Бетонирование – один из основных строительных процессов. Замерзание незатвердевшей бетонной смеси ведёт к значительной потере прочности готового строения, так как кристаллы льда вызывают расширение и разрушение структуры. Прогрев бетона электродами даёт возможность проводить строительные работы в зимнее время без ухудшения качества готовой конструкции.
Электродный метод не требует применения сложного оборудования. Принцип работы основан на свойствах электрического тока – при прохождении через влажную среду выделяется тепло, которое и способствует прогреванию бетонной смеси и её равномерному застыванию.
Режимы прогрева бетона электродами
Режим выбирают исходя из массивности и геометрии конструкции, марки бетонной смеси, погодных условий, эксплуатации возводимой конструкции. Электродный прогрев бетона проводят по одной из следующих схем:
- две стадии: прогрев бетонной смеси и последующая изотермическая выдержка;
- две стадии: нагрев и остывание с полной теплоизоляцией или сооружением греющей опалубки;
- три стадии: прогрев, изотермическая выдержка, остывание.
При прогреве бетона электродами критично важно соблюдать температурные параметры. Процесс начинают с +5 градусов, затем увеличивают температуру со скоростью 8–15 градусов в час. Максимальные допуски зависят от марки бетона и составляют +55… +75 градусов. Для контроля проводятся периодические замеры температуры.
Время изотермической выдержки определяется на основании лабораторных исследований кубиковой прочности при сжатии. Зависит от типа цемента, температурного режима нагрева и требуемой прочности готового бетона.
Допустимая скорость остывания 5–10 градусов/час. Точный параметр зависит от объёма конструкции. Повторная теплоизоляция после распалубки требуется, если разница температур окружающего воздуха и бетонных поверхностей более 20 градусов.
Разновидности электролитов для прогрева бетона
В зависимости от вида и геометрии конструкции используются различные электроды для прогрева бетона. Для каждого из них разрабатывается своя схема подключения:
- Струнные.
- Стержневые.
- Пластинчатые.
- Полосовые.
Струнные. Изготавливают из арматуры длиной 2–3 м диаметром 10–15 мм. Используют для колонн и других подобных вертикальных конструкций. Подключают к разным фазам. В качестве одного из электродов может использоваться армирующий элемент.
Стержневые. Представляют собой куски арматуры толщиной 6–12 мм. Располагаются в растворе рядами с расчётным шагом. Первый и последний электрод в ряду подключают к одной фазе, другие – ко 2-ей и 3-ей. Используются для участка любой сложной геометрии.
Пластинчатые. Подвешиваются на противоположные края опалубки без заглубления в раствор и подключают к разным фазам. Электроды создают электрическое поле, которое и прогревает бетон.
Полосовые. Выполняются в виде металлических полосок шириной 20–50 мм. Их располагают на поверхности раствора с одной стороны конструкции и подключают к разным фазам. Используют для плит перекрытий и других элементов в горизонтальной плоскости.
Способы установки электродов в конструкцию
Электродный прогрев бетона используется при возведении стен, колонн, диафрагм и других вертикальных элементов. Этот способ не подходит для изготовления плит.
В залитый раствор вставляют электроды с рассчитанным шагом (60–100 см), в зависимости от геометрии конструкции и погодных условий. Локальные перегревы отрицательно влияют на качество бетона, поэтому размещение электродов должно быть равномерным. Проект расстановки составляется с учётом основных норм:
- минимальное расстояние между электродами 200–400 мм;
- расстояние от электродов до стержней каркаса 50–150 мм;
- расстояние от электрода до технологического шва конструкции – не менее 100 мм;
- расстояние от крайнего ряда до опалубки – не менее 30 мм.
Если выдержать эти требования невозможно из-за размера или конструктивных особенностей прогреваемых поверхностей, электроды на опасных участках необходимо изолировать эбонитовой трубкой.
После заливки бетона нужно укрыть прогреваемый участок рубероидом, плёнкой или другим теплоизоляционным материалом – без дополнительного утепления проведение обогрева не имеет смысла.
Через понижающий трансформатор, подключенный согласно схеме, на электроды подаётся однофазный или трёхфазный переменный ток. Использовать постоянный ток нельзя, так как он запускает процесс электролиза. В электроцепь обязательно включают приборы контроля – по мере застывания требуется проводить корректировки параметров подаваемого тока.
Правила безопасности при электродном прогреве
Использование технологии прогрева бетона электродами на стройплощадке требует повышенного внимания к соблюдению правил безопасности:
- Прогрев заливки с армирующей конструкцией проводится при пониженном напряжении (60–127 В).
- Использование напряжения до 220 В возможно для прогрева локального участка, который не содержит никаких токопроводимых элементов (металлического каркаса, армирования) и не связан с соседними конструкциями.
- Прогрев напряжением до 380 В допустим в исключительных случаях для безарматурных участков.
- Электроды должны быть установлены в строго определенных проектом местах. Категорически нельзя допускать их соприкосновения с армирующими элементами – это приведёт к короткому замыканию и выходу из строя оборудования.
Электродный прогрев бетонной смеси необходимо выполнять в строгом соответствии с технологией. Нарушение временного или температурного режима, схемы расстановки электродов может привести к местным перегревам и недостаточному набору прочности, что впоследствии приведёт к появлению трещин в конструкции и возможному разрушению. При правильно выполненной работе раствор твердеет с равномерной усадкой, что обеспечивает однородную структуру полученного материала и прочность изделия при эксплуатации.
При строительстве монолитных бетонных конструкций в зимнее время применяется несколько технологий для создания необходимых температурных условий. Это может быть установка специальных тепляков, применение тепломатов или специального провода для прогрева бетона. Первый способ наиболее энергоемкий, поэтому экономически невыгоден, второй вариант подразумевает установку тепловых станций, прогревающих только верхние слои, что также вносит ряд ограничений на применение. Последний вариант наиболее востребован, о нем и пойдет речь в данной публикации.
Зачем нужен прогрев бетона?
В холодное время года, когда температура окружающего воздуха опускается ниже точки замерзания воды, возникают проблемы с гидратацией бетонного раствора. Проще говоря, смесь частично замерзает, а не полностью затвердевает. После повешения температуры окружающей среды начинается процесс оттаивания, монолитность смеси может быть нарушена, что отрицательно отразится на монолитности конструкции, ее сопротивлению проникновения воды, что приведет к снижению долговечности.
Последствия заливки раствора на морозе, в этом случае не поможет даже гидрошпонка Аквабарьер или другая гидроизоляцияЧтобы избежать перечисленных последствий, обязательно необходимо зимой делать электропрогрев бетонной смеси. При этом изотермическом процесс не возникает нарушений в ее структуре, что положительно отражается на прочности возводимой конструкции.
Виды нагревательных проводов и кабелей
Чаще всего для электроподогрева бетона применяются провода ПНСВ. Это объясняется его относительно невысокой стоимостью и простым монтажом. Ниже представлен внешний вид термопровода, его конструктивные особенности и расшифровка маркировки.
В качестве альтернативы может применяться аналог – ПНСП, основное отличие которого заключается в изоляции, она выполнена из полипропилена, что позволяет незначительно повысить максимальную мощность тепловыделения.
Таблица основных параметров проводов ПНСВ и ПНСП
Обратим внимание, что провода данного типа могут использоваться в качестве напольных обогревателей, которые работают по принципу теплого пола.
Основная трудность, связанная с применением термопроводово данного типа, заключается в необходимости произвести расчет их длины. Небольшие просчеты можно исправить регулируя уровень напряжения, поступающего с прогревочного трансформатора.
Подробно о том, как производится монтаж ПНСВ, а также описание связанных с этим процедур (расчет длины проводов, схема укладки, составление технологической карты и т.д.) будет приведено в другом разделе.
Разновидности и особенности кабелей КДБС и ВЕТ
Основной недостаток описанных выше термопроводов – необходимость дополнительного оборудования, позволяющего регулировать мощность тепловыделения путем изменения напряжения. Значительно упростить задачу можно применяя двужильные секционные саморегулирующие термокабели, а именно финский ВЕТ или отечественный КДБС. Они не требуют для подогрева дополнительного оборудования и подключаются напрямую к сети 220 вольт. Устройство прогревочного кабеля представлено ниже.
Обозначение:
- А – Выходы нагревательных жил.
- В – Установочный кабель, служащий для подключения КДБС к сети 220в, для этой цели можно использовать любой соединительный провод, например АПВ.
- С – Муфта, для подключения нагревательной секции.
- D – Концевая изоляторная муфта.
- Е – Нагревательная секция фиксированной длины.
Конструктивно кабель ВЕТ практически не отличается от рассмотренного выше отечественного аналога, что касается основных технических характеристик, то они приведены в сравнительной таблице ниже.
Таблица сравнительных характеристик кабелей ВЕТ и КДБС
Что касается маркировки, то отечественные изделия данного типа кодируются в следующем виде: ХХКДБС YY, где ХХ – характеристика линейной мощности, а YY – длина секции. В качестве примера можно привести маркировку 40КДБС 10, которая указывает мощность 40 Вт на метр, а сама секция десятиметровой длины.
Технология прогрева с использованием ПНСВ
Принцип действия довольно простой: при подаче напряжения происходит нагрев провода, который в свою очередь нагревает бетонную смесь. Поскольку для нагрева рекомендуется ограничится напряжением 70 В, потребуется понижающий трансформатор (далее ПТ) соответствующей мощности.
Трансформаторная подстанция КТПТО 80 для работы с термопроводом
Перед тем, как осуществлять монтаж, необходимо рассчитать длину прогревочного провода. При этом необходимо принимать во внимание его тип и характеристики, напряжение трансформаторной подстанции, объема бетонной смеси, температуры окружающей среды, а также характер конструкции (предполагается заливка колоны, балки) и т.д. Чтобы не запутаться в расчетах, можно воспользоваться онлайн калькулятором для расчета нагревательного проводника ПНСВ или другого кабеля (ПНБС, ПТПЖ и т.д.).
Для нагрева бетонной смеси, объемом один кубометр необходимо около 1200-1300 Вт. Если мы будем использовать провод данной марки сечением 1,20 мм, то потребуется прогревочник 30-45 м (для точного расчета длины необходимо знать температурные условия).
Помимо этого необходимо учитывать силу тока, для нормальной работы погруженного в раствор кабеля допустимо 14,0 – 18,0 Ампер (в зависимости от схемы подключения).
Электрическая схема подключения ПНСВ А) звездой В) треугольником
Монтаж ПНСВ
Приведем краткое руководство стандартной методики:
Обратим внимание, принцип и схема укладки ПНСП, ПНБС, ПТПЖ практически не отличается от ПНСВ.
Использование сварочного аппарата в качестве ПТ.
Такой способ подогрева вполне возможен, приведем пример как это можно реализовать такой метод. Допустим, нам необходимо залить плиту объемом 3,7 кубических метра, при температуре на улице – 10°С. Для этой цели потребуется сварочная установка на 200,0-250ампер, клещи для измерения тока, провод ПНСВ, холодные концы и тканевая изоляционная лента.
Нарезаем восемь сегментов по 18,0 метров, каждый такой может выдержать ток до 25,0 А. Мы оставим небольшой запас и возьмем для подключения к сварочному аппарату на 250,0 А восемь таких сегментов.
К каждому выходу отрезка подсоединяем на скрутке монтажный провод (подключаем холодные концы). Производим укладку ПНСВ, ее схема будет приведена ниже. Соединение холодных концов (плюс и минус отдельно) желательно делать при помощи клеммника, размещенном на текстолите или любом другом изоляционном материале.
Завершив заливку, подключаем прямой и обратный выход аппарата (полярность не имеет значения), предварительно выставив ток на минимум. Проводим измерение тока нагрузки на отрезках, он должен быть порядка 20,0 А. В процессе нагрева сила тока может немного «проседать», когда это происходит, увеличиваем ее на сварке.
Плюсы и минусы ПНСВ
Прогревать таким способом бетон довольно выгодно. Это объясняется как низкой стоимостью провода и относительно небольшим расходом электричества. Отдельно необходимо отметить устойчивость проволоки к щелочному и кислотному воздействию, что позволяет использовать данный способ при добавлении в смесь различных присадок.
Основные недостатки:
- сложность расчетов при расчете длины провода;
- необходимость использования ПТ.
Понижающие станции стоят довольно дорого, а учитывая длительность процесса брать их в аренду не выгодно (такие услуги обходятся в 10% от себестоимости изделия). Использование сварочных аппаратов делает возможным обогрев небольших конструкций, но поскольку она не рассчитана на такой режим работы, выход ее из строя и последующий дорогостоящий ремонт довольно вероятны.
Монтаж секционного обогревочного кабеля
Поскольку такие нагреватели для бетона поставляются не в бухтах, а готовыми секциями, снимается вопрос с обрезкой. Все что необходимо для сбора установки для зимнего бетонирования это рассчитать мощность сегмента исходя из того сколько кубов бетона в конструкции, после чего выбрать кабель соответствующей длины.
Начнем с краткого руководства по расчетам и небольших рекомендаций по монтажу:
- В инструкции к технологии ТМО бетона указывается, что на обогрев кубометра смеси требуется от 500 до 1500 Вт (зависит от температуру воздуха). Расход электроэнергии можно существенно снизить, если применить несколько несложных технических приемов:
- Использовать специальные присадки для смеси, позволяющие понизить точку замерзания раствора.
- Утеплить опалубку.
- Если производится заливка балки или перекрытия, расчет обогревочного кабеля производится из 4 погонных метров на 1 м 2 площади поверхности. При возведении объемных элементов, таких как двутавровые бетонные балки, электрообогрев укладывают ярусами, с расстоянием между ними не более 40,0 см.
- Защита кабеля позволяет приматывать его к арматуре.
- Расстояние от поверхности конструкции до уложенного внутри электрообогревателя должно быть как минимум 20,0 см.
- Чтобы бетонная смесь прогревалась равномерно, нагреватели должны быть уложены на одинаковом расстоянии.
- Между разными контурами должно быть не менее 40,0 мм.
- Запрещено пересечение греющих проводников.
Преимущества и особенности сегментированного кабеля
К несомненным положительным качествам продукции данного типа следует отнести:
- Для организации прогрева бетона при помощи не требуется наличие дорогостоящего дополнительного оборудования (ПТ).
- В отличие от сушки электродами вероятность поражения электричеством минимальна.
- Легкий монтаж и несложный расчет длины сегмента.
Особенности:
ВЕТ кабель стоит существенно дороже, чем провод для прогрева бетона ПНСВ. Отечественный КДБС, например производимый компанией ЭТМ в Красноярске, несколько улучшает положение, но не намного. Именно поэтому данные кабели применяются при возведении небольших бетонных и ЖБТ конструкций.
В качестве заключения.
Мы описали только один способ обогрева бетона, на самом деле их значительно больше. Они будут рассмотрены в других публикациях.
В завершении считаем необходимым ответить на вопрос, неоднократно встречающийся в сети, почему нельзя для прогрева бетона использовать нихромовые провода. Во-первых, это удовольствие было бы очень дорогим, во-вторых, правилами техники безопасности запрещено. Именно поэтому не стоит калькулятор для расчета числа витков нихрома, чтобы сделать обогрев трубы или бетона.
- 1 Зачем греть раствор
- 2 Основные методы подогрева
- 3 Расчет подогрева
- 4 Подогрев раствора проводом
- 4.1 Технология обогрева раствора проводом
- 5 Подогрев при помощи кабеля
- 5.1 Технология подогрева раствора кабелем
- 6 Подогрев раствора при помощи сварочного аппарата
- 7 Подогрев бетона зимой
- 7.1 Противоморозные добавки
- 7.2 Метод термоса
- 8 В заключение
Бетон – это популярный, недорогой и повсеместно применяемый материал, без которого невозможными становятся такие процессы, как строительство, а также ремонт зданий и сооружений. Для того чтобы раствор такого рода позволял создавать качественные, прочные, а главное, долговечные конструкции важно знать не только рецептуру и технологию его приготовления, а также обладать информацией о том, как прогревать бетон и при какой температуре прогрев бетона обязателен и необходим.
Подогрев бетона для строительных работ в зимний период
Зачем греть раствор
Термоматы для подогрева
Отрицательная температура оказывает негативное влияние на процесс гидратации или застывания бетонной смеси. Раствор такого типа состоит из цемента, песка, воды и щебня.
В данной смеси именно вода является катализатором процесса застывания раствора. Но при отрицательной температуре влага замерзает, что ставит под угрозу не только процесс набора прочности раствора, но и дальнейшие строительные работы.
Основная задача работы по разработке схемы подключения – как прогреть бетон при производстве бетонирования в зимний период для обеспечения оптимального для процесса застывания температурного режима.
Обратите внимание! Если влага в растворе все же успеет кристаллизоваться, раствор уже не спасет ничего. Не стоит дожидаться оттепели, ошибочно предполагая, что раствор приобретет необходимые характеристики, когда вода в нем растает.
- Оптимальный температурный режим для схватывания бетона без добавок и подогрева +10…+20 градусов;
- Бетонирование при температуре от -20 до +10 градусов заставит вас задуматься о том, как правильно греть бетон;
- Если температура ниже -20 градусов, все работы с раствором запрещены.
Основные методы подогрева
Укладка нагревательного кабеля
Существуют три основных метода подогрева раствора при низкотемпературном режиме:
Расчет подогрева
Теперь, когда вы знаете при какой температуре нужно греть бетон, необходимо разобраться, как рассчитать подогрев.
Расчеты такого рода для каждого метода должны учитывать следующие параметры:
- Вид бетонной конструкции;
- Общая площадь изделия, требующего подогрева;
- Объем раствора;
- Необходимая электрическая мощность.
Подогрев раствора проводом
На фото — пример укладки провода
Для реализации данного метода подогрева понадобится провод ПНСВ, цена которого невысока.
Данный провод состоит всего из двух конструктивных элементов:
Данный метод основывается на передаче тепла бетонной массе от прогретого провода. Нагревание самих проводов реализуется при помощи трансформаторных подстанций с системой регулировки. Данная система позволяет в процессе работы с раствором регулировать температуру нагрева в зависимости от температуры окружающей среды.
Технология обогрева раствора проводом
Инструкция, оговаривающая как подключить прогрев бетона, предусматривает исполнение следующих этапов работ:
Совет. Для сохранения теплового поля места пайки следует обмотать металлической фольгой.
Расположение нагревательного провода
Для осуществления данного метода обязательно составление технологической карты индивидуальной для каждой конструкции.
Подогрев при помощи кабеля
Преимущество подогрева данным методом — это отсутствие необходимости использования дополнительного оборудования. Кроме того, представленный метод не требует больших затрат электроэнергии.
Технология подогрева раствора кабелем
Схема расположения кабеля
Процесс, отвечающий на вопрос о том, как прогреть бетон в домашних условиях кабелем, состоит из следующих этапов:
- Кабель располагается в основании бетонной конструкции прямо перед заливкой раствора;
- Кабель фиксируется крепежными элементами;
- В процессе установки кабель не должен быть поврежден, а отдельные его участки не должны соприкасаться;
- Кабель подключается через электрический низковольтный шкаф.
Схема кабельного подогрева
Обратите внимание! При реализации данного метода необходима разработка схемы расположения кабеля и производство температурных испытаний.
Подогрев раствора при помощи сварочного аппарата
Реализация метода с использованием сварочного оборудования
Зная при какой температуре греют бетон, можно использовать для подогрева и сварочный аппарат.
Для реализации подобного метода понадобится следующее оборудование и материалы:
- Несколько кусков арматуры;
- Лампы накаливания;
- Градусник.
Арматура в данном случае располагается параллельно цепи, состоящей из прямых и обратных проводов. Между ними располагают лампы накаливания, с помощь которых будут производиться измерения напряжения. Для измерения температуры используется самый обыкновенный градусник.
Процесс затвердевания раствора достаточно длительный и может занимать около месяца. В процессе прогревания и затвердевания раствора конструкция ни в коем случае не должна быть залита водой и подвержена холоду.
Данный метод применим при необходимости обогрева небольших бетонных заливных конструкций и приемлемых погодных условиях.
Подогрев бетона зимой
В зимнее время наиболее актуальным становится вопрос о том, как и при какой температуре прогревают бетон. Это связано с тем, что в это время наиболее часто можно наблюдать явление кристаллизации воды в растворе, что исключает ее участие в химических реакция связанных с затвердеванием массы.
Именно потому подогрев бетона зимой — это очень важная процедура, которая может быть реализована следующими методами:
- Введение в раствор противоморозных добавок;
- Подогрев методом «Термоса».
Противоморозные добавки
Добавки на основе из антифриза
Противоморозные добавки способны выдержать сильнейшие холода даже при температуре -30 градусов. Состав таких добавок может быть различным, но основным компонентом является антифриз – вещество, не дающее воде замерзнуть.
Любой строитель своими руками может добавить противоморозные средства в раствор.
Для железобетонных изделий или арматурных перекрытий лучше использовать добавки с добавлением нитрита или формата натрия. Именно эти добавки обеспечат конструкции также сохранение физических и химических свойств и станут антикоррозийной защитой для железобетона в условиях низких температур.
Совет. Если после затвердения таких монолитных конструкций вам потребуется просверлить отверстие или поровнять края, можно воспользоваться такими методами, как алмазное бурение отверстий в бетоне или резка железобетона алмазными кругами.
Метод термоса
Суть данного метода кроется в укладке бетона в теплую подогреваемую опалубку, которая будет весь период затвердевания сохранять температур 20-25 градусов. За счет такого подогрева конструкция и будет сохранять прочность.
Совет. Для ускорения процесса отвердения можно в подогретую опалубку заливать подогретый раствор.
В заключение
Заливка бетона зимой
Подогрев бетонного раствора в зимний период — это необходимая составляющая производства строительных работ. Методов подогрева бетонной массы может быть достаточно много и выбор той или иной схемы следует производить индивидуально для каждой конструкции в соответствии с ее основными параметрами.
А видео в этой статье откроет вам еще больше особенностей и нюансов процесса подогрева раствора для создания монолитных бетонных изделий.
Бетон – строительный материал, без которого невозможна постройка зданий, ремонт квартир и домов. Прогрев бетона серьезный процесс, поэтому важно знать всю технологию изготовления, чтобы в итоге получить качественный и прочный, а самое главное долговечный материал.
- Прогрев бетона проводом.
- Прогрев бетона кабелем.
- Прогрев бетона сварочным аппаратом.
Прогрев бетона проводом
Прогрев бетона проводом
Для прогрева бетона используется простой и сравнительно недорогой нагревательный провод ПНСВ.
Провод состоит из двух элементов:
- Однопроволочная стальная жила, круглой формы.
- Изоляция - ПВХ пластикат или полиэтилен.
Способ прогрева бетона проводом основан на передаче тепла бетону от сильно нагретых проводов. Нагревание проводов осуществляется с помощью понижающих трансформаторных подстанций, которые имеют систему регулировки. Такая система очень удобна, она позволяет регулировать тепловую мощность исходя из внешних изменений температуры.
Технология прогрева бетона проводом:
- Провод укладывается равномерно в конструкцию, при этом он не должен между собой соприкасаться, не касаться опалубки и не выходить за уровни бетона.
- Вывод концов за пределы обогрева осуществляется после соединения нагревательного провода и холодных концов методом их пайки. Место пайки рекомендуется обернуть металлической фольгой для сохранения теплового поля.
- Количество и длина нагревательного элемента рассчитывается исходя из подготовленных технологических документов и карт.
- Проводится тестовая проверка провода мегомметром для обеспечения равномерной нагрузки тока по фазам.
- Подается ток через понижающую трансформаторную подстанцию.
Количество и длина нагревательного элемента рассчитывается исходя из: вида конструкций, площади прогрева, объема бетона и необходимой для этого электрической мощности.
При работе с прогревом бетона проводом обязательно разрабатывается технологическая карта отдельная и индивидуальная для каждой конструкции. Проводятся регулярные лабораторные наблюдения, ведется учет времени прогрева и времени застывания бетона.
Прогрев бетона кабелем
Способ прогрева бетона кабелем не требует больших энергозатрат и не нуждается во вспомогательном оборудовании.
Технология прогрева бетона кабелем:
- Кабель устанавливается на основании бетона перед заливкой раствора.
- Фиксирование крепежными элементами.
- Кабель не должен быть поврежден в процессе установки и эксплуатации и не должен пересекаться между собой.
- Подключение кабеля в низковольтный электрический шкаф.
При использовании кабеля для прогрева бетона составляется схема установки кабеля и проводятся температурные испытания.
Прогрев бетона сварочным аппаратом
Способ прогрева бетона сварочным аппаратом включает в себя использование: кусков арматуры, лампы накаливания и обычного градусника. Куски арматуры устанавливаются в параллельно цепи, с примыкающими обратными и прямыми проводами, между ними устанавливается лампа накаливания для измерения напряжения, а для измерения температуры используется градусник. Время затвердения бетона очень длительное и составляет больше месяца. При обогреве таким способом конструкция не должна быть подвержена холоду и заливанию водой.
Такой способ используется при небольших количествах бетона и хороших погодных условиях.
Прогрев бетона в зимнее время
В зимнее время прекращается затвердение бетона, так как вода замерзает и не участвует в химических реакциях. Также происходит разрушение качества и прочности бетона. Поэтому прогрев бетона в зимнее время очень важен и необходим.
Способы и методы прогрева бетона:
- Добавление противоморозных добавок.
- Прогрев методом «термос».
- Другие методы подогрева бетона.
- Технологический прогрев бетона.
Добавление противоморозных добавок
Противоморозные добавки выдерживают сильные холода, даже при температуре -30 С выполняют свои химические показания. Состав добавок разный, но главным компонентом является антифриз – жидкость, которая не дает воде замерзнуть. Для железобетонных конструкций и арматурных перекрытий подойдут смеси с добавлением нитрит Натрия и формат Натрия. Их главной особенностью является сохранность физико-химических и антикоррозийных свойств при низких температурах.
Для товарного бетона, пустотелых железобетонных блоков, при изготовлении бордюров и тротуарной плитки подойдут смеси с добавлением хлорид Кальция. Свойства этого вещества широко известны во всем мире. Благодаря скорости затвердения, устойчивости к низким температурам и низкой цене строительство в зимнее время стало доступно всем.
Химическое вещество – поташ, идеальная противоморозная добавка. Быстро растворяется даже при минимальном количестве воды, не вызывает коррозии. Применение поташа при прогреве бетона является значительной экономией на строительных материалах.
При использовании противоморозных добавок нужно обязательно соблюдать все нормы безопасности. Например: нельзя применять бетон с этими добавками, когда конструкция находится под напряжением, возводятся монолитные дымовые трубы и т. д.
Прогрев методом «термоса»
Метод «термоса» заключается в том, что в утепленную опалубку с температурой равной 20-25 градусов укладывается бетон. За счет исходящего тепла конструкция приобретает прочность. Также распространенным методом является дополнительное нагревание бетона, а затем помещение его уже в утепленную опалубку
Другие методы подогрева бетона
Трансформаторный метод прогрева похож на метод прогрева «термосом», только вместо обычного обогрева опалубка применяется обогрев трансформатором или проводом.
Электродный подогрев происходит с помощью полосовых, пластинчатых или струнных электродов, которые погружаются в бетон. Ток распределяется по электродам через понижающий трансформатор.
Инфракрасный прогрев бетона происходит не сразу для всей конструкции, а для отдельных зон. В эти зоны ставятся инфракрасные устройства, которые состоят из отражателей и непосредственно из излучателей. Инфракрасные лучи передают тепловую энергию на всю выбранную секцию конструкции. Благодаря боковому излучению все холодные места прогреваются.
Технологический прогрев бетона
Технологический прогрев бетона основан на передаче тока через кабель или провод, которые устанавливаются на конструкцию перед заливанием бетона. Концы провода или кабеля подключаются к трансформатору, затем происходит подача тепла. Уровень напряжения регулируется согласно установленного и разработанного проекта, при этом обязательно учитываются; площадь конструкции, погодные условия, марки бетона, длины провода.
Прогрев бетона в зимних условиях необходимая составляющая для любых строительных работ. Существует множество разнообразных схем прогрева бетона и выбор происходит индивидуально для каждой конструкции.
Сегодня пользуются популярностью такие способы прогрева бетона, как прогрев бетона проводом пнсв прогревочным кабелем, прогрев с помощью специальных термоматов, трансформаторов и станциий. Но самым проверенным и, главное, доступным большинству остается .
Зимнее бетонирование.
Основным материалом, используемым в современном строительстве зданий, является бетон. Для того, чтобы строительство велось непрерывно, круглый год, при минусовой температуре, применяется прогрев бетона. Прогреваемый бетон схватывается точно так же, как при плюсовой температуре, имеет в дальнейшем необходимую прочность. Если же бетон замерзает, он не схватывается, соответственно никакой прочности не имеет, и при размерзание – рассыпается.
Для прогрева бетона используется понижающий трансформатор – 380В./55Вольт. Также, нихромный провод, НМПГ – 1.5кв.мм. И от низкой стороны трансформатора, - кабель большого диаметра, обычно - 35 – 50кв.мм. В зависимости от предельно допустимой нагрузки трансформатора. Обычно, это - 510А. Поэтому, кабеля, диаметром 50кв.мм. на одной фазе, вполне хватает для полной нагрузки трансформатора.
Зимнее бетонирование. Прогрев бетона. Горизонтальный прогрев производится следующим образом. Внутри арматурного каркаса, перед заливкой бетона, укладывается изолированный нихромный провод. Провод укладывается петлями. Длина провода одной петли должна быть 25 метров, тогда ток в проводе будет 10А, что является оптимальным значением для его нагрева. Начало провода подключается к одной фазе низковольтного кабеля трансформатора, конец провода подключается к другой фазе. Раскладывается он равномерно, по всей площади, готовой под заливку бетона. Расстояние между протянутым проводом начала петли и протянутым проводом конца петли, а также, между соседними петлями, должно быть 20 – 25см. Это обеспечит ровный прогрев всей поверхности. К кабелям низкой стороны трансформатора, петли подключаются равномерно между фазами. Когда все петли подключены, начинается заливка бетона. После того, как бетон залит, территория прогрева ограждается, и включается трансформатор. Горизонтальный прогрев используется при бетонирование пола и межэтажных перекрытий.
Вертикальный прогрев бетона, для колонн здания и несущих стен, производится таким образом. Внутри вертикального арматурного каркаса колонны или стены, с помощью изоляторов, по всей высоте устанавливаются электроды. Обычно это стальная проволока, диаметром 8мм. Электрод не должен касаться арматурного каркаса. Чаще всего, изоляторами, и в то - же время креплениями электродов, являются куски жёсткого изолированного провода. Средина провода обматывается вокруг электрода, края наматываются на каркасную арматуру таким образом, чтобы электрод был в натяжке изолированного провода. К верхним концам электродов, с помощью поводков подключаются кабеля низкой стороны трансформатора. Распределение нагрузки должно быть равномерным, и производится следующим образом. Фаза «А», подключается к первому электроду. Фаза «Б», ко второму электроду. Фаза «С», к третьему электроду. Дальше – в той же последовательности. Четвёртый электрод – фаза «А», пятый – фаза «В»…и так далее.
После заливки бетона и включения обогрева, нужно сразу проверить величину тока в кабелях низкой стороны. Если кабель, к примеру, имеет сечение 35мм.кв. а ток больше 400А, его необходимо разгрузить. То - есть, выключить трансформатор, и отключить несколько электродов. Ведётся прогрев в течение 12 – 17 часов. За это время вода полностью выпаривается и бетон схватывается.
Работы по заливке бетона должны осуществляться не более чем через 4-6 часов после замешивания материала. Наиболее удобный способ заливки бетона (в том числе и на высоту) – при помощи специального насоса. При этом можно вставить в шланг переходник с целью уменьшения скорости движения бетона. Струю рекомендуется сначала направлять на углы, откосы, разветвления стены, края отверстий, а затем в основную часть опалубки. По завершению заливки бетон необходимо уплотнить, чтобы исключить раковины и полости. Уплотняется материал способом штыкования. При этом бетон по всей глубине протыкается штыковой лопатой или куском арматуры. Более качественной считается проработка смеси специальной виброрейкой или погружным вибратором.
Зимой заливаемый бетон должен содержать в своем составе специальные компоненты – кислотные или соляные. Также рекомендуется сооружать над местом работы полиэтиленовые теплицы, внутри которых помещается тепловая пушка или калорифер.
Электрический прогрев бетона осуществляется при заливке в зимнее время года или в ситуациях, когда необходимо ускорить время, за которое бетон будет схватываться. При этом следует строго придерживаться установленного технического режима. В противном случае изделие из бетона может потерять свою прочность или потрескаться. После заливки необходимо полить поверхность бетона водой и закрыть полиэтиленовой пленкой, чтобы исключить испарение влаги.
Ячеистый бетон – это теплоизоляционно-конструкционный материал, изготовленный на вяжущей минеральной основе. Он имеет пористую структуру, что обусловлено смешением бетона с пеной и сверхлегкими заполнителями, газообразованием и воздухововлечением. Существует несколько разновидностей ячеистого бетона, наиболее популярными из которых при строительстве являются пенобетон, газобетон, поризованный бетон, газосиликат, пенополистиролбетон.
Особенности и применение бетона
Бетон является основным материалом при строительстве зданий и сооружений, заливке фундаментов и изготовлении различных строительных конструкций. Для того чтобы добиться его надлежащего качества, в особенности при заливке в условиях низких температур, необходимо строго соблюдать технологию изготовления бетонной смеси.
В состав бетона в большом количестве входит вода, химически не связанная с остальными компонентами раствора – цемента, песка и наполнителя. Таким образом, при снижении температуры окружающей среды до нулевых температур, происходит её замерзание, что приводит к увеличению сроков схватывания и снижению прочности бетона.
При температуре ниже 0 градусов прочность готовой конструкции снижается до 50%, что может привести к растрескиванию и разрушению готовых бетонных конструкций.
Для того чтобы в зимнее время осуществлять бесперебойное и качественное строительство, а также для сохранения прочностных качеств бетона, существует несколько методов его прогрева:
Термос. Технология термосного прогрева смеси заключается в утеплении опалубки;
Добавки ускорителей отвердения, пластификаторов и противоморозных добавок. Отличается от создания утепленной опалубки добавлением химических реактивов, способствующих ускорению схватывания бетона и препятствующих замерзанию входящих в состав смеси воды;
Предварительный прогрев бетона. Заключается в доставке бетона с завода до места заливки в подогреваемых бетономешалках и созданию двойной опалубки, в которую подаётся горячий воздух. Таким образом, проще всего решается вопрос того, как прогреть бетон без больших затрат;
Прогрев смеси электродным методом. В бетоне монтируются электрода или специальная арматура, через которую пропускается электрический ток. Благодаря этому электроды нагреваются, а уже от них нагревается массив бетона;
Инфракрасный прогрев бетонной смеси. Заключается в прогреве освещаемого инфракрасными лучами массива бетонной конструкции;
Индукционный метод прогрева. В качестве нагревающего элемента при применении этого метода используется электромагнитный индуктор, нагревающий бетонную смесь с помощью вихревых токов.
Прогрев бетона сварочным аппаратом
Прогрев бетона сварочным аппаратом
При проведении строительных работ нередко требуется прогрев бетона. Для этого существуют специальные приспособления, но можно использовать и обычный сварочный аппарат.
В первую очередь для прогрева понадобятся дополнительные электроды. В качестве таковых можно использовать обрезки арматуры. Они по возможности равномерно устанавливаются по всей бетонной поверхности, каковую следует засыпать опилками. Эти опилки послужат дополнительной теплоизоляцией, а также предотвратят испарение влаги.
После этого расставленную арматуру соединяют между собой проводом так, чтобы получились параллельные цепи. К этим цепям присоединяют прямой и обратный сварочные провода. Очень важно, чтобы они не замкнулись друг на друга! Наличие напряжение определяется по лампочке накаливания, установленной между цепями. При прогреве следует постоянно следить за температурой бетона, чтобы не допустить перегрева. Температурный контроль производится любым термометром.
Указанным способом можно разогреть бетон, не привлекая каких-то дорогих и сложных устройств. Но все же сварочный аппарат лучше применять при не очень больших объемах бетона.
Следует сразу же отказаться от идеи «упростить» процесс, просто замыкая на бетонную арматуру сварочную цепь. Кроме пустой траты времени и электричества это не даст никакого результата.
Среди многочисленных марок сварочных аппаратов особо выделяются LINCOLN ELECTRIC. Их отменное качество, надежность, высокая производительность, а также простота в использовании давно признаны и профессиональными сварщиками и теми, кто использует аппараты для собственных нужд. В недавнее время LINCOLN ELECTRIC выпустил в продажу устройства для плазменной резки, способные легко работать с любыми металлами и сплавами.
Зимний бетон и его использование
Какие качества необходимы для бетона, применяемого зимой? В это время года чаще всего наблюдаются отрицательные температуры воздуха. Поэтому смешивать бетон в привычных условиях нельзя. Именно это привело к тому, что все заводы по производству бетона могут быть зимние и летние. Первые не могут выпускать продукцию при отрицательном температурном режиме. Вторые - могут производить зимний морозостойкий бетон при температуре до минус двадцати пяти градусов. Они отличаются от тех, которые работают летом тем, что оборудованы парогенератором, который разогревает инертные составляющие; теплым производственно-смесительным отсеком; промышленным котлом, который повышает температуру горячей воды; работают в соответствии со специальными технологиями; заправляют миксеры горячей водой.
Рецептура приготовления бетона зимой отличается тем, что применяются специальные добавки, позволяющие смеси не замерзать, сохраняя пластичность. Компания "Бетонная система" имеет два предприятия, специализирующиеся на выпуску бетона в зимнее время. Это Бетонный завод на а/п Ржевке и Бетонный завод в поселке Белоостров.
Можно ли проводить заливку и укладку бетона зимой? Да, но необходимы два условия:
1. во время транспортировки и бетонирования нужно использовать специальные морозостойкие добавки в бетон
2. пока бетон схватывается необходимо поднимать температуру воздуха с помощью специальных устройств.
По ходу бетонирования и до его полного окаменения нужно создавать необходимую температуру. На этот процесс специальные добавки никак не влияют, поэтому нужно закрывать бетон в зимних условиях полиэтиленом или мешковиной, применять тепловые пушки или постоянное напряжение.
Какие технологии применяются для повышения температуры? Это тепловые завесы, которые создаются за счет использования тепловых пушек или строительных фенов. Это оборудование подают воздушные струи в зону согреваемой конструкции, которая должна быть защищена. Есть возможность сэкономить, применив сварочные аппараты и проволоку для прогрева бетона зимой.
Когда проводится заливка бетона зимой, необходимые прочностные характеристики могут сильно отличаться от реальных. Самым главным требованием является поддержание определенной температуры. Минимальная температура зависит от антифриза, обычно это минус пять, десять, пятнадцать градусов Цельсия.
