Прогрев бетона тепловыми пушками технология

Прогрев бетона в зимнее время

Создание бетона подарило множество уникальных возможностей строителям и архитекторам. Причем речь идет не о первом, а о повторном открытии материала.

Ведь бетон был изобретен еще во времена Римской Империи, но после падения этого великого государства технология производства рассматриваемого строительного состава оказалась утраченной.

Бетон же, приготовленный на базе цемента, которым пользуются современные строители, стал выпускаться только в 1844 году. И с тех пор он так и не утратил популярности.

Сегодня мы будем подробно говорить об этом материале – а конкретнее, о методах его прогрева в холодное время года. Из статьи вы узнаете, для чего это нужно, и какие методы защиты материала от промерзания существуют.

У нас в продаже вы сможете найти различные станции-трансформаторы:

Тонкости зимнего строительства

В холодное время года возведение бетонных конструкций выполняется по определенным правилам. Это обусловлено составом и характеристиками материала. Бетон состоит из цемента, песка, гравия и воды.

Необходимую прочность он приобретает через 28 суток после приготовления. В то же время, широко известно, что вода, замерзая, увеличивается в объеме.

А значит, она способна повредить строительные конструкции, в состав которых входит.

Избежать порчи материала и разрушений удастся только при условии, что его температура выше нуля.

О методах, которые помогут этого добиться, будет рассказано ниже.

Создание укрытий и нагрев бетона тепловыми пушками

В данном случае для подогрева бетона используется горячий воздух, нагнетаемый тепловыми пушками в специально сконструированную для этой цели палатку.

Метод был очень популярен в прошлом, но применяется и сегодня – особенно, на небольших строительных площадках.

Недостатком его является трудоемкость, обусловленная необходимостью конструирования защитного купола.

Также использование тепловых пушек для подогрева бетона связано с крупными материальными затратами.

Но зато этот метод позволяет отказаться от применения электричества.

Если нет возможности подключиться к стационарной сети, просто отдайте предпочтение оборудованию, которое работает на дизельном топливе.

Нагрев бетона с помощью термоматов

Залитый бетоном строительный участок можно также обложить специальными электронагревательными матами. При этом в раствор должны быть заранее добавлены вещества, предотвращающие процесс кристаллизации воды и ускоряющие схватывание.

Недостатком способа является невозможность прогрева колонн, арок, сложных архитектурных форм. Он подходит только для плоских горизонтальных поверхностей.

Прогрев с помощью инфракрасных термоматов

Такие устройства стали применяться строителями около 5 – 10 лет назад, но уже успели прекрасно себя зарекомендовать. Тем более, что современные модели инфракрасных термоматов еще более эффективны и надежны, чем устаревшие.

Преимуществами устройств являются равномерный подогрев и возможность работать в автономном режиме без постоянного контроля со стороны оператора. С их помощью можно получить качественное покрытие, отличающееся высокой прочностью и лишенное дефектов.

Также к достоинствам метода следует отнести простоту использования инфракрасных термоматов и продолжительный срок их службы. Такие изделия позволяют за срок от 8 до 12 часов придать бетонной массе до 70% марочной прочности. При этом даже при условии активной эксплуатации они служат не менее 1 года.

Такое покрытие наносится на термоматы полосами, и готовые конструкции подходят только для устройства теплых полов.

В сфере же строительства допустимо использовать исключительно модели с равномерным покрытием поверхности.

Использование опалубок с ТЭН и электродами

Если застройщик работает над возведением стен или бетонных колонн, он может использовать специальную опалубку с подогревом. Это теплоизолированные конструкции, на внутренней части которых монтируются нагреватели. Опалубки с ТЭНами просты в эксплуатации, обслуживании и ремонте.

В конструкцию электронной опалубки входят металлические стержни или полосы, находящиеся на одинаковом расстоянии друг от друга.

Электроды питаются от трансформатора и нагревают бетонную смесь за счет воды, содержащейся в ней.

Электронные опалубки очень удобны, но вследствие типовых размеров подходят только для реализации стандартных строительных проектов.

Особенности и преимущества электродов

При возведении бетонных стен и колонн, как правило, используются электроды. Элементы каркаса в опалубке заливают строительным раствором и вставляют в него арматуру.

Таким образом, разделив электроды на группы, их подключают к трансформатору или сварочному аппарату.

Кроме того, струнные рабочие элементы можно разместить внутри каркаса опалубки заблаговременно.

А по мере того, как вода испаряется, эффективность оборудования падает. Причем, когда смесь полностью застывает, электроды остаются в ней.

Другими словами, метод сопряжен не только с энергетическими, но и с дополнительными материальными затратами.

Использование проводов ПНСВ

Калий углекислый технический

Цена: 66.00 р.

Весьма эффективным для прогрева бетонных смесей в холодное время года является использование высокоомных кабелей в комплекте с понижающими трансформаторами. Греющий кабель укладывается в каркас из арматуры в процессе его увязки.

Это универсальный способ прогрева, подходящий для любых строительных конструкций и площадок. Его можно использовать даже в домашних условиях.

Чтобы самостоятельно прогреть бетонную смесь с помощью проводов ПНСВ, уложите их на рабочую поверхность змейкой на расстоянии 20 см друг от друга и более.

Что касается источника питания, для этой роли прекрасно подойдет сварочный аппарат.

Важно отметить, что провода ПНСВ перегорают на открытом воздухе, поэтому подключать их без заливки недопустимо. Избежать этой неприятности можно с помощью перехода на алюминиевый кабель.

Причем технология предусматривает, что концы нагревательного провода будут на 10 см выходить из раствора. А сила тока, протекающего в нем, может составлять от 11 до 17 А.

В таком случае для контроля допустимо использовать токовые клещи.

Для домашней эксплуатации идеально подходят провода с диаметром 1,2 мм и техническими характеристиками:

• рабочий ток в растворе 14 – 16 А;
• рабочее сопротивление 1,5 Ом/м;
• возможность кладки при температуре от – 25 и до + 50 С.

На один куб бетона, как правило, уходит 60 погонных метров ПНСВ провода. Он нагревает раствор до 80 С, причем температура повышается постепенно – со скоростью 10 С в час.

Чтобы тепло не расходовалось на нагрев воздуха, участок, покрытый бетонной смесью, засыпают опилками или прикрывают другим материалом. Причем добиться оптимального результата можно, нагрев раствор перед заливкой до + 5 С.

Если действовать аккуратно и грамотно, эта технология позволит вам без труда выполнить подогрев бетона, не обращаясь к услугам специалистов.

Прогрев бетона от 220В греющем кабелем

Одним из наиболее эффективных методов прогрева бетонных конструкций является применение нагревательного кабеля для прогрева бетона марки КДБС (Россия) и марки BET (Финляндия).

Кабель КДБС сочетающий в себе оптимальные технические характеристики. Одним из главных преимуществ кабеля КДБС  является обеспечение прогрева бетона от 220В.

Нагревательный кабель КДБС поставляется готовыми секциями, длиной от 3  до 145 метров.

Нагревательный кабель КДБС имеет одинаковую удельную установленную мощность по всей длине секции, которая составляет 40 Вт/м, именно благодаря этому происходит равномерный прогрев и затвердевание бетонной конструкции.

Важнейшим плюсом при использовании кабеля для прогрева бетона КДБС является то, что для подключения и подачи питания на нагревательный кабель не требуется  использовать понижающий трансформатор, поскольку кабель КДБС обеспечит прогрев бетона от 220В.

Кабель 40КДБС имеет бинарное строение, что позволяет производить подключение электропитания с одной стороны.

Соединительная и концевая муфты изготовлены на основе адгезивных термоусаживаемых трубок с повышенной толщиной стенки, что обеспечивает необходимую герметичность, механическую прочность и надежность соединений.

Применения кабеля КДБС на строительных площадках

Собирая отзывы строителей использовавших на своих объектах нагревательный кабель КДБС, можно сделать вывод, что прогрев бетона кабелем КДБС является эффективным решением с финансовой точки зрения, при заливке большого количества маленьких конструкций на строительной площадке (ростверки, колонны, ригеля и т.д.), которые имеют сложную конфигурацию.

Технология инфракрасного подогрева бетона

Для защиты бетонных покрытий от промерзания могут использоваться и инфракрасные установки. Они применяются на открытых поверхностях, а также способны работать через опалубку. А для регулировки нагрева достаточно периодически менять расстояние между оборудованием и объектом.

Преимуществами технологии являются простота, малый расход электроэнергии и высокая эффективность.

А основным недостатком – дороговизна инфракрасных нагревателей. Кроме того, важно помнить, что из бетона, подвергаемого такому воздействию, активно выделяется влага. Чтобы избавиться от испарений достаточно закрыть обрабатываемую поверхность непроницаемой пленкой.

Индукционный прогрев бетона

Данный метод не получил широкого распространения и знаком большинству специалистов только в теории. Принцип работы индукционных обогревателей состоит в преобразовании индукционной энергии в тепловую.

Витой изолированный провод и металлоконструкции арматуры создают магнитную индукцию. Причем количество витков должно быть рассчитано очень точно, чтобы избежать нарушений технологического процесса.

Это осложняет технологию и является ее основным недостатком.

Выше были перечислены далеко не все существующие способы подогрева бетонных смесей в зимнее время. Специалистами разработаны и другие варианты, но они не получили широкого распространения в современном строительстве.

Они подходят для создания теплых полов, а также для очистки от льда лестниц, крылец, тротуаров. В данном случае короткие участки можно подключить через понижающий трансформатор, мощность которого составит 400 – 1500 Вт.

Если же нужно подключиться напрямую к сети, длина провода будет не менее 120 м.

Уровень квалификации персонала

Соблюдение техники безопасности должно контролироваться ИТР, имеющим по электробезопасности, как минимум, четвертую квалификационную группу. Причем весь процесс электрообогрева строго регламентируется ГОСТами и СНиПами.

Монтаж и запуск электрооборудования, а также контроль его функционирования должны осуществляться высококвалифицированными сотрудниками.

К работе необходимо привлечь электромонтеров, имеющих третью категорию и выше.

Что касается замеров силы тока и температуры, они могут выполняться только специалистами второй или первой категории.

С правилами техники безопасности должен быть ознакомлен весь персонал, работающий на объекте или поблизости от него. Также строгие требования предъявляются нормативными документами к ограждению и освещению поста электрообогрева. В добавок, он должен быть оснащен световой сигнализацией.

Перед началом подключения оборудования необходимо полностью обесточить объект. В этот период, а также во время работы установок на пост не должны допускаться посторонние. Выполнение перечисленных требований позволит минимизировать риск травматизма и других чрезвычайных ситуаций.

Таковы основные сведения о прогреве бетона, методах проведения процедуры и правилах техники безопасности. Используя их, вы сможете добиться идеальных результатов без малейшего риска.

Источник: http://epicbaltica.ru/progrev-betona-v-zimnee-vremja.html

Бетонирование на частном участке зимой. Прогрев бетона – основные способы. Способ термоса

Прогрев бетона необходим для предотвращения кристаллизации воды. Причин целый ряд, некоторые из них:

• Цементное вяжущее в реакцию со льдом не вступит и цементный камень не образуется, и результат необратим — после оттаивания вместо бетонной конструкции получится непрочный конгломерат из заполнителей и непрореагировавшего цемента.
• В случае, когда бетонная смесь будет остывать медленнее и гидратация начнется, но вода кристаллизуется до образования структуры бетона достаточной прочности: эта структура будет разрушена водой, которая при замерзании увеличивается в объеме на 9%. После оттаивания возможно дальнейшее схватывание и частичный набор марочной прочности, в ряде случаев недостаточный.
• При температуре бетонной смеси около ноля схватывание практически прекращается. При повышении температуры реакция начинается заново, но в массе бетона будут пустоты, набор прочности будет проходить медленно и, наиболее вероятно, не достигнет необходимых по проекту показателей.
• При колебаниях суточных температур в первые трое суток после заливки, даже при бетонировании в теплую погоду – набор прочности будет замедлен и к 28-суточному возрасту прочность конструкции все еще недостаточна, чтобы ее нагружать (начинать кладку стен, работы на перекрытии т.п.).

Бетонируемой конструкции для набора прочности необходимы условия: температура +20-25⁰С и влажность в течении 28 суток. Особенно важно создать эти условия в первые трое суток твердения бетона.

После семи суток твердения в нормальных условиях фатальным для бетона может стать только полное промораживание. Снижение температуры даже до ноля градусов, особенно кратковременное, приведет лишь к снижению итоговой прочности.

Но получить надежную бетонную конструкцию проектной прочности возможно только одним способом – создать оптимальные условия для твердения в течении 28 суток, и зимой в районах с холодным климатом без применения искусственного прогрева бетона такой возможности нет.

Основные методы прогрева, применяемые в индивидуальном строительстве:

1. Термос – применение утепленных и/или греющих опалубок, теплоизоляция поверхностей бетона
2. Термос с антиморозными добавками и/или модификаторами-ускорителями твердения
3. Замес бетона на горячей воде и прогретых мелком и крупном заполнителях
4. Обогрев воздуха вокруг забетонированной конструкции тепловыми пушками, калориферами и т.д. с устройством ветрозащиты – палатки, шатра, строительного полога
5. Обогрев инфракрасный. Освещается и нагревается не окружающий воздух, а бетонные поверхности, труднодоступные стыки и закладные металлические детали, иногда армокаркас — как при солнечном обогреве
6. Электропрогрев электродный – нагревом арматурного каркаса конструкции, нагревом электродов различных форм и типов, установленных в бетон и на его поверхностях. Пропуская электрический ток через электроды или армокаркас, добиваются прогрева бетона по всему объему
7. Электропрогрев нагревательными проводами – так же, как и электродный, требует расчета для определения необходимого метража провода и оптимальной схемы его укладки в тело бетонной конструкции
8. Электропрогрев индукционный – используется выделение тепла внутри электромагнитного контура. Вихревые токи разогревают арматуру и закладные детали в конструкции, а бетон получает тепло от армокаркаса. Метод для колонн, стоек и подобных элементов, у которых длина превышает размер сечения. Имеет смысл только для конструкций с густым армированием (коэффициент армирования больше 0,5)

Введение в бетон противоморозных добавок и ускорителей/замедлителей твердения не является способом зимнего бетонирования, поскольку ни одна химическая добавка не спасет бетон от промораживания в условиях зимы в районах средней полосы. Противоморозные добавки применять зимой нужно обязательно – от бюджетного «подсаливания» обычным хлоридом натрия или поташем, или нитритом натрия, до комплексных дорогих модификаторов, способных оптимизировать реологию смеси даже при неблагоприятных условиях. «Солить» следует в меру, поскольку некоторые соли способствуют коррозии арматуры и на будущую прочность бетона влияют негативно. Современные добавки в бетон имеют комплексный состав: вместе с веществами, понижающими точку замерзания воды и ускорителями твердения, в модификаторы входят присадки для увеличения прочности и морозостойкости бетона, пластификаторы и воздухововлекающие добавки. Применяют добавки в бетон строго по инструкции, а выбор их достаточно сложен и зависит от вида и класса бетона, вида, размеров и нагрузок на конструкцию, условий работы конструкции и др.

Термос

Теплоизоляция конструкции с целью предотвратить потери внутреннего тепла через поверхности, соприкасающиеся с холодным воздухом и опалубкой; использование внутреннего тепла бетона и экзотермии гидратации. Способ термоса особенно эффективен для массивных конструкций с модулем поверхности до 4-6 (отношение поверхности, через которую бетон отдает тепло, к общему объему элемента).

Чтобы создать термос для бетона, недостаточно прикрыть его сверху в опалубке теплоизоляционным материалом.

Этот вариант – не для морозов, а для создания бетону нормальных условий при погоде с резкими колебаниями дневных и ночных температур, жаре от +30⁰С, холодном ветре или просто нестабильной осенней и весенней погоде.

Метод термоса состоит в выдержке конструкции в оптимальном тепле до достижения нужной по проекту прочности, вплоть до распалубки. Для этого применяют утеплители и греющие опалубки.

Греющую, или термоактивную опалубку применяют при бетонировании фундаментов ленточных и плитных, перекрытий, стен.

Опалубка может быть как несъемной, так и обычной мелкощитовой, иногда организуют прогрев и крупных опалубочных щитов. В качестве нагревательных элементов применяют стальную сетку, провода и кабели, различные их комбинации.

Перед тем как начать укладку бетона, прогревают опалубку и основание до +20⁰С. При заливке и уплотнении нагрев усиливают до +30-55⁰С.

Нужно учитывать температуру укладываемой смеси, поскольку бетон, имеющий температуру от +40⁰С, быстро схватывается и имеет меньшую подвижность. Укладывать теплый бетон следует быстро.

Утеплители можно применять самые разные, по месту – деревянные доски, проложенные толем или рубероидом, фанерные листы с прокладкой пенопластом, толстый гофрокартон, вату и шлаковату, засыпку стружкой или древесными опилками.

Но более эффективны не продуваемые мягкие утеплители с водоотталкивающими покрытиями.

Особое внимание при изоляции уделяют конструкциям переменного сечения, тонким элементам, углам и другим быстро остывающим частям – их утепляют в первую очередь. По ситуации – иногда выступающие элементы и стыки перед теплоизоляцией дополнительно быстро прогревают инфракрасным методом, например газовой горелкой.

Способ выдерживания бетона термосом прост и достаточно экономичен, и в полной мере позволяет использовать немалое внутреннее тепло бетона — экзотермию реакции гидратации.

Больше всего подходит термос для конструкций с модулем поверхности до 8, при условии изготовления бетонных смесей на портланцементах средней активности.

Строго говоря, для правильного и экономичного термоса нужен теплотехнический расчет по каждой конструкции. На частной стройке в основном приходится применять прогрев «с запасом».

Греющие опалубки можно комбинировать с электродным прогревом бетона и прогревом нагревательными проводами. В бетон добавляют антиморозные добавки и модификаторы для ускорения набора прочности.

Бетонную смесь, которую готовят на участке в бетономешалке, возможно замешивать на горячей воде – до +90⁰С и прогретых до +50-70⁰С заполнителях.

Какие меры комбинировать – решается индивидуально и зависит от специфики местных условий, от возможностей стройки и конечно, от бетона – его вида, класса, условий работы будущей бетонной конструкции.

Инфракрасный обогрев

Инфракрасные, или тепловые лучи, нагревают бетонную конструкцию мягко и медленно, преградой для них являются только металлические детали.

На больших стройках применяют усиленные термоматы, инфракрасные промышленные установки.

В условиях частной стройки применить термоматы для бетонирования фундаментной плиты дорого, но технически оправдано – для прогрева большой ровной горизонтальной поверхности термоматы эффективны даже более, чем электроды.

«Замороженный» армокаркас, установленный в опалубку, а также металлические закладные детали, сальники и т.п., перед бетонированием прогревают на частной стройке чаще всего газовыми горелками.

КПД у горелок высокий – от 90%, и применяют данный метод прогрева бетона на частных стройках довольно часто.

Тепловой обогрев с укрытием

Довольно простая и эффективная, но неэкономичная технология. Устраивается укрытие – в виде не продуваемого шатра, палатки, полога или любого удобного купола, и устанавливается тепловая пушка.

Дело трудоемкое и следить нужно постоянно — этот способ считают «дедовским», но для обогрева бетона на небольших стройках успешно применяют и в нашей современности.

Хороший плюс этой «методики» тот, что можно греть без электроэнергии — автономной тепловой пушкой, чаще всего дизельной. Если сеть 220В недоступна, то данный вариант может стать беспроигрышным.

Слишком высокие температуры не менее опасны для бетона, чем мороз. Колебания температур бетона на частной стройке есть всегда, и нагрев бетона происходит с разной скоростью, так же, как и его остывание.

Предел этой скорости – 10 градусов за один час, и это тоже необходимо отслеживать, чтобы получить конструкцию проектной прочности.

Источник: http://stroyfora.ru/p/post-331

Способы прогрева бетона

Основной целью прогрева бетона является соблюдение правильных условий вывода влаги при проведении работ в зимнее время или при их ограниченных сроках.

Принцип действия технологии заключается в поддержке внутри или вокруг толщи раствора повышенной температуры (в пределах 50-60 °С), методы реализации зависят от типа и размера конструкций, марки прочности смеси, бюджета и условий внешней среды.

Для достижения нужного эффекта обогрев должен быть равномерным и экономически обоснованным, лучшие результаты наблюдаются при комбинировании.

Обзор методов обогрева

1. Электроды.

Простой и надежный способ электропрогрева, заключающийся в размещении арматуры или катанки толщиной в 0,8-1 см во влажном растворе, образуя с ним единый проводник.

Выделение тепла происходит равномерно, зона воздействия достигает половины расстояния от одного электрода к другому. Рекомендуемый интервал между ними варьируется от 0,6 до 1 м.

Для запуска работы цепи концы подключают к ИП с пониженным напряжением от 60 до 127 В, превышение этого диапазона возможно только при бетонировании неармированных систем.

По мере высыхания раствора подаваемое напряжение и затраты возрастают. При заливке ЖБИ технология прогрева электродами требует согласования со специалистами (составляется проект их размещения, исключающий контакт с металлическим каркасом).

По окончании процесса стержни остаются внутри, повторная эксплуатация исключена.

2. Закладка проводов.

Суть метода заключается в расположении в толще раствора электрического провода (в отличие от электродов – изолированного), нагреваемого при пропускании тока и равномерно отдающего тепло. В качестве рабочих элементов используется один из следующих видов:

• ПНСВ – изолированный поливинилхлоридом стальной кабель.
• Саморегулирующие секционные разновидности: КДБС или ВЕТ.

Применение проводов считается самым эффективным при необходимости заливки перекрытий или фундамента зимой, они практически без потерь преобразуют электрическую энергию в тепловую и обеспечивают ее равномерное распределение.

ПНСВ обходится дешевле, при необходимости он закладывается по всей площади конструкции (длина ограничена только мощностью понижающего трансформатора), для данных целей подойдет сечение от 1,2 до 3 мм.

К особенности технологии обогрева относят потребность в использовании установочных проводов с алюминиевой жилой на открытых участках. Подходящими характеристиками обладает кабель АПВ. Схема ПНСВ 1.

2 исключает перехлесты, рекомендуемый шаг между соседними кольцами и линиями составляет 15 см.

Саморегулирующие секции (КДБС или ВЕТ) эффективны при обогреве зимой без возможностей задействования трансформатора или подачи 380 В. Их изоляция лучше, чем у ПНСВ, но стоят они дороже.

Схема укладки провода в целом аналогична предыдущей, но его длина ограничена, она подбирается из учета размеров конструкции, разрезать его нельзя. При добавлении в нее устройства контроля за силой тока прогрев осуществляется более плавно и экономно.

В целом, оба варианта считаются эффективными при бетонировании зимой, к недостаткам относят лишь сложность укладки и невозможность повторного применения.

3. Тепловые пушки.

Обрабатываемые элементы закрывают от холода брезентом, создание такого шатра позволяет достичь внутри условий от +35 до 70 °C.

Обогрев осуществляется за счет внешнего источника, который без проблем переносится на другое место без потребности в расходе провода или специальной аппаратуры.

Из-за сложностей с закрытием крупных объектов и воздействия только на внешние слои этот способ чаще используется при небольших объемах бетонирования или при резком падении температуры. Энергозатраты в сравнении с электродами или ПНСВ приемлемые, при задействовании дизельных пушек возможен обогрев на объектах без электроснабжения.

4. Термоматы.

Принцип действия этой технологии основан на покрытии свежезалитого раствора полиэтиленом и полотнами инфракрасной пленки во влагостойкой оболочке.

Термоматы подключаются к обычной сети, величина энергопотребления варьируется в пределах 400-800 Вт/м2, при достижении границы в +55 °С они выключаются, что позволяет снизить затраты на электропрогрев бетона.

Максимальный эффект от применения достигается зимой, в том числе при комбинировании с химическими добавками.

Риск замерзания влаги внутри ЖБИ исключается через 12 часов, процесс полностью автономный. В отличие от проводов ПНСВ термоматы без проблем контактируют с открытым воздухом и влагой, помимо бетонных конструкций они успешно используются для прогрева грунта.

При правильном уходе (отсутствие нахлестов, выполнение изгибов строго по отведенным линиям, защите полиэтиленом) ИК-пленки выдерживают не менее 1 года активной эксплуатации. Но при всех плюсах технология плохо подходит для обогрева массивных монолитов, воздействие матов локальное.

5. Греющая опалубка.

Принцип действия аналогичен с предыдущим: между двумя листами влагостойкой фанеры размещается инфракрасная пленка или изолированные асбестом провода, выделяющие тепло при подключении к сети.

Сфера применения включает конструкции с любым наклоном, лучшие результаты наблюдаются при заливке монолитных объектов, в том числе при ограниченных сроках строительства, но простой технологию назвать нельзя.

При бетонировании фундамента в греющую опалубку заливают раствор с температурой не ниже +15 °C, грунт нуждается в предварительном обогреве.

6. Индукционный метод.

Принцип действия основан на образовании тепловой энергии под воздействием вихревых токов, способ хорошо подходит для колонн, балок, опор и других вытянутых элементов.

Обогрев бетона осуществляется равномерно и качественно при среднем расходе энергии. Подойдет также для предварительной подготовки щитов опалубки зимой.

7. Пропаривание.

Промышленный вариант, для реализации этого способа требуется двухстенная опалубка, не только выдерживающая массу раствора, но и подводящая к поверхности горячий пар.

Качество обработки более чем высокое, в отличие от остальных методов, при пропарке обеспечиваются максимально подходящие условия для гидратации цемента, а именно – влажная горячая среда.

Но из-за сложности эта методика используется редко.

Сравнение преимуществ и ограничений технологий прогревания

Способ	Оптимальная сфера применения	Преимущества	Недостатки, ограничения
Электродами	Заливка вертикальных конструкций	Быстрый монтаж и прогрев, достаточно размещения электрода в бетоне и подключения его к источнику переменного тока	Значительные энергозатраты – от 1000 кВт на 3-5 м3
ПНСВ	Фундаменты и перекрытия при бетонировании зимой	Высокая эффективность, равномерность. Обогрев проводом позволяет достичь 70% прочности за несколько дней	Потребность в понижающем трансформаторе и проводе для холодных концов
ВЕТ или КДБС	То же, плюс работа от простой сети	Высокая стоимость кабеля, ограничение в длине секций
Тепловыми излучателями	Конструкции с небольшой толщиной	Возможность контроля температуры, применение при резком похолодании, минимум проводов, относительно низкие энергозатраты	Воздействие осуществляется локально, качественный обогрев происходит только во внешних слоях
Термоматами	Грунт перед заливкой раствора, перекрытия	Многократное применение, возможность контроля за температурой смести, достижение 30% марочной прочности в течении суток	Высокая стоимость матов, наличие подделок
Греющей опалубкой	Объекты быстрого возведения (совмещение с технологией скользящей опалубки)	Обеспечение равномерного прогрева, возможность качественного замоноличивания стыков	Типовые размеры, высокая цена, средний КПД
Индукционной обмоткой	Колонны, ригели, балки, опоры	Равномерность	Не подходит для перекрытий и монолитов
Пропаривание	Объекты промышленного строительства	Хорошее качество прогрева	Сложность, дороговизна

Источник: http://stroitel-lab.ru/sposoby-progreva-betona.html

Технология зимнего бетонирования: подробное описание

07.12.2012 03:54

В последнее время на электронную почту и контактный телефон компании АСК Эгида поступает много вопросов на тему зимнего бетонирования. Вопросы следующие:

— Можно ли бетонировать зимой, если можно, то какая технология бетонирования применяется в зимний период?

— Что лучше применять при зимнем бетонировании электропрогрев или противоморозные добавки?

Как проверить прочность бетона?

 Подробно описано в одноимённой статье «способы определения прочности бетона«

Что делать если бетон замёрз?

Вопросов много и, чтобы на них ответить, нужно понимать сам процесс твердения бетона и разобраться в том, от чего зависит срок созревания бетона, то есть срок его схватывания. Постараемся  вкратце и простым языком описать процесс зимнего бетонирования.

Основная проблема при приёмке бетона в зимний период времени- это отрицательная температура воздуха. Как она влияет на процесс схватывания бетона и почему его замедляет?

Причины замедления процесса твердения бетона при отрицательных температурах следующие:

• Процесс гидратации цемента замедляется
• Вода, находящаяся в бетонной смеси, вымерзает, в результате чего процесс набора прочности полностью останавливается.

Низкая температура очень существенно замедляет любые химические процессы. А твердение бетона это именно такой процесс. При нормальной температуре наружного воздуха от +20 до +25 градусов бетон за 7 дней набирает прочность до 70% от проектной.

При температуре от 0 до +10 градусов, этот процесс может растянуться до трёх недель. Высокая температура влияет на процесс гидратации цемента как катализатор, а низкая наоборот.

Поэтому на заводах при изготовлении любых железобетонных конструкций и изделий всегда используют процесс пропаривания.

Процесс гидратации цемента происходит только в присутствии воды, а в то время как молекулы воды под действием отрицательных температур кристаллизуются, процесс гидратации полностью останавливается. Вода в этом процессе является основным компонентом, позволяющим цементу твердеть. Цемент должен находиться под постоянным взаимодействием с водой во время всего процесса созревания.

Можно ли бетонировать зимой?

Строительство ведётся круглогодично и, в связи с этим, периоды, когда ведётся нулевой цикл и строительство бетонного каркаса здания или сооружения, очень часто попадают в зиму.

Принимать бетон зимой, конечно же, можно, но категорически нельзя дать замёрзнуть воде, находящейся в этом бетоне. Цемент, являющийся неотъемлемой составляющей бетона, нуждается в воде, благодаря которой он созревает.

Чтобы не дать воде замёрзнуть, применяют следующие мероприятия по уходу за бетоном:

• Добавление в бетонную смесь противоморозных добавок (ПМД).
• Применение при бетонировании электропрогрева бетона.
• Укрытие забетонированной конструкции специальными пологами (утеплителями), для предотвращения резкого остывания бетонной смеси.
• Сооружение временных тепляков, оборудованных тепловыми электрическими, дизельными или газовыми пушками.

Основной и самой используемой защитой бетона от замерзания является применение противоморозных добавок.

Заводы добавляют ПМД в бетонную смесь в процессе её изготовления, в результате получается так называемый «зимний бетон», который уже с защитными функциями приезжает в миксерах на строительные площадки.

Зимний бетон без дополнительных мероприятий по обогреву можно использовать до –10 градусов. Ниже этой температуры  необходимо сочетать приёмку бетонной смеси с использованием электропрогрева.

Электропрогрев бетона используется в основном на крупных строительных объектах, на которых выделены на строительный процесс, большие электрические мощности. К примеру, прогревочной станцией КТПО 80 можно прогреть только 30 м3 бетона за один раз.

А если принимается, к примеру, в один день фундаментбетонная плита 1000 м3, то для её обогрева понадобится 33 таких станции.

Каждой станции КТПО 80 для эффективной работы на максимальных режимах необходимо 80 кВа электроэнэргии, а на 33 станции 2640 кВа. Такая мощность на временные нужды есть не на каждом строительном объекте.

Если электрических мощностей не достаточно для такого метода, то используют прогрев бетона тепловыми пушками, параллельно используя временные конструкции тепляков. При применении тепловых пушек бетонная конструкция набирает 50% от проектной прочности за 2 – 3 дня.

Зачем греть бетон

Искусственный камень, который принято называть бетоном, получают смешиванием наполнителя из твердых горных пород (щебня) и связующего – цемента, в состав которого входят алюминиевые и силикатные квасцы. При наличии воды в них начинается химическая реакция гидратации – необратимый процесс кристаллизации. Он состоит из трех этапов:

1. Схватывание. Происходит в течение от шести до восьми часов. В массе бетонной смеси образуются иглообразные кристаллы из алюминатов.
2. Отверждение. Продолжается от восьми часов до суток. В это время алюминатная кристаллическая структура заменяется силикатной. А вода почти полностью поглощается, поэтому объем массы уменьшается, происходит ее усадка.
3. Набор прочности, в естественных условиях продолжающийся 28 дней. Он сопровождает уплотнением зерен и созданием мелкопористой структуры.

Интересно то, что первый этап реакции идет с выделением тепла. Именно от этого эффекта зависит и скорость отверждения, и дальнейшая прочность искусственного камня.

Прогрев бетона позволяет запустить и поддерживать реакцию гидратации в том случае, если температура заливаемой смеси и окружающего воздуха низки. Строительные нормы требуют делать это при температуре от пяти градусов Цельсия и ниже. Однако принцип «чем больше, тем лучше» не работает.

При достижении порога в 30 0С химическая реакция, наоборот, замедляется, поскольку вода начинает интенсивно испаряться.

В период, когда температура окружающего воздуха все еще положительная, время прогрева залитой смеси можно ограничить восемью часами – до момента начала отверждения.

В сильные морозы процесс надо продлить минимум до суток, поскольку вода, не вступившая в химическую реакцию, может замерзнуть и разорвать формирующийся бетонный блок.

На практике обогрев ведут от двух до четырех суток.

Чем греть

Способы прогрева бетона можно разделить на две группы:

1. Внешними источниками тепла.
2. Внутренними.

Нагрев снаружи

Тепловыми пушками – на жидком углеводородном топливе или электрическими. Позволяет быстро поднять температуру окружающего воздуха, обладающего свойством термической инерции.

Способ чаще применяется в закрытых помещениях, а также при заливке площадок большой площади. Его недостатком является необходимость создания временных укрытий, которые могли бы удерживать теплый воздух.

А также то, что его действие поверхностное, поэтому он наименее эффективен при заливке ленточных фундаментов в грунте.

Инфракрасными излучателями. Они способны прогреть всю залитую массу за счет эффекта интерференции, когда источником несущих тепло волн становятся все объекты внутри нё.

Сплошных укрытий можно не возводить. Способ очень эффективен во всех случаях, но может оказаться излишне дорогим, если объем бетонных работ велик – такая техника недешева.

Электрическими матами.

Способ прост и доступен, но он всегда поверхностный, практически не затрагивающий глубинных слоев, поэтому чаще применяется при отверждении, например, бетонных стяжек на полу, толщина которых не превышает 5 см. Велика вероятность создания зон локального перегрева (более 300 С), где искусственный камень будет непрочным.

Опалубкой с вмонтированными электрическими нагревателями. Способ используется при массовом производстве бетонных изделий одного типа. В противном случае затраты на создание производственной оснастки не окупаются.

Нагрев изнутри

Используется свойство электрического тока нагревать проводники за счет их внутреннего сопротивления. Через бетонную массу его можно пропустить тремя способами:

1. Индукционным.
2. По кабелю с высокими резистивными свойствами.
3. По сетке арматуры.

Для возникновения индукционного тока в арматурной сетке надо обмотать опалубку электрическим проводом и создать магнитную катушку.

Способ эффективен, но может применяться лишь в отношении отдельно стоящих элементов конструкции здания. Например, колонн.

Кроме того, степень нагрева определяется только опытным путем, а если объем работ невелик, то на эксперименты может уйти слишком много времени и средств.

Он имеет обозначение ПНСВ – провод нагревательный, стальной, в виниловой оболочке. Выпускается разных сечений, от чего зависит его удельное сопротивление.

Например, у ПСНВ 1,2 это значение равно 0,15 Ом/м, а у ПНСВ 2 – 0,05 Ом/м.

От кабеля, использующегося для устройства электрического теплого пола, отличается отсутствием металлического экрана (оплетки), играющего роль защитного заземляющего провода, и дополнительной диэлектрической оболочки.

Суммарная сила тока в нем должна быть около 15 А, иначе он не будет греть. Поэтому тепловой кабель подключается к сети через силовой понижающий трансформатор.

Слишком длинный плох не только чрезмерными расходами и сложностью обращения с ним, но и тем, что промежутки между витками придется делать слишком часто, что может привести к локальному перегреву и снижению качества бетона.

Схема подключения резистивного кабеля для прогрева бетона к трехфазной сети может быть трех типов:

1. Автономная линия на каждую фазу.
2. Группирование проводников по схеме «треугольник».
3. Группирование проводников по схеме «звезда».

Кабель остается в конструкции навсегда и не выполняет никаких функций, поэтому прогрев бетона проводом ПНСВ приводит к удорожанию работ.

Электродный прогрев бетона заключается в пропускании электрического тока по арматурной сетке или металлическим прутам, к которым подключаются сетевые провода. Эти элементы имеют малое электрическое сопротивление, поэтому система работает в режиме, близком к короткому замыканию.

Проблема решается двумя способами:

1. Включением в цепь дополнительного сопротивления. Например, нескольких ламп накаливания, соединенных последовательно.
2. Использованием сварочного трансформатора, для которого короткое замыкание является штатным случаем.

Технология прогрева бетона электродами требует обязательного включения в питающую цепь приборов защитного отключения (УЗО), поскольку малое электрическое сопротивление влажной среды порождает ток утечки и вокруг конструкций образуется зона, потенциально опасная для человека или животных. Это усугубляется в том случае, если заземляющий проводник отсутствует совсем – при заливке в грунте достаточно контакта с ним. Прогрев бетона сварочным аппаратом инверторного типа проводить нельзя, поскольку он рассчитан на кратковременные перегрузки.

Теперь вы знаете, как прогреть бетон, для чего и в каких случаях это надо делать. При использовании теплового кабеля и электродной технологии обязательно соблюдайте правила электрической безопасности.

Источник: https://electriktop.ru/elektrosnabzhenie/sposoby-progreva-betona.html