Graafwerkzaamheden in de winter veroorzaken een aantal problemen. Een van de taken die zich kunnen voordoen, is de noodzaak van voorbereidende voorbereiding. Het gebruik van drilhamers of andere vormen van mechanische impact is niet altijd mogelijk, omdat dit schade aan ondergrondse communicatie of schade aan nabijgelegen gebouwen veroorzaakt. Daarom worden vaak thermische technologieën gebruikt voor het verwarmen van de bodem in de winter.
Traditionele soorten verwarming van bevroren grond
Tegenwoordig zijn er veel technieken bekend die gebaseerd zijn op verschillende principes van temperatuurinvloed. Ze hebben allemaal bepaalde voor- en nadelen.
Reflex-oven
Dit is een vrij snelle manier om de grond op te warmen, wat handig is en perfect voor gebruik in de stad. De warmtegenerator is in dit geval nichroomdraad, waarvan de dikte 3,5 millimeter is. De richting van de warmtestraling wordt gecorrigeerd door een reflector van verchroomd plaatstaal. De dikte moet ongeveer 1 millimeter zijn.
De reflector zelf is geïsoleerd met een metalen behuizing. Tussen de wanden van 2 metalen zit een luchtkussen. Het voert thermische beveiligingsfuncties uit. De kachel werkt op netstroom en kan 1,5 vierkante meter grond verwarmen. Om een kubieke meter grond op te warmen is een hoeveelheid energie nodig van ongeveer 50 kilowatt per uur. Dit duurt 10 uur.
Het belangrijkste nadeel van deze methode wordt beschouwd als het hoge risico op elektrische schokken voor derden. Daarom is het tijdens de werking van de installatie noodzakelijk om hekken te installeren en beveiliging te bieden.
Tot de nadelen van deze methode behoren ook het lage dekkingsgebied en de behoefte aan een energievoorzieningssysteem met een capaciteit van ongeveer 20 kilowatt per uur om een complex met 3 installaties te laten functioneren.
Elektroden
Deze methode om de grond te verwarmen kan op verschillende manieren worden geïmplementeerd:
- Om grond op een diepte van minder dan 70 centimeter te bewerken, is het noodzakelijk om elektroden in de vorm van stalen strips te gebruiken. Hun randen moeten eerst naar boven worden gebogen om de draden aan te sluiten. De stroken moeten op de grond worden gelegd en bestrooid met een laag zaagsel. Hun dikte mag niet groter zijn dan 20 centimeter. Om de geleidbaarheid te verhogen, wordt aanbevolen om zaagsel te bevochtigen met een zoutoplossing met een lage concentratie.Vervolgens moet er spanning op de strips worden gezet.
- Om de grond tot een diepte van meer dan 70 centimeter te verwarmen, wordt het aanbevolen om elektroden in de vorm van stalen staven te gebruiken. Ze moeten in een schaakbordpatroon met tussenpozen van 0,5-1 meter van elkaar in de grond worden gedreven. Vervolgens moet u er spanning op aanbrengen, waardoor het verwarmingsproces wordt gestart. Naarmate de grond ontdooit, moeten de staven steeds verder worden ingeslagen.
De manipulatie duurt in ieder geval ongeveer 30 uur. Tegelijkertijd bedraagt het energieverbruik voor het verwerken van 1 kuub grond ongeveer 60 kilowatt per uur. Om deze methode te implementeren is een stroombron vereist. Bovendien is het noodzakelijk om het proces voortdurend te monitoren. Anders bestaat er gevaar voor een elektrische schok voor mensen.
Open vlam
Deze methode is gebaseerd op de verbranding van vaste of vloeibare brandstof in een speciaal apparaat, dat uit open tanks bestaat. De eerste doos is de verbrandingskamer en de laatste wordt aangevuld met een uitlaatpijp.
Chemische methode
Om de grond te ontdooien met chemische reagentia, moet je er gaten in boren. Dan moet je natriumchloride in de gaten gieten om het ijs op te lossen. Het proces duurt 6-8 dagen.
Het vereist geen constante monitoring en is eenvoudig. Het gebruik van chemische reagentia heeft echter een negatieve invloed op de toestand van de bodem. Het zal niet mogelijk zijn om het later te gebruiken voor het kweken van gecultiveerde planten.
Stoom naalden
Naalden zijn speciale metalen buizen. Hun diameter is 25-50 millimeter en hun lengte is 1,5-2 meter. Ze hebben punten met gaten met een diameter van 2-3 millimeter en zijn verbonden door flexibele slangen om stoom te leveren, waarvan de temperatuur hoger is dan 100 graden.
Het wordt aanbevolen om de naalden in een dambordpatroon te plaatsen. Dit moet worden gedaan met tussenpozen van 1-1,5 meter van elkaar. Apparaten moeten in voorgeboorde putten worden geïnstalleerd. Vervolgens wordt daar onder een druk van 0,07 megapascal hete stoom toegevoerd. Deze methode moet worden gebruikt als de diepte van de toekomstige greppel 1,5 meter of meer is. Deze methode helpt de grond binnen een paar uur op te warmen.
De nadelen van de methode zijn onder meer de noodzaak om een stoomgenerator te gebruiken en de complexiteit van voorbereidende maatregelen. Bovendien komt er tijdens de procedure veel condensaat vrij: ongeveer 35 liter per meter behandeld oppervlak. Een ander nadeel is de noodzaak van constante monitoring van het proces.
Hete koelvloeistof
In dit geval wordt de grond verwarmd onder invloed van een heet mineraal, waarvan de temperatuur 100-200 graden is. Ze bedekken het hele aardoppervlak. Voor dit doel kunnen materialen worden gebruikt die overblijven na het aanleggen van wegen. Dit kunnen betonspanen of beschadigd asfalt zijn. De ontdooiperiode bedraagt minimaal 20-30 uur.
Deze methode heeft echter ook enkele nadelen. Hiertoe behoren met name de afhankelijkheid van een onderaannemer, warmteverliezen tijdens de levering van het koelmiddel en de noodzaak om het koelmiddel op te ruimen nadat de grond is ontdooid. Een ander nadeel is de lange ontdooitijd.
Buisvormige elektrische verwarmers
Bij de implementatie van deze technologie wordt thermische energie overgedragen via contactmethode. Elektrische naalden fungeren als werkelementen. Het zijn buizen van 1 meter lang en 50-60 millimeter in diameter. Binnenin zitten elektrische verwarmingselementen. Ze worden horizontaal geplaatst en in serie met het circuit verbonden.
Deze methode heeft ook bepaalde nadelen. Deze omvatten de noodzaak van constant toezicht en het risico op elektrische schokken voor mensen. Als nadelen worden ook beschouwd het kleine ontdooigebied en de noodzaak om voorbereidende maatregelen uit te voeren.
Het verwarmen van de grond met thermo-elektromatische apparaten
Een uitstekende optie voor het verwarmen van de grond is het gebruik van thermomatten. Ze helpen de grond gelijkmatig over de hele diepte te verwarmen en helpen de ingestelde temperatuur automatisch te handhaven.
Welke methode is beter om te kiezen?
Elke methode van bodemverwarming heeft bepaalde voor- en nadelen. De eenvoudigste en goedkoopste methode is het gebruik van heet zand. Als materiaal voor de procedure wordt gewoon steengroevezand gebruikt.
Het wordt in de fabriek verwarmd tot een temperatuur van 180-250 graden, waarna het met voertuigen op de gewenste locatie wordt afgeleverd. Om warmteverlies te verminderen heeft zand isolatie nodig. Het duurt ongeveer een dag voordat de grond is opgewarmd.Vervolgens kan het gekoelde koelmiddel worden verwijderd en vervolgens voor andere doeleinden worden gebruikt.
Gemiddeld is een kubieke meter van dergelijk materiaal voldoende om een oppervlakte van 4 vierkante meter te beïnvloeden. Het gebruik van heet zand in de bouwsector wordt beschouwd als een van de goedkoopste en meest effectieve opties.
Een andere goede optie is het gebruik van thermomatten. Deze optie heeft de volgende voordelen:
- geen risico op milieuvervuiling;
- volledige veiligheid voor mensen;
- hoge efficiëntie;
- voorafgaande voorbereiding is niet nodig.
Het opwarmen van de grond kan op verschillende manieren. Elk van hen heeft bepaalde voor- en nadelen. Hiermee kunt u de meest geschikte optie kiezen.
