Как прогреть бетон в зимнее время?

Подключаем провод для прогрева бетона ПНСВ

Применяя кабель прогревочный для бетона можно добиться положительной температуры смеси в зимние месяцы. Методика выполнения работ несложная. Следует уложить в конструкцию, подлежащую бетонированию, кабель с маркировкой ПНСВ и подать на него напряжение питания от источника электрической энергии.

Указанному способу обогрева часто отдают предпочтение благодаря серьезным достоинствам:

  • повышенной эффективности. Правильно уложенный обогревающий кабель, который выбран расчетным путем, может поддерживать температуру, необходимую для застывания значительного объема бетона;
Progrev-betona-1.jpg
Как правило, электропитание ПНСВ кабелей осуществляют через подстанции, обладающие несколькими ступенями пониженного напряжения
  • экономичности. Расход электрической энергии приемлемый. Это позволяет вложиться в смету строительных мероприятий и не допустить перерасхода денежных средств;
  • сохранению бетонной структуры. При подключении провода к источнику электрической энергии исключено растрескивание бетонного массива и образование в нем воздушных пор;
  • универсальности. Технология электрического разогрева может применяться для цельных строительных конструкций, которые изготавливаются из обычного или армированного бетона.

Наряду с неоспоримыми преимуществами, технология имеет и слабые места:

  • нуждается в выполнении подготовительных работ, в процессе которых производится укладка провода. Гибкий кабель для прогрева бетона требует соблюдения аккуратности при размещении в армированной конструкции и укладывается согласно чертежу;
  • требует применения понижающего трансформатора. Технические характеристики оборудования для уменьшения питающего напряжения должны позволять произвести плавную регулировку нагрева бетонной смеси в требуемом диапазоне.

Применяется провод специальной конструкции, который состоит из следующих элементов:

  • токопроводящей жилы;
  • защитной изоляции.

Подбор кабеля осуществляется после выполнения расчетов с учетом следующих параметров:

  • напряжения на выходе трансформатора;
  • сечения токопроводящей части;
  • суммарной длины уложенного кабеля.
Progrev-betona-3-e1513777293194.jpg
Температура конструкции не должна опускаться ниже технологически обусловленного минимума

При выполнении работ соблюдайте следующие рекомендации:

  • производите укладку провода на очищенной поверхности, избегая его повреждений;
  • равномерно формируйте петли кабеля, не допуская перегибов.

Покупая ПНСВ провод, проверьте соответствие продукции сертификату. Репутация изготовителя кабеля играет немаловажную роль. Технология применения провода для разогрева бетонной смеси имеет много общего с методом формирования обогреваемого пола.

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:

Shema-ustanovki-elektrodov-v-zhelezobetonnuyu-konstruktsiyu-300x128.jpgСхема установки электродов в железобетонную конструкцию

  • 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.

Shema-obogreva-betona-s-pomoshhyu-kabelya-630x380.jpgСхема обогрева бетона с помощью кабеля

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.

Термоматы для прогрева бетона

Термомат для подогрева бетона не является каким-то новым изобретением: он активно применяется уже более десяти лет на всех стройках страны. Особенно популярен метод в северных регионах, где необходимость прогревать конструкции стоит острее. Способ хорошо себя зарекомендовал, однако за годы существования был усовершенствован.

Термоэлектроматы – это устройства, способные работать автономно. Время прогрева задано автоматически, и человеку не нужно следить за включением и выключением оборудования. Устройства расходуют значительно меньше электроэнергии, чем это происходит при нагреве конструкции при помощи проводов. Способ позволяет прогреть материал качественно. Подогрев происходит равномерно, не происходит локальный перегрев: это значит, что бетон застынет без микротрещин и будет иметь высокую прочность.

termomaty.jpg

Преимущества данного способа:

  • Просто использовать;
  • Оборудование не требует сложного ухода;
  • Не требуется контролировать температуру нагрева, контроль осуществляется автоматически;
  • Высококачественный прогрев;
  • За 12 часов смесь достигает 70% марочной прочности.

Недостатки:

  • Термоматы дорого стоят, и не каждый застройщик может их приобрести;
  • Большинство представленного на рынке товара – подделка, которая не подходит для прогрева бетона, так как состоит из корейской греющей плёнки, рассчитанной на использование в качестве тёплого пола. Мощность таких устройств слишком мала, чтобы прогреть бетонную смесь.

Отличить подделку вполне возможно: необходимо обратить внимание на то, как нанесена плёнка. У устройств для тёплого пола она нанесена полосами, в устройствах для прогревания бетона слой плёнки нанесён равномерно.

Технологическая карта и способы прогрева бетона

На прогрев бетона в зимнее время технологическая карта составляется обязательно. Чтобы все работы были выполнены качественно, эффективно и безопасно, важно четкое соблюдение технологии, нормативов. Найти примеры документа можно в сети, но для каждого конкретного объекта составляется индивидуальный план на прогрев.

Технологическая карта составляется с использованием СНиП, ЕНиР и ГЭСН, включает важные справочные данные касательно того, какая температура должна быть, какой метод прогрева выбран, указываются необходимые устройства и инструменты, весь процесс и т.д.

Главные разделы любой технологической карты:

  • Сфера применения способа прогрева
  • Технология, организация и этапы выполнения работ
  • Расчет трудозатрат
  • Основные требования к качеству работ
  • График осуществления всех задач
  • Необходимые материальные ресурсы
  • Охрана труда и обеспечение безопасности
  • Все важные технико-экономические показатели
  • Схемы укладки, подключения проводов, электродов, длина нагревательных элементов, контроль временного/температурного режимов и т.д.

Все данные должны сопровождаться рисунками, схемами. Актуальны таблицы, расчеты для типовых конструкций, использующиеся для реализации индивидуального плана.

Прогревать сварочным аппаратом

Данный способ предполагает выполнение прогрева с использованием кусков арматуры, лампы накаливания, термометра для измерения температуры. Куски арматуры устанавливаются параллельно цепи, с прямыми и примыкающими проводами, а между ними монтируют лампу накаливания, которая измеряет напряжение.

Для измерения температуры используют градусник. Обычно по времени данный процесс занимает много – около 2 месяцев. На весь период прогревания бетона конструкция должна быть надежно защищена от воздействия воды и холода. Как правило, обогрев сварочным аппаратом применяют в случае необходимости прогрева небольших объемов бетона и при условии хорошей погоды.

Инфракрасный метод

Данный метод базируется на использовании тепловой энергии, которая преобразуется из излучения прибора, что функционирует в инфракрасном диапазоне. Этот тип прогрева осуществляется за счет электромагнитных колебаний, где скорость распространения волны равна 2.98 х 108 м/с, а длина волны равна 0.76-1000 мкм. В роли генератора часто выступают трубки, сделанные из металла и кварца.

Основная особенность данной технологии – возможность запитать прибор энергией от обыкновенного переменного тока. Инфракрасный обогрев предполагает возможность менять мощность – все зависит от нужного температурного режима.

За счет лучей энергия доходит до более глубоких слоев бетона, процесс реализуется постепенно и плавно. Высокие показатели мощности запрещены и не эффективны, так как верхний слой бетона прогреется, а нижний останется холодным, что станет причиной распространения деформаций, разрушений и т.д. Метод чаще всего применяется для прогрева тонких слоев конструкции и подготовки раствора с целью ускорения времени адгезии.

Индукционный метод

Технология индукционного прогрева используется для ускорения набора железобетоном нужного показателя прочности при минусовых температурах. Применение технологии подходит лишь для армированных конструкций – всех тех, что содержат внутри металлические элементы (они выступят в роли сердечника).

Технология базируется на таком принципе электродинамики, как магнитная индукция. Вокруг залитого элемента (часто для колонн, к примеру) петлями размещают изолированный кабель, который выступает в роли индуктора. Количество мотков и сечение провода определяют методом расчета. Переменный ток пускают по кабелю, в конструкции появляется электромагнитное поле, прогревающее внутренние элементы армирования, от которых тепло идет на бетон.

Сердечником может выступить и металлическая опалубка – тогда прогревают снаружи. Такой способ довольно редко используют, так как в подобных условиях большую эффективность демонстрирует греющая опалубка.

Все открытые части бетона должны быть укрыты теплоизолирующими материалами, чтобы снизить теплопотери. Когда смесь достигает расчетной температуры, используют метод термоса либо изометрическое выдерживание посредством периодического отключения питания. Электропрогрев бетона по данной технологии предполагает расход на уровне 120-150 кВт-ч/м3 бетона.

Основные преимущества индукционного прогрева:

  • Сравнительно невысокая цена
  • Равномерность прогрева
  • Независимость от электропроводящих характеристик бетона
  • Возможность предварительно обогревать опалубку, арматуру без дополнительного оборудования

Из недостатков метода стоит упомянуть такие, как необходимость выполнения больших объемов индивидуальных расчетов, а также ограниченное использование в плане конструкций (обычно это трубы, балки, колонны и т.д.). Для индукционного прогрева бетона понадобятся: трансформатор КТПТО-80, кабель (КРПТ 1х25, 3х50, 3х25 + 1х16).

Применение трансформаторов

Трансформаторы применяются для прогрева бетона довольно часто. В большинстве случаев это ТМОБ, КТПТО-80, ТСДЗ-80 и другие.

Главные преимущества данного метода:

  • Повышение производительности труда за счет отсутствия простоя
  • Возможность проводить работы в любое время года
  • Соблюдение сроков строительства
  • Рациональное применение оборудования и транспорта
  • Повышение прочности бетона и соответствие готовой конструкции всем требованиям и нормам
  • Отсутствие дополнительных затрат на присадки, пластификаторы и т.д.

Прогрев бетона с использованием трансформатора может осуществляться двумя методами: проводом ПНСВ или электродами. Установка преобразовывает электроэнергию в тепло, за счет дополнительных средств передает его в бетонную массу. Смесь нагревается до +80 градусов, но интенсивность подачи тепла можно регулировать.

Нагрев требует определенного времени, обязательно контролируется и регулируется – за основу может быть взята таблица с расчетами или нормативные документы. При выборе одного из двух способов обязательно учитывают требование в равномерном распределении по бетону тепловой энергии.

Если планируется использовать электроды, то прогревочный трансформатор подключают к ним. Это могут быть поверхностные (нашивные, полосовые, пластичные) или внутренние (стержневые, струнные) электроды. Допускается применение исключительно переменного тока. Больше всего подходят для этой цели трансформаторы типа КТПТО.

Прогрев электродами актуален для небольших объектов. При применении металлического каркаса на электроды подают до 127 В, если сетки нет, показатель увеличивают до 220 В, 380 В.

Использование кабеля

Для прогрева бетона применяют провода ПНСВ разного производства толщиной 1.2-3 миллиметра. Жилы проводов делают из стали, вокруг есть специальная изоляция. Провод раскладывают по периметру объекта, кабель крепят к арматуре. Каркас позволяет исключить возможность соприкосновения проводника с землей или опалубкой. Для таких работ применяют сухие или масляные трансформаторы.

Прогрев кабелем не требует слишком больших затрат электроэнергии, дорогостоящего дополнительного оснащения.

Как проходит процесс:

  • Кабель устанавливается на бетонное основание до заливки.
  • Все надежно фиксируется крепежными деталями.
  • Кабель проверяется на предмет наличия повреждений (их быть не должно).
  • Подключение кабеля к низковольтному электрическому шкафу.

Противоморозные добавки

Разные добавки позволяют работать с бетоном при температуре до -25 градусов, делая его способным противостоять агрессивным воздействиям. В состав добавок вводятся компоненты, призванные сделать бетон способным сохранить свои физико-механические свойства в условиях пониженной температуры. Разнообразие добавок, представленных на рынке сегодня, огромно.

Основные типы противоморозных добавок в бетон:

  1. Антифризы – не дают воде в растворе кристаллизироваться, делают бетон пластичным, способствуют лучшей гидратации цемента при твердении. Особенно важно использовать антифриз в качестве пластификатора при работе с большими объемами бетона, которые заливаются в сложную опалубку.
  2. Тепловыделители – сульфатные добавки, которые прогревают бетон, не позволяя кристаллизироваться воде. Эти добавки применяют осторожно, так как они в структуре бетона создают прочные связи, способные повлиять на качество конструкции в итоге.
  3. Ускорители гидратации цемента – влияют на процесс внутри застывающего монолита, что сокращает время твердения и ускоряет набор прочности.

С учетом того, что добавки не влияют решающим образом на прохождение длительных процессов, первичный набор прочности с ними доходит до 30%, а потом важно создать термос, утеплив конструкцию.

СНиП

Строительство и монтаж в условиях пониженной температуры (как и в любых других) регламентируются установленными правилами и нормами. Прогрев бетонных конструкций осуществляется в соответствии с такими документами: СНиП 3.06.04-91 («Мосты и трубы») и СНиП 3.03.01-87 («Несущие и ограждающие конструкции»).

Оцените статью
Рейтинг автора
5
Материал подготовил
Илья Коршунов
Наш эксперт
Написано статей
134
Добавить комментарий