RU2507355C1 - Thermosetting casing with automatic software control of process of thermal treatment of concrete - Google Patents

Thermosetting casing with automatic software control of process of thermal treatment of concrete Download PDF

Info

Publication number
RU2507355C1
RU2507355C1 RU2012133062/03A RU2012133062A RU2507355C1 RU 2507355 C1 RU2507355 C1 RU 2507355C1 RU 2012133062/03 A RU2012133062/03 A RU 2012133062/03A RU 2012133062 A RU2012133062 A RU 2012133062A RU 2507355 C1 RU2507355 C1 RU 2507355C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
heating
concrete
casing
heat
shield
Prior art date
Application number
RU2012133062/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012133062A (en
Inventor
Юрий Александрович Минаков
Ольга Витальевна Кононова
Сергей Николаевич Анисимов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Поволжский государственный технологический университет
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Поволжский государственный технологический университет filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Поволжский государственный технологический университет
Priority to RU2012133062/03A priority Critical patent/RU2507355C1/en
Publication of RU2012133062A publication Critical patent/RU2012133062A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2507355C1 publication Critical patent/RU2507355C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Forms Removed On Construction Sites Or Auxiliary Members Thereof (AREA)
  • On-Site Construction Work That Accompanies The Preparation And Application Of Concrete (AREA)

Abstract

FIELD: construction.
SUBSTANCE: thermosetting casing with automatic software control of a process of thermal treatment of concrete, including casing shields with heating elements, differing by the fact that shields are made as double-layer: from the inner layer with high heat conductivity from aluminium alloy D16, in the plane of which there is a working solder of a heat sensor built in and an outer layer from material with low heat conductivity (polycarbonate); heating elements of casing shields are made in the form of a heating nichrome wire in flexible insulation, arranged in the plane of the shield in a spiral manner in milled grooves, in the adjacent plane of shield layers; at the side of the outer layer of the shield the heating wire is protected against losses of heat by a foiled screen; automatic software control of heating is carried out with the help of a control unit including a controller of PID adjustment of the heating process, an emergency sensor, a power supply sensor, a relay of power supply connection/disconnection; the controller is connected with a computer via an interface converter, has Internet connection for monitoring and correction of concrete hardening process in on-line mode.
EFFECT: reduced energy costs for heating due to increased heat emission of casing shields, even distribution of heat on the casing surface, provision of rational heating of concrete, account of concrete heat generation, automation of hardening process, control of technological process in on-line mode.
3 dwg

Description

Изобретение относится к строительным технологиям, в частности к термоактивным опалубкам, применяемым при обогреве бетонных и железобетонных конструкций в условиях низких температур.The invention relates to construction technologies, in particular to thermosetting formwork used in heating concrete and reinforced concrete structures at low temperatures.

В строительстве широко используются методы прогрева бетона в зимнее время. Однако на сегодняшний день этот процесс требует ощутимых материальных затрат, связанных с большим количеством потребляемой установками энергии, большой трудоемкостью подготовительных стадий прогрева, повышенными затратами на обеспечение безопасности процесса обогрева.In construction, concrete heating methods in winter are widely used. However, today this process requires tangible material costs associated with the large amount of energy consumed by the plants, the high complexity of the preparatory stages of heating, increased costs for ensuring the safety of the heating process.

Способ обработки бетона в термоактивной опалубке отличается простотой и технологической надежностью. Однако эксплуатационные параметры традиционных термоактивных опалубок характеризуются высокими энергозатратами.The method of processing concrete in thermosetting formwork is simple and technological reliable. However, the operational parameters of traditional thermoactive formwork are characterized by high energy consumption.

Известен щит термоактивной опалубки, включающий наружные древесные слои с водонепроницаемым покрытием и внутренним слоем шпона, расположенным между ними, и нагревательный элемент из пластин электропроводной углеволокнистой бумаги с изолирующими слоями, пропитанными полимерным связующим (см. патент РФ №2017910, МПК E04G 9/10, опубликованный 15.08.1994 г.).A well-known shield thermoactive formwork, including the outer wood layers with a waterproof coating and an inner layer of veneer located between them, and a heating element made of plates of conductive carbon fiber paper with insulating layers impregnated with a polymer binder (see RF patent No.2017910, IPC E04G 9/10, published August 15, 1994).

Недостатком щита такой конструкции является то, что она не обеспечивает плотного прилегания нагревательного элемента к палубе термощита в угловых и стыковых зонах конструкции. Это приводит к неравномерности прогрева бетонной конструкции.The disadvantage of the shield of this design is that it does not provide a snug fit of the heating element to the deck of the heat shield in the corner and butt zones of the structure. This leads to uneven heating of the concrete structure.

Известна термоактивная опалубка, представляющая собой палубу, прикрепленный к нему нагреватель на основе углеродного волокнистого материала с изолирующими слоями (см. патент РФ №2178492, МПК E0G 9/10, опубликованный 20.01.2002 г.). Электронагреватель выполнен зигзагообразным с вертикальными и горизонтальными полосами. Ширина вертикальных полос уменьшается от середины к краям но закону геометрической прогрессии. Горизонтальные полосы имеют одинаковую ширину.Known thermoactive formwork, which is a deck attached to it a heater based on carbon fiber material with insulating layers (see RF patent No. 2178492, IPC E0G 9/10, published January 20, 2002). The electric heater is made zigzag with vertical and horizontal stripes. The width of the vertical stripes decreases from the middle to the edges but according to the law of geometric progression. Horizontal stripes have the same width.

Недостатком данной опалубки является то, что нагревательные элементы расположены неравномерно по поверхности щита: ширина греющих элементов уменьшается от середины к краям. Таким образом компенсируются потери тепла в стыковых и угловых зонах. Однако этот способ приводит к неравномерному прогреву. При этом необходимо учитывать степень нагрева и ширину распределения полос по палубе, что усложняет технологию проведения бетонных работ.The disadvantage of this formwork is that the heating elements are located unevenly on the surface of the shield: the width of the heating elements decreases from the middle to the edges. This compensates for heat loss in the butt and corner zones. However, this method leads to uneven heating. It is necessary to take into account the degree of heating and the width of the strip distribution on the deck, which complicates the technology for concrete work.

Известна термоактивная опалубка (см. авт. свид. СССР №881266, МПК E0G 9/10, опубликованный 15.11.1981), выполненная из стальных листов. Электронагревательные элементы прикреплены с помощью заклепок на внутренней поверхности палубы. Диэлектрические слои из лакоткани и стеклоткани, пропитанные фенолформальдегидной смолой, создают более равномерное температурное поле по всей поверхности электронагревательного элемента, чем улучшается равномерность нагрева палубы. Принято за прототип.Known thermoactive formwork (see ed. Certificate of the USSR No. 881266, IPC E0G 9/10, published 11/15/1981), made of steel sheets. Electric heating elements are riveted to the inside of the deck. The dielectric layers of varnish and fiberglass impregnated with phenol-formaldehyde resin create a more uniform temperature field over the entire surface of the electric heating element, which improves the uniformity of deck heating. Taken as a prototype.

Недостатком представленной термоактивной опалубки является неравномерность распределения температуры по поверхности стального щита опалубки из-за сравнительно низкой его теплопроводности. Вследствие этого угловые и стыковые зоны опалубки прогреваются не в полном объеме.The disadvantage of the presented thermoactive formwork is the uneven distribution of temperature over the surface of the steel formwork shield due to its relatively low thermal conductivity. As a result, the corner and butt zones of the formwork are not fully warmed up.

Кроме того, в опубликованном патенте отсутствует информация о способе управления обогревом бетона с помощью контроллеров типа ПИД.In addition, the published patent does not contain information about the method for controlling concrete heating using PID controllers.

Технической задачей изобретения является снижение энергозатрат на обогрев за счет увеличения теплоотдачи щитов опалубки, равномерного распределения тепла по поверхности палубы, обеспечения рационального обогрева бетона, учета экзотермии бетона, автоматизации процесса твердения, контроля технологического процесса в режиме on-line.An object of the invention is to reduce energy consumption for heating by increasing the heat transfer of the formwork panels, evenly distributing heat on the deck surface, ensuring rational heating of concrete, taking into account the exothermy of concrete, automating the hardening process, and monitoring the technological process on-line.

На фиг.1 изображена принципиальная схема устройства термоактивной опалубки с автоматическим программным управлением, на фиг.2 приведена схема устройства щита термоактивной опалубки, на фиг.3 показан поперечный разрез щита опалубки.Figure 1 shows a schematic diagram of a thermoactive formwork device with automatic program control, figure 2 shows a diagram of a thermoactive formwork shield device, figure 3 shows a cross section of a formwork shield.

Термоактивная опалубка состоит из двухслойных обогревающих щитов 1, с помощью зажимных колодок 2 параллельно подключенных к сети переменного тока посредством силового кабеля 3 через блок управления 4. Блок управления термоактивной опалубки состоит из контроллера ПИД регулирования процесса обогрева 5, датчика аварии 6, обеспечивающего контроль безопасности технологического процесса, датчика питания 7, реле вкл/выкл питания сети 8.Thermoactive formwork consists of two-layer heating panels 1, with the help of clamping blocks 2 connected in parallel to the alternating current main via the power cable 3 through the control unit 4. The thermoactive formwork control unit consists of a PID controller for heating process control 5, an accident sensor 6, which provides technological safety control process, power sensor 7, relay on / off power supply 8.

В ручном, через контроллер 5, или в автоматическом режиме, через компьютер 9, подключенный к контроллеру с помощью преобразователя интерфейса 10, пошагово задаются параметры технологического процесса: изотермическая температура обогрева, скорость нагрева и время обогрева бетона. Мониторинг и корректировка процесса твердения бетона может выполняться в режиме on-line с выходом в Интернет 11.In manual, through the controller 5, or in automatic mode, through a computer 9 connected to the controller using the interface converter 10, the process parameters are set step by step: isothermal heating temperature, heating rate and concrete heating time. Monitoring and adjustment of the hardening process of concrete can be performed on-line with Internet access 11.

Информация о температуре твердения бетона поступает в контроллер 5 от термодатчиков 12, размещенных в щитах опалубки 1 (фиг.2).Information about the temperature of concrete hardening enters the controller 5 from the temperature sensors 12 located in the formwork panels 1 (figure 2).

Рабочий спай термодатчика 12 располагается в плоскости внутреннего листа щита опалубки 13. Внутренний лист щита изготавливается из алюминиевого сплава Д-16, имеет высокую теплопроводность и в рабочем состоянии прилегает к бетонируемой конструкции. Наружный лист щита опалубки 14 изготавливается из низкотеплопроводного поликарбоната (фиг.3). На смежных поверхностях листов опалубки фрезеруются канавки 15, в которых размещается нагревательный элемент в виде спирально расположенного нагревательного провода из нихромовой проволоки в гибкой изоляции 16. Для повышения теплоотдачи щита на смежной поверхности листов щита со стороны поликарбоната устраивается теплозащитный фольгированный экран 17.The working junction of the temperature sensor 12 is located in the plane of the inner sheet of the formwork shield 13. The inner sheet of the shield is made of aluminum alloy D-16, has high thermal conductivity and is in working condition adjacent to the concrete structure. The outer sheet of the shield formwork 14 is made of low heat conductive polycarbonate (figure 3). On the adjacent surfaces of the formwork sheets, grooves 15 are milled, in which a heating element is placed in the form of a spirally located heating wire made of nichrome wire in flexible insulation 16. To increase the heat transfer of the shield, a heat-protective foil screen 17 is arranged on the adjacent side of the sheet of polycarbonate.

Сигнал от термодатчика 12 поступает в контроллер ПИД регулирования процесса обогрева бетона 5, который посредством твердотельного реле плавно регулирует силу тока в нагревательном проводе 16 щита опалубки 1. Это позволяет заранее определять скорость распространения тепла в бетоне, что дает возможность учитывать тепло от процесса экзотермии цемента в бетоне и поддерживать постоянным значение заданной температуры посредством регулирования мощности обогрева.The signal from the temperature sensor 12 enters the PID controller for regulating the heating of concrete 5, which through a solid-state relay smoothly regulates the current in the heating wire 16 of the formwork board 1. This allows you to pre-determine the rate of heat propagation in concrete, which makes it possible to take into account the heat from the process of cement exothermy in concrete and maintain a constant value of the set temperature by adjusting the heating power.

Claims (1)

Термоактивная опалубка с автоматическим программным управлением процессом тепловой обработки бетона, включающая щиты опалубки с нагревательными элементами, отличающаяся тем, что щиты выполнены двухслойными: из внутреннего слоя с высокой теплопроводностью из алюминиевого сплава Д16, в плоскости которого встроен рабочий спай термодатчика, и наружного слоя из материала с низкой теплопроводностью (поликарбонат); нагревательные элементы щитов опалубки выполнены в виде нагревательного нихромового провода в гибкой изоляции, расположенного в плане щита спирально в профрезерованных канавках, в смежной плоскости слоев щита; со стороны наружного слоя щита нагревательный провод защищен от потерь тепла фольгированным экраном; автоматическое программное управление обогревом выполняется с помощью блока управления, включающего контроллер ПИД регулирования процесса обогрева, датчик аварии, датчик питания, реле вкл/выкл питания сети; контроллер соединен с компьютером через преобразователь интерфейса, имеет выход в интернет для мониторинга и корректировки процесса твердения бетона в режиме on-line. Thermoactive formwork with automatic programmed control of the heat treatment of concrete, including formwork panels with heating elements, characterized in that the panels are made of two layers: from the inner layer with high thermal conductivity from aluminum alloy D16, in the plane of which the working junction of the temperature sensor is integrated, and the outer layer from material with low thermal conductivity (polycarbonate); the heating elements of the formwork panels are made in the form of a heating nichrome wire in flexible insulation located spirally in the plan of the panel in milled grooves in the adjacent plane of the shield layers; from the side of the outer layer of the shield, the heating wire is protected from heat loss by a foil screen; automatic programmed heating control is performed using a control unit including a PID controller regulation of the heating process, accident sensor, power sensor, relay on / off mains power; the controller is connected to the computer via an interface converter, has Internet access for monitoring and adjusting the process of concrete hardening in on-line mode.
RU2012133062/03A 2012-08-01 2012-08-01 Thermosetting casing with automatic software control of process of thermal treatment of concrete RU2507355C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133062/03A RU2507355C1 (en) 2012-08-01 2012-08-01 Thermosetting casing with automatic software control of process of thermal treatment of concrete

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012133062/03A RU2507355C1 (en) 2012-08-01 2012-08-01 Thermosetting casing with automatic software control of process of thermal treatment of concrete

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012133062A RU2012133062A (en) 2014-02-10
RU2507355C1 true RU2507355C1 (en) 2014-02-20

Family

ID=50031927

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012133062/03A RU2507355C1 (en) 2012-08-01 2012-08-01 Thermosetting casing with automatic software control of process of thermal treatment of concrete

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2507355C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU293110A1 (en) * Центральный научно исследовательский , проектно экспериментальный институт организации, механизации , технической помощи SHIELD FORMWORK FOR THE CONSTRUCTION OF CONCRETE STRUCTURES
WO1996032554A1 (en) * 1995-04-12 1996-10-17 Providence Industries, L.L.C. Reusable concrete form panel sheeting
RU2135713C1 (en) * 1998-03-27 1999-08-27 Афанасьев Александр Алексеевич Thermoactive shuttering shield
US6148575A (en) * 1996-06-26 2000-11-21 Dingler; Gerhard Structural member and process for producing a structural member
RU2360084C1 (en) * 2007-12-28 2009-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный строительный университет Control method of thermal treatment of solid-cast and reinforced concrete structures in warm concrete form

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU293110A1 (en) * Центральный научно исследовательский , проектно экспериментальный институт организации, механизации , технической помощи SHIELD FORMWORK FOR THE CONSTRUCTION OF CONCRETE STRUCTURES
WO1996032554A1 (en) * 1995-04-12 1996-10-17 Providence Industries, L.L.C. Reusable concrete form panel sheeting
US6148575A (en) * 1996-06-26 2000-11-21 Dingler; Gerhard Structural member and process for producing a structural member
RU2135713C1 (en) * 1998-03-27 1999-08-27 Афанасьев Александр Алексеевич Thermoactive shuttering shield
RU2360084C1 (en) * 2007-12-28 2009-06-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московский государственный строительный университет Control method of thermal treatment of solid-cast and reinforced concrete structures in warm concrete form

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012133062A (en) 2014-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203160622U (en) Pavement structure of quick electric floor heater
US20080056694A1 (en) Radiant heater
CN102465585A (en) Installation method of electric floor heating system
CN105910160A (en) Electric heating module, heating floor, installation method for heating floor and heating roof
CN106016428A (en) Intelligent temperature control heating wallpaper and production method thereof
CN202148667U (en) Wiring structure of electric hot plate of electric floor heating system
CN204850353U (en) Novel heating floor
RU2507355C1 (en) Thermosetting casing with automatic software control of process of thermal treatment of concrete
CN103395148B (en) Utilize the self-vulcanized rubber lining local heat paster of carbon fiber electrically exothermic material
CN107060194A (en) A kind of prefabricated buildings wall of energy saving temperature controlling
CN204510705U (en) A kind of new electrically heating floor board block
CN203823864U (en) Electric heating floor
CN205227477U (en) Ceramic tile generates heat
CN209246224U (en) A kind of building floor heating automatic control device
CN107690202A (en) A kind of concrete construction constant temperature electric heating device
CN103963373B (en) A kind of electric heating floor blank based on CLT plate and manufacture method thereof
CN102104999A (en) Far infrared heating plate and manufacturing method thereof
CN212520361U (en) Electric heating floor for pigsty
CN107165347A (en) A kind of waterproof coiled material construction device and construction method
CN204100383U (en) Monolithic heats floor temperature controller
CN205454121U (en) Brilliant electro -heat equipment of compound polymer carbon of self -limiting temperature
CN104482584A (en) Indoor electric radiant heating device
CN207438700U (en) A kind of dry-laid formula carbon fiber heating module
CN107062686A (en) A kind of modular radiation floor based on semiconductor heating
RU93851U1 (en) THERMOACTIVE FORMWORK

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140802