. Применимо для рытья котлованов и траншей.
• Чередование нагрева грунта под пароизоляцией и без нее. Укладываем шланги с требуемым шагом для сплошного поля размораживания накрываем их пароизоляцией и термоизоляцией , через 2-е суток убираем пароизоляцию и продолжаем греть еще в течение полусуток, тем самым выпаривая влагу. Применимо для дальнейших работ по виброуплотнению грунта или рытью котлованов и траншей.

Кто такие прорабы?

Страницы

суббота, 3 декабря 2011 г.

Как отогреть землю для земляных работ

• При помощи гидромолота,
• При помощи «баровой установки»
• При помощи отогрева земли при помощи электричества
• При помощи отогрева теплом «огня»

Наиболее эффективно это отогрев при помощи пожога бурого угля. Далее я остановлюсь на технологии отогрева к примеру под траншею газопровода при глубине промерзания 0,5 метра при гравийных грунтах длиной 15 метров.

• С начало очищается верхний слой земли от снега и льда в ширину примерно 1,5 ковша экскаватора.
• Затем разжигается обыкновенный костер, желательно из березовых дров, и обязательно сухие.
• Потом когда дрова превратятся в угли их распределяют по всей площади в центре (по ширине ковша экскаватора) и насыпается бурый уголь (обращаю внимание обыкновенный каменный эффекта не даст из-за особенности горения бурого угля.) небольшим слоем примерно 5см.
• Когда уголь загорится (начнет дымится) примерно как на рисунке 1, досыпается еще уголь слоем до 10-12 см.
• Когда задымится и этот слой бурого угля вся площадь засыпается слоем опилок примерно 10 см (для сохранения тепла) примерно как на рисунке 2.
• И оставляется все примерно на 12 часов (не шурудить ни перемешивать не надо), с первого взгляда будет казаться, что все потухло, т.к. виден еле пробивающийся дымок, но это не так внутри идет необратимый процесс.
• Если опилки прогорели, и прогорел бурый уголь, можно добавить еще.
• Данную процедуру продолжают в течении не менее 2-4 дней в зависимости от особенностей грунтов и глубины промерзания.
• Потом убирают не догоревший уголь- можно начинать работать.

Рисунок 2. Скрытое горение бурого угля.

Расход материала примерный на 30 метров траншеи шириной 1 метр, использовано около 3м3 угля, 2 м2 дров.
Еще один совет если дрова сыроватые можно поддержать процесс горения при помощи машинного масла или отработки.

1 комментарий:

Сейчас все намного проще.Для прогрева и размораживания грунта используются термоматы. Это инфракрасные нагреватели, которые непосредственно укладываются на грунт и прогревают землю. Снег и лед превращаются в воду, которая впитывается в грунт и размораживает нижележащие слои грунта. За счет инфракрасного излучения и контакта поверхности термомата с грунтом прогрев грунта происходит с высокой эффективностью одновременно сразу на всю глубину промерзания. Мы прогревали грунт термоматами ФлексиХИТ. Кстати потом термоэлектрические маты мы еще использовали для прогрева щебня, прогрева бетона.

Особенности оттаивания грунта при строительных работах в зимний период.

Существует одна большая проблема при выполнении строительных работах в холодный период года. С такой проблемой знакомы и постоянно сталкиваются многие строители.
Поверхность земли, гравия, глины, песка промерзает, а фракции смерзаются, что не дает возможности, без дополнительных затрат времени выполнять земляные работы.

Существует несколько способов оттаивания грунта:

1. Грубая сила. Механическое разрушение.
2. Протаивание с помощью тепловых пушек.
3. Прожиг. Безкислородное горение.
4. Оттаивание с помощью парогенератора.
5. Оттаивание раскаленным песком.
6. Оттаивание химическими реагентами.
7. Прогрев грунта термоэлектрическими матами или греющим электрическим кабелем.

Каждый из приведенных выше способов, имеет свои слабые стороны. Долго, дорого, некачественно, опасно и т.п.
Оптимальным же способом, можно признать метод с использованием Установки для прогрева грунта и бетона. Землю прогревает жидкость, циркулирующая по шлангам, разложенным на большой поверхности.

Преимущества перед другими методами:

• Минимальна подготовка прогреваемой поверхности
• Независимость и автономность
• Прогревающий шланг не находится под напряжением
• Шланг полностью герметичен, не боится воды
• Шланг и теплоизоляционное покрывало устойчивы к механическому воздействию. Шланг армирован синтетическим волокном и обладают исключительной гибкостью и прочностью на разрыв.
• Исправность и готовность оборудования к работе контролируется встроенными датчиками. Прокол или разрыв шланга заметен визуально. Неисправность можно устранить за 3 минуты.
• Нет ограничений по прогреваемой поверхности.
• Шланг можно укладывать произвольно

Этапы проведения работ с использованием установки для прогрева поверхностей Wacker Neuson HSH 700 G:

Подготовка площадки.
Расчистить прогреваемую поверхность от снега.
Тщательная расчистка позволит сократить время оттаивания на 30%, сэкономит топливо, избавит от грязи и лишней талой воды затрудняющей дальнейшее ведение работ.

Укладка шланга с теплоносителем.
Чем меньше расстояние между витками, тем меньше времени потребуется на прогрев поверхности. В установке HSH 700G шланга достаточно, чтобы прогреть площадь до 400 м2. В зависимости от межшлангового расстояния можно добиться нужной площади и скорости прогрева.

Пароизоляция прогреваемого участка.
Использование пароизоляции обязательно. Разложенный шланг накрывают полиэтиленовой пленкой внахлест. Пленка не позволит нагретой воде испариться. Талая вода моментально растопит лед в нижних слоях грунта.

Укладка теплоизоляционного материала.
На пароизоляцию укладывается утеплитель. Чем тщательнее будет изолированна прогреваемая поверхность тем меньше потребуется времени , чтобы прогреть грунт. Оборудования не требует специфических знаний навыков и длительного обучения персонала. Процедура укладки, паро и теплоизоляции занимает от 20 до 40 минут.

Преимущества технологии с использованием установки для прогрева поверхностей

• Теплопередача 94%
• Прогнозируемый результат, полная автономность
• Время подготовки к прогреву 30 минут
• Нет опасности поражения электрическим током, не создает магнитных полей и помех для приборов контроля
• Укладка шланга в произвольной форме, нет ограничений по рельефу местности
• Простота эксплуатации, контроля, сборки, хранения исключительная гибкость маневренность и ремонтопригодность
• Не оказывает влияния и разрушения на близлежащие коммуникации и окружающую среду
• Установка HSH 700 G сертифицирована в России и не требует специальных допусков для оператора

Возможные способы применения установки Wacker Neuson HSH 700 G

• Оттаивание грунта
• Прокладка коммуникаций
• Прогрев бетона
• Прогрев сложных конструкций (мосты колонны и т.д.)
• Прогрев арматурных конструкций
• Оттаивание гравия для укладки брусчатки
• Прогрев сборных опалубочных конструкций
• Предотвращение обледенения поверхностей (кровля, футбольные поля и т.д.
• Садоводство (теплицы и цветники)
• Отделочные работы на строительной площадки в «холодный» период
• Отопление жилых и нежилых помещений

Устройства для прогрева поверхностей от компании Wacker Neuson – это экономичное и эффективное решение для зимнего периода, позволяющее сдавать проекты в срок.
Осенью и весной они также вносят неоценимый вклад в загрузку Вашего предприятия: ведь эти устройства ускоряют множество технологических процессов.

Способы прогрева мерзлого грунта и их особенности

Земляные работы в зимний период осложняются необходимостью предварительной подготовки почвы. Применение отбойных молотков или иной вариант механического воздействия не всегда оправдан, а порой попросту невозможен. Существует вероятность повредить подземные коммуникации или нанести ущерб стоящим рядом зданиям. Поэтому широкое распространение получили термические способы воздействия.

Традиционные виды прогрева мерзлого грунта

Разработано множество технологий, основанных на различных принципах термического воздействия. Каждая из них имеет сои преимущества и недостатки.

Рефлекторная печь

Быстрый, удобный и мобильный метод хорошо подходит для работы в городской черте. В качестве генератора тепла служит нихромовая проволока толщиной 3,5 мм. Направление теплового излучения корректируется рефлектором из хромированного листа толщиной около 1 мм.

Сам отражатель защищен металлическим кожухом. Между стенками двух металлов существует воздушная подушка, которая исполняет роль термозащиты. Печь работает от сети 127/220/380В и способна отогреть 1,5 м2 грунта. Для отогрева кубического метра грунта необходимо порядка 50 кВт/час электрической энергии и 10 часов времени. Существенные изъяны метода:

1. высокая вероятность поражения электрическим током посторонних лиц. Требуется ограждения и охрана на время работы установки;
2. малая площадь охвата;
3. нужна система энергообеспечения мощностью порядка 20 кВт/час для работы комплекса из трех установок.

Электроды

Они изготавливаются из круглой или полосованной стали, загоняются в землю и подключаются к источнику энергоснабжения. Поверхность грунта устилается опилками и пропитывается соляным раствором. Этот слой служит и проводником и в качестве утеплителя.

Расход электричества на оттаивание кубического метра грунта составляет 40-60 кВт, а процесс занимает 24-30 часов. Среди недостатков метода нужно отметить:

1. высокая вероятность поражения электрическим током посторонних лиц;
2. нужна постоянная подача электричества;
3. размораживание грунта осуществляется очень долго;
4. потребность в подготовительных работах.

Открытое пламя

Способ основывается на сжигании жидкого или твердого топлива в специальном устройстве, состоящем из открытых резервуаров. Конструкция предусматривает, что в первый короб служит камерой сгорания, а последний снабжен вытяжной трубой. Пользователи отмечают недостатки технологии:

1. размораживание занимает много времени;
2. существенные потери тепловой энергии;
3. предварительно нужно выполнить комплекс подготовительных работ;
4. вредные выбросы и необходимость постоянного контроля.

Химический способ

Для размораживания грунта при помощи химических реагентов в почве просверливаются шпуры. Затем в отверстия заливается хлористый натрий, который растворяет лед. Весь процесс длится от шести до восьми дней. Недостатки химического метода:

1. размораживание занимает много времени;
2. необходимость в обустройстве шурфов;
3. много вопросов вызывает экологичность процесса;
4. материалы не могут использоваться повторно.

Паровые иглы

Собственно, трубу длиной два метра и диаметром до 50 мм сложно назвать иглой. По ней в грунт подается водяной пар. Для установки игл предварительно нужно пробурить отверстия на глубину не менее 70% от высоты слоя оттаивания. Сами скважины после подключения к системе парообеспечения закрывают колпаками и засыпают слоем термоизолирующего материала.

Основными недостатками метода являются:

1. потребность в подготовке;
2. необходимость в генераторе пара;
3. образование и дальнейшее замерзание конденсата;
4. нужен щепетильный контроль над процессом.

Горячий теплоноситель

Почва отогревается от горячего минерала (100-200 градусов Цельсия), которым покрывается поверхность земли. Нередко применяются отходы дорожного производства – бракованный асфальт или бетонную крошку. Время размораживания составляет не менее 20-30 часов. Из недостатков данного способа необходимо отметить:

1. зависимость от субподрядчика;
2. потери тепла во время доставки теплоносителя;
3. необходимость уборки теплоносителя после отмораживания грунта;
4. длительный период оттаивания.

Трубчатые электрические нагреватели

Технология предусматривает передачу тепловой энергии контактным способом. В качестве рабочих элементов выступают электрические иглы. Они представляют собой метровые трубы диаметром 50-60 мм. Внутри установлены электрические нагревательные элементы.
ТЭНы располагаются в грунте горизонтально и подключаются к цепи последовательно. Недостатками данного метода являются:

1. необходимость постоянного контроля;
2. возможность поражения электрическим током;
3. небольшая площадь оттаивания;
4. потребность в подготовительных работах.

Прогрев грунта термоэлектроматами

Прекрасной альтернативой существующим методам прогрев грунта является его обогрев с использованием термоматов. Они обеспечивают равномерный прогрев грунта по всей глубине и поддерживают заданную температуру в автоматическом режиме.
Оборудование производится на основе теплоизлучающих пленок. Оно производятся различной площади и конфигурации. Толщина панели составляет около 10 мм. Она работает от однофазной сети и может генерировать температуру до 70 0С. Направленное действие инфракрасного излучения определяет высокую эффективность работы устройства.

Преимущества использования термоэлектроматов «ФлексиХит»:

1. оборудование не загрязняет окружающую среду;
2. его использование абсолютно безопасно как для сотрудников компании, так и для посторонних людей;
3. высокий КПД обеспечивает сравнительно малый расход электричества даже в очень сильные морозы;
4. оборудование не требует предварительной подготовки и полностью готово к работе.

Генерирующие температуру панели легко монтируются. Они соединяются между собой при помощи люверсов и плотно покрывают поверхность любой формы, образуя цельное полотно. По требованию заказчика термоматы производятся под заказ с индивидуальными параметрами мощности и нужных размеров.

Прогрев грунта термоэлектроматами ФлексиХИТ

КУПИТЬ Термоэлектроматы ФлексиХИТ для прогрева грунта