Tehnik-ast.ru

Электро Техник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Прогрев бетона в зимнее время

Прогрев бетона в зимнее время

Зимним бетонированием считаются работы, выполняемые при среднесуточной температуре воздуха ниже 5°. В монолите резко замедляются процессы гидратации и набора прочности. Чтобы не приостанавливать строительство, применяют различные технологии для снижения вреда, наносимого холодом. В числе мероприятий — термообработка, цель которой увеличить скорость протекания реакций. Время прогрева бетона в зимнее время во многом определяет экономическую эффективность выбранного способа.

Когда требуется прогрев бетона

В северных регионах нашей страны зимние температуры нередко опускаются ниже -40°. Проводить бетонирование в таких условиях теоретически возможно, но на практике укладка осуществляется до -15. -20°С.

Оптимальными для твердения бетона считаются температура 18-22° и влажность более 90%. В таком режиме проектная прочность достигается за 28 суток. Зимой при замерзании воды структура неокрепшего монолита разуплотняется, что приводит к разрыву связей между частицами. После оттаивания гидратация продолжается, но марочные характеристики значительно ухудшаются.

Дополнительный прогрев увеличивает скорость протекания реакций. При этом достаточно, чтобы бетон набрал критическую прочность до момента замораживания. В конструкциях разного назначения это от 30% до 70% от марочного показателя. После достижение этого предела в структуре бетона устанавливаются устойчивые связи. При наступлении весеннего тепла созревание продолжается. Качественные характеристики при этом соответствуют проектным или снижаются до 10%.

Цель зимнего прогревания — как можно быстрее добиться набора критической прочности монолитных конструкций, не допуская образования очагов температурных напряжений. Для этого применяют различные методы обогрева. Совместно с добавками противоморозных реагентов и ускорителей твердения они обеспечивают необходимый результат за минимально возможные сроки.

Виды зимнего бетонирования

Согласно Р-НП СРО ССК-02-2015 тепловая обработка бетона зимой проводится способами:

  • пассивным, когда смесь нагревают при приготовлении до укладки в опалубку;
  • активными, при котором термическому воздействию подвергается монолит во время затвердевания.

Пассивные технологии

Эти методы рекомендуется применять для массивных конструкций. При гидратации цемента выделяется экзотермическое тепло, которое согревает монолит изнутри. Этого часто достаточно для фундаментов, ростверков или плит с модулем поверхности до 6 мˉ 1 , определяемого отношением площади холодного контакта к объему бетона.

Перед монолитными работами с применением пассивного метода рекомендуется разогреть основание — бетонные поверхности или непучинистые грунты на глубину 300 мм, пучинистые до 500 мм. Применяют утепление, прогрев электродами или гибкими термоактивными матами. Тепловые пушки или инфракрасные излучатели устанавливают в тепляках — шатрах из брезента или фанеры на каркасе.

Допускается не разогревать основание, если во время набора критической прочности отсутствует риск промерзания в зоне контакта.

Активные

При созревании бетона проводят мероприятия, направленные на увеличение температуры внутри конструкции. Они включают обогрев:

  • методом термоса с использованием грунтового тепла;
  • инфракрасными излучателями;
  • низкотемпературными электронагревателями;
  • греющими проводами;
  • индукционными установками.

Наибольший эффект дает совместное применение активного и пассивного прогрева.

Приготовление бетона и подготовка основания

Для приготовления смеси и подготовки к заливке зимой разработаны правила:

  • замешивать бетон в обогреваемых смесителях;
  • подавать подогретую воду с температурой не выше 80°С;
  • использовать не смерзшиеся компоненты, без наледи;
  • время перемешивания увеличить на 25% по сравнению с производством в летний период;
  • не подогревать готовую смесь свыше 35°С.

Опалубку и арматуру перед монолитными работами очищают от снега, наледи, укрывают брезентом. Если предусмотрено предварительное прогревание основания, в тепляке устанавливают обогреватели или излучатели, направляя тепловой поток в рабочую зону. Густоармированные конструкции доводят до температуры выше 0°С.

Тепловые пушки расставляют так, чтобы сопла создавали замкнутый воздушный поток в одном направлении. Оборудование с газовым нагревом размещают снаружи тепляка, а подачу воздуха осуществляют через гибкие отводы.

Для расчета продолжительности прогрева основания применяют формулы из рекомендаций Р-НП СРО ССК-02-2015, учитывающие температуру и характеристики грунта.

Транспортировка бетона при отрицательных температурах

Во время транспортировки бетон защищают от охлаждения. Если температура воздуха опустилась ниже -10°С, кузов самосвалов утепляют брезентом, щитами, пропускают отработанные газы под днищем или над поверхностью смеси, периодически обрабатывают паром стенки тары.

Специализированный транспорт для доставки бетона в сильный мороз — автобетоновозы с утепленным кожухом или автобетоносмесители с подогревом водяного бака. На дальние расстояния — 20-30 км — целесообразно доставлять сухую смесь, а за 10-15 минут до прибытия на объект добавлять теплую воду. Источником энергии служит бортовая сеть автомобиля или дополнительный электрогенератор.

Укладка бетона зимой

Чтобы избежать при заливке монолита преждевременного остывания, рукава бетононасоса оборачивают шлаковатой, войлоком, мешковиной. При температурах ниже -10°С хобот укладывают в утепленные короба и обогревают паром.

Если бетон подают с помощью виброжелоба или транспортера, вокруг устанавливают защиту от ветра из щитов, накрывают брезентом.

Для ускорения времени твердения свежий бетон подвергают вибрированию. Это позволяет применять более жесткие смеси с пониженным водоцементным соотношением. При обработке плотность раствора увеличивается благодаря освобождению от пузырьков воздуха. После укладки поверхность накрывают брезентом, рогожей.

Технологии активного прогрева бетона

Термообработка свежего бетона существенно сокращает сроки набора прочности. Скорость гидратации зерен цемента увеличивается с ростом температуры. Опытным путем установлено, что максимально быстрое взаимодействие происходит при 80°С. Но одновременно усиливается испарение воды, что неблагоприятно сказывается на качестве продукта. Поэтому поверхность необходимо защищать от потери влаги.

Метод термоса

Самый простой и бюджетный вариант прогрева монолитных конструкций заключается в создании теплозащитного барьера вокруг забетонированного участка. Свежий бетон разогревают до температуры 35-45°С, заливают в утепленную опалубку.

Читайте так же:
Http olimpoks sarnedra ru

Тепло, выделяющееся при экзотермии цемента, разогревает монолит изнутри. Чем крупнее объект, тем больше энергии образуется при реакции. Для массивных конструкций, обладающих аккумулятивными свойствами, часто достаточно одной защиты от теплопотерь в окружающую среду.

Перспективен метод предварительного разогрева смеси до 80-90°С на стройплощадке с последующей укладкой в утепленную опалубку. Эффективность повышается при применении высокопрочных и быстротвердеющих марок вяжущего, химических добавок.

Выдержка способом термоса длится 5-7 суток. Для конструкций с большой площадью и высоким модулем поверхности требуются дополнительные источники разогрева.

Электропрогрев

При использовании этого метода электрическая энергия преобразуется в тепловую. Наиболее распространенные способы электропрогрева:

  • Электродами. При прохождении через тело бетона тока малой мощности возникает электрическое сопротивление, которое вызывает разогрев материала. Нашивные, стержневые, плавающие или струнные электроды устанавливают таким образом, чтобы температурное поле в конструкции было равномерным, и присоединяют к разным фазам. Недостаток такого способа — изменение сопротивления из-за преобразования жидкой фазы в твердую.
  • Инфракрасными устройствами. Промышленные излучатели помещают вблизи конструкций, направляя на поверхность объекта или опалубку. Температуру поддерживают регулятором мощности прибора, не допуская увеличения свыше 80-93°С . Таким способом прогревают бетон на глубину 50-70 см. Для обработки большей толщины применяют дополнительные технологии.
  • Термоактивная опалубка. Применяют щиты с греющим кабелем, с сетчатыми нагревателями, гибкие термоматы, конструкции из графитопластика. Устройства помещают с внутренней или внешней стороны палубы, подключают к источнику электроснабжения. Теплота распространяется от поверхности вглубь монолита. Температура 60-80°С, время выдержки 8-16 часов.
  • Греющие кабели. Для зимнего бетонирования используют провода ПНСВ, ВЕТ, КДБС. Тепло выделяется за счет высокого сопротивления токопроводящей жилы. Звенья из отрезков кабеля навивают на арматурный каркас согласно монтажной схемы. «Холодные» концы выводят за пределы конструкции, присоединяют к магистральной ветке через понижающий трансформатор. После окончания работ провода остаются в бетоне.

Реже применяют индукционный прогрев из-за сложности расчета требуемой мощности. Для бетонирования набольших объектов используют тепловые пушки, устанавливая их под тепляком.

Паропрогрев

Сущность метода состоит в пропускании водяного пара низкого давления сквозь паровую «рубашку» — оболочку из щитов, прикрепленную к опалубке. Нагревательные элементы устанавливают на расстоянии не более 150 мм от поверхности бетона. Стыки и щели тщательно заделывают.

Балки или колонны прогревают с помощью капиллярной опалубки с внутренними каналами или труб диаметром 13-38 мм, смонтированных вдоль осей конструкций. После пропаривания они остаются в бетоне.

Сегодня обработку паром применяют только там, где невозможно использовать электрообогрев. Режим подъема температуры, выдержки и охлаждения аналогичен. Время пропаривания составляет 24-28 часов.

Выбор метода термообработки

Прогрев бетона обеспечивает максимальную скорость набора прочности, по достижении которой можно снять опалубку и нагрузить конструкцию.

При выборе наиболее эффективного способа термообработки бетона и режима прогрева учитывают несколько факторов:

  • способ бетонирования;
  • массивность конструкции;
  • температуру воздуха и скорость ветра;
  • доступные теплоизоляционные материалы и оборудование;
  • наличие источника энергии.
  • размеры объекта;
  • требуемые сроки работ;
  • экономическую целесообразность.

При использовании метода термоса твердение происходит медленно, под действием экзотермического тепла гидратации вяжущего. Его применяют только в объемных конструкциях.

Паропрогрев неэкономичен, требует источника пара, больших затрат энергии. Устройство специальной опалубки трудоемко, а если используются трубы, они остаются в монолите, что увеличивает стоимость работ.

Применение тепляков — устаревший и долгосрочный метод. Нужно соорудить каркас и шатер, потом после прогрева демонтировать конструкцию. Для этого привлекают дополнительную рабочую силу и материалы.

Пропускание электрического тока через бетон ограничивается временем схватывания вяжущего. При твердении жидкая фаза переходит в твердую, что приводит к снижению электропроводности, пересушиванию в зонах установки электродов.

Греющая опалубка прогревает монолит неравномерно, сложна в монтаже, склонна к температурным деформациям. Ее применение приводит к значительному увеличению стоимости монолитных работ.

Наиболее перспективный и экономически целесообразный способ в различных климатических условиях — электропрогрев с помощью греющих кабелей.

Режим и время прогрева бетона

СНиП 03.03.01-87 устанавливает оптимальный режим нагрева и охлаждения при выдержке «зимнего» бетона:

  • при укладке температура смеси не ниже 5°С;
  • скорость разогрева от 5°С до 20°С в час в зависимости от значения модуля поверхности, чем он выше, тем быстрее возможен прогрев;
  • температура выдержки — 80°С для ПЦ, 90°С для ШПЦ;
  • скорость остывания — не более 5-10°С в час.

К моменту замерзания конструкция должна набрать критическую прочность.

Заключение

Для прогрева бетона зимой применяют различные методы для ускорения набора критической прочности. Время температурного воздействия зависит от выбранной технологии, состава материала, объемов конструкции, климатических условий.

Способы обогрева бетонного раствора зимой

Непрерывность монолитного строительства позволяет соблюдать обогрев бетона в зимнее время. Регламентация работ приводится в СНиП 3-03-01-87 (актуализировано СП 70.13330.2012). Там предписываются меры, не допускающие замерзания воды в растворе, образования льда на арматурном каркасе при среднесуточной температуре ниже +5°С, минимальной – меньше 0. Способы отличаются оборудованием, затратами средств и энергии.

Прогрев бетонных конструкций в холодное время года

Способы зимнего бетонирования

Главное требование для получения гарантированного качества сооружения – это проведение работ в установленном темпе и четкой последовательности, без отступлений от проекта. При перевозке раствор не должен охлаждаться ниже расчетной температуры. Допускается увеличить время перемешивания на 25 %.

На вечномерзлых грунтах заливка конструкций происходит по СНиП II-18-76. Метод выбирают не столько по затратной части, сколько по качественным показателям изделия, получаемого в результате.

Читайте так же:
Лимб и алидада теодолита

Во время застывания прогревание бетона осуществляется следующими основными способами:

1. Термос. В раствор на заводе добавляют горячую воду (40-70°С) и укладывают его в утепленную опалубку. При схватывании в процессе гидратации выделяется около 80 ккал тепла, которые складываются с имеющейся температурой смеси. Теплоизоляция удерживает массу от замерзания до набора нужного показателя прочности. Экзотермический эффект часто сочетают с другими методами.

2. Противоморозные добавки. Технология их использования и свойства, придаваемые бетону, указываются производителем в паспорте продукта. Опалубка должна предотвращать быструю потерю тепла. Этот показатель предусматривается проектным расчетом, в максимальном значении не превышает 10°С/ч. Фрагменты, которые могут остывать быстрее (выступы, сужения сечения), покрывают от ускоренного испарения гидроизоляцией, утеплителем или организуют их обогрев. Ведется постоянный контроль окружающей температуры, чтобы в случае ее снижения меньше разрешенной принять дополнительные меры.

3. Подогрев воздухом. В закрытом пространстве организовывается прогрев конвективным движением нагреваемого воздуха. Из брезентового полотна можно соорудить тепляк над заливаемой формой и поддерживать нужную температуру с помощью теплогенератора (дизель или электрокалорифер). Для равномерного распределения горячего воздушного потока, нагнетаемого вентилятором, применяют специальный рукав с перфорацией.

4. Пропаривание. Учитывая сложность оборудования и энергозатраты, массово его используют в заводских условиях для создания элементов сборных конструкций. Технология предполагает заливку бетона в опалубку с двойными стенками, по которым подают горячий пар. Он создает «паровую рубашку» вокруг раствора, обеспечивающую равномерную гидратацию. Применяется в комплексе с пластифицирующими добавками.

Применение электроматов для бетона

5. Греющая опалубка. Метод распространен при быстром возведении сооружений (монолитных зданий). Для этого бетон должен быть с высокой скоростью застывания. Электропрогрев происходит от границы контакта с опалубкой вглубь застывающего массива. Располагается греющий кабель по наружной поверхности формы. Чтобы не образовывалось прослоек воздуха, его удаляют вибратором. Способ используют для заливки зимой тонких и средних стен (с армированием или без него). Отличается требованиями к температуре – смесь и грунт на глубину 0,3-05 м предварительно нагреваются до +15°С.

К наиболее экономным методам относят технологии электропрогрева, которые охватывают весь объем смеси (электрод, трансформатор, кабель, собранные в определенную схему).

Схема греющей опалубки

Электродный обогрев бетона

Принцип основан на выделении тепла при прохождении тока через жидкий раствор между стержнями, на которые подается напряжение от трансформатора. Способ не применяется в густо армированных конструкциях. Хорошо показал себя при возведении ростверков и ленточных фундаментов в зимнее время.

В качестве питания берут трансформатор переменного тока с напряжением от 60 до 127 В. Для изделий со стальным арматурным каркасом нужен точный проектный расчет схемы и параметров электрической цепи.

Электрод может быть разного вида:

  • стержневого, размером Ø6-12 мм;
  • струнного (проволока Ø6-10 мм);
  • поверхностного (пластины шириной 40-80 мм).

Стержневые электроды применяют на удаленных фрагментах крупных и сложной формы конструкций. Их устанавливают не ближе 3 см к опалубке. Струнные варианты предназначаются для протяженных участков. Эта схема предпочтительна при контакте бетона с замерзшим основанием. Поверхностные ленты крепят непосредственно на опалубку, прокладываются рубероидом и не контактируют с раствором.

Подключение электродов для обогрева

Глубина электропрогрева электродами составляет 1/2 расстояния между стержнями или полосами. Теплая масса у поверхности укрывает внутренние слои, где процессы протекают менее интенсивно. Увеличить выделение энергии в бетоне можно, подавая на электроды через трансформатор разные фазы.

После застывания монолита погруженные электроды остаются внутри, выступающие их части обрезают. Основное преимущество использования электродов – это способность длительного поддержания температуры, определенной технологией проекта, в конструкциях любой формы и толщины.

Индукционный обогрев

Основывается на погружении греющего кабеля, подключенного к понижающему трансформатору. Для этого берут проводник марки ПНСВ от 1,2 до 3 мм. Его укладывают с шагом не менее 15 мм так, чтобы он полностью погружался в раствор. Выводные концы для подключения от трансформатора делают из алюминиевых АПВ-2,5; АПВ-4.

Расчет схемы производят исходя из того, что на обогрев 1м³ нужно около 1,3 кВт мощности. Величина зависит от температуры воздуха – чем холоднее зимой, тем больше нужно энергии.

На прогрев проводом ПНСВ каждого 1м³ бетона нужно 30-50 м кабеля. Более точно покажет расчет, так как при схеме подключения «звезда» в каждом куске провода требуется ток 15 А, «треугольник» (ПНСВ 1,2) – 18 А.

Подсоединение греющих проводов

Выбор кабеля ВЕТ или КДБС позволит исключить трансформатор с электродами из технологии. К этому методу прибегают, если отсутствует возможность применить нужное количество аппаратов на удаленном объекте или нет питающей сети. ВЕТ-провод подключается к бытовой электросети, в комплект входят соединительные муфты. Для него берут схему подключения, аналогичную ПНСВ.

Поддерживать температуру нужно, используя трансформатор с плавной регулировкой силы тока. Для небольшого индивидуального строительства подходит привычный сварочный аппарат. Промышленные станции КТПТО-80/86, ТСДЗ-63, трансформаторы СПБ дают нагрев порядка 30 м³ бетона.

Новейшие методы прогрева

Совершенствование технологии дало возможность для обогрева колонн, балок перекрытий и других относительно тонких элементов применять инфракрасные устройства. Они выполнены в виде термоматов, которыми оборачивают снаружи застывающую форму. Прогрев происходит равномерно, по всей контактной поверхности. Для стандартных изделий используют цельные нагреватели, изготовленные по размеру.

Марочный бетон в естественных условиях набирает прочность за 28 суток, благодаря инфракрасному воздействию процесс гидратации проходит за 11 часов. Значительно упрощается монтаж и сложность конструкций, повышается скорость этой части строительства при работе зимой.

Читайте так же:
Маленькие изделия из металла

Следующей ступенью технологии прогрева трансформатором при изготовлении изделий относительно небольшого сечения (колонн, свай) стал индукционный метод. Рост температуры внутри формы происходит под влиянием электромагнитного поля, созданного опоясывающими витками кабеля. Такая индукционная обмотка разогревает металл опалубки и арматуры, выделяющееся тепло переходит в застывающий раствор. Характеризуется равномерностью, способностью предварительно поднять температуру опалубки и армирующего каркаса до начала заливки .

Сроки обогрева монолита до набора им заданной крепости устанавливаются в зависимости от класса: В10 набирает 50%, В25 – почти 30%.

Качество изделий из бетона, произведенных в зимний период, контролируется независимо от способов прогрева (погружение электрода или поверхностное воздействие) согласно СНиП 152-01-2003.

Прогрев бетона при строительстве в зимнее время

Прогрев бетона при строительстве в зимнее время

Бетонирование с использованием греющего кабеля — популярный способ заливки бетона зимой. Технология помогает возводить здания круглый год и сокращает сроки строительства. Мы предлагаем обратить внимание на греющий кабель 40КДБС — российскую альтернативу зарубежным аналогам с оптимальным соотношением цены и качества.

Способы прогрева бетона зимой

Помимо использования греющего кабеля, существуют другие технологии:

  • электродами;
  • кабелем ПНСВ;
  • греющая опалубка;
  • с помощью индукции;
  • прогрев обогревателями, например тепловыми пушками или ИК обогревателями;
  • с помощью химических добавок;

Мы расскажем подробнее о прогреве с помощью греющего кабеля 40КДБС. Его преимущества перед другими способами — относительно простой и недорогой способ, который не требует мощных трансформаторов для работы и потребляет меньше электроэнергии, чем другие электрические способы обогрева.

Зачем нужен греющий кабель для заливки бетона зимой?

В состав бетона входит вода, которая при понижении температуры ниже +5 ? плохо связывает цемент, а при отрицательной температуре замерзает. Если вода замёрзла, она создаёт внутренние напряжения. Следствие этого — дефекты и трещины в бетоне, которые ухудшают качество здания. Все это препятствует строительству при низких температурах.

Однако строиться зимой приходится по таким причинам:

  • Высокая конкуренция среди застройщиков. Тот, кто сдает объекты быстрее, зарабатывает больше, получает больше клиентов;
  • Высокие темпы строительства, диктуемые спросом на жилье;
  • Выполнение планов и обязательств перед клиентами.

Прекращение строительства в холода экономически нецелесообразно. Поэтому ищут способ оперативно и равномерно прогревать бетон. Кабель КДБС помогает это сделать.

Греющий кабель КДБС — описание

Греющий кабель 40КДБС — это нагревательный элемент в изоляции, который соединяется с установочным проводом и подключается в сеть 220 В. Он крепится к арматуре, которую планируется заливать. Когда бетон затвердевает, КДБС отключают и обрезают концы. Провод оставляют внутри.

Длина КДБС может быть от 10 до 150 м. Также может варьироваться площадь сечения установочного провода, которая не влияет на удельную установившуюся мощность. Она одинакова для всех секций. Это важно: так обеспечивается равномерный прогрев всей поверхности и, как следствие, равномерное затвердевание.

Плюсы греющего кабеля КДБС

Заливка бетона зимой с подогревом кабелем КДБС — преимущества:

  • Цена на кабель КДБС гораздо ниже стоимости времени, которое теряется, пока бетон застывает самостоятельно;
  • Быстрое затвердевание бетона сокращает сроки строительства, что ведёт к росту прибыли;
  • Обеспечивается круглогодичное проведение монолитностроительных работ;
  • Качественное застывание бетона, который отвечает эксплуатационным требованиям прочности;
  • Простой монтаж кабеля;
  • Кабель КДБС не требует использование трансформатора — ему подходит напряжения питания 220 В. Это снижает расходы на электричество;
  • Стабильная мощность препятствует поломкам;
  • Российское производство: кабель сделан в стране, не понаслышке знающей о холодных зимах и знакомой с суровым климатом некоторых регионов;
  • Равномерный прогрев всей конструкции.

Когда применять греющий кабель КДБС?

Греющий кабель КДБС рекомендуют использовать, когда:

  • Заливают некрупные монолиты в больших количествах;
  • Не хотят отрывать основную бригаду по монолиту от работы, если нужно выполнить строительство колонн, технологических отливок и стенок;
  • Нужно прогреть материал без кипения;
  • Бетон подается из миксера;
  • Используется вибратор для упрочнения конструкции;
  • Во время авралов;
  • Использование прогревочных станций нецелесообразно.

Условия эксплуатации

Кабель КДБС используют, основываясь на требованиях:

  • при похолодании до +5? нужно включать подогрев бетона;
  • температура прогрева не должна опускаться ниже +8?;
  • рекомендуемая температура прогрева — 40-50?;
  • температура прогрева не должна превышать 80?;
  • температуру бетона контролируют;
  • самая низкая температура воздуха, ниже которой нельзя бетонировать даже с кабелем КДБС — -30?
  • греть бетон зимой нужно 5-7 дней.

Для одного кв.м. прогреваемой поверхности обычно используют четыре метра кабеля. Мощность прогрева колеблется в диапазоне 0,4-1,5 кВт/куб.м.

Как укладывать греющий кабель в бетон?

При укладке греющего кабеля учитывают такие требования:

  • длину кабеля распределяют равномерно;
  • монтируют на глубине 10-20 см от поверхности;
  • максимальная глубина залегания — 20 см;
  • кабель не должен пересекать сам себя;
  • сближение элементов кабеля допустимо на расстоянии 7 см и больше. Меньше нельзя;
  • в стыках с поверхностями без теплоизоляции нужно уложить еще одну нагревательную секцию с отдельным управлением;
  • одну секцию нельзя использовать для разных объектов с разными условиями теплоотдачи;
  • соблюдают шаг укладки: 6-7 см;
  • следят, чтобы большая площадь прогреваемого элемента не пересекалась с бетонными или кирпичными элементами.

Купить греющий кабель для бетона в России можно в АльфаОПТ. У нас свой большой склад, где мы держим греющий кабель в больших количествах. Так клиенты получают нужное число кабеля КДБС сразу.

Читайте так же:
Красивые распашные ворота фото

Обогрев бетона в зимнее время

Бетон сегодня является самым востребованным и широко применяемым материалом во всех строительных отраслях. Он используется в строительстве круглый год, несмотря на то, что его применение нежелательно в условиях высоких и низких температур.

Даже зимой бетонирование не прекращают по трем причинам. В зимний период:

  • снижается стоимость работ;
  • появляются серьезные скидки на цемент;
  • становятся возможны строительные работы на слабых грунтах, неосуществимые в летний, слишком теплый период года.

Сложности замешивания бетонной смеси зимой

Когда осуществляется замес бетона, смешиваются его обязательные составляющие – цемент с водой. Соединения, являющиеся компонентами цемента, вступают в химическую реакцию с водой — это начало химического процесса, получившего название гидратация. Смесь становится твердым бетонным камнем, состоящим из кристаллов.

Но гидратационный процесс начинает замедляться, если температура воздуха слишком низкая или понижается во время его течения. Если температура +5 °C, реакции проходят чрезвычайно медленно, при 0 °C просто прекращаются.

Цемент состоит из разных составляющих, с разной скоростью взаимодействующих с водой. Одна из них – белит (двухкальциевый силикат) вовлекается в реакцию медленнее других, а белита в любом цементе от 15% до 30%. Но именно белит отвечает за возрастание прочности бетона до расчетной, на 28-е сутки.

Если до истечения этого срока раствор охладится до 0 °C, то вода, не успевшая включиться в реакцию, замерзает, расширяется и начинает изнутри давить на бетон. Последствия не радужные:

  • поскольку реакция гидратации была прервана, прочность бетона не успевает достичь расчетных значений;
  • лед внутри бетона способствует образованию трещин, что также крайне негативно повлияет на характеристики прочности.

Как в зимнее время добиться требуемой прочности, ведь бетон — совершенно необходимый строительный материал? Оптимальным способом является электрический обогрев бетона – он поможет бетонной смеси при застывании достичь расчетной прочности и ускорит темпы строительных работ.

Это достаточно экономичный метод, чтоб нагреть нужный объем смеси в условиях низкотемпературного режима. Важно прогревать весь объем смеси единовременно, чего значительно труднее добиться иными способами.

Методы зимнего прогрева бетона

Разработаны действенные методики обогрева бетонной смеси при пониженной температуре. Расходы, как правило, удается окупить – полезные методики существенно сокращают сроки работ, при этом соблюдаются все положенные технологические нормы.

Каким методам стоит доверять? Какие считаются максимально эффективными?

Электродный

Методика прогрева бетонного раствора посредством электродов создана на основе знаний об электропроводности бетона, в роли электропроводника здесь выступит вода.

  1. Арматуру перевязывают проволокой (ее диаметр 8 мм).
  2. Проволоку следует присоединить к проводам. Они выводятся на понижающий трансформатор.
  3. Трансформатор подключается, нагрев смеси обусловлен образованием электрического поля.

Температуру можно регулировать с помощью изменения выходных параметров ТП. Электроды отстоят друг от друга на расстоянии от 60 см до 1 м, в зависимости от температуры.

Схемы подключения электродов при прогреве бетона

Обычно используется 4 типа электродов.

ТипКак работают
ПластиныРасполагаются с обеих внутренних противоположных сторон опалубки. Производится их подведение к разным фазам трансформатора, смесь прогревается от проходящего тока.
ПолосыУзкий вариант пластин, принцип нагрева аналогичный
СтержневыеПредставляют собой арматурные прутья (диаметр от 8 до 15 мм), помещаются в смесь на определенных отрезках, далее подключение к разным фазам. Способствуют сквозному прогреву любых монолитов, в том числе усложненной формы.
Струнные15 мм ширины, от 2 до 3 м длины, обычно располагаются по центру объекта, хорошо обогревают объекты продолговатой формы

Методику электродного прогрева отличает довольно высокий КПД и легкость монтажа, она допускает прогревание объектов любых габаритов и формы.

Но она требует проводить тщательные расчеты и долго готовиться, да и уровень энергозатрат не назовешь минимальным – на 3-5 м 2 бетонной смеси расходуется как минимум 1000 кВт. Когда смесь высыхает, резко возрастает ее электрическое сопротивление, и происходит существенный перерасход энергии.

Применение постоянного тока при электродной методике категорически неприемлемо – он запустит процесс электролиза. Вода начнет разлагаться, ее кристаллизация станет невозможной. Смесь уже не застынет.

Греющим проводом

Эта методика считается безопасной и лидирующей по эффективности.

  1. Для нее необходимо обзавестись специальным нагревательным проводом. Способ его закрепления на арматурном каркасе напоминает систему теплого пола – кабель укрепляется посредством зажимов в форме «змейки».
  2. Затем заливают раствор, непременно с температурой не ниже +5 °C.
  3. На концы кабелей подается электрическое напряжение (используется понижающий трансформатор).
  4. Провода постепенно прогревают всю массу раствора до +50-60 ºС (темп нагрева невелик, максимум 10 ºС за час).
  5. После отключения тока монолит еще более медленно остывает.

Методика нагрева проводом не терпит спешки. Чем более равномерно и плавно идут температурные изменения, тем прочнее получится нагреваемый раствор. По окончании работ кабель оставляют внутри.

Схема прогрева бетона кабелем ПНСВ

Прогрев бетона кабелем ПНСВ

Обычно для нагрева бетонной смеси пользуются проводом ПНСВ различного диаметра, оснащенным стальной или оцинкованной жилой:

Диаметр провода в мм2,73,65,4
Диаметр жилы в мм1,223
Масса в кг/км18,54380,5

Если условия для применения этой методики сложные и возможна деформация провода в процессе работы, применяется кабель для обогрева бетона ПТПЖ – он имеет две жилы, и обогрев продолжится, даже если одна из них окажется с повреждением.

Наиболее часто применяются кабели диаметра 1,2 мм из-за их оптимальных ТХ и небольшой стоимости.

Также используются еще два типа кабелей – ВЕТ и КДБС. Их можно подключать к бытовым электросетям 220 В. Но это достаточно дорогостоящий вариант, и их используют весьма экономно – для обогрева компактных конструкций.

Читайте так же:
Как работает насадка заклепочник на шуруповерт

Плюсы использования греющих кабелей:

  • заметно помогают процессу отвердевания, он протекает быстрее;
  • обладают повышенной прочностью, не перегнутся в ненужных местах;
  • покрытие изоляцией из полиэтилена или ПВХ пластиката делает кабели пожаробезопасными, стойкими к возгораниям;
  • с ними ничего не случится при возникновении вокруг них щелочной либо кислотной среды;
  • отличаются эффективностью при экстремальной температуре.
  • «предсказуемость», доступность регуляции теплового режима и обеспечения постепенного нагрева и плавности при наборе прочности;
  • правильный подбор и корректное использование оборудования позволяют выполнить прогрев значительных объемов бетонной смеси и габаритных объектов;
  • прокладку провода возможно проводить до температуры окружающей среды -15 °C, а вести прогревание – до -25 °C;
  • экономия электроэнергии при условии использования понижающего трансформатора снижает стоимость работ.

Инфракрасный прогрев

Эта методика обогрева конструкций из бетона потребует закупиться специальными излучателями инфракрасных лучей. Излучатели оснащены ТЭНами (либо другими тепловыми источниками) и отражателями.

Инфракрасный излучатель

Инфракрасный излучатель

Методика предполагает установку излучателей приблизительно в 1 м 20 см от поверхности смеси. Смесь потребуется укрыть полиэтиленовой пленкой или подобными прозрачными или полупрозрачными материалами, удерживающими тепло и предотвращающими быстрое испарение влаги.

Обогрев бетона с помощью инфракрасных лучей производится в 3 шага:

  1. Монолит разогревается.
  2. Прогревается весь его объем.
  3. Идет процесс постепенного остывания.

Эта методика проста и доступна, но энергозатратна. Инфракрасное тепло не отличается равномерным распространением, поэтому способ применяется для прогрева небольших конструкций, стыков бетонных сегментов, труднодоступных участков.

От инфракрасного нагревателя требуется быть максимально устойчивым к сильным порывам ветра. Также он должен нужный период времени работать без дозаправки.

Термос

Методика термоса технологически чрезвычайно проста и отличается экономичностью.

  1. Раствор в заводских условиях разогревается до +25-45 ºС, но не более, чтобы бетон не начал преждевременно схватываться.
  2. После заливки смеси опалубка обкладывается теплоизоляционным материалом (используются маты, минераловатные плиты, брезентовые полотна, пленка).

Реакция гидратации выделяет достаточно тепла, чтобы процесс отвердения шел штатно и смесь набрала расчетную прочность.

  • простота исполнения, термоизолировать конструкцию можно буквально «подручными средствами», используя в качестве утеплителей солому, опилки и тому подобные материалы;
  • невысокий уровень затрат за счет экономии электроэнергии;
  • обеспечиваются все необходимые технологические характеристики бетона.
  • невозможность использования методики при заливке обширных площадей со значительной площадью охлаждения;
  • необходимость при слишком низких температурах дополнительно применять противоморозные добавки.

Индукционный обогрев

Методика индукционного обогрева используется, если в наличии есть армированные конструкции, где каждый элемент из металла может выступить в качества сердечника.

  1. Изолированному кабелю приходится поработать индуктором — его прокладывают внутри объекта и помещают вокруг металлических элементов петлеобразно.
  2. Производится пуск переменного тока, создающего переменное магнитное поле.
  3. Металлические элементы нагреваются, и тепло расходится от них по всей массе раствора.

Для успешного использования методики необходимы замкнутость контура из металлических частей и точный расчет количества мотков кабеля (необходимо знать и оптимальное сечение).

Недостаток методики – ограниченное применение: для прогонов, колонн, ригелей, балок.

Прогрев опалубки

Когда изготавливают опалубку, учитывается, что в нее будут заложены обогревающие элементы.

  1. Перед заливкой опалубку заранее прогревают – это сокращает время отвердения смеси и мешает конструкции деформироваться.
  2. После начала процесса заливки нагревательные элементы опалубки отключают от электропитания, свободную часть теплоизолируют, накрывая сверху.

Прогрев бетона с использованием термоактивной опалубки

Прогрев бетона с использованием термоактивной опалубки

Это достаточно непростая в исполнении методика, и применяется она нечасто. К тому же в определенных конструкциях опалубка может соприкасаться лишь с их отдельными сегментами. Прочие сегменты, следовательно, не прогреются.

Тепловые пушки

Обогрев бетона тепловыми пушками требует обязательного возведения так называемых тепляков – специальных термоизолирующих шатров над смесью.

  1. В тепляки направляется нагретый воздух. Чем более они герметичны, тем лучше сохраняют тепло. Температура в них поддерживается не меньше +5 °С.
  2. Тепляки демонтируют, когда раствор достигнет необходимой прочности.

Эту методику используют там, где нельзя стабильно подключиться к электросети. Нагрев осуществляют посредством дизельного оборудования. Оно дорогостоящее. Если учесть еще и уровень расхода электроэнергии, эту методику не назвать выгодной.

Сколько времени нужно прогревать бетон

Время прогрева бетона чаще всего в целях экономии ресурсов стараются сократить до минимального. Но во всех конкретных ситуациях время рассчитывается отдельно – на продолжительность обогрева влияют определенные факторы.

Эффективность нагревания зависит от:

  • температуры воздуха;
  • мощности обогревающих устройств;
  • возможности теплоизолировать конструкцию;
  • качества термооизоляции.

Обогрев бетонной смеси посредством греющего кабеля находится в зависимости от его внутренней прокладки, важна и потребляемая им мощность.

В наиболее частых случаях монолит нагревается до +60 ºС, но нагревание идет чрезвычайно медленно (равномерный нагрев способствует повышению качественных характеристик застывающей смеси).

После того, как раствор наберет 50% прочности, его начинают охлаждать, процесс охлаждения еще более медленный. Здесь используют теплоизоляционные материалы.

Итак, время обогрева бетона можно исчислять как несколькими часами, так и сутками. В случаях работы с кабелями торопиться нежелательно – эффективность метода напрямую зависит от медленного и равномерного нагрева и остывания конструкций.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector