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

Обогрев бетона при какой температуре

Портал о стройке

Сегодня зимнее бетонирование – одна из актуальных проблем в строительном производстве. Ежегодно в мире при возведении зданий и сооружений используется около 15 млрд м3 бетона. При этом около 75% общего объема применяется при строительстве конструкций и сооружений в зимних условиях, то есть при отрицательных температурах воздуха.

Теоретически строительные работы должны проводиться до наступления зимних холодов или при температуре воздуха, не превышающей +350 C. В таких случаях никаких дополнительных условий ухода за твердеющим бетоном не требуется. Но даже в нормальных температурных условиях, учиты­вая, что для твердения бетона необходима постоянная влажность, во избежание раннего высыхания его укрывают от прямых солнечных лучей.

Территория СНГ включает районы, например в Сибири, где колебания температур воздуха в разные сезоны года происходят в диапазоне от +500 C до –500 C, при этом зимний период составляет 6 или даже 8 месяцев. Такие суровые климатические условия крайне неблагоприятны для строительства. Не следует забывать и о том, что существуют зоны вечной мерзлоты, которые занимают почти четверть поверхности земного шара. Однако в таких районах также ведется интенсивное строительство. В странах Северной Европы зимнее строительство – обычная практика. Так, в Финляндии половина объема строительных работ приходится на зиму, то есть на тот период, когда постоянная средняя температура воздуха немного ниже 00 C.

Морозостойкость бетона

Бетон, уложенный в строительную конструкцию, должен в процессе затвердения набрать прочность, а для этого необходимы свойства морозостойкости.

Морозостойкость – способность строительного материала выдерживать в состоянии насыщенности водой многократное попеременное замораживание и оттаивание без видимых признаков разрушения и понижения прочности. При зимнем бетонировании в суровых климатических условиях морозостойкость бетона является главным фактором качественного возведения конструкций.

Мороз опасен для свеже­уложенного бетона, прежде всего, по причине воздействия низких температур воздуха на процессы схватывания и твердения цементов. Так, при снижении температуры с +20 ° C до +5 ° C схватывание бетона замедляется в 2–5 раз. Замедление процесса твердения особенно заметно при дальнейшем снижении температуры до 0 0 C. При восстановлении нормальных температурных условий выдерживания твердение продолжается с достаточной скоростью. При температуре бетона ниже 0 0 C данный процесс полностью прекращается. Это объясняется тем, что при замерзании бетона свободная вода, содержащаяся в его порах, превращается в лед и, соответственно, увеличивается в объеме.

Льдистость

Для того чтобы оценить степень влияния температуры на процесс твердения, используют такой термин, как льдистость. Льдистость – это отношение количества льда к массе химически не связанной воды. У образцов, находящихся на морозе в первые часы после изготовления, большая часть воды переходит в лед при температуре ниже –2 0 C, а у помещенных на мороз через 24 часа нормального твердения – при температуре –5 0 C. Большое влияние на льдистость оказывает продолжительность твердения до начала замерзания, или степень гидратации цемента, а также активность цемента и водоцементное отношение. Чем выше прочность бетона до замерзания, чем больше в нем продуктов гидратации, тем больше количество незамерзшей воды.

В результате замерзания замедляется образование цементного камня. Происходит частичное или полное прекращение процесса гидратации цемента. Следовательно, прекращается и твердение бетона. Процессы гидратации протекают не полностью, и бетон не успевает приобрести требуемые физико-механические свойства. Вследствие этого получается бетон с дефектной структурой.

Замерзая в бетоне, вода увеличивается в объеме на 9%. По этой причине в порах бетона развивается большое давление, которое вызывает разрушение структуры еще не затвердевшего бетона. Скопившаяся на поверхности зерен крупного заполнителя вода при замерзании образует тонкую ледяную пленку, которая препятствует соприкосновению поверхности заполнителя с цементным тестом. В итоге ухудшается монолитность бетона. Если бетон замораживается в раннем возрасте, то лед разрушает большое количество кристалликов цементного клея. Если затворе­ние бетона было проведено до замораживания, а твердение бетона еще не началось, то оно не начнется и после замерзания.

В тот период, когда свободная вода находится в состоянии льда, твердение приостанавливается. При оттаивании бетона лед превращается в жидкость, и твердение бетона возобновляется. В нем происходят те же процессы, что и до замерзания, но уже при изменившейся структуре. По причине изменений, происходящих в структуре бетона, уменьшаются его прочность и сцепление с арматурой. Чем раньше бетон подвергся замораживанию, тем ниже его конечная прочность. Наиболее значительно сказывается на качестве бетона его замерзание в период схватывания цемента. Также способствует ухудшению характеристик бетона и его многократное замерзание и оттаивание в начальный период твердения во время оттепелей и заморозков.

Прогрев бетона

Для обеспечения качественного строительства в зимних условиях были разработаны методы, с помощью которых создаются благоприятные условия для твердения бетона даже в самые сильные морозы.

В течение срока, который определяется достижением заданной прочности бетона, необходимо поддерживать соответствующие температуру и влажность, используя для этого внутреннее тепло бетона или же дополнительно обогревая твердеющий бетон. Разработаны и внедрены в практику несколько методов прогрева, которые используются при зимнем бетонировании. Наиболее эффективными являются способы термоса, электронагрева и паропрогрева.

На месте бетонную смесь укладывают в опалубку из деревянных или металлических щитов, соответствующих форме будущей конструкции. В опалубке устанавливают стальной каркас-арматуру.

Бетонную смесь укладывают с максимально возможной скоростью, без перерывов. Твердение бетона зависит от химических реакций цемента с водой. Основными факторами, определяющими ход данных процессов, являются температура и влажность воздуха. Поэтому в зимнее время при низких температурах опалубку утепляют, причем сразу же после окончания бетонирования; щитами и матами укрывают и верхнюю, открытую, поверхность бетона.

Способ термоса

Данный метод широко применяется в промышленном и гражданском строительстве. По способу термоса бетон твердеет под слоем теплоизоляционных материалов (шлак, опилки, камышит). Такие материалы плохо проводят тепло, и во многих случаях их количество оказывается достаточным для того, чтобы во время остывания бетон приобрел необходимую прочность. При такой прочности можно распалубливать конструкцию, не боясь замораживания, – после оттаивания бетон не разрушится. Способ термоса является наиболее экономичным и простым по сравнению с другими методами прогрева бетона. Для его реализации не требуется специальное оборудование, но применять его можно только при бетонировании массивных конструкций, так как тонкостенные очень быстро остывают. Применение способа термоса позволяет создать нормальные условия для производства работ и, соответственно, увеличить интенсивность укладки бетона.

Если при применении способа термоса невозможно достичь требуемой прочности в установленные сроки, рекомендуется использовать искусственный прогрев бетона электрическим током или паром. Высокотемпературное воздействие на бетон является эффективным спо­собом ускорения его твердения. Такой прогрев бетона в конструкции выполняется при применении электрического тока. В этом случае подача электрического тока к месту использования производится просто, при этом ее легко регулировать и контролировать, к тому же возможна автоматизация процесса тепловой обработки бетона.

Существуют три способа прогрева бетона: электродный прогрев (электропрогрев), электрообогрев с помощью электронагревательных устройств и индукционный прогрев (прогрев в электромагнитном поле). Каждый из этих способов не универсален и эффективен только для определенных конструкций и условий строительной площадки. Наиболее распространенными способами прогрева бетона являются электропрогрев и электрообогрев.

Электропрогрев

Данный способ основан на принципе нагрева проводника при прохождении через него переменного тока. Постоянный ток для этих целей не под­ходит, так как при его применении происходит электролиз воды, коррозия и экранирование поверхности электродов выделяемыми газами.

В свежеуложенный бетон вводят металлические электроды, через которые пропускают переменный электрический ток. С помощью электродов бетон прогревают при пониженных (50–127 В), а иногда и повышенных (220–380 В) напряжениях. Электропрогрев бетона при напряжении свыше 127 В можно применять только при сооружении неармированных конструкций, при этом должна тщательно соблюдаться техника безопасности. В армированном бетоне при повышенных напряжениях тока возникают значительные местные перегревы, вызывающие интенсивное испарение влаги, что снижает прочность бетона. По этой причине электропрогрев железобетонных конструкций следует выполнять при пониженных напряжениях, обеспечивающих возможность более точного соблюдения заданного режима.

Электрическое сопротивление свежеприготовленного бетона, уложенного в опалубку, увеличивается по мере затвердевания бетона. На ранней стадии твердения бетон обладает достаточно хорошей электропроводностью, так что его можно отнести к проводникам второго рода с ионной проводимостью. Включенный в электрическую цепь, он нагревается при прохождении электрического тока. Выделяющееся тепло способствует интенсификации химического взаимодействия воды с минералами цементного клинкера, что вызывает твердение бетона. Электрический ток, протекающий по бетону, вызывает его нагревание и твердение. Чем больше сопротивление, тем выше напряжение тока.

Однако значительное увеличение сопротивления бетона может сказаться на качестве прогрева бетона. При достижении критического сопротивления ток используемого напряжения не в состоянии «преодолеть» это возросшее сопротивление, поэтому цепь прерывается и электрообогрев прекращается. Следовательно, необходимо обеспечить такой режим защиты бетона от влагопотерь, чтобы бетон успел прогреться и набрать требуемую прочность.

Расход электроэнергии при электронагреве не превышает 80–100 кВт/ч на 1 м 2 бетона и зависит от температуры окружающего воздуха и продолжительности прогрева. Максимальное значение температуры прогрева и его продолжительность зависят от вида применяемого цемента и требуемой прочности, причем температура не должна превышать +60 0 C. Качество прогрева в значительной степени зависит от размеров электродов. Диаметр стержневых электродов должен быть не менее 5 мм, а ленточных – не менее 15 мм. Для прогрева бетона также используется специализированный греющий провод, который укладывается в саму конструкцию еще до начала ее бетонирования. Для прогрева монолитного бетона и железобетона используется нагревательный провод ПНСВ, имеющий стальную жилу и изоляцию из ПВХ-пластиката или полиэтилена. Он применяется в напольных нагревателях при напряжении переменного тока до 380 В и номинальной частоте 50 Гц.

Нагреваемые электроды создают температурное поле в бетоне. Важным фактором нормального режима прогрева является равномерность температурного поля, которая достигается при правильной расстановке электродов.

Читать еще:  Как очистить гуся от перьев быстро

Все вышесказанное относится и к неармированному бетону. При прогреве бетона в железобетонной конструкции необходимо учитывать характер и густоту армирования, расположение арматуры и ее диаметр. Стальная арматура и хомуты влияют на формирование электрического поля и искажают его. Главное условие нормального электрообогрева – это обеспечение равномерности и электрического поля в бетоне. Поэтому электроды следует располагать на максимальном расстоянии от элементов арматуры. Иногда при прогреве железобетонных конструкций в качестве одного из электродов можно использовать арматуру. В этом случае в качестве другого электрода используют уложенные на поверхности бетона пластины, что позволяет прогревать элементы, имеющие нормальное армирование (ненапрягаемую арматуру).

Сегодня электропрогрев часто применяется для ускорения твердения бетона на объектах зимнего строительства. Ежегодно при применении данного способа прогревается свыше 12 млн м3 бетона. Электропрогрев используют как при возведении монолитных конструкций, так и в заводском производстве сборного железобетона вместо пропаривания. К тому же это один из высокоэкономичных способов тепловой обработки бетона.

Электрообогрев

Данный способ может при­меняться для электротермообработки бетона в любых конструкциях независимо от их армирования, конфигурации, вида бетона и цемента. Принцип состоит в том, что тепло к бетону подводится с поверхности, а во внутренние слои тепло переносится за счет теплопроводности. Нагрев внутренних слоев необходимо производить постепенно, учитывая экзотермию цемента. С особой осторожностью данный способ следует применять для обогрева массивных конструкций. Необходимо учитывать, что внутренние слои прогреваются медленнее, чем поверхностные, и разница температур между слоями может быть велика. В таких условиях создается неблагоприятное термонапряженное состояние конструкции. Глубина эффективного прогрева бетона в конструкции при применении этого способа обычно составляет около 20 см. Однако, в случае если выполняется односторонний подвод тепла к конструкциям небольшой толщины, глубина эффективного прогрева может уменьшиться до 15 см. Данная величина зависит в зимнее время от температуры наружного воздуха и теплозащиты необогреваемой поверхности конструкции.

Имеются две разновидности способа электрообогрева: обогрев высокотемпературными нагревателями (генераторы инфракрасного излучения), имеющими температуру поверхности выше 250 0 С, и низкотемпературными, имеющими температуру поверхности до 2500 С. Высокотемпературные нагреватели используются, как правило, в заводских условиях при изготовлении сборных железобетонных изделий и для прогрева бетона в монолитных конструкциях применяются редко. Низкотемпературные нагреватели применяются в построечных условиях для обогрева бетона, причем электронагреватели монтируются в опалубку или же изготовляются в виде греющих щитов.

Для электрообогрева применяют электрический ток напряжением 110–220 В, при этом необходимо соблюдать требования технической безопасности. Расход электроэнергии для зон с температурой наружного воздуха –20 0 С составляет примерно 100–120 кВт ч. на 1 м 3 бетона.

Паропрогрев

Прогрев бетона паром высокоэффективен – его часто применяют на стройках, а также на заводах железобетонных изделий. В опалубке с внутренней стороны вырезают каналы, через которые пропускают пар. Можно также изготовить двойную опалубку и вводить пар в промежутки между стенками. Часто пар пропускают по трубам, уложенным внутри бетона, и нагревают его до +50–80 0 С. При высоких температурах, которые создаются при паропрогреве бетона, и нормальной влажности воздуха твердение происходит значительно быстрее. Например, через двое суток можно получить необходимую прочность бетона, которая при обычных условиях достигается в течение 7 суток твердения. Однако паропрогрев бетона требует больших дополнительных затрат на оборудование и рекомендуется в первую очередь для сооружения тонкостенных конструкций.

П. Л. Шумра, главный конструктор УГК «МЭТЗ им. В. И. Козлова»

Электропрогрев бетона в зимнее время: СНип обогрева

Бетон – это очень популярный на сегодняшний день строительный материал, для изготовления которого применяют такие компоненты, как цемент, вода, заполнитель и вода. Но одно дело, когда вы производите заливку бетона летом, ведь теплое время года благоприятно влияет на процесс набора прочности. Что же происходит зимой? При сильных морозах набор прочностных характеристик прекращается, а это крайне нежелательно. В этом случае необходимо применять ряд мероприятия, которые позволят прогревать бетон. Для этого нужно знать все особенности технологической карты бетона на зимний период и актуальные способы прогрева.

Технологическая карта и способы прогрева бетона

Прогревать сварочным аппаратом

Этот метод прогрева предполагает применение следующих материалов:

  • кусков арматуры;
  • лампы накаливания и градусника для измерения температуры.

Процесс установки кусков арматуры выполняется параллельно цепи, с примыкающими и прямыми проводами, между которыми монтируется лампа наливания. Именно благодаря ей будет возможным производить измерения напряжения.

Чтобы померить температуры, стоит задействовать градусник. По времени этот процесс занимает много времени, примерно 2 месяца. При этом на весь процесс прогревания необходимо оградить конструкцию от влияния холода и воды. Применять обогрев сварочным аппаратом целесообразно при малом объеме бетона и отличных условиях погоды.

Инфракрасный метод

Смысл этого метода состоит в том, что ведется установка оснащения, работа которого выполняется в инфракрасном диапазоне. В результате этого удается преобразовать излучение в тепло. Именно тепловая энергия внедряется в материал.

Инфракрасный подогрев бетонной смеси представляет собой электромагнитные колебания, у которых скорость распространения волны будет составлять 2,98*108 м/с и длина волны 0,76-1, 000 мкм. Очень часто в роли генератора задействуют трубки, выполненные из кварца и металла.

Главной особенностью представленной технологии является возможность питания энергией от обычного переменного тока. При инфракрасном обогреве бетона параметр мощности может меняться. Она зависит от необходимого температурного режима нагревания.

Благодаря лучам энергия может проникать в более глубокие слои. Для достижения необходимой эффективности процесс обогрева должен выполняться плавно и постепенно. Здесь запрещено работать при высоких показателях мощности, иначе верхний слой будет иметь высокую температуру, что в конечном результате приведет к потере прочности. Применять такой метод необходимо в случаи, когда нужно разогреть тонкие слои конструкции, а также подготовить раствор для ускорения времени сцепки.

Клей для газобетона состав и особенности применения указаны в статье.

Как выглядит фундамент из фбс для дома из газобетона, можно узнать из данной статьи.

Какие существуют плюсы и минусы дома из газобетона, указано в данной статье.

Индукционный метод

Для осуществления этого метода необходимо задействовать энергию переменного тока, которая будет преобразовываться в тепловую в опалубке или арматуре, выполненной из стали.

После преобразованная тепловая энергия будет распространяться на материал. Применять индукционный метод обогрева целесообразно при обогреве железобетонных каркасных конструкций. Это могут быть ригели, балки, колонны.

Если использовать индукционный прогрев бетона по внешним поверхностям опалубки, то здесь необходимо выполнить монтаж последовательных витков, которые изолированы от индукторов и проводом, а число и шаг определяется расчетным путем. С учетом полученных результатов удается изготовить шаблоны с пазами.

Когда индуктор был установлен, то можно выполнять обогрев арматурного каркаса или стыка. Делается это для того, что удалить наледь до того, как будет происходить бетонирование. Теперь открытые поверхности опалубки и конструкции можно укрыть при помощи теплоизоляционного материала. Только после обустройства скважин можно приступать к непосредственной работе.

Когда смесь примет необходимый температурный режим, то процедуру обогрева прекращают. Следите, чтобы опытные показатели отличались от расчетных не менее чем на 5 градусов. Скорость остывания может сохранить свои пределы 5-15 С/ч.

Применение трансформаторов

Для повышения температурного режима в бетоне можно воспользоваться таким недорогим и простым методом, как нагревательный провод ПНСВ.

Конструкция этого кабеля предусматривает два элемента:

  • однопроволочная жила круглой формы, выполненная из стали;
  • изоляция, для которой можно задействовать ПВХ пластик или полиэтилен.

Если вам необходимо обогреть смесь 40-80 м3, то для этого будет достаточно установить всего лишь одну трансформаторную подстанцию. Применяют такой метод в том случае, когда на улице температура воздуха достигла отметки -30 градусов. Использовать трансформаторы целесообразно для обогрева монолитных конструкций. Для 1 м веса будет достаточно провода в 60 м.

В данной статье описаны характеристики газобетона и пенобетона.

Газобетон d600 характеристики и особенности применения указаны в данной статье.

Какие производители автоклавного газобетона существуют, указано в данной статье.

Выполняется такая манипуляция по следующей инструкции:

  1. Внутрь бетона укладывают нагревательный провод. Его подсоединяют к станции или выводам трансформатора.
  2. При помощи электрического тока массив начинает набирать температуру, в результате чего ему удается затвердеть.
  3. так как материал обладает отличными свойствами проводимости тепловой энергии, тепло с высокой скоростью начинает двигаться по всему массиву.

Таблица 1 – Характеристика проводов марки ПНСВ

1 Напряжение переменного тока, В 380
2 Длина секции кабеля на напряжение 220 В:
– ПНСВ1,0 мм, м 80
– ПНСВ1,2 мм, м 110
– ПНСВ1,4 мм, м 140
3 Удельная мощность тепловыделения кабеля:
– для армированных установок, Вт/п.м. 30-35
– для неармированных установок, Вт/п.м. 35-40
4 Напряжение питания рекомендуемое, В 55-100
5 Среднее значение сопротивления жилы:
– ПНСВ1,2 мм, Ом/м 0,15
– ПНСВ1,4 мм, Ом/м 0,10
6 Параметры метода:
– Мощность удельная, кВт/м3 1,5-2,5
– Расход провода, п.м./м3 50-60
– Цикл термосного выдерживания конструкций, суток 2-3

Провод для обогрева, который уложен внутрь бетона, должен обогревать конструкцию до 80 градусов. Электропрогрев происходить при помощи трансформаторных подстанций КПТ ТО-80. Для такой установки характерно наличие нескольких ступеней низкого напряжения. Благодаря этому становится возможным выполнять регулировку мощности нагревательных кабелей, а также подгонят ее согласно измененной температуре воздуха.

Использование кабеля

Использование такого варианта прогрева не требует больших затрат электроэнергии и дополнительного оснащения.

Весь процесс протекает по следующей схеме:

  1. Ведется установка кабеля на бетонное основание перед заливкой раствора.
  2. Все зафиксировать, используя крепежные детали.
  3. Будьте внимательны во время установки кабеля и го эксплуатации, чтобы на его поверхности не возникли повреждения.
  4. Выполнить подключение кабеля в низковольтный электрический шкаф.

Противоморозные добавки

При добавлении противоморозных добавок бетон способен противостоять самым агрессивным атмосферным осадкам. Входящие в состав такой смеси компоненты могут быть самые различные, но роль главного отведена антифризу. Это жидкость, которая не позволяет воде замерзать.

Читать еще:  Как раскрутить болгарку если зажало диск видео

Если необходимо взвести конструкции из железобетона, то в составе смеси должен находиться нитрит натрия и формат натрия. Главной особенностью противоморозных смесей остается сохранение антикоррозийных и физико-химических свойств при низком температурном режиме.

При возведении товарного бетона, производстве бордюров необходимо задействовать смесь, в составе которой имеется хлорид кальция. Этот компонент позволяет добиться быстрой скорости затвердения, устойчивости к низкому температурному режиму.

Идеальной противоморозной добавкой остается такое химическое вещество, как поташ. Оно очень быстро растворяется в воде, при этом отсутствует коррозия. Если вы будет применять поташ при прогреве бетона зимой, то удастся сэкономить на строительных материалах.

Если вы используете противоморозные добавки, то очень важно придерживаться всех норм безопасности. Например, не стоит задействовать бетон с такими компонентами, когда конструкция расположена под напряжением, возводятся монолитные дымовые трубы.

Все мероприятия по монтажу и строительству нужно выполнять в соответствии с установленными нормами. Процесс бетонирования в зимнее время не считается исключением. Прогрев бетонной конструкции при низких температурах воздуха происходят согласно следующих документов:

  • СНиП 3.03.01-87 – Несущие и ограждающие конструкции
  • СНиП 3.06.04-91 – Мосты и трубы

На видео – прогрев бетона в зимнее время, технологическая карта:

Несмотря на то, что представленная документация лишь косвенно затрагивает тему, связанную с прогревом бетона, в ней содержатся определенные разделы, в которых имеется технология заливки бетонного раствора в морозное время года.

Расчет времени

При расчете прогрева бетона необходимо принимать во внимание таки факторы, как тип конструкции, общую площадь обогрева, объем бетона и электрическую мощность.

Во время обогревательных работ с бетоном стоит разработать технологическую карту. В нее будут вписаны все значения лабораторных наблюдений, а также время прогрева и время затвердения материала.

Расчет прогрева бетона начинается с выбора схемы. Например, чаще всего выбирают четырехстадийную. Первая стадия предполагает собой выдерживание материала. После этого показатели температуры повышают до конкретного значения, осуществляют обогрев и остывание длительность выдерживания перед началом мероприятия примерно 1-3 часа при низком температурном режиме. Поле этого можно переходить к расчету обогрева, которое находится в прямой зависимости от скорости и итоговой температуры.

На протяжении всего процесса стоит вести контроль температуры, отмечая все результаты при повышении через 30-60 минут, а при остывании контролирование осуществляют 1 раз за смену. При нарушении режима необходимо поддерживать все параметры, отключив ток и повысив напряжение. В таком случае показатели фактические и полученные в ходе расчета могут не совпадать. После этого строят график зависимости времени от прочности, где обозначают необходимое значение времени и температуры обогрева, а после отыскивают необходимое значение прочности.

Процесс обогрева бетона – это очень важные мероприятия, без проведения которых бетонная конструкция при морозах просто перестанет набирать прочность, в результате чего это приведет к понижению марки и дальнейшему разрушению. Осуществить все эти мероприятия несложно, достаточно просто определить, какой из представленных подходит вам больше всего.

Электропрогрев бетона в зимнее время: способы, технологии, оборудование

В современных условиях существует множество технологий, благодаря которым удается не прекращать строительный процесс даже зимой. Если температура снижается, требуется поддерживать определенный уровень прогрева бетонной смеси. В этом случае возведение домов, различных объектов не прекращается ни на минуту.

Главным условием проведения таких работ является поддержание технологического минимума, при котором раствор не будет замерзать. Электропрогрев бетона является фактором, который обеспечивает выполнение технологических норм даже в зимний период. Этот процесс довольно сложен. Но тем не менее его активно применяют повсеместно на различных строительных объектах.

Электропрогрев

Электропрогрев бетона является довольно сложным и дорогостоящим процессом. Однако для предотвращения влияния низких температур на застывающую цементную смесь ей требуется обеспечить ряд условий. В зимнее время цемент застывает неравномерно. Чтобы предотвратить такое отклонение от нормы, следует применять технологию электрообогрева. Она способствует постоянному по всей площади процессу застывания смеси.

Бетон способен застывать равномерно при температуре, которая будет близкой к +20 ºС. Принудительный электропрогрев становится эффективным инструментом в приготовлении строительных растворов.

Чаще всего в подобных целях применяется технология электроподогрева. Если простого утепления объекта становится недостаточно, такая альтернатива сможет решить проблему с неравномерно застывающим бетоном.

Строительные компании могут выбрать один из нескольких подходов. Например, электроподогрев может осуществляться при помощи такого проводника, как кабель ПНСВ, или при помощи электродов. Также некоторые компании прибегают к принципу подогрева самой опалубки. В настоящее время могут также в подобных целях применять индукционный подход или инфракрасные лучи.

Независимо от того, какой способ выберет руководство, обогреваемый объект в обязательном порядке следует утеплить. Иначе равномерного прогрева будет добиться нереально.

Прогрев электродами

Самым востребованным методом обогрева бетона является применение электродов. Такой метод стоит относительно недорого, ведь нет потребности приобретать дорогостоящее оборудование и устройства (например, провод типа ПНСВ 1,2; 2; 3 и т. д.). Технология его выполнения также не представляет больших трудностей.

За основополагающий принцип представленной технологии взяты физические свойства и особенности электрического тока. При прохождении через бетон он выделяет некоторое количество тепловой энергии.

При использовании этой технологии не стоит подавать напряжение на систему электродов выше 127 В, если внутри изделия находится металлическая конструкция (каркас). Инструкция на электропрогрев бетона в монолитных конструкциях позволяет использовать ток 220 В или 380 В. Однако большее напряжение применять не рекомендуется.

Процесс нагрева выполняется при помощи переменного тока. Если в данном процессе участвует постоянный ток, он проходит через воду в растворе и образует электролиз. Этот процесс химического разложения воды будет препятствовать выполнению ее функций, которые имеет субстанция в процессе затвердения.

Виды электролитов

Электропрогрев бетона в зимнее время может осуществляться при помощи одного из основных видов электродов. Они могут быть струнными, стержневыми и выполненными в виде пластины.

Стержневые электролиты устанавливаются в бетон на небольшом расстоянии друг от друга. Чтобы создать представленный продукт, ученые применяют металлическую арматуру. Ее диаметр может составлять от 8 до 12 мм. Стержни подключаются к различным фазам. Особенно незаменимы представленные устройства при наличии сложных конструкций.

Электролиты, которые имеют форму пластин, характеризуются довольно простой схемой подключения. Их устройства необходимо располагать на противоположных сторонах опалубки. Эти пластины подключают к разным фазам. Проходящий между ними ток и будет нагревать бетон. Пластины могут быть широкими или узкими.

Струнные электроды необходимы при изготовлении колонн, столбов и прочих изделий вытянутой формы. После установки оба конца материала подключают к разным фазам. Так происходит нагрев.

Обогрев кабелем ПНСВ

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ, технологическая карта которого будет рассмотрена немного дальше, считается одной из самых эффективных технологий. В качестве нагревателя в этом случае выступает провод, а не бетонная масса.

При укладке в бетон представленного провода получается равномерно прогреть бетон, обеспечив его качество при высыхании. Преимуществом такой системы является предсказуемость периода работы. Для качественного прогрева бетона в условиях снижения температуры очень важно, чтобы она повышалась плавно и равномерно по всей площади цементного раствора.

Аббревиатура ПНВС означает, что проводник имеет стальную жилу, которая упакована в ПВХ-изоляцию. Сечение провода при проведении представленной процедуры выбирается определенным образом (ПНСВ 1,2; 2; 3). Эта характеристика берется во внимание при расчете количества провода на 1 м кубический смеси цемента.

Технология подогрева бетона проводом относительно простая. Вдоль каркаса арматуры электрокоммуникации допускаются. Крепить провод следует в соответствии с рекомендациями производителя. В этом случае при подаче смеси в траншею, опалубку или смесь проводник не повредят заливка и эксплуатация застывшего вещества.

Провод при раскладке не должен касаться земли. После заливки он полностью погружается в бетонную среду. На показатель длины провода будут иметь влияние его толщина, минусовые температуры в этом климатическом поясе, сопротивление. Подаваемое напряжение будет составлять 50 В.

Методика применения кабеля

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ, технологическая карта которого заключается в укладке продукта в емкость непосредственно перед заливкой, считается надежной системой. Провод должен иметь определенную длину (в зависимости от условий его эксплуатации). Из-за хорошей теплопроводимости бетона, нагрев плавно распределяется по всей толщине материала. Благодаря такой особенности удается повысить температуру бетонной смеси до 40 ºС, а иногда и выше.

Кабель ПНСВ допускается запитывать в сеть, электричество которой поставляют подстанции КТП-63/ОБ или 80/86. Они обладают несколькими степенями напряжения пониженного типа. Одна подстанция представленного типа способна обогреть до 30 м³ материала.

Чтобы повысить температуру раствора, на 1 м³ необходимо потратить около 60 м провода марки ПНСВ 1,2. При этом температура окружающей среды может составлять до -30 ºС. Способы нагрева могут комбинироваться. Это зависит от массивности конструкции, погодных условий, заданных показателей прочности. Также немаловажным фактором для создания комбинации методов является наличие ресурсов на стройплощадке.

Если бетон сумеет набрать требуемую прочность, он может противостоять разрушению вследствие низких температур.

Другие варианты проводного обогрева

Технология прогрева бетона ПНСВ кабелем эффективна при условии соблюдения всех инструкций и требований производителя. Если провод выйдет за пределы бетона, он с большой долей вероятности перегреется и выйдет из строя. Также провод не должен касаться опалубки или земли.

Длина представленного провода будет зависеть от условий, в которых применяется провод. Для их работы требуется работа трансформатора. Если, используя провод ПНСВ, применение такой системы не очень удобно, существуют и другие разновидности проводниковых изделий.

Существуют кабели, для работы которых не потребуется применять запитку к специальным трансформаторам. Это дает возможность немного сэкономить средства на обслуживание представленной системы. Обычный провод имеет широкий ряд применения. Однако провод ПНСВ, который рассматривался выше, обладает более широкими возможностями и областью применения.

Читать еще:  Как натянуть егозу на забор

Схема применения тепловой пушки

Прогрев бетона проводом считается одной из самых новых и эффективных технологий. Однако совсем еще недавно о ней никто не знал. Поэтому применялся довольно затратный, но простой метод. Над поверхностью цемента строилось укрытие. Для этого метода бетонное основание должно было иметь небольшую площадь.

В построенную палатку привозили тепловые пушки. Они нагнетали требуемую температуру. Такой метод не был лишен определенных недостатков. Он считается одним из самых трудоемких. Рабочим необходимо возвести палатку, а потом контролировать работу оборудования.

Если сравнивать прогрев бетона проводом и метод применения тепловых агрегатов, то станет ясно, что затрат больше потребует именно старый подход. Чаще всего закупается определенное оборудование автономного типа работы. Они работают на дизельном топливе. Если доступа к обычной стационарной сети на участке нет, этот вариант будет наиболее выигрышным.

Термоматы

Прогревочный провод или инфракрасная пленка могут послужить основой для создания специальных термоматов. Они довольно эффективны. Единственное условие – это плоская поверхность бетонного основания. Некоторые разновидности представленных обогревателей могут работать в качестве обмотки на колонны, вытянутые блоки, столбы и т. д.

В сам же раствор при использовании матовой технологии добавляется пластификатор, позволяющий ускорить процесс высыхания. При этом они же могут препятствовать образованию кристаллизации воды.

При использовании представленных технологий следует помнить, что существуют специальные документы, регламентирующие электропрогрев бетона в зимнее время. СНиП обращает внимание строительных организаций на необходимость постоянного отслеживания температурных показателей этого вещества.

Цементная смесь не должна перегреваться свыше +50 ºС. Это так же неприемлемо для технологии его производства, как и большие морозы. При этом скорость остывания и нагрева не должна быть быстрее, чем 10 ºС в час. Чтобы избежать ошибок, расчет электропрогрева бетона выполняется в соответствии с действующими нормами и санитарными требованиями.

Инфракрасные маты могут заменить кабельные аналоги. Их допускается применять для обертывания фигурных колонн, прочих вытянутых объектов. Этот подход характеризуется небольшими энергозатратами. Бетонные конструкции под воздействием инфракрасных лучей начинают быстро терять влагу. Чтобы этого не происходило, нужно накрывать поверхности обычной полиэтиленовой пленкой.

Опалубка с подогревом

Электропрогрев бетона в зимнее время может осуществляться сразу же в опалубке. Это один из новых способов, который является очень эффективным. В щиты опалубки устанавливаются нагревательные элементы. В случае выхода из строя одного или нескольких из них, производится демонтаж неисправного оборудования. Его заменяют новым.

Оснащать инфракрасными обогревателями непосредственно форму, в которой застывает бетон, стало одним из удачных решений, которые принимали управленцы строительных компаний. Эта система способна обеспечить требуемыми условиями бетонное изделие, находящееся в опалубке, даже при температуре -25 ºС.

Помимо высокой эффективности представленные системы обладают высоким показателем полезного действия. Затрачивается совсем немного времени на подготовку к обогреву. Это крайне важно в условиях сильных морозов. Рентабельность нагревательной опалубки определяется выше, чем у обычных проводных систем. Их можно применять многоразово.

Однако стоимость представленной разновидности электрообогрева довольно высока. Она считается невыгодной, если нужно обогреть постройку нестандартных габаритов.

Принцип индукционного и инфракрасного обогрева

В представленных выше системах термоматов и опалубки с подогревом может использоваться принцип инфракрасного обогрева. Чтобы четче понимать принцип работы этих систем, необходимо вникнуть в вопрос, что собой представляют инфракрасные волны.

Электропрогрев бетона при помощи представленной технологии берет за основу способность солнечных лучей нагревать непрозрачные, темные предметы. После обогрева поверхности вещества тепло равномерно распределяется по всему его объему. Если бетонную конструкцию в этом случае обмотать прозрачной пленкой, при нагреве она будет пропускать лучи внутрь бетона. При этом тепло будет задерживаться внутри материала.

Преимуществом инфракрасных систем является отсутствие требований по использованию трансформаторов. Недостатком же эксперты называют невозможность представленного обогрева равномерно распределять тепло по всей конструкции. Поэтому его применяют только для относительно тонких изделий.

Индукционный подход в современном строительстве применяется довольно редко. Он больше подходит для таких конструкций, как прогоны, балки. На это влияет сложность устройства представленного оборудования.

Принцип индукционного обогрева основывается на том, что вокруг стального стержня намотан провод. Он имеет слой изоляции. При подключении электрического тока система производит индукционное возмущение. Именно так происходит нагрев бетонной смеси.

Рассмотрев электропрогрев бетона, а также его основные методы и технологии, можно сделать вывод о целесообразности применения того или иного способа в условиях производства. В зависимости от типа выпускаемых конструкций, условий производства технологи выбирают подходящий вариант. Скрупулезный подход к технологии застывания бетонной смеси позволяет производить высококачественные изделия, стяжку, фундаменты и т. д. Правила работы с цементом в зимний период должен знать каждый строитель.

Воздействие температуры на бетон

Ещё в начале прошлого века работы с бетонными смесями были сезонными. В зимний период укладка бетона не производилась из-за потери прочностных характеристик этого стройматериала. Строители пытались разными способами сдвинуть график работ по укладке бетона ближе к началу стойких заморозков. Для этого поверхность бетонного монолита утеплялась при помощи различных органических материалов: древесных опилок, торфяной крошки, сплетенных для этой цели камышовых матов.

Параллельно учёными предпринимались попытки создать бетон, температура схватывания которого была бы ниже нуля градусов. Но поскольку выигрыш во времени строителей не устраивал, продолжался поиск альтернативного утепления (подогрева) бетона при минусовых температурах.

Приемлемая температура смеси

В ходе исследований учёные определили, какая температура бетона наиболее оптимальна для получения качественных конструкций. Её значения находятся в интервале между +5 и +15 градусов. Пограничные показатели, которые прорабатывались исследователями, – минус 20 и плюс 45 град. При значениях наружного воздуха от +5 до -3 град. температура свежеприготовленного продукта не допускается ниже +5 град. Эти показатели подходят для цементной массы в 240 кг/куб. м (при марке М200 и больше). Если цемента используется меньше, температурный показатель смеси должен соответствовать +10 град. или выше.

Способы повышения температуры схватывания бетона

При необходимости в зимний период заливать бетон температура смеси может быть повышена следующими способами:

* за счет применения подогретой воды;

* при помощи ввода в смесь морозостойких добавок;

* с помощью электроподогрева;

* методом пропаривания бетонных конструкций в стационарных условиях в специальных автоклавах до набора прочности 80-85%;

* с помощью электропрогрева бетонного монолита, имеющего в своём составе арматуру. При этом коммутация электродов производится по всей площади соприкосновения арматуры с бетоном при подключении тока небольшого напряжения;

* путём использования тепловых пушек с ограждением бетонной смеси.

В зимнее время рекомендуется осуществлять бетонные работы при наружной температуре до -15°С. Обязательно использование противоморозных добавок и способов по прогреву и уходу за бетоном при отрицательных температурах.

Зависимость качества бетона от наружного воздуха

Меняется ли прочность бетона от температуры снаружи? Конечно. При работе со стройматериалом в зимний сезон химическая реакция, сопровождающая набор прочности, затухает. Следовательно, при отрицательных температурах затвердение прекратится. «Спасут» смесь добавки в виде различных солей, способные остановить образование льда.

Бывает ситуация, когда продукт начал схватываться, но потом замёрз. В этом случае после оттаивания он затвердеет только при отсутствии внутренних повреждений замерзающей водой. Специалисты допускают одноразовый цикл заморозки-оттаивания при соблюдении условия: температура смеси в течение трёх суток не должна опускаться ниже +10 градусов.

Если знать определённые требования, то зимой бетонирование можно произвести не хуже, чем в самый благоприятный период. Первое условие – грамотная доставка материала. Наилучший вариант – использовать доставку бетона миксером. Второе – соорудить утеплённую опалубку, ещё лучше позаботиться об обогреве бетонированной площади.

Говоря о том, при какой температуре заливать бетон в летний период, следует отметить факт понижения прочности продукта при +30 градусов. Практическим выходом из положения является увлажнение поверхности бетона водой. В летний период из-за испаряющейся влаги бетон делают более жидким. И конечно же следует сообщить при какой температуре заливать бетон зимой – рекомендуется выполнить все работы до -15С.

Реагируя на воздействие температуры, бетон летом схватывается более равномерно в сырую и прохладную погоду. А если работы производятся в дождливый период, то устойчивость материала к влаге повышают специальным цементом. Чтобы раствор не размыло, площадку накрывают полиэтиленом. Однако в сильные дожди вести бетонные работы под открытым небом не рекомендуется. Если строительство начинается в новой климатической зоне, то специалисты советуют испытать бетон на прочность в лабораторных условиях или на стройплощадке.

Влияющая на бетон температура воздуха – не единственный фактор воздействия на данный материал. Качество продукта зависит от влажности окружающей среды, солнечной радиации, скорости ветра и способов ухода за уложенной смесью.

А теперь, коротко:

– При какой температуре можно заливать бетон? (на улице/ в фундамент/ зимой и летом)?
Оптимальная температура – от 5 до 20 градусов C выше ноля. С использованием добавок и прогревом бетона в зимний период до минус 20 градусов С.

– До какой температуры можно заливать бетон зимой? Можно ли заливать при минусовых температурах?
Работать с бетоном можно и в зимнее время. Необходим заводской раствор хорошего качества, противоморозные добавки в определенных пропорциях. Также необходимо использовать способы защиты и нагрева бетона – укрытие от снега, нагрев тепловым пушками, электродами и др.способами.

– Зависит ли прочность бетона от температуры?
Да, зависит. Чем больше температура не соответствует оптимальной, тем больше страдают показатели бетона. Смотрите график выше.

– До какой температуры можно заливать бетон без добавок?
Рекомендуется использовать добавки при среднесуточной температуре ниже +5 °С

Заливка бетона зимой возможна. Приобретайте качественный бетон и всё пройдет удачно, ваша постройка выдержит любые температуры!

Дополнительные вопросы вы всегда можете задать нашим специалистам по телефону 8(495)7214695.

Заливка бетона зимой -видео.