Прогрів ґрунту в зимовий час: технологія та 8 методів, який краще вибрати

Земляні роботи взимку викликають цілу низку труднощів. Одним із завдань, що може виникнути, вважається необхідність попередньої підготовки. Використання відбійних молотків або інші види механічних впливів не завжди можливі, оскільки це провокує пошкодження підземних комунікацій або шкоду для будівель, розташованих неподалік. Тому часто застосовуються термічні технології прогріву ґрунту в зимовий час.

Традиційні види прогріву мерзлого ґрунту

Сьогодні відомо багато методик, що базуються на різних принципах температурного впливу. Всі вони відрізняються певними плюсами та мінусами.

Рефлекторна піч

Це достатньо швидкий спосіб прогрівання ґрунту, який відрізняється зручністю та чудово підходить для використання у межах міста. Генератором тепла в цьому випадку виступає ніхромовий дріт, товщина якого становить 3,5 міліметра. Напрямок термічного випромінювання коригує рефлектор із хромованого листа. Його товщина повинна становити приблизно 1 міліметр.

Сам відбивач ізольований металевим кожухом. Між стінами 2 металів розташована повітряна подушка. Вона виконує термозахисні функції. Пекти функціонує від мережі і може обігрівати 1,5 квадратних метра грунту. Щоб відігріти кубічний метр ґрунту, потрібна кількість енергії на рівні приблизно 50 кіловат на годину. За часом це займає 10 годин.

Головним мінусом цього методу вважається високий ризик ураження сторонніх осіб електрострумом. Тому на час функціонування установки потрібно встановити огородження та передбачити охорону.

Також до мінусів цього способу відносять невисоку площу охоплення та потреба в системі енергозабезпечення потужністю близько 20 кіловат на годину для роботи комплексу, що включає 3 установки.

Електроди

Цей спосіб прогріву ґрунту можна реалізувати різними методами:

1. Для обробки землі на глибині менше 70 сантиметрів потрібно використовувати електроди у формі сталевих смужок. Їхні краї потрібно спочатку загнути догори, щоб підключити дроти. Смуги варто укласти на грунт і присипати шаром тирси. Їхня товщина не повинна перевищувати 20 сантиметрів. Щоб підвищити провідність, тирсу рекомендується змочити розчином солі невисокої концентрації. Потім на смуги потрібно подати напругу.
2. Щоб прогріти ґрунт на глибину більше 70 сантиметрів, рекомендується застосовувати електроди у формі стрижнів зі сталі. Їх потрібно забивати у ґрунт у шаховому порядку з інтервалом у 0,5-1 метр один від одного.Потім на них потрібно подати напругу, яка запустить процес нагрівання. При відтаванні ґрунту стрижні варто забивати все сильніше.

У будь-якому випадку, маніпуляція займає приблизно 30 годин. При цьому витрати електроенергії на обробку 1 кубічного метра ґрунту становлять близько 60 кіловат на годину. Щоб реалізувати цей метод, потрібна наявність джерела живлення. До того ж, необхідно постійно контролювати процес. Інакше є ризик ураження людей струмом.

Відкрите полум'я

Цей метод базується на спалюванні твердого або рідкого палива в спеціальному пристрої, що складається з відкритих резервуарів. Перший короб - це камера згоряння, а останній - доповнений витяжною трубою.

При цьому з'являється тяга, яка забезпечує проходження продуктів згоряння вздовж усього ланцюга та одночасне прогрівання ґрунту під ним. Установка працює на будь-якому паливі.При цьому процес вважається досить тривалим. Він потребує суворого контролю і супроводжується значними втратами тепла. Використовувати цей метод у місті неможливо.

Хімічний спосіб

Щоб розморозити ґрунт хімічними реагентами, у ньому потрібно просвердлити шпури. Після цього в отвори потрібно залити хлористий натрій для розчинення льоду. Процес займає 6-8 діб.

Він не потребує постійного контролю та відрізняється простотою. Однак застосування хімічних реагентів негативно відбивається на стані ґрунту. Використати його згодом для вирощування культурних рослин не вдасться.

Парові голки

Голки - це спеціальні металеві труби. Їхній діаметр становить 25-50 міліметрів, а довжина - 1,5-2 метри. Вони мають наконечники з отворами діаметром 2-3 міліметри і з'єднані гнучкими шлангами для подачі пари, температура якої перевищує 100 градусів.

Голки рекомендується розміщувати у шаховому порядку. Це варто робити з інтервалом 1-1,5 метра один від одного. Пристосування потрібно встановлювати в наперед пробурені свердловини. Потім під тиском 0,07 мегапаскаля туди подають гарячу пару. Цей спосіб варто застосовувати у тому випадку, якщо глибина майбутньої траншеї становить 1,5 метра або більше. Такий метод допомагає прогріти ґрунт протягом кількох годин.

До мінусів методу відносять потребу у використанні генератора пари та складність проведення підготовчих заходів. До того ж під час проведення процедури виділяється багато конденсату – близько 35 літрів на кожен оброблений метр поверхні. Ще одним недоліком вважається потреба в постійному контролі процесу.

Горячий теплоносій

У цьому випадку ґрунт нагрівається під впливом гарячого мінералу, температура якого становить 100-200 градусів.Їм покривають усю поверхню землі. З цією метою можуть застосовуватися матеріали, що залишаються після укладання доріг. Це може бути бетонна крихта або зіпсований асфальт. Період розморожування - мінімум 20-30 годин.

При цьому цей спосіб відрізняється і деякими мінусом. До них, зокрема, відносять залежність від субпідрядника, теплові втрати у період доставки теплоносія, потреба у прибиранні теплоносія після розморожування землі. Ще одним мінусом вважається тривалий час розморожування.

Трубчасті електричні нагрівачі

При реалізації цієї технології здійснюється передача теплової енергії контактним методом. У ролі робочих елементів виступають електричні голки. Вони є труби довжиною 1 метр і діаметром 50-60 міліметрів. Усередині знаходяться електричні нагрівальні елементи. Вони розміщені горизонтально та послідовно підключені до ланцюга.

Цей спосіб теж має певні мінуси. До них відносять потребу в постійному контролі та ризик ураження людей електричним струмом. Також мінусами вважаються невелика площа розморожування та необхідність виконання підготовчих заходів.

Прогрів ґрунту термоелектроматами

Відмінним варіантом прогріву ґрунту вважається застосування термоматів. Вони допомагають рівномірно нагріти ґрунт по всій глибині та сприяють підтримці заданої температури в автоматичному режимі.

Для виробництва спеціальних матів застосовують тепловипромінюючі плівки. Вони відрізняються за площею та конфігурацією. Панелі мають товщину приблизно 10 мм. Вони функціонують від однофазної мережі та здатні генерувати температуру до 70 градусів. Висока результативність роботи пристрою обумовлена спрямованим впливом інфрачервоного випромінювання.

Який метод краще вибрати

Кожен з методів прогріву ґрунту відрізняється певними плюсами та мінусами. Найбільш простим та найменш витратним способом вважається використання гарячого піску. Як матеріал для проведення процедури використовують звичайний кар'єрний пісок.

Його розігрівають на заводі до температури 180-250 градусів, після чого доставляють транспортними засобами у потрібне місце. Для скорочення втрат тепла пісок потребує утеплення. На відігрівання ґрунту йде приблизно доба. Потім охолоджений теплоносій допустимо прибирати і згодом застосовувати для інших цілей.

У середньому, кубічного метра такого матеріалу вистачає для впливу на майданчик розміром 4 квадратні метри. Використання гарячого піску в будівельній галузі вважається одним з найдешевших і найдієвіших варіантів.

Також прекрасним варіантом є використання термоматів. Цей варіант відрізняється такими достоїнствами:

• відсутність ризику забруднення навколишнього середовища;
• повна безпека для людей;
• високий коефіцієнт корисної дії;
• відсутність потреби у попередній підготовці.

Прогрів ґрунту допустимо здійснювати різними способами. Кожен із них відрізняється певними плюсами та мінусами. Це дозволяє вибрати найбільш підходящий варіант.

Рекомендуємо