При какой температуре нужно прогревать бетон

При какой температуре нужно прогревать бетон

При какой температуре нужно прогревать бетон
СОДЕРЖАНИЕ
0

Зачем греть раствор

Термоматы для подогрева

Термоматы для подогрева

Отрицательная температура оказывает негативное влияние на процесс гидратации или застывания бетонной смеси. Раствор такого типа состоит из цемента, песка, воды и щебня.

В данной смеси именно вода является катализатором процесса застывания раствора. Но при отрицательной температуре влага замерзает, что ставит под угрозу не только процесс набора прочности раствора, но и дальнейшие строительные работы.

Основная задача работы по разработке схемы подключения – как прогреть бетон при производстве бетонирования в зимний период для обеспечения оптимального для процесса застывания температурного режима.

Рекомендуемые микроклиматические параметры для производства бетонирования зимой:

  • Оптимальный температурный режим для схватывания бетона без добавок и подогрева 10… 20 градусов;
  • Бетонирование при температуре от -20 до 10 градусов заставит вас задуматься о том, как правильно греть бетон;
  • Если температура ниже -20 градусов, все работы с раствором запрещены.

Общая информация

В процессе осуществления строительных и ремонтных работ в условиях низких температур для ускорения отвердения бетонного раствора следует использовать прогрев бетона. Он может быть осуществлен с использованием самого различного оборудования: матов, греющих щитов, электродов, которые выполнены из арматурной стали, специальных электродов для стен, перекрытий.

Процесс прогревания бетонной смеси

Нужно иметь специальные навыки, что бы производить процедуру прогревания бетона.

Для того чтобы применять метод бетонного прогрева, человек должен обладать специальными навыками. В случае если будет выполнена неправильная установка греющего оборудования, есть шанс того, что будет происходить пересушивание раствора в зонах приложения электродов. В процессе использования подобной методики следует учитывать, что прочность бетона в результате нагрева не превысит 50% от Rзд, потому как при высыхании материала строительный ток, а вместе с ним и прогрев бетона, прекращается.

Применение электропрогрева с экономической точки зрения оправдано практически в любых условиях даже несмотря на то, что имеется достаточно высокая стоимость щитов для прогрева бетона и повышение расхода арматурной стали.

Прочность бетона

Бетон набирает прочность за 28 дней.

Основное значение при расчете сроков твердения будет иметь марка бетона. Это характеристика, которая определяет прочность раствора на сжатие. Она измеряется в килограммах на сантиметры.

Значения прочности, которое заявлено маркой, бетон может достигнуть за 28 дней при нормальных условиях. В случае если повысить температуру материала, этот срок способен значительно сократиться. Если бетонный раствор замерзнет, процесс твердения остановится, возобновляясь только лишь после оттаивания.

Метод «термоса»

Укладка нагревательного кабеля

Укладка нагревательного кабеля

Существуют три основных метода подогрева раствора при низкотемпературном режиме:

  1. При помощи провода;
  2. При помощи кабеля;
  3. При помощи сварочного аппарата.
Схема бетонирования с использованием метода термоса

Схема бетонирования с использованием метода термоса.

Таблица времени твердения бетона

Данный метод заключается в том, что бетонную смесь, которая имеет температуру 15-30 градусов, следует уложить в утепленную опалубку. Конструкция наберет заданную прочность с помощью экзотермического выделения цемента к моменту остывания до 0 градусов и начального тепла бетонной смеси. Количество экзотермического тепла, которое выделяется при реакции воды и цемента, будет зависеть от вида цемента, который применяется.

При применении подобного метода для изготовления смеси бетона рекомендуется использовать быстротвердеющие и высокоэкзотермические портландцементы.

Одной из разновидностей данного метода является термос с добавками (хлористый кальций, углекислый калий и др.), которые ускоряют процесс твердения.

Контактный способ

В процессе проведения ремонтных и строительных работ чаще всего применяется контактный способ электропрогрева. В данном случае тепло будет передаваться бетонному раствору с поверхности проводов, которые нагреваются в момент передачи электрического тока до 80 °C. Применение подобного метода возможно благодаря хорошему уровню теплопроводности бетона.

Схема контактного способа электропрогрева для прогревания бетона

Схема контактного способа электропрогрева для прогревания бетона.

Для прогрева бетонного раствора и достижения им необходимых показателей мощности оптимальнее всего будет использовать кабели со стальной жилой, которые допускают нагрузку от 80 ватт на 1 м. Затраты электроэнергии на обогрев будут зависеть от соотношения площади поверхности, которая излучает тепло, и объема прогреваемого материала.

Для контактного прогрева понадобится низкое напряжение при высокой силе тока. Для выполнения подобного условия лучше всего использовать специальные подстанции, к примеру такие, как ТМОБ-63 либо КТПТО-80. Необходимо учитывать, что установочная мощность подобного оборудования во многом будет определяться напряжением во время нагрева.

Количество подстанций, которые будут необходимы на объекте проведения работ, будет определяться суточной нормой для объемов укладки строительного материала и мощностью, которая необходима для его прогрева. Оборудование, которое понадобится для того, чтобы был выполнен прогрев бетона, должно быть установлено на каждой захватке.

Время, которое понадобится для того, чтобы был выполнен прогрев бетона до достижения заявленной им прочности, определяется на основе результатов постоянных замеров температур раствора и силы тока во всех греющих элементах. Для того чтобы прогрев бетона был успешно осуществлен, понадобится с точностью соблюдать технологию.

Предлагаем ознакомиться:  Какая лучше вагонка для бани: из ольхи, осины, лиственницы, кедра –подбор и расчет вагонки для бани с видео и фото

Виды прогрева бетона

Прогрев бетона в зимнее время

Прогрев бетона осуществляется только после полностью завершенной укладки бетонного раствора.

Подготовка к процедуре может начинаться исключительно после того, как будут уложены закладные детали и арматура, а также проведена электросварка арматуры. Далее следует монтировать готовые греющие элементы. Важно избежать при этом натяжения обогревающих проводов на каркасы арматуры. Лучше всего будет проложить между ними.

Процесс проведения греющих элементов возможен исключительно после проверки мегомметром. Нагрузка фаз низкой стороны подстанции обязательно должна быть равномерной. Выводы обогревательных проводов должны иметь сечение, увеличенное в 2-3 раза. В случае если последнее условие нельзя выполнить, рекомендуется подключать отрезки алюминиевых проводов с изоляцией места присоединения к трубке из пластмассы.

Схема прогрева бетона

Схема прогрева бетона.

Прогрев бетона должен выполняться не ранее чем будет завершена полностью укладка строительного раствора. Все греющие элементы должны быть размещены с выполнением всех требований техники безопасности. В конструкциях, которые прогреваются, обязательно должны быть изготовлены отверстия, которые необходимы для того, чтобы выполнять замеры температуры. Пусковая сила тока в элементах, которые греются, должна замеряться в процессе включения и 1 раз в час на протяжении первых трех часов нагрева.

В случае если показатели будут нормальными, температура в последствии должна замеряться 1 раз в смену. Бетонный раствор в результате электропрогрева должен набрать не менее 50% прочности, которая была заявлена. Практически во всех случаях соответствие самому последнему требованию будет определяться путем испытания контрольных образцов.

СНиП под номером 3_03_01-87 устанавливает, какие способы прогрева бетона в зимнее время должны применяться для тех или иных сооружений.

К данным методам относится:

  • термос;
  • предварительный разогрев состава;
  • обогрев в опалубке;
  • индукционный способ;
  • электродный прогрев;
  • использование нагревательных проводов;
  • термос с противоморозными компонентами;
  • инфракрасный обогрев.

Мы рассмотрим наиболее распространенные из них.

Температура бетонирования – важный параметр нормального протекания реакции твердения смеси.

Чтобы свести к минимуму время прогрева бетона в зимнее время применяется специальный нагревательный провод – ПНСВ.

Его составными частями являются:

  1. стальная жила, состоящая из одной проволоки;
  2. изоляционный слой, выполненный из полиэтилена или ПВХ.

Данный метод обогрева основан на использовании трансформаторных подстанций, которые сильно нагревают провода. От них происходит передача тепла бетонному составу. Следует отметить, что такой способ весьма удобен, поскольку он позволяет регулировать уровень нагрева в зависимости от погодных условий.

Чтобы смонтировать подобную систему потребуется технологическая карта прогрева бетона в зимнее время. Ее обычно составляет специалист-энергетик, являющийся сотрудником строительной организации. Также существуют  типовые образцы такого документа.

Данная карта определяет количество и расположение станций прогрева, а также порядок размещения и число нагревательных проводов. Как показывает расчет прогрева бетона в зимнее время, для нагревания 1м³ раствора требуется в среднем 50-60 метров кабеля.

Часть технологической карты

Часть технологической карты

Реализуется данная технология следующим образом:

  1. нагревательный провод размещается внутри возводимой конструкции — делается это так, чтобы проводники размещались равномерно, не касались опалубки, не выходили за края бетона и не соприкасались друг с другом;
На фото - укладка провода

На фото — укладка провода

  1. к греющему проводу припаиваются холодные концы – после этого они выводятся за пределы зоны нагрева;
Присоединение и вывод холодных концов

Присоединение и вывод холодных концов

  1. выводы проводов подключаются к трансформаторному оборудованию в соответствии с предписаниями, содержащимися в технологических картах:
  2. собранная электрическая цепь проверяется мегаомметром;
  3. в созданную систему подается напряжение и начинается процесс обогрева, для правильного проведения которого потребуется температурный график прогрева бетона в зимнее время, содержащийся в технологической карте.
Пример графика прогрева

Пример графика прогрева

Способ «термос»

Метод «термос»

Метод «термос»

Как понятно из названия, данный метод предназначен не для передачи, а для сохранения тепла. Он заключается в защите бетона с помощью теплоизоляционных материалов, размещаемых снаружи него. Благодаря ним применяемая смесь медленнее теряет тепло и быстрее приобретает прочность (узнайте здесь, как использовать трансформатор прогрева бетона при работе в зимний период).

Подогрев бетона для строительных работ в зимний период

Преимущество рассматриваемого способа заключается в его доступной стоимости, ведь в качестве утеплителя могут быть использованы даже обычные опилки. Однако следует отметить, что одного лишь пассивного сохранения тепла может оказаться недостаточно. В этом случае придется вдобавок к нему применять дополнительные методы прогрева бетона в зимнее время.

Применение инфракрасных излучателей

Применение инфракрасных излучателей

Этот способ основан на использовании инфракрасных нагревателей. Они устанавливаются таким образом, чтобы исходящее от них излучение было направлено на открытую бетонную поверхность или на опалубку. Передаваемая ими энергия вызывает нагрев цементного раствора и его ускоренное отвердение.

Способ прогрева Цели
Инфракрасное облучение железобетонных изделий ·        прогревание замерзшего грунтового основания, арматуры и опалубки, а также удаления с них снега и льда;·        ускорение процессов отвердения цементной смеси;

·        предварительное прогревание мест соединения сборных бетонных элементов и интенсификация процесса затвердения состава, используемого для заделки своими руками стыков плит;

·         прогрев конструкций, недоступных для утепления иными методами.

Предлагаем ознакомиться:  Оптимальная температура водяной бани при жироопределении

Индукционный нагрев

Принцип индукционного нагревания

В данном методе в целях получения тепла используется явление электромагнитной индукции.  С ее помощью энергия электромагнитного поля видоизменяется и становится тепловым излучением, которое передается обрабатываемому материалу. Указанное превращение происходит в стальной опалубке или на арматуре.

Инструкция по реализации данного способа устанавливает, что он может быть использован только в тех конструкциях, которые имеют замкнутый контур. Кроме того, у них должна быть густая арматура, у которой коэффициент армирования составляет свыше 0,5. Еще одно необходимое условие – наличие металлической опалубки или возможности обмотать конструкцию кабелем в целях создания индуктора.

Подогрев раствора проводом

На фото - пример укладки провода

На фото — пример укладки провода

Для реализации данного метода подогрева понадобится провод ПНСВ, цена которого невысока.

Данный провод состоит всего из двух конструктивных элементов:

  1. Однопроволочная токопроводящая округлая жила из стали;
  2. Изоляция, созданная из ПВХ или полиэтилена.

Данный метод основывается на передаче тепла бетонной массе от прогретого провода. Нагревание самих проводов реализуется при помощи трансформаторных подстанций с системой регулировки. Данная система позволяет в процессе работы с раствором регулировать температуру нагрева в зависимости от температуры окружающей среды.

Инструкция, оговаривающая как подключить прогрев бетона, предусматривает исполнение следующих этапов работ:

  1. Провод укладывается в конструкцию, до ее заполнения раствором, таким образом, чтобы он не соприкасался с опалубкой. Концы провода должны выходить из бетонной поверхности для возможности подключения;
  2. Методом пайки производится вывод концов нагревательных проводов;
  1. Количество нагревательных проводов и длина каждого из них берется из произведенных расчетов и технологических карт;
  2. Для обеспечения равномерной нагрузки проводится тестовая проверка нагревательной конструкции при помощи мегомметра;
  3. Подача тока к проводам производится через понижающую трансформаторную подстанцию.
Расположение нагревательного провода

Расположение нагревательного провода

Для осуществления данного метода обязательно составление технологической карты индивидуальной для каждой конструкции.

О квалификации персонала

Электромонтер

Процесс прогревания бетона, электромонтаж и другие работы, связанные с электричеством, выполняются электромонтером.

Контроль соблюдения техники безопасности обязательно должен осуществляться ИТР, который имеет как минимум 4 квалификационную группу по электробезопасности. Организация электрообогрева должна соответствовать всем требованиям, которые содержатся в СНиП 111-4-80/гл.11 и ГОСТ12. 1.013-78/ «Бетонные и железобетонные работы и электробезопасность».

Все работы, которые необходимы для прогрева бетона, например, такие как контроль функционирования электрооборудования, монтаж электрооборудования, запуск системы обязательно должны выполняться электромонтерами, которые имеют третью либо большую квалификационную категорию. К выполнению замеров температуры и силы тока может быть допущен исключительно персонал, который имеет вторую либо большую квалификационную группу.

Персонал других специализаций, который выполняет свою работу на посту электрообогрева либо в непосредственной от него близости, должен обязательно пройти инструктаж по всем правилам электробезопасности. Пост электрообогрева должен ограждаться в соответствии с ГОСТ 23407-78. Кроме того, он должен быть оборудован световой сигнализацией и хорошо освещен.

Очень важно исключить любую вероятность появления сторонних лиц на посту в период работы оборудования. Выполнение данных требований может позволить избежать травматизма в процессе проведения работ, которые необходимы для прогрева бетона.

Подогрев раствора при помощи сварочного аппарата

Преимущество подогрева данным методом — это отсутствие необходимости использования дополнительного оборудования. Кроме того, представленный метод не требует больших затрат электроэнергии.

Схема расположения кабеля

Схема расположения кабеля

Процесс, отвечающий на вопрос о том, как прогреть бетон в домашних условиях кабелем, состоит из следующих этапов:

  • Кабель располагается в основании бетонной конструкции прямо перед заливкой раствора;
  • Кабель фиксируется крепежными элементами;
  • В процессе установки кабель не должен быть поврежден, а отдельные его участки не должны соприкасаться;
  • Кабель подключается через электрический низковольтный шкаф.
Схема кабельного подогрева

Схема кабельного подогрева

Реализация метода с использованием сварочного оборудования

Реализация метода с использованием сварочного оборудования

Зная при какой температуре греют бетон, можно использовать для подогрева и сварочный аппарат.

Скорость застывания бетона

Для реализации подобного метода понадобится следующее оборудование и материалы:

  • Несколько кусков арматуры;
  • Лампы накаливания;
  • Градусник.

Арматура в данном случае располагается параллельно цепи, состоящей из прямых и обратных проводов. Между ними располагают лампы накаливания, с помощь которых будут производиться измерения напряжения. Для измерения температуры используется самый обыкновенный градусник.

Процесс затвердевания раствора достаточно длительный и может занимать около месяца. В процессе прогревания и затвердевания раствора конструкция ни в коем случае не должна быть залита водой и подвержена холоду.

Данный метод применим при необходимости обогрева небольших бетонных заливных конструкций и приемлемых погодных условиях.

Влияние замораживания

Бетонные работы в зимнее время

Бетонные работы в зимнее время выполняются при температуре от 0 до 5 градусов.

При проведении бетонных работ зимние условия не определяются календарным временем. Считается, что наступают они тогда, когда средняя температура за сутки опускается до 5 °C, причем в течение суток должно происходить снижение температуры не более чем до 0 °C. В случае если температура стала отрицательной, вода, которая не вступила в реакцию с цементом, превратится в лед, который в качестве твердого вещества не будет участвовать в химических процессах. Следствием подобного превращения станет прекращение процесса гидратации цемента, который отвечает за твердение.

Предлагаем ознакомиться:  Отделка бани внутри - виды и способы

Подготовка к прогреву

Вместе с этим в растворе будут возникать силы внутреннего давления, которые связаны с увеличением воды в объеме при замерзании ориентировочно на 9%. Если бетонная структура еще не окрепнет, она не будет способна сопротивляться подобным силам, вследствие чего разрушится. В процессе дальнейшего размораживания лед способен снова превратиться в воду, что поспособствует возобновлению процесса гидратации. Однако разрушенные связи в структуре бетона до конца не восстанавливаются.

В процессе замерзания будет происходить отжимание цементного молочка от арматурной поверхности. Все это способно значительно снизить прочность будущих конструкций, сцепление арматуры и бетона, уменьшить плотность строительного раствора, следовательно, долговечность строения.

Условия бетонирования

Бетон зимой

Температурный режим играет большую роль в прочности бетона.

Если до момента замерзания строительный раствор приобретет определенную прочность, то процессы, которые были описаны выше, не будут на него действовать. Этот порог зависит от марки. Для железобетона и бетона с ненапрягаемой арматурой до марки В15 он составит 50% проектной прочности, для марок В15 и В22,5 — 50%, марок В30 и В40 — 30%.

Большое значение для набора прочности имеет температурный режим, в котором во время твердения выдерживают строительный раствор. При повышении температуры ускорятся процессы взаимодействия цемента и воды, при снижении — замедлятся. В связи с этим при устройстве монолитных бетонных конструкций в зимний период времени следует создать и поддерживать все определенные влажностно-температурные условия, которые дают возможность конструкции набирать необходимую прочность в самые короткие сроки при наименьших трудо- и энергозатратах.

Укладку бетона производят также и зимой.

Укладку бетона производят также и зимой.

Бетонирование при низких температурах – это особая практика, которая требует применения специальных технологий и добавок. Как мы уже говорили, температура не должна опускаться ниже 4 градусов, но часто производственный процесс исключает возможность зимнего перерыва в работе.

В этом случае применяют обогрев бетона.

Это можно сделать несколькими способами:

  • Методом термоса. Здесь используется тепло, выделяемое реакцией гидратации цемента, для удержания которого смесь заливают в утепленные опалубки, которые дополнительно укрывают тепляками и прочими защитными средствами. Годится для массивных крупных объектов;
  • Методом подогрева паром или горячим воздухом. Вокруг объекта строят деревянный или брезентовый тепляк, в который подают пар, теплый воздух или устанавливают калорифер;
  • Методом подогрева смеси электродами или специальными греющими кабелями (ПНСВ). По заранее рассчитанной схеме в бетонную массу вводят специальные нагревательные элементы, которые позволяют преобразовать электрическую энергию в тепло;
  • Методом прогрева с помощью электрических матов или инфракрасных излучателей. На поверхность стяжки укладывают нагревательные маты или ИК-излучатели, которые не дают смеси промерзнуть.
Термоэлектроматы позволяют работать зимой.

Термоэлектроматы позволяют работать зимой.

Наиболее важно не дать бетону замерзнуть в течение первых трех дней, за которые он набирает до 70% прочности. Дальше мороз уже не опасен, он лишь замедляет процесс набора прочности, который после оттаивания продолжится.

Прогрев производят до температур от 10 до 30 градусов. Выходить за эти рамки нежелательно.

Греющий кабель укладывают прямо в опалубку.

Греющий кабель укладывают прямо в опалубку.

Кроме обогрева можно применять химические добавки, которые не дают воде замерзать и ускоряют процесс твердения.

Это может быть:

  • хлористый натрий;
  • хлористый кальций;
  • пота;
  • и нитрат натрия.

Также желательно использовать высокоактивные марки цемента.

Устройство тепляка – старый, но проверенный способ.

Устройство тепляка – старый, но проверенный способ.

Следует учитывать, что резка железобетона алмазными кругами и алмазное бурение отверстий в бетоне должны производиться после набора прочности, а не по замерзшему материалу. Также имейте в виду, что цена работ возрастает на 30 – 40%.

Подогрев бетона зимой

В зимнее время наиболее актуальным становится вопрос о том, как и при какой температуре прогревают бетон. Это связано с тем, что в это время наиболее часто можно наблюдать явление кристаллизации воды в растворе, что исключает ее участие в химических реакция связанных с затвердеванием массы.

Именно потому подогрев бетона зимой — это очень важная процедура, которая может быть реализована следующими методами:

  • Введение в раствор противоморозных добавок;
  • Подогрев методом «Термоса».
Добавки на основе из антифриза

Добавки на основе из антифриза

Противоморозные добавки способны выдержать сильнейшие холода даже при температуре -30 градусов. Состав таких добавок может быть различным, но основным компонентом является антифриз – вещество, не дающее воде замерзнуть.

Любой строитель своими руками может добавить противоморозные средства в раствор.

Схема твердения конуса бетонной смеси

Для железобетонных изделий или арматурных перекрытий лучше использовать добавки с добавлением нитрита или формата натрия. Именно эти добавки обеспечат конструкции также сохранение физических и химических свойств и станут антикоррозийной защитой для железобетона в условиях низких температур.

Метод термоса

Суть данного метода кроется в укладке бетона в теплую подогреваемую опалубку, которая будет весь период затвердевания сохранять температур 20-25 градусов. За счет такого подогрева конструкция и будет сохранять прочность.

В заключение

Заливка бетона зимой

Заливка бетона зимой

Подогрев бетонного раствора в зимний период — это необходимая составляющая производства строительных работ. Методов подогрева бетонной массы может быть достаточно много и выбор той или иной схемы следует производить индивидуально для каждой конструкции в соответствии с ее основными параметрами.

А видео в этой статье откроет вам еще больше особенностей и нюансов процесса подогрева раствора для создания монолитных бетонных изделий.

Комментировать
0
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
Adblock detector