Прогрев железобетонных конструкций
Низкая температура негативно действует на любой строительный раствор, но работы не прекращаются круглый год. Поэтому от правильного прогрева бетона в зимнее время зависит его прочность и скорость строительства. Известно, что этот материал набирает оптимальные кондиции при температуре 20ºС, чего можно добиться только с применением специальных технологий.
Неотъемлемым компонентом любого бетонного раствора является вода, но при низких температурах она просто замерзает и гидратация цемента прекращается. Кристаллы льда расширяются, и монолит начинает крошиться. Даже при термоизоляции, вместо предусмотренных технологией 28 дней, бетон набирает твердость гораздо дольше, что негативно сказывается на себестоимости работ. Оптимальный выход – электропрогрев бетона, позволяющий ускорить работы и обеспечить нужную прочность. Это наиболее экономичный метод прогрева бетона в зимний период, не требующий больших затрат. Важно, чтобы весь объем прогревался одновременно, чего сложно достигнуть, применяя другие технологии обогрева монолитных конструкций в зимних условиях. Как прогреть бетон Существует немало способов прогрева бетона в холодное зимнее время. Они требуют дополнительных затрат, которые окупаются за счет сокращения времени выполнения работы и соблюдения технологических норм. Рассмотрим наиболее эффективные методики. Нагревательным проводом Электропрогрев бетона чаще всего осуществляется специальным проводом. Для этого он закрепляется на арматуре змейкой, по схеме, схожей с теплым полом, специальными зажимами, после чего заливается смесь температурой не менее 5 градусов. Выведенные концы кабелей присоединяются к источнику тока, применяя понижающий трансформатор.
Подробнее о трансформаторах и их видах читайте здесь. Для прогрева бетона трансформатором чаще всего применяется провод ПНСВ разных диаметров со стальной или оцинкованной жилой. В более сложных условиях рекомендуется применять ПТПЖ с двумя жилами, он продолжает электрообогрев даже после повреждения одной из них. Благодаря дешевизне и оптимальным характеристикам наиболее популярны провода диаметром 1,2 мм. Кабеля КДБС и ВЕТ могут подключаться и от бытовой сети 220 В, но они стоят несколько дороже, поэтому применяются на небольших объектах. Количество провода рассчитывается в зависимости от его характеристик и внешних факторов, но в среднем оно составляет 50-60 м на 1 м³.
После укладки провода в опалубку заливается раствор, по кабелям пускается электричество, они прогревают массу до 50-60ºС со скоростью не более 10 градусов в час. Далее подогретый монолит плавно остывает со скоростью 5 градусов в час. Важно не пренебрегать временем, чтобы температура менялась равномерно, это гарантирует прочность конструкции. По окончанию провод остается в монолите. К преимуществам этого метода относят: Приемлемая стоимость за счет экономии и электроэнергии, особенно если использовать понижающий трансформатор; При правильном подборе оборудования можно прогревать большие объемы и конструкции; Прокладывать провод можно до температуры -15ºС, а вести прогрев до -25ºС. Электродами Один из наиболее простых способов прогрева бетона – при помощи электродов. Для этого арматура перевязывается проволокой диаметром 8 мм, которая подсоединяется к проводам, выведенным на понижающий трансформатор. Расстояние между электродами, в зависимости от температуры 0,6-1 м. Применение электродов для прогрева эффективно в тех случаях, когда они подключаются к колоннам или вертикальным конструкциям, поскольку для них достаточно одного электрода, подключаемого к фазе. При схеме подключения с электродами, проводником является вода в бетоне, но после ее высыхания сопротивление раствора резко увеличивается, что приводит к перерасходу электроэнергии – это является главным недостатком данного метода. Инфракрасный прогрев Инфракрасный прогрев бетонных конструкций осуществляется специальными излучателями. Они включают в себя ТЭН или другие источники тепла и отражатели. При этом способе подогрева бетона излучатель устанавливается на расстояние около 1,2 м от поверхности залитого раствора, которая покрывается полиэтиленом или другим материалом, препятствующим быстрому испарению воды. Прогрев осуществляется в три этапа: разогрев монолита, прогревание всего объема, постепенное остывание. Эта методика достаточно энергозатратная, поэтому применяется для обогрева труднодоступных мест, сложных конструкций или при стыковке бетонных конструкций. Метод термоса Технология прогрева бетона методом термоса проста и довольно экономична. Смесь на заводе разогревается до температуры от 25 до 45ºС, но не выше, чтобы она не начала схватываться заранее.
После заливки опалубку обкладывают термоизоляцией. Теплоты, выделяющейся при гидратации цемента достаточно для того, чтобы процесс затвердевания пошел нормально и бетон набрал нужную прочность. Среди преимуществ этого способа выделяют: Простоту, термоизоляцию можно сделать своими руками; Дешевизну, в качестве материала для защиты от мороза можно использовать опилки, солому и т.д.; Обеспечение технологических характеристик бетона. К недостаткам относят невозможность применения метода для заливки больших площадей, он эффективен для компактных конструкций с ограниченными поверхностями. Индукционный нагрев Индукционный прогрев бетона в зимнее время осуществляется при помощи переменного магнитного поля, образующего переменный электрический ток. Металлические конструкции в бетоне при этом нагреваются, передавая энергию раствору. Изолированный провод (индуктор) прокладывается внутри конструкции, после чего он периодически включается для повышения температуры арматуры. Это обеспечивает равномерный прогрев всего монолита. Главное условие индукционного нагрева – арматурный каркас должен быть замкнут. Другие методы Существуют и другие способы прогрева бетона, среди которых наиболее популярны опалубки с ТЭН и применение тепловых пушек. В первом случае раствор заливается в заранее прогретую опалубку, что сократит время отвердевания и предотвратит возможную деформацию конструкции. Непосредственно при заливке опалубка отключается, а свободная часть немедленно накрывается теплоизоляцией. Температура постепенно поднимается до 80ºС и после чего опускается до 60ºС и удерживается до достижения 80% прочности. Прогрев тепловыми пушками требует возведения вспомогательных теплоизолирующих конструкций над бетоном, куда будет направляться разогретый воздух. Эта методика оправдывает себя там, где нет надежного подключения к электрической сети. В этом случае применяется дизельное оборудование, обеспечивающее нормальный прогрев. Нужно учитывать, что применение тепловых пушек стоит дорого. В промышленности используют прогрев бетона паром в специальной двустенной опалубке. Сколько греть бетон Для экономии средств, время прогрева бетона требуется сократить к минимуму. Но в каждом конкретном случае расчет времени ведется отдельно, что связано с определенными факторами.
Это температура наружного воздуха, возможность и качество теплоизоляции, мощность обогревателей. Обогрев бетона проводом зависит от того, как он проложен внутри конструкции и потребляемой мощности. В общем случае расчет времени зависит от температуры конструкции. В большинстве методик монолит разогревается до температуры 60ºС, но делается это медленно, не более 10 градусов за один час нагрева. Это обеспечивает его равномерность, повышая качество материала. После того, как смесь набирает 50% прочности, ее постепенно охлаждают с еще более низкой скоростью в 5ºС за час, с использованием термоизоляции. Таким образом, прогрев может проходить как в течение нескольких часов, так и суток.
