Мы поможем решить ваши проблемы с отоплением дома! Задать вопрос

Как прогреть бетонную смесь в зимнее время

Застывание бетонных композиций происходит при участии жидкостей. Однако, с наступлением холодов вода начинает замерзать, что существенно затрудняет схватывание бетона. Именно поэтому большинство крупных строительных площадок комплектуются специальными электрическими подогревателями.

Зачем зимой прогревать бетон

Чтобы понять, откуда и почему в бетоне появляются трещины, необходимо знать принцип его заливания и правила его застывания. При замешивании в ручном режиме бетонного раствора к сухой смеси добавляется вода. Именно излишки воды при минусовой температуре замерзают в растворе, из-за чего образовываются немаленькие кристаллики льда, а также возникает сильное давление в порах цементной смеси, все это приводит к разрушению незастывшего бетонного раствора и сильному снижению его прочности после застывания. Наиболее критичным является замерзание во время схватывания.

Зачем зимой прогревать бетон

Главным условием, которое должно соблюдаться при выдерживании и застывании бетона – это правильный температурный режим. Если все требования будут соблюдены, то прочность бетона будет максимальной. При снижении температуры вода с цементом взаимодействует медленнее, а при повышении градусов – ускоряется. Поэтому во время бетонирования больших монолитных конструкций зимой необходимо соблюдать правильные температурно-влажностные условия, которые позволят набрать максимальную прочность бетона за минимальный период времени.

Виды прогрева бетона в зимний период

Исходя из типа объекта и погодных условий, строители выбирают одну из доступных методик зимнего прогрева бетона. Перед применением той или иной технологии стоит убедиться в наличии всех подручных средств для работы со строительным материалом и источником тепла, а также уточнить технические характеристики используемой смеси.

Среди методик, активно применяемых в большинстве регионов страны:

  • Прогрев бетона электродами;
  • Доставка раствора с добавлением добавок, ускоряющих затвердение или способствующих усилению морозоустойчивости (что удобно, если основной целью компании является продажа бетона с доставкой)
  • Инфракрасный зимний прогрев бетона;
  • Помещение в прогревающую опалубку;
  • Поддержание необходимой температуры индукционным способом;
  • Предварительный нагрев;
  • Достижение необходимого температурного режима с использованием проводов.

Рассмотрим наиболее эффективные и востребованные технологии:

  • Прогрев бетона электродами предполагает наличие на стройплощадке мощного источника тока, например, трансформатора, способного создавать электрический ток мощностью 1000 КВт. С его помощью смесь достигает нужной температуры в течение нескольких минут, после чего раствор укладывается в опалубку. Прогрев бетона зимой таким методом особенно актуален при устройстве фундаментов зданий, перегородок, стен, армированных конструкций.
  • Использование инфракрасного излучения — это метод эксплуатации источников, располагающихся в непосредственной близости от опалубки и, выделяющих тепловую энергию. Прогрев бетона в зимнее время таким образом особенно удобен при работе с конструкциями, где недоступна организация утепления. Технология позволяет ускорить процесс затвердевания раствора и обогрев зон, подготавливаемых к обработке, а также упрощает работу с металлическими деталями, примерзающими к элементам конструкции.
  • Индукционный прогрев бетона в зимний период актуален при установке монолитных объектов. Активным источником тепла становится преобразуемая энергия магнитного поля. Способ подходит для работы с армированными конструкциями, когда предполагается работа с опалубкой из металла и есть возможность организации индуктора.
  • Прогрев бетона в зимнее время проводами должен быть продуман предварительно, так как используемые детали, а именно, прогревающие провода, крепятся к армированному каркасу опалубки. Необходимо заранее рассчитать необходимый объем материалов и их длину. Питание проводов электроэнергией происходит от трансформаторов, которые имеют функцию регулировки теплового режима. Производительность одного трансформатора составляет около 30 кубов бетона. Этот метод активно используется в работе с монолитными конструкциями в случае, когда температура окружающей среды опускается не ниже — 30С°.

Рекомендации, которые строит соблюдать

Метод термоса

Самый старый способ подогрева бетона – это метод термоса. Он и сейчас остаётся самым популярным. Суть его заключается в том, что при отвердевании бетона выделяется значительное количество теплоты. Однако, этой энергии недостаточно для полного затвердевания бетона и поддержания его качеств. Решением проблемы стало добавление дополнительного тепла в бетонную смесь ещё на заводе. По сути, на стройку бедующий фундамент привозят очень горячим. Таким его и заливают в опалубку. Стоит отметить, что при затвердевании 1 кг бетонной смеси выделяет 80 киллокалорий энергии. Тепло, которое выделяется при затвердевании, складывается с энергией, полученной на заводе. Этого хватает для поддержания нужной температуры. Возможно, метода термоса не хватит, чтобы поддерживать нужную температуру у бедующего фундамента, поэтому стоит комбинировать несколько способов.

Использование специальных добавок

Существуют специальные добавки, которые добавляются в бетонную смесь, повышая скорость затвердевания. Однако использовать их необходимо правильно, иначе, никакого эффекта не будет. Также нужно соблюдать некоторые требования. Например, опалубка должна обладать низким коэффициентом теплопроводности, чтобы тепло от бетона не уходило в окружающую среду слишком быстро. Также, если есть необходимость в равномерном затвердевании бетона, необходимо дополнительно утеплять тонкие элементы конструкции. Обычно, быстро остывают выступы под балкон и прочие конструктивные элементы. Для них прекрасно подойдёт электрическое обогревание. Так как строительство проводится зимой, нужно подумать о защите верхних слоёв бетона от снега. Можно использовать самые обычные гидроизоляционные материалы. Например, рубероид или полиэтилен.

Использование электричества

Один из самых надёжных способов для обогревания – это использование электрического тока. Суть в том, что при прохождении электронов через бетонную смесь выделяется некоторое количество теплоты. Чем больше сила тока, тем больше энергии выделяется. Этот метод хорошо подходит для маленьких фундаментов. Стоит отметить, что большое количество арматуры будет снижать эффективность метода. Для прогрева использую электроды, которые соединяются с помощью колец с генератором тока. Отпайки – места, где электрод соединяется с проводом, прикручивают к железному стержню сваркой, либо понижающим трансформатором. Электроды можно использовать любые, но обычно берут стальную арматуру. Способов подогревания бетона в зимнее время много. Помните, что цена – это далеко не главный критерий, на который нужно смотреть. Бывает так, что, незначительно увеличив бюджет, можно добиться высокой эффективности.

Греющий кабель КДБС — описание

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

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

Способы прогрева бетона зимой

Как было сказано выше, в данной статье строительного журнала , сегодня существуют различные методы прогрева бетона в зимнее время года.

К наиболее эффективным из них, следует отнести:

  1. Прогрев бетона электродами;
  2. Использование нагревательного провода;
  3. Прогрев бетона инфракрасными обогревателями;
  4. Индукционный прогрев бетонной смеси;
  5. Прогрев бетона теплым воздухом.
Способы прогрева бетона зимой

Рассмотрим каждый из вышеперечисленных способов обогрева бетонной смеси в зимний период года.

При прогреве бетона электродами, в различных местах фундамента, бетонной стяжки и другого основания, устанавливаются металлические проводники. К проводникам подключается электрический ток, а его сопротивления при прохождении по проводникам, нагревает бетон.

Более безопасным способом обогрева бетона, является использование специального нагревательного провода. Нагревательные элементы монтируются прямо к металлокаркасу погруженному в бетон, после заливки которого, и происходит постепенный прогрев раствора.

Прогрев бетона инфракрасными обогревателями осуществляется чаще всего в тех случаях, когда необходимо поддерживать требуемую температуру на каких-то конкретных участках конструкции. После направления на обогреваемую зону, инфракрасные излучатели начинают выделять тепло, подогревая тем самым всё время бетонный раствор.

Следует рассказать ещё про один способ прогрева бетона зимой. Пожалуй, это самый простой из всех способов, который работает по принципу «термоса». В данном случае залитую бетоном конструкцию хорошо накрывают, чтобы удержать оставшееся тепло внутри. Такой способ прогрева не требует лишних затрат, однако он не всегда осуществим и одинаково эффективен.

Способы прогрева бетона зимой

Оценить статью и поделиться ссылкой:

Особенности различных способов

1. Использование нагревательных проводов.

Тот же электропрогрев бетона, но в отличие от электродного метода, увеличение температуры в монолите обеспечивают уложенные в массу изолированные провода. Они сами нагреваются в процессе работы, а раствору передают только тепловую энергию.

Марки нагревающих элементов:

Особенности различных способов

1. Чаще всего в зимнее время используется электропровод марки ПНСВ от 1,2 до 3 мм в диаметре.

При этом нужно учитывать, что ПНСВ не должен во время работы находиться на воздухе, иначе его изоляция просто оплавится. Отсюда и особенности технологии прогрева – применение так называемых холодных концов, подключенных в местах выхода ПНСВ из бетона. Их роль исполняют короткие установочные провода типа АПВ-2,5 или АПВ-4 с алюминиевой жилой.

Схема прогрева проводом ПНСВ 1,2 при его подключении к трансформатору может быть одно- или трехфазной. Главное, чтобы линии отстояли друг от друга минимум на 15 мм, а сила тока не превышала 15 А. Длина обогреваемых секций подбирается вдвое меньше, чем значение напряжения на трансформаторе.

2. Применение кабелей КДБС или ВЕТ позволяет полностью исключить из технологии трансформатор для прогрева бетона.

К такому методу прибегают, когда нет возможности обеспечить станции питание в 380 В или использовать требуемое количество понижающих трансформаторов на объекте. ВЕТ-кабели могут работать от бытовой электросети, на концах они снабжаются соединительными муфтами, что весьма удобно при укладке. Правда, стоит такой провод дороже, чем ПНСВ.

Особенности различных способов

Подключение производится к понижающему трансформатору, выдающему со второй обмотки 75 или 36 В. Схема укладки провода ВЕТ не отличается от аналогичной для ПНСВ. При этом важно подобрать оборудование, предусматривающее плавную регулировку силы тока. Это позволит поддерживать нормальную температуру в монолитной конструкции.

Как вариант для частного строительства, подойдет обычный сварочный аппарат. К профессиональному оборудованию относятся трансформаторные станции, которые обеспечивают прогрев до 30 кубов: КТПТО-80/86, серия трансформаторов СПБ либо сухая станция ТСДЗ-63.

Прогрев с использованием проводов позволяет сократить время набора 70%-ной прочности до нескольких дней. При такой высокой эффективности метод выгодно отличается экономичностью.

3. Греющая опалубка.

Контактный прогрев бетона предпочтительно использовать на объектах быстрого возведения. Термоактивная опалубка широко применяется для строительства монолитных домов, но раствор должен иметь высокую скорость застывания. Эта технология довольно требовательна к температуре смеси и окружающей среды: промерзший грунт на глубину 30-50 см и сам состав должны быть прогреты до +15 °С.

Особенности различных способов

4. Индукционный метод.

Отлично подходит для изготовления бетонных свай и колонн. Повышение температуры внутри опалубки происходит за счет воздействия электромагнитного поля, создаваемого внешними витками провода. Вся конструкция превращается в своеобразную индукционную катушку, разогревающую металлическую арматуру. А та в свою очередь осуществляет прогрев раствора изнутри. Достоинства метода – равномерный прогрев и возможность производить предварительный разогрев опалубки и армирующих стержней еще до заливки.

5. Тепловые излучатели.

Относительно недорогой и наименее энергозатратный способ – прогрев тепловыми пушками, ИК-излучателями и другими внешними электрообогревателями. Его плюсом и одновременно недостатком является локальное воздействие на заливку. Поэтому сфера применения этой технологии ограничивается ремонтными работами, заделкой стыков и изготовлением малых форм. При этом внешний обогрев не будет достаточно эффективен, если обрабатываемую часть конструкции не оградить от внешних условий временным пологом. Достоинства: минимум аппаратуры и кабельной продукции, дешевизна и относительно невысокие энергозатраты.

6. Пропаривание.

Особенности различных способов

Самый дорогой и энергоемкий прогрев бетона в зимнее время применяется только в промышленном строительстве. Смысл технологии заключается в том, что бетон заливается в сложную двухстенную опалубку, через которую подается горячий пар. Он обволакивает бетонную поверхность, образуя «паровую рубашку». Это обеспечивает и равномерный прогрев конструкции, и подачу влаги, необходимой для гидратации.

Несмотря на всю сложность организации прогрева, этот способ является наиболее эффективным. А для сокращения расходов в сам бетонный раствор вводятся пластифицирующие добавки, ускоряющие процесс твердения.

Существует и пассивный метод, когда вокруг конструкции создается термос из теплоизолирующих матов. Но он сам по себе неэффективен – его уместно использовать только в качестве дополнительной меры вместе с другими способами.

Индукционный прогрев бетона

Индукционный прогрев монолитных конструкций позволяет использовать магнитную составляющую переменного электромагнитного поля для теплового воздействия электрического тока, наводимого электромагнитной индукцией. При индукционном прогреве монолитных конструкций энергия переменного магнитного поля преобразуется в арматуре или стальной опалубке в тепловую и передается бетону теплопроводностью. Индукционный прогрев бетона применим к конструкциям замкнутого контура, длина которых превышает размеры сечения, с густой арматурой с коэффициентом армирования более 0,5, при бетонировании которых имеется возможность обмотать их кабелем (изготовить индуктор ) или когда бетонирование производят в металлической опалубке.

Электричество для нагрева бетона

В промышленном строительстве перед тем как прогревать бетон зимой, на объекте устанавливают специальные трансформаторы. Но в некоторых случаях применяют другие, связанные потреблением электроэнергии, устройства.

Наиболее известные способы прогрева:

  1. Электродами — их вводят в свежеуложенный бетон и подают на них переменный ток. В результате прохождения тока через раствор масса разогревается, и важно контролировать температуру — она не должна подниматься больше 60ºС. Железную арматуру конструкции используют как один из электродов, по форме они бывают стержневыми из катанки 8―12 мм, в виде пластин или струны. Последняя разновидность применяется в элементах, имеющих длину: колоннах, балках и столбах. Расстояние между динодами зависит от погоды и находится в интервале 0,6―1,0 м.
  2. Проводами — специальный нагревательный шнур марки ПНСВ со стальным сердечником в виниловой оболочке прокладывают внутри опалубки и заливают бетоном. Сечение проволоки 1―3 мм — от этого размера зависит расход на 1 м³ смеси. Подключается схема к понижающему трансформатору: мощности 80 кВт хватает для прогрева 90 м³ монолита. Недостаток способа — значительные трудозатраты и дороговизна (провод остаётся в бетоне), но, в сравнении с предыдущим, он эффективнее.
  3. Греющая опалубка: в корпус вмонтированы электроотопительные элементы — они передают тепло залитой смеси при морозах минус 25ºС. Способ похож на применение пластинчатых электродов, но отличается прилеганием не к внутренней поверхности опалубки, а расположением снаружи или между створок. С успехом применяется при возведении типовых домов, где размеры стандартизированы, и возможно многоразовое использование комплекта опалубки. Для нестандартных построек не годится.
  4. Нагревающие маты — разновидность предыдущего способа, но электроотопители выполняются в форме плоских сочленённых элементов, которыми укрывают поверхности бетона. После раскладки их включают в сеть. Расход энергии при морозе 20ºС пребывает на уровне 100―120 кВт*ч/м3, тогда как при электродном методе тратится 80―100 кВтч на 1 м³ бетона.
  5. Инфракрасное излучение направляется непосредственно на поверхность монолита или опалубку. Для удержания тепла от нагрева и влаги от испарения объект покрывают прозрачной плёнкой, не препятствующей прохождению света. Способ хорош тем, что не требуются дорогостоящие трансформаторы, но большие конструкции обогреть излучателями не удастся. Количество направляемого тепла регулируется изменением расстояния между обогревателем и объектом.
  6. Индукционное тепло выделяется в результате преобразования магнитного возбуждения от изолированного проводника, намотанного на арматуру. Применяется способ редко и только для прогрева прогонов, балок и ригелей. Ограничение использования технологии обусловлено сложностью расчёта количества витков. Расход энергии при этом 120―150 кВтч/м3.

Обеспечение электробезопасности при выполнении прогрева бетона — важнейшее условие. К применению разрешены трансформаторы ТМОБ-63/038, КТПТО-80. Подключение производят электрики с группой допуска IV и V. Посты обогрева ограждаются от проникновения посторонних лиц.

Чтобы сохранить тепло, бетон посыпают опилками, укрывают изолирующими матами, пенополистиролом.

Над небольшими объектами возводят шатёр — каркас, обшитый брезентом. Дополнительно в него помещают обогревательную пушку — дизельную, газовую или электрическую. Такой способ может применяться как самостоятельный для прогрева бетона зимой.

Заключение

Прогрев бетона сварочным аппаратом – это один из наиболее популярных и эффективных методов увеличения скорости застывания конструкций в зимнее время. Высушить бетонированную зимой площадку можно тремя методами: при помощи ПНСВ кабеля, используя электроды или задействовав трансформаторный сварочный агрегат.

Разогретую площадку следует изолировать от окружающей среды при помощи опилок или другого материала, чтобы избежать потери воды и тепла. Наилучших условия для прогрева бетона можно достичь, подобрав оптимальные электроды для конкретного вида заливочных работ.

Особенности зимнего бетонирования

Можно ли заливать бетон зимой без прогрева? Специалисты утверждают, что можно, но рискованно. Для набора прочности бетона решающее значение имеет температурный режим. Если свежеуложенная бетонная масса замёрзнет, вода, не вступившая в реакцию с цементом, превратится в лёд. Это приведёт к увеличению внутреннего давления. Неокрепшая бетонная структура станет разрушаться.

В дальнейшем лёд может растаять, и процесс гидратации возобновится, но нужную прочность материал уже не наберёт.

Для ускорения взаимодействия компонентов бетонной смеси в зимнее время необходимо создать и поддерживать оптимальные температурные условия. Для этого надо знать, как прогреть бетон зимой.

Предлагается много методик решения подобной задачи. Их применение осуществляется в соответствии с утверждёнными правилами: СНиП , СНиП

Укладка бетона зимой

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

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

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

1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд (голосов пока нет)
Загрузка...