Технологии прогрева бетона в зимнее время. Зимний прогрев бетона


технология, подготовка, условия, методы и способы

Дата: 14 ноября 2017

Просмотров: 1714

Коментариев: 0

Прогрев бетона в зимнее время

Строительные мероприятия, связанные с бетонированием монолитных конструкций, осуществляются на протяжении года. Зимой строителям приходится решать ряд задач по обеспечению прочности бетона и предотвращению замерзания входящей в раствор воды. С целью поддержания положительной температуры раствора и обеспечения оптимальных условий схватывания осуществляется прогрев бетона. Рассмотрим детально методы нагрева с использованием электрической энергии и инфракрасных лучей.

Как осуществляется прогрев бетона в зимнее время

С наступлением зимних холодов строителям приходится сталкиваться с серьезными проблемами, связанными с особенностями бетонного раствора. Он содержит гравий, портландцемент и песок с добавлением воды. Раствор при обычных условиях приобретает эксплуатационные характеристики на протяжении месяца. Однако вода при замерзании увеличивается, что может разрушить монолит.

Он может быть осуществлен с использованием самого различного оборудования: матов, греющих щитов, электродов, которые выполнены из арматурной стали, специальных электродов для стен, перекрытий

В процессе осуществления строительных и ремонтных работ в условиях низких температур для ускорения отвердения бетонного раствора следует использовать прогрев бетона

Для поддержания температуры используются следующие технические приемы:

  • электрический прогрев специальным кабелем. Для повышения температуры применяется ПНСВ провод, который заранее прокладывается по подлежащей заливке конструкции;
  • электронагрев с помощью сварочного трансформатора. К источнику электроэнергии подключается кабель для прогрева бетона с помощью введенных в массив электродов;
  • нагрев с помощью специальной опалубки. В стандартных элементах щитовой конструкции опалубки вмонтированы быстросъемные электронагревательные элементы;
  • инфракрасный разогрев. Он основан на использовании направленного инфракрасного излучения, благодаря которому повышается температура бетона;
  • предварительный разогрев смеси. Раствор нагревается до заливки таким образом, чтобы при твердении он сохранял положительную температуру;
  • обустройство специальных шатров. Сооружается каркасная конструкция с брезентовым или полиэтиленовым перекрытием, внутри которой работает тепловая пушка.

Принятие решения о применении конкретного метода нагрева осуществляется на основании предварительно выполненных расчетов. В комплексе проанализировав все факторы и оценив экономическую сторону вопроса, можно определиться и принять правильное решение. Остановимся на особенностях каждого способа разогрева.

Электропрогрев бетона с помощью кабеля ПНСВ

Используя провод для прогрева бетона ПНСВ несложно обеспечить оптимальную для застывания раствора температуру. Этот метод достаточно простой и предусматривает прокладку специального провода ПНСВ, который греется при подаче низкого напряжения от понижающего трансформатора.

Описанный метод использует приемлемое энергопотребление, не требует значительных денежных затрат

Такой способ работает по достаточно простому принципу. Прежде чем выполнить заливку, закладывается провод для прогрева бетона

Технология электрического обогрева специальным проводом имеет ряд преимуществ:

  • обеспечивает высокую эффективность. Правильно подобранный и профессионально уложенный нагревательный провод способен обогреть бетонный массив увеличенного объема;
  • гарантирует экономичность. Незначительное потребление электрической энергии позволяет избежать существенных финансовых расходов и заметно сокращает сметную стоимость работ;
  • сохраняет структуру монолита. При подаче питающего напряжения не образуются трещины в зонах прокладки кабеля, а также пузырьки воздуха в разогреваемом проводом бетонном массиве;
  • является универсальной. Электрический обогрев может использоваться для монолитных конструкций, изготовленных из обычного бетона, а также усиленных стальной арматурой.

Несмотря на серьезные преимущества, метод имеет определенные недостатки:

  • требует проведения подготовительных мероприятий, при выполнении которых укладывается кабель прогревочный для бетона. Важно соблюдать аккуратность при укладке петель провода и придерживаться рабочей схемы;
  • нуждается в использовании специального трансформатора. Мощность понижающего оборудования должна обеспечивать возможность повышения температуры бетонного массива до необходимого уровня.

Используется специальный кабель, состоящий из токопроводящего сердечника и изоляционного покрытия. Провод подбирается на основании расчетов, учитывающих ряд факторов:

  • питающее напряжение трансформатора;
  • диаметр токопроводящей жилы;
  • длину провода.
Требуется много времени и физических усилий на проведение подготовительных работ

Нужно принять во внимание, что закладка прогревочных петель осуществляется обычно при малоприятной погоде

При прокладке кабеля важно соблюдать следующие требования:

  • обеспечить чистоту поверхности и исключить возможность повреждения кабеля;
  • избегать перегибов жил и равномерно укладывать провод по всей площади.

Важно обеспечить требуемую интенсивность нагрева:

  • на протяжении первых двух часов нагрева, скорость не должна повышаться более чем на 10 градусов в час;
  • рабочая температура должна быть стабильной в течение всего периода прогрева;
  • скорость остывания разогретого массива не должна превышать 5 градусов Цельсия в час.

Приобретайте провод для прогрева бетона только у проверенных производителей, и проверяйте наличие сертификата. Метод использования кабеля для нагрева бетонного раствора аналогичен процессу обустройства теплого пола.

Прогрев бетона сварочным аппаратом

Прогреть раствор можно, используя сварочное оборудование и проволочные электроды. Метод положительно зарекомендовал себя при заливке в зимнее время вертикальных конструкций:

  • колон;
  • стен;
  • ограждений.
В этом случае в качестве электродов может выступать арматура или толстая проволока порядка 1 см в диаметре

Производить электропрогрев бетона можно с использованием электродов, заменяющих собой провода ПНСВ

В качестве токопроводящих элементов может использоваться:

  • стальная арматура;
  • проволока диаметром 8–10 мм;
  • металлические пластины.

Практическая реализация этого способа несложная:

  • после бетонирования вертикальных конструкций необходимо воткнуть в бетонный массив электроды;
  • затем следует с помощью кабеля подать питающее напряжение от понижающего трансформатора.

При нагреве вертикальных колонн небольшого сечения достаточно использовать один электрод. При этом прогрев бетонной смеси будет осуществляться путем подачи напряжения на арматурный каркас и установленный в раствор стальной стержень.

При выполнении работ важно соблюдать следующие требования:

  • подобрать расстояние между стержнями, которое должно составлять не менее 60 см в зависимости от климатических условий;
  • регулировать питающее напряжение для достижения необходимой температуры прогрева бетонного массива.

Достоинства метода:

  • простота практической реализации;
  • возможность использования на крупных объектах;
  • ускоренный монтаж элементов.
Однако считается, что этот метод наиболее эффективен среди всех возможных

Электродный прогрев прост в использовании и монтаже, но на его проведение требуются значительные затраты электроэнергии

Слабые места:

  • повышенный расход электроэнергии;
  • невозможность повторного использования электродов.

Роль проводника электрической энергии в данном варианте играет вода.

Использование нагревающей опалубки

С помощью специальной сборной опалубки, в щитах которой смонтированы электрические нагреватели, можно в зимнее время обеспечить поддержание положительной температуры бетонного раствора.

Преимущества этого метода:

  • возможность быстрой замены электрических нагревателей, доступ к которым осуществляется с внешней стороны конструкции;
  • универсальность опалубки, которая многократно может использоваться на различных объектах;
  • повышенная эффективность, позволяющая выполнять строительные мероприятия при снижении температуры до минус 25 градусов Цельсия;
  • увеличенный коэффициент полезного действия, благодаря которому снижаются энергозатраты, и повышается рентабельность;
  • ускоренный монтаж опалубки, конструкция которой позволяет за ограниченное время соединить щиты и подключить электроэнергию.
Типы элементов, их мощность и плотность распределения подбираются в соответствии с качеством бетонной смеси и погодных условий

Для обогрева бетона таким методом в опалубку монтируются нагревательные элементы, замена которых производится по мере необходимости

Несмотря на комплекс достоинства, имеется ряд недостатков:

  • повышенная стоимость конструкции;
  • проблематичность применения на сложных конфигурациях.

Метод греющей опалубки положительно зарекомендовал себя на крупных строительных объектах.

Инфракрасный метод разогрева

Направленное воздействие инфракрасного излучения позволяет в необходимом участке выполнить прогрев до требуемой температуры. Интенсивность теплового излучения регулируется за счет изменения интервала между бетонной поверхностью и инфракрасными элементами.

Технология нагрева термоматами довольно проста:

  • в раствор вводятся добавки, ускоряющие твердение;
  • на поверхность кладутся специальные маты;
  • осуществляется подача питающего напряжения.

Этот способ используется для обогрева бетонных поверхностей, расположенных в горизонтальной плоскости.

Преимущества технологии:

  • пониженный уровень энергозатрат;
  • простота осуществления;
  • регулировка интенсивности излучения;
  • возможность нагрева через опалубку.
Такой метод высокоэффективен, прост в использовании и не требует больших затрат по энергопотреблению

Обогрев таким способом осуществляется за счет воздействия инфракрасного излучения

Недостатки:

  • интенсивное испарение воды из бетона, который следует защитить от преждевременного высыхания;
  • повышенные затраты на приобретение матов для прогрева увеличенной площади.

Благодаря повышенной эффективности инфракрасная технология широко используется в строительной сфере.

Предварительный разогрев бетонной смеси

Способ предварительного нагрева бетона является одним из самых простых. Он предусматривает следующие работы:

  • повышение температуры смеси на этапе приготовления;
  • последующую заливку разогретого состава.

Существенным недостатком этого метода является необходимость выполнения сложных расчетов, учитывающих:

  • климатические факторы;
  • объем бетона;
  • продолжительность заливки.

При недостаточной температуре бетона возникает необходимость в его дополнительном разогреве любым из доступных способов.

Подводим итоги

Выбор оптимального метода – сложная задача. Важно оценить эффективность метода и правильно рассчитать суммарный объем затрат. Необходимо тщательно проанализировать достоинства и недостатки и не допустить ошибки, принимая решение.

pobetony.ru

Технология прогрева бетона в зимнее время

Монолитный и монолитно-каркасный способы возведения зданий и сооружений в настоящее время стали самыми распространенными. При этом построить многосекционную жилую высотку или большое промышленное здание за один летний сезон нереально. Откладывать строительство на следующий сезон нерентабельно, а бетонировать в мороз тоже нельзя. Обойти природные условия и продолжить строительство позволяет технология прогрева бетона в зимнее время.

Прогрев бетона в зимнее время

Особенности затвердевания бетона

Бетонная смесь состоит из трех основных компонентов – это щебень, песок и цемент. В таком состоянии она не активна и лишь только после добавления воды начинается процесс гидратации цемента. Для полного затвердевания до расчетной прочности бетону нужно минимум 28 дней и все это время реакция должна продолжаться.

Нормальными условиями для затвердевания бетонного раствора считается температура воздуха 20°C и сохранение влажности на весь срок затвердевания. Допускается снижение температуры до 10°C, так как процесс замедляется незначительно, а если температура упадет до 5°C, то гидратация замедлится в двое.

При более высоких температурах или прямом нагреве поверхности конструкции солнечными лучами, бетон теряет влагу и реакция также замедляется или вовсе останавливается. К тому же при ускоренном высыхании усадка происходит неравномерно, что приводит к растрескиванию и шелушению.

Растрескивание и шелушение при ускоренном высыхании бетона

При снижении температуры отметки ниже 0°C реакция затвердевания останавливается, а вода в составе бетонного раствора начинает кристаллизоваться, при этом кристаллы воды расширяются. После оттаивания гидратация восстанавливается, а оттаявшие кристаллы образуют поры. В результате бетон уже не набирает нужной прочности, потеряв ее значительную часть безвозвратно.

Для ускорения темпов строительства, а также для компенсации замедления гидратации цемента до 0°C в смесь добавляют химические компоненты, которые ускоряют затвердевание. При нормальных условиях набор прочности, благодаря добавкам, происходит почти в 3-е быстрей.

В диапазоне от 0 до 5°C, кроме добавки ускорителя, увеличивают пропорцию цемента или используют быстросхватывающиеся цементные составы. При этом в воду для затворения раствора добавляют вещества, предотвращающие кристаллизацию, на случай кратковременных заморозков. Все эти меры достаточны пока столбик термометра не опустится ниже нуля. Но когда на улице наступает мороз, без прогревания бетона не обойтись.

Важно! Для экономии электроэнергии или топливного ресурса для прогрева бетона, в смесь также вводят ускоряющие затвердевание добавки, что значительно снижает продолжительность прогрева.

Применение нагревательных проводов

Сегодня это самый прогрессивный метод, подходящий для конструкций любой сложности. В качестве нагревателей используют специальные провода ПНСВ. Это отечественный сертифицированный продукт, поэтому его использование безопасно и обходится сравнительно недорого.

Провод представляет собой сплошную стальную жилу в ПВХ изоляции. В отличие от токоведущих проводов, эта модель рассчитана на нагрев. Технология заключается в предварительной укладке провода в опалубочной конструкции с расчетным шагом петель укладки и подключения его к понижающему трансформатору. После этого производится заполнение опалубки бетонной смесью, уплотнение и включение питания кабеля.

Важно! Учитывая, что стенки опалубки и арматурный каркас остужены до температуры окружающей среды, бетон доставляют нагретым до 30°C.

В среднем подогрев продолжают в течение 3-х суток, но точные сроки устанавливаются расчетным методом в зависимости от толщины конструкции, марки бетона, добавок и др.

Применение нагревательных проводов для прогрева бетона

Технология имеет интересную особенность. В сравнении с дорогостоящими рецессивными нагревательными кабелями, в которых применяется высокоомная греющая жила, в ПНСВ применяется стальная с низким сопротивлением. Если подключить такой провод в сеть напрямую, то произойдет короткое замыкание, поэтому для его подключения применяют мощные понижающие трансформаторы с регулировкой выходного напряжения 45-100 В. Во-первых, это безопасней, а во-вторых, провод, который навсегда остается в бетоне, стоит дешево, а трансформатор используется постоянно на всех последующих объектах.

К тому же данная методика позволяет точно регулировать нагрев, автоматически понижая или повышая рабочее напряжение. Заложенный в бетонный раствор нагревательный провод может эксплуатироваться еще 15 лет, при этом использоваться как отопление на момент продолжения строительства в стадии внутренних работ.

Электродный прогрев

Технология прогрева бетона в зимнее время электродами также популярна и имеет широкое применение. В этом случае бетон прогревается за счет прохождения через него электрического переменного тока. Для этого в опалубке размещают электроды и подключают их к питанию через трансформатор. После заполнения бетонной смесью, систему включают и масса начинает нагреваться. Методика имеет свои нюансы и во многом зависит от формы и толщины конструкции.

Электродный прогрев бетона

Для горизонтальных конструкций

К горизонтальным конструкциям относятся такие, у которых высота меньше длины и ширины, например, площадки, перекрытия и др. Для их прогрева применяют стержневые электроды. Такой электрод представляет собой стальной прут Ø 8-12 мм. Установка электродов производится вертикально, а их количество и расстояние между ними рассчитывается в зависимости от толщины конструкции таким образом, чтобы площадь контакта со смесью достигала нормы.

Для вертикальных конструкций

Это стены, ленточные фундаменты, парапеты, кроме колонн. Здесь используются пластинчатые или полосовые электроды. При небольшой высоте сооружения металлические пластинки шириной 400-450 мм устанавливаются на стенах опалубки, при высоких стенах аналогично вертикально устанавливают такие же по толщине полосы. Зазор между электродом и стенкой опалубки должен быть 40 мм. Шаг установки электродов также вычисляется и учитывается в технологической части проекта.

Для колонн

Это самый сложный вид электродного прогрева, для которого применяются струнные электроды. Один электрод круглого сечения диаметром в зависимости от толщины колонны устанавливают вертикально ровно по центру конструкции. Вторым электродом служит стальной лист, который является прокладкой между опалубкой и толщей заполняемого бетона. Лист после распалубки снимается.

Одна из сложностей такого процесса заключается в регулировке прогрева. В процессе затвердевания бетона, его электрическое сопротивление изменяется, а регулировать по току было бы не совсем верно. Поэтому весь процесс сопровождается постоянным контролем температуры и требует более квалифицированного подхода.

Важно! В частном строительстве подобная технология может осуществляться с помощью сварочного аппарата с функцией прогрева отсыревших электродов.

Инфракрасный периферийный обогрев

Применяется только для тонких конструкций, швов или горизонтальных монолитных поверхностей. В этом случае прогрев на всю глубину не производится, поэтому метод проще назвать «обогревом». Технология довольно затратная и требует досконального соблюдения правил, поэтому применяется достаточно редко.

Инфракрасный периферийный обогрев бетона

В качестве нагревателей используются ТЭНовые или карборундовые излучатели со сферическим или трапециевидным отражателем. Приборы располагаются на расстоянии от обогреваемой поверхности 1-1,2 м. При горизонтальном обогреве излучатели устанавливаются равномерно, чтобы вся поверхность бетона была в зоне их действия. В случае с вертикальными конструкциями обогрев производится через опалубочную конструкцию. При этом тепловое излучение концентрируют в нижней части так, чтобы на нижнюю треть приходилось 50% теплового воздействия, 30% ‒ на среднюю и 20% ‒ на верхнюю.

Технология также имеет свои особенности. Например, при прогреве через стенку опалубки ее заранее окрашивают черным матовым цветом. При прямом воздействии на бетон его необходимо увлажнять. Ввиду всех этих сложностей и значительных затрат электроэнергии методику применяют нечасто, но в некоторых случаях она незаменима. ИК-обогрев стал оптимальным решением в зимнее время для швов между панелями, слоя штукатурного раствора при внутренней и наружной облицовке, а также для стяжки полов.

Применение тепловых пушек

Прогрев бетона тепловой пушкой – довольно трудоемкий процесс, так как требует тщательной подготовки. Однако в условиях отсутствия электричества, этот способ становится единственной альтернативой. Данная технология предусматривает применение дизельных агрегатов с предварительным сооружением теплозащитной конструкции.

В первую очередь возводится каркас, позволяющий закрыть всю опалубку полиэтиленовой пленкой. Затем на каркасе закрепляется пленка, образуя своеобразную теплицу. После укладки бетона включается тепловая пушка, которая нагнетает горячий воздух внутрь «теплицы».

Важно! При обогреве тепловой дизельной пушкой в ее рабочем пространстве не должны находиться люди, так как возникает опасность удушения продуктами сгорания топлива.

Расположение пушки должно обеспечивать подачу тепла к центру сооружения без прямого воздействия на полиэтилен. Потом тепло равномерно распространятся по всей теплице.

Недостатком такого способа является ускоренное испарение воды из бетона. Поэтому открытые поверхности необходимо засыпать деревянной стружкой или укрыть полиэтиленом.

qwizz.ru

Прогрев бетона в зимнее время.

Прогрев бетона в зимнее время.Благодаря технологиям бетонирования при минусовых температурах, строительство в зимний период идет без снижения темпов и должного качества выполняемых работ. И зимой возводятся самые разнообразные сооружения и конструкции из бетона.

Бетонирование конструкций любой сложности в зимнее время при температуре, которая держится ниже 0 градусов С, требует специального обеспечения оптимальных температурных условий твердеющему бетону. Единственное очень важное условие при проведении работ в холодное время года - это не давать конструкции даже минимально остыть ниже технологически обусловленного минимума.Для обеспечения прочности огромное значение имеет температурный режим, в котором и требуется выдерживать бетон во время его твердения - прогрев бетона в зимнее время. Почему в зимнее время очень важен прогрев бетона?При минусовой температуре происходит замерзание содержащейся в растворе свободной воды, в следствии чего образуются кристаллы льда довольно большого объема и развивается большое давление в порах цемента, и, как следствие - разрушение структуры не затвердевшего бетона и значительное снижение его конечной прочности (марки бетона по прочности). Особо опасно замерзание непосредственно в период схватывания. Для обеспечения большой его прочности огромное значение имеет оптимальный температурный режим, в котором и требуется выдерживать бетон во время его твердения. Если температура субстанции снижается, то взаимодействие воды и цемента существенно замедляется, а при повышении температуры процессы взаимодействия ускоряются. Поэтому при бетонировании монолитных конструкций в зимний период, требуется поддерживать необходимые влажностно - температурные условия, позволяющие набрать необходимую прочность конструкции в самые минимальные сроки.Способы зимнего бетонированияВ зависимости от наружной температуры воздуха и вида конструкции применяются такие виды бетонирования в зимний период:1. термос или термос с противоморозными добавками2. обогрев в греющей опалубке3. прогрев электродами4. инфракрасный или индукционный обогрев 5. обогрев нагревательными проводамиРассмотрим наиболее популярные и распространенные способы зимнего бетонирования.Электропрогрев в зимних условияхНаиболее распространенным, из искусственных методов сбережения теплоты, является прогрев электродами. Пропускание через бетон электрического тока с помощью электродов, в результате чего выделяется тепло - это основа данного метода. Для подводки тока к смеси могут использоваться разные виды электродов. для каждого из которых своя схема подключения. Так как постоянный ток вызывает электролиз воды в бетоне, то во время электропрогрева может применяться как однофазный, так и трехфазный переменный ток нормальной частоты (50 Гц).Используемые электроды для электропрогреваСтержневые электроды. Они изготавливаются из арматуры (6-12мм диаметра) и располагают их в теле бетона с расчетным шагом. Крайний ряд должен быть расположен в трех сантиметрах от опалубки. Данные электроды позволяют прогревать конструкции самой сложной формы.Пластинчатые электроды навешиваются на внутреннюю сторону опалубки и в результате подключения противоположных пластинчатых электродов к разным фазам, в бетонной смеси образуется электрическое поле, под воздействием которого масса разогревается до требуемой температуры и его теплота поддерживается необходимое время.Струнные электроды, как правило, применяются для прогрева бетона колон.Полосовые электроды можно располагать как с одной стороны конструкции, так и с двух сторон.Один из самых эффективных методов прогрева - нагревательные проводаСегодня технология прогрева бетона нагревательными проводами , освоена и широко применяется на практике многими крупнейшими отечественными и зарубежными строительными фирмами. Метод прогрева нагревательными проводами заключается в закреплении на арматурном каркасе провода нагревательного определенной длины непосредственно перед укладкой массы в опалубку. При данном способе подогрева используется провод ПНСВ со стальной оцинкованной жилой диаметром - 1,2мм. Выделяемая теплота такими проводами, при прохождении по ним тока, передается бетону и равномерно распределяется в нем путем теплопроводимости, что и позволяет разогреть бетон до +40С - +50С. См. так же "теплопроводность кирпича". Электропитание проводов ПНСВ осуществляется через подстанции типа КТП-63/ОБ или КТП ТО - 80/86, имеющие несколько ступеней пониженного напряжения. Одной такой подстанцией можно обогреть до 20 - 30м3 бетона. Для подогрева 1м3 требуется приблизительно 60м провода нагревательного марки ПНСВ-1,2. Метод обогрева при помощи нагревательных проводов позволяет обогревать любой конструкции сложности при температуре воздуха до -30С.Следует отметить, что довольно распространенная практика обогрева в зимний период бетона - это комбинация способов обогрева. Целесообразность применения того или иного метода обогрева или же их комбинации зависит от таких факторов, как массивность конструкции, требуемой прочности, от метеорологических условий, а также от наличия энергоресурсов на строительной площадке.Только набравший определенную прочность бетон, может отлично противостоять действию разрушительных "морозных сил" без малейшего разрушения его структуры, что и позволяет ему после оттаивания продолжить набор прочности.

myremdom.ru

Как залить бетон зимой без прогрева: добавки или подогрев раствора?

В процессе строительства и проектирования жилых или нежилых зданий, зачастую появляется необходимость заливки фундамента бетонным раствором в поздний осенний или уже зимний период. Когда температура воздуха опускается ниже 0°С. Согласно рекомендациям специалистов и завода изготовителя бетона – оптимальная температура для заливки и застывания смеси составляет +5°С. Отсюда, возникает следующий вопрос — как залить бетон зимой без прогрева?

Многие квалифицированные специалисты и строительные компании для заливки смеси в осенне-зимний период используют специальные системы подогрева, которые представлены тремя методами:

  1. Электроподогрев раствора в специальных бункерах непосредственно перед заливкой до оптимальной температуры 50-70°С;
  2. Электропрогрев смеси при помощи тепловых пушек, которые устанавливаются под тепляком (тент, пленка) и направляются непосредственно на поверхность бетона;
  3. Электроподогрев залитого фундамента при помощи переменного электрического тока, который пропускают через специально установленную арматуру или заранее проложенные обогревающие провода.

Однако если нет такой возможности в использовании вышеперечисленных методов, то в данной статье мы рассмотрим более подробно, как можно без вспомогательного прогрева залить бетон зимой.

Полезная информация

Заливка раствора при минусовых температурах имеет ряд специфических нюансов. Зимние условия в строительной сфере начинаются при средней температуре воздуха ниже +5°С, или когда этот показатель опускается ниже 0°С в течении суток.

Главная задача в процессе бетонирования зимой – обеспечение затвердение раствора при влажной и теплой среде в период всего срока его застывания. Другими словами, Вам необходимо обеспечить оптимальные условия для набора бетонным раствором процента прочности – не менее 60%, которая будет гарантировать сохранность структуры всего фундамента и оптимальное его затвердение уже после оттепели.

Заливаемый раствор должен набрать свою прочность в зимой, которой будет достаточно для полной загрузки монолитной конструкции или частичной, а также для распалубки.

Внизу приведем таблицу с оптимальными данными по времени выдерживания бетонной смеси и набора прочности.

image002 image-4776

Важно! Бетон может набирать прочность, только в том случае если температура раствора будет плюсовая.

В процессе бетонирования следует в первую очередь защитить раствор от замерзания, чтобы нормально проходил процесс гидратации, и раствор не набрал достаточную прочность, обеспечивающую оптимальное сопротивление льда, и сохранить способность затвердевания при плюсовой температуре без ухудшения главных свойств монолитной конструкции. Когда к фундаменту предъявляются высокие условия к динамическим характеристикам и морозостойкости, то следует защитить бетон от промерзания до тех пор, пока он не наберет достаточную марочную прочность. Процент набора оптимальной прочности для раствора будет зависеть от марки используемого цемента, добавок, температуры смеси и других условий.

Специальные добавки

Если у Вас нет возможности выполнить полноценный обогрев бетона, то необходимо использовать специальные противоморозные добавки, которые обладают рядом преимуществ:

  • Ускоряют процесс затвердения;
  • Увеличивают продолжительность затвердения смеси;
  • Понимают температуры замерзания воды;
  • Позволяют бетону при отрицательных температурах набрать достаточную прочность.

Антиморозные добавки позволяет бетону не замерзнуть до тех пор, пока не произойдет весь процесс гидратации смеси. В противном случае вода начнет разрывать, замерзая схватившуюся часть фундамента. Как правило, вода будет подниматься в верхние слои бетона (что в случае оттаивания и промерзания может начаться шелушение).

Гидратация будет происходить, только когда вода находится в жидком состоянии, а скорость протекания реакции при отрицательных температурах быстро снижается. Для этого используют морозостойкую добавку, которая также ускоряет процесс затвердения и схватывания.

В зависимости от температуры окружающего воздуха, способа заливки монолитной конструкции, требования предъявленных к раствору и способу ухода за затвердевающим бетоном будет зависеть количество и вид добавок вводимых в готовую смесь.

Подогрев бетона

Вторым немаловажным фактором, если нельзя залить бетон зимой без прогрева, для полноценного бетонирования – подогрев раствора. В зависимости внешних факторов, температуры воздуха, массивности конструкции, можно прогревать воду для раствора или наполнители – гравий, щебенку, песок и т.д. Оптимальная температура для раствора при выходе из миксера не должны быть более 40°С, в противном случае бетон будет практически мгновенно густеть. Минимальной температурой раствора при заливке массивных фундаментов считается не менее 5°С, а для заливки тонких конструкций не менее 20°С.

Когда заливка конструкции раствором закончена необходимо, накрыть весь фундамент плотной пленкой или специальными утеплителями (пенопласт, опилки, минеральной ватой и т.д.). Также можно дополнительно утеплить всю опалубку по периметру.

Для того, чтобы бетон без подогрева набрал достаточную прочность можно использовать следующие методы:

  • Можно жечь костер с подветренной стороны в течение 3-4 часов (этот метод особенно эффективный при отрицательных температурах до -5-6°С).
  • Как писалось выше утеплить фундамент при помощи теплоизолирующих материалов.

Рекомендация! Чтобы определить есть ли морозостойкая добавка в растворе, молочко должно быть зеленого цвета. Лучше всего поднять W (морозостойкость) до 6, чтобы добиться максимального эффекта.

Заключение и видео

После зимы, осматриваем внимательно всю монолитную конструкцию, в сомнительных местах поковырять или простучать. Если начали проявляться дефекты, отшелушивание, недостаточная рекламация бетонной смеси, то необходимо связаться с заводом поставщиком раствора и предъявить претензии к качеству бетона. Удачи!

Рекомендуем вам еще:

o-builder.ru

Технологии прогрева бетона в зимнее время



Данная статья посвящена описанию и обзору технологии электропрогрева бетона с помощью электрических кабелей в зимнее время.

Ключевые слова: зимнее бетонирование; греющий провод; электропрогрев бетона; набор прочности; монолитные конструкции.

Keywords: cold-weather concreting; electrical thread; electrical curing; strength set;monolithic construction.

Одной из проблем монолитного строительства является бетонирование в зимнее время. Проблема связана с набором необходимой проектной прочности при отрицательных температурах окружающей среды. Российский климат диктует свои условия при проведении бетонирования, увеличивая сроки схватывания раствора и удлинения цикла строительно-монтажных работ в осенне-весенний и зимний периоды. Основные постулаты современной технологии проведения бетонных работ в зимний период сформулированы еще в советское время и позволили накопить серьезные практические сведения о преимуществах и недостатках тех или иных технологических операций по прогреву бетона. В настоящее время развитие направлено на усовершенствование свойств присадочных добавок при применении уже ранее сформировавшихся основных принципов.

Актуальность статьи обусловлена климатическими условиями строительства на большей части территории России и наличием большого количества методов по прогреву бетона, влияющих на свойства получаемого материала, остаются актуальными [1].

При отрицательной температуре содержащая в бетонном растворе свободная вода переходит в другое агрегатное состояние, образуются кристаллы льда довольно большого объема, вызывающие повышение порового давления в цементе, и, как следствие — разрушение структуры не затвердевшего бетона и значительное снижение его конечной прочности, особо опасное непосредственно в период схватывания.

Для нивелирования воздействия низких окружающих температур и повышения прочности бетона важнейшее значение имеет оптимальный температурный режим, необходимый для поддержания в период его твердения. Поэтому при бетонировании монолитных конструкций в зимний период, требуется поддерживать необходимые влажностно-температурные условия, позволяющие набрать необходимую прочность конструкции в кратчайшие сроки.

В зависимости от различных факторов (наружная температура воздуха, тип конструкции, экономическая обоснованность применения и т. д.) на практике применяются виды бетонирования в зимний период:

– термос или термос с противоморозными добавками;

– обогрев в греющей опалубке;

– прогрев электродами;

– инфракрасный или индукционный обогрев;

– обогрев нагревательными проводами.

Рассмотрим вышеперечисленные способы чуть более подробно:

  1. Термос или термос с противоморозными добавками

Метод термоса, наиболее простой и экономичный, нашел широкое распространение при бетонировании самых различных конструкций.

Сущность выдерживания бетона по методу термоса состоит в следующем: доставленную на площадку бетонную смесь температурой 25...45°С укладывают в опалубку. Сразу после окончания бетонирования все открытые поверхности конструкции укрывают слоем теплоизоляционного материала. Изолированный от холодного воздуха бетон твердеет за счет тепла, внесенного в бетонную смесь при ее приготовлении, а также тепла, выделяемого в процессе экзотермической реакции твердения цементного теста.

Не все конструкции можно выдерживать методом термоса. Более всего он подходит для массивных конструкций с относительно небольшой площадью охлаждения.

Зимой эффективней применять высокоактивные быстротвердеющие цементы, а также вводить в обычные цементы химические добавки — ускорители твердения.

В качестве утеплителей применяют доски с прокладкой толя, доски и фанеру с прокладкой пенопласта, картон, опилки, шлаковату и др. Предпочтение отдают тюфякам, покрытым с двух сторон непродуваемым, водоотталкивающим материалом.

Конструкции, имеющие сечения различной толщины, тонкие элементы, углы и другие быстро остывающие части, следует утеплять особенно тщательно.

  1. Обогрев в греющей опалубке

Обогрев с помощью термоактивной (греющей) опалубки, состоящей из многослойных утепленных щитов, оснащенных нагревательными элементами основан на принципе передачи тепла от опалубки в поверхностный слой бетона, а затем распространяется по всей его толщине. Обогрев бетона таким способом не зависит от температуры наружного воздуха. Греющую опалубку применяют при возведении тонкостенных и среднемассивных конструкций, а также при замоноличивании стыков и швов при температуре наружного воздуха до — 400С.

Конструкции греющей опалубки многообразны. Основное требование, предъявляемое к ним — равномерность распределения температуры по опалубке щита.

В качестве нагревательных элементов применяют трубчатые электронагреватели (ТЭНы), греющие провода и кабели, гибкие тканевые ленты, а также нагреватели, изготовленные из нихромовой проволоки, композиции полимерных материалов с графитом (углеродные ленточные нагреватели) и токопроводящими элементами и др.

Размещают нагреватели на щите опалубки в зависимости от режимов обогрева и мощности: греющие провода и кабеля устанавливают вплотную к палубе, ТЭНы — на небольшом расстоянии от нее.

Перед бетонированием прогревают арматуру и ранее уложенный бетон. Для этого на непродолжительное время включают термоактивную опалубку, предварительно укрыв сверху блок бетонирования брезентом или полиэтиленовой пленкой.

  1. Прогрев бетона электродами

Суть прогрева бетона электродами состоит в использовании электродов, представляющих собой отрезки арматуры или проволоки катанки 8–10 мм. Прогрев бетона происходит за негревания бетона при пропускании электрического тока по влаги в растворе. На электроды подаются три фазы с понижающего трансформатора. При прогреве колоны достаточно воткнуть один электрод, прогрев будет осуществляться за счет фазы трансформатора и земли от арматуры колоны.

Электродный прогрев удобен для заливки вертикали (колон, стен, диафрагм). После заливки необходимой конструкции в неё монтируются металлические стержни, являющиеся проводниками, на которые подается пониженное напряжение с понижающего трансформатора. Интервал между электродами, в зависимости от погоды, может быть разный от 0,6–1 метра.

Преимуществами электродного метода являются простота использования и быстрый монтаж системы прогрева.

Среди недостатков можно выделить большие энергозатраты, т. е. высокая стоимость прогрева. Также добавляются затраты на закупку арматуры или проволоки катанки, т. к. они являются одноразовыми и остаются в теле бетона [2].

Используемые электроды для электропрогрева:

– Стержневые электроды. Они изготавливаются из арматуры (6–12мм диаметра) и располагают их в теле бетона с расчетным шагом. Данные электроды позволяют прогревать конструкции самой сложной формы.

– Пластинчатые электроды навешиваются на внутреннюю сторону опалубки и в результате подключения противоположных пластинчатых электродов к разным фазам, в бетонной смеси образуется электрическое поле, под воздействием которого масса разогревается до требуемой температуры и его теплота поддерживается необходимое время.

– Струнные электроды, как правило, применяются для прогрева бетона колон.

– Полосовые электроды можно располагать как с одной стороны конструкции, так и с двух сторон.

  1. Инфракрасный или индукционный обогрев;

Источником инфракрасных (тепловых) лучей служат ТЭНы (трубчатые электронагреватели) мощностью 0,6…1,2 кВт с рабочим напряжением 127, 220 и 380 В, керамические стержневые излучатели диаметром 6…50 мм, мощностью 1…10 кВт, кварцевые трубчатые излучатели и другие средства.

Для создания направленного потока инфракрасных лучей применяют отражатели параболического, сферического и трапецеидального типа. Инфракрасные установки в комплекте с отражателями и поддерживающими устройствами используют для прогрева конструкций, возводимых в скользящей опалубке, тонкостенных элементов стен, подготовке под полы, плитных конструкций, стыков крупнопанельных зданий.

При обогреве плитных конструкций используют излучатели с отражателями коробчатого типа, которые или устанавливают на бетонную поверхность, или подвешивают на расстоянии от нее. Чтобы предотвратить быстрое испарение влаги, поверхность бетона покрывают пленкой.

При возведении стен в щитовой и объемно — переставной опалубке применяют односторонний обогрев излучателями сферического типа. Для обеспечения прогрева всей плоскости стены отражатели располагают на разных уровнях на телескопических стойках и на расчетном расстоянии от стены.

Инфракрасные установки располагают на таком расстоянии друг от друга, чтобы прогревалась вся поверхность бетона. Инфракрасный обогрев обеспечивает хорошее качество термообработки бетона при условии соблюдения теплового режима выдерживания бетона.

Преимущества — высокая эффективность метода, простота использования, малые энергозатраты.Недостатки — высокая стоимость инфракрасной установки, что невыгодно при больших объемах бетонирования

  1. Прогрев нагревательными проводами

Сегодня технология прогрева бетона нагревательными проводами, освоена и широко применяется на практике многими крупнейшими отечественными и зарубежными строительными фирмами. Следует отметить, что при строительстве многих масштабных объектов на территории РФ, использовался в зимний период стройки именно этот способ.

Метод прогрева нагревательными проводами заключается в закреплении на арматурном каркасе провода нагревательного определенной длины непосредственно перед укладкой массы в опалубку. При данном способе подогрева в большинстве случаев используется провод ПНСВ 1,2. Он представляет собой токопроводящую жилу с изоляционным покрытием из поливинилхлорида или полиэстера (благодаря хорошей изоляции не происходит возгорание). А также у него минимальна вероятность перегибов или переломов внутренних жилок [3].

Выделяемая теплота такими проводами, при прохождении по ним тока, передается бетону и равномерно распределяется в нем путем теплопроводимости, что и позволяет разогреть бетон до +40С — +50С. Электропитание проводов ПНСВ осуществляется через подстанции типа КТП-63/ОБ или КТП ТО — 80/86, имеющие несколько ступеней пониженного напряжения. Одной такой подстанцией можно обогреть до 20–30м3 бетона. Для подогрева 1м3требуется приблизительно 60м провода нагревательного марки ПНСВ-1,2. Метод обогрева при помощи нагревательных проводов позволяет обогревать любой конструкции сложности при температуре воздуха до -30С [4].

Укладка провода для прогрева бетона является крайне ответственной процедурой, требующая пристального контроля. В упрощенном виде порядок выполнения работ имеет вид:

  1. Поверхность будущего пола зачищается от строительного мусора, который может повредить изоляционную обмотку кабеля;
  2. В процессе укладки кабель должен быть уложен без перегибов для недопущения переломов токопроводящих жил. Наиболее распространенным является способ «змейка».
  3. В период пуска и эксплуатации необходимо минимизировать вероятность перепадов напряжения, иначе провод перегорит и его демонтаж будет невозможен.
  4. После этого нагревательный кабель подводится к источнику питания и подключается к сети по схеме «звезда» или «треугольник».

Инструкция по прогреву:

  1. Первый отрезок времени — бетон разогревается, при этом скорость должна быть не выше 10 градусов по Цельсию за 2 часа времени;
  2. Нагрев по изотерме, это самый важный период, здесь нужно следить за тем, чтобы температура не достигла 80 градусов;
  3. Последний — период остывания. Скорость остывания нагретого бетона должна быть не выше 5 градусов в час.

Несмотря на проработанность данного метода, разработки и научные исследования не прекращаются. Производится сравнительная характеристика различных греющий проводов, различных материалов в токопроводящих жилах, режимах прогрева и т. п. Это связано с появлением новых программных комплексов, способных достаточно точно смоделировать весь процесс прогрева с рассмотрением температурных кривых и выбора наиболее оптимальных режимов.

Заключение

В заключении хотелось бы отметить, что наиболее распространенным методом является комбинация методов обогрева. Целесообразность применения того или иного метода обогрева или же их комбинации зависит от таких факторов, как массивность конструкции, требуемой прочности, от метеорологических условий, а также от наличия энергоресурсов на строительной площадке.

Только набравший определенную прочность бетон, может отлично противостоять действию разрушительных «морозных сил» без малейшего разрушения его структуры, что и позволяет ему после оттаивания продолжить набор прочности.

Литература:
  1. А. Б. Вальт, А. А. Овчинников. Способы термообработки бетона при возведении монолитных конструкций // Известия КГТУ. — 2008. — № 13. — С. стр. 109–112.
  2. Т. А. Краснова, Т. А. Затворницкая, С. И. Усков, Д. А. Игнатьев, Б. Г. Носкин. Круглый стол: Зимнее бетонирование — продолжение сезона // Технологии бетонов. —2012. —С.стр. 11‐12.
  3. М. О. Дудин, Н. И. Ватин, Ю. Г. Барабанщиков. Моделирование набора прочности бетона в программе ELCUT при прогреве монолитных конструкций проводом //Magazine of Civil Engineering. — 2015. —№ 2.—С.стр. 33–45.
  4. М. О. Дудин, Ю. Г. Барабанщиков.Специфика монтажа электрического провода в технологии прогрева бетона // Строительство уникальных зданий и сооружений. —2015. —№ 9. —С.стр. 47–61.

Основные термины (генерируются автоматически): прогрев бетона, зимний период, греющая опалубка, конструкция, бетон, провод, электрод, метод термоса, обогрев, прогрев.

moluch.ru

Прогрев бетона в зимнее время: общие нюансы и особенности

Очень часто возникает необходимость проведения наружных бетонных работ в условиях низких температур. Общеизвестно, что при температуре ниже нуля градусов Цельсия, заливка бетона без нагрева тем или иным способом, ведет к замерзанию воды и последующему разрушению возводимой конструкции.

как прогреть бетон зимой

Cамые распространенные способы нагрева бетона

Надо отметить, что прогрев бетона в зимнее время ведет к значительному удорожанию строительства – требуются дополнительные затраты на приобретение или аренду специального оборудования, специальных материалов и покупку энергоносителей: электроэнергии или жидкого топлива. Кроме того при очень низких температурах для надежного прогрева бетона необходим комплекс мероприятий – использование нескольких способов нагрева материала.

  • Термос и предварительный нагрев бетона. Суть технологии состоит в тщательном утеплении опалубки. Вид и степень утепления выбирается в каждом конкретном случае в зависимости от качества бетона и температуры воздуха. В общем случае степень утепления опалубки должна обеспечить критическую прочность бетона до достижения им 0 градусов Цельсия.
  • Термос с добавлением противоморозных присадок и ускорителей набора прочности. Смысл технологии понятен из названия: утепление опалубки, добавка в бетон соответствующих присадок и предварительный нагрев;
  • Инфракрасный обогрев. Технология предполагает строительство над заливаемой конструкцией тепляка и последующий нагрев поверхности бетона лампами УФО. Как вариант прогрев подтеплякового пространства дизельными или бензиновыми тепловыми пушками;
  • Нагрев бетона специальными матами. Суть понятна из названия – бетон укрывается специальными нагревательными матами. Маты в свою очередь, тем или иным способом, защищаются от наружного холода;
  • Индукционный прогрев основан на физических процессах – преобразовании энергии магнитного поля в арматуре или стальной опалубке в тепловую энергию. Тепловая энергия нагревает толщу бетона. Данный способ широко применяют профессиональные строители для обогрева бетонных: колонн, ригелей, балок, прогонов, элементов рамных конструкций, опор и при замоноличивании стыков каркасных конструкций в зимних условиях. Требуется дорогостоящее узкоспециальное оборудование;
  • Прогрев бетона нагревательным проводом. Суть технологии заключается в следующем. На этапе монтажа арматурной конструкции к стержням привязываются специальные нагревательные провода, которые подключаются либо к специальному трансформатору, либо к обычному сварочному трансформатору. Далее происходит заливка бетона, включение трансформатора и нагрев. При этом нагревательный провод остается в толще бетона навечно.

В условиях частного малоэтажного строительства, самым простым, недорогим и доступным способом прогрева бетона можно назвать строительство тепляка, прогрев лампами УФО или тепловой пушкой с одновременным утеплением опалубки и добавкой противоморозных и других присадок.

salecement.ru

Прогрев бетона в зимнее время — какие бывают методы? +видео

Если вы решили бетонировать фундамент в холода, то для этого нужно знать, как осуществляется прогрев бетона в зимнее время. Сегодня, можно выделить несколько методов. Подробнее их опишем ниже.

Для чего нужен подогрев бетона зимой? ↑

На видео представлен зимний прогрев бетона

Понятно, что бетонирование делается как зимой, так и летом. И никто не будет останавливать процесс работ из-за «плохой» погоды. Однако в зимнее время обязательно нужно делать прогрев смеси. Но не всем понятно, зачем. Поэтому опишем вкратце процессы приготовления состава. В зимнее время года вода замерзает. Тем самым она не участвует в химических реакциях в процессе приготовления бетона. Следовательно, останавливается гидратация цемента, то есть прекращается твердение бетона.

Плюс ко всему, создается внутреннее давление. Образуется оно в результате увеличения водного объема (примерно на 10%). А поскольку бетон еще не успел затвердеть и окрепнуть, он не может сопротивляться этому объему. И потому начинает разрушаться. Затем в процессе размораживания льда, гидратация возобновляется. Однако прошлые разрушенные связи в смеси уже не восстанавливаются полностью. В дальнейшем все это сильно снижает качество и прочность бетона. И как следствие, уменьшается долговечность строительных конструкций. Вот почему нужен обогрев бетона в зимнее время.

Технология прогрева бетона — насколько важны соответствующие условия? ↑

Установка прогрева грунта и бетона — видео

Описанные выше процессы не действуют для того бетона, который успел приобрести некоторую прочность. А скорость твердения напрямую зависит от марки бетона. Так, для В40 и В30 прочность составляет 30% от проектной, для В22,5 — 40%, для В15 — 50%. Если же предполагается напрягаемая арматура, то прочность для всех марок равна 70%. А для некоторых спецконструкций, которые возводятся в особых условиях, она составляет строго 100%. Большое значение для набора прочности имеет температура, в которой осуществляется твердение бетона. Соответственно, чем она выше, тем быстрее происходит гидратация цемента.

То есть при высокой температуре значительно ускоряются процессы в ходе которых взаимодействует цемент и вода. При низкой же температуре наоборот, твердение замедляется. Именно поэтому важно осуществлять прогрев бетона зимой. Для этого специально создаются нужные условия, которые позволяют поддерживать требуемую температуру бетона при минимальных энергозатратах.

Основные способы прогрева бетона  на строительной площадке ↑

Существует три популярных способа:

  • добавление противоморозных ингредиентов в состав смеси;
  • «метод термоса»;
  • обогрев бетона зимой.

Выбор каждого из способов прогрева бетона напрямую зависит от типа конструкции, энергетической оснащенности стройплощадки и температуры воздуха.

«Метод термоса» заключается  том, что смесь бетона изначально кладут в утепленную опалубку, температура в которой равна 15-25 градусов. Вся конструкция приобретает необходимую прочность за счет имеющегося тепла и исходящих от цемента экзотермических выделений. Для данного метода многие специалисты советуют применять быстротвердеющие портландцементы. Хорошо если в состав будут положены специальные добавки, ускоряющие ход твердения. К ним относят: калий углекислый, кальций хлористый, натрит натрия и прочие. Добавка должна составлять 2% от общей смеси цемента. Также стоит сказать, что бывает еще одна разновидность данного метода  под названием «горячий термос». То есть бетон сначала нагревают до температуры 70 градусов и заливают в дополнительно утепленную опалубку.

Метод прогрева, который может реализовываться несколькими способами. К ним относят: трансформаторный, электродный, инфракрасный прогрев бетона. Первый способ заключается в том, что в опалубку перед заливкой кладут нагревательные провода или трансформаторы. Смесь разогревается таким образом до температуры около 50 градусов. Прогрев бетона трансформатором или проводами является одним из наиболее востребованных. Второй способ, электродный — подразумевает прогрев состава при помощи электрического тока до температуры 60 градусов.  Третий способ производится при помощи тепловой энергии, которая исходит от излучателей. Он хорошо подходит для труднодоступных участков.

Использование специальных противоморозных ингредиентов. Благодаря им вода не замерзает даже при отрицательных температурах. Однако определенные предел температуры все же есть. Так, компонент нитрат натрия может добавляться только при температуре до минус 15°.

Прогрев бетона, видео с технологическим описанием которого есть на нашем портале, должен осуществляться по тому или иному способу строго в соответствии с проектом.

mastter.ru