Зачем нужна технологическая карта прогрева бетона

Большая часть территории России — регионы с ярко выраженными временами года. Есть зима с отрицательными температурами, теплое лето и межсезонье.

При осуществлении частной застройки строители планируют бетонные работы на начало осени, но в крупном строительстве допускать простои в работах длиной по полгода нерентабельно. Могут быть и другие причины бетонирования при неподходящих температурах:

Поэтому разработаны меры по прогреву бетона.

Зачем необходим прогрев бетона в зимнее время

В СП 70.13330 указано, что производство работ по бетонированию при среднесуточных температурах наружного воздуха ниже +5° С или при минимальной суточной температуре воздуха ниже 0° С считается зимним бетонированием.

Почему особо выделяются эти температуры?

Основной компонент бетона — цемент. Его также называют вяжущим компонентом.

Цемент — это вяжущее водного твердения. Это означает, что для получения твердого и прочного бетонного камня необходимо, чтобы компоненты цемента вступили в химические реакции с водой, так называемые реакции гидратации.

Со стороны кажется, что цемент просто смешали с водой и заполнителями и высушили, но это не так. При реакции составляющих цемента, таких, как алит, белит, трехкальциевый алюминат и четырехкальциевый алюмоферрит, образуются новые соединения кристаллической структуры.

Процессы гидратации требуют времени; аллит, ферритная и алюминатная фазы вступают в реакцию быстро, белит реагирует медленнее. В общей сложности необходимо 28 суток, чтобы бетон набрал расчетную прочность.

Различают также критическую прочность бетона. Это прочность, по достижении которой бетону уже не страшны неблагоприятные условия окружающей среды; обычно это 30—50% от проектной прочности.

Оптимальными условиями отвердевания бетона являются:

Что происходит, если температура воздуха опускается ниже?

С понижением температуры процессы химических реакций все более замедляются.

Впоследствии, если бетон согреть, он наберет прочность, но она будет ниже ожидаемой.

Если температура воздуха опускается до 0° С и ниже, вода которая не успела прореагировать с компонентами цемента, замерзнет. При замерзании она расширится и приведет к образованию пустот и трещин в бетоне, что негативно отразится на прочности готового изделия. Образование ледяной пленки вокруг арматуры будет способствовать ее отслаиванию.

Поскольку количество воды в бетонной смеси рассчитывается заранее, составляющим цемента не хватит воды для реакции, таким образом, гидратация пройдет не полностью, и это снизит прочность бетона.

Вот почему при зимнем бетонировании следует принимать определенные меры, обеспечивающие правильное протекание реакций гидратации.

Эти меры делятся на три вида:

У каждого из этих мероприятий есть свои плюсы и минусы. Решение принимается исходя из конкретной ситуации.

Существуют определенные стандарты на проведение любых прогревающих мероприятий, которые позволяют провести их наиболее эффективно и экономически целесообразно. Они отражены в технологических картах.

Применение специальных добавок для бетонных растворов.

Противоморозные добавки увеличивают скорость реакций и одновременно снижают температуру застывания воды в смеси, благодаря чему бетон отвердевает и при пониженных температурах.

Добавки-ускорители твердения способствуют быстрому набору критической прочности, после чего бетону уже не страшен холод.

Самый простой вариант противоморозных добавок — хлористые соли, но у их применения много ограничений, так как они совместимы не с любым видом портландцемента и работают только до температуры –10°С, кроме того, не рекомендованы к применению в армированных конструкциях, поскольку могут вызвать коррозию арматуры.

Другое дело — специальные добавки, например, CemFrio и HotIce от CEMMIX.

У этих добавок много преимуществ:

Сохранение тепла

При протекании реакций гидратации в бетонной смеси выделяется тепло. Если залитая конструкция имеет большой размер и достаточную толщину, тепла выделяется достаточно для того, чтобы не дать бетону замерзнуть. Нужно только сохранить его.

С этой целью применяют метод термоса:

Метод термоса эффективен для крупных конструкций, но его недостаточно, если у заливки большая площадь охлаждения, либо температуры слишком низкие (ниже –10° С).

Прогрев бетона

Есть несколько способов прогрева бетона:

Тепляки

Тепляки — это своеобразные «шатры», которые возводят над бетонной заливкой. Внутри устанавливают тепловые пушки, которые поддерживают температуру на нужном уровне. По достижении конструкцией критической прочности шатры можно демонтировать.

Электродный прогрев

Внутри опалубки закрепляют электроды, благодаря чему через бетонный раствор можно пропускать ток и таким образом греть бетон.

Технологическая карта на электродный прогрев конструкций из монолитного бетона содержит организационные и технические решения по электродному прогреву бетона с целью ускорения работ и повышения качества конструкций, которые изготавливаются в холодный сезон.

Эти решения разработаны в соответствии с требованиями СНиП. Подробнее можно ознакомиться с ними в СП 70.13330.2012 «Несущие и ограждающие конструкции» п. 5.11 «Производство бетонных работ при отрицательных температурах».

Технологическая карта позволяет правильно и своевременно произвести все необходимые работы по электродному прогреву бетонных конструкций в зимнее время.

Инфракрасный прогрев

Бетон прогревают инфракрасным излучением.

Индукционный прогрев

Разогревает арматуру, от нее прогревается и бетон.

Термоматы

На поверхности заливки раскладываются обогреватели в виде матов. Они равномерно прогревают бетон.

Прогрев бетона с помощью ПНСВ (провода нагревательного со стальной жилой и изоляцией из полиэтилена или поливинилхлоридного пластиката)

Провод ПНВС расшифровывается следующим образом:

Провод погружается в бетон; не реже двух раз за смену проверяют напряжение в цепи.

Технологическая карта на электрообогрев нагревательными проводами монолитных конструкций содержит указания по электрообогреву конструкций с помощью ПНСВ. В ней можно найти сведения, касающиеся области применения метода, организации и технологии выполнения работ, требований по приемке.

При выборе любого метода прогрева дополнительное применение противоморозных добавок будет целесообразным. Все методы прогрева — дорогостоящие мероприятия, поэтому, чем быстрее их можно будет прекратить, тем больше средств будет сэкономлено. Добавки-ускорители твердения и противоморозные добавки позволяют бетону быстрее достичь критической прочности, после чего можно отменить прогревающие мероприятия.

Какова продолжительность прогрева бетона

Бетон прогревается до тех пор, пока не достигнет критической прочности (30—50% от проектной). Обычно это происходит на 4—6-й день.

Прочность бетона определяют по фактическому температурному режиму при помощи графиков.

Для более точного определения сроков используют лабораторные исследования, для которых изготавливают отливки-образцы и позволяют им набирать прочность в таких же условиях, как и основная конструкция.

Применение противоморозных добавок при зимних бетонных работах гарантирует получение качественных бетонных конструкций даже в условиях отрицательных температур. Совмещение применения противоморозных добавок с методом термоса или прогревом бетона не только гарантирует набор прочности, но и сокращает продолжительность термообработки, а значит, позволяет сэкономить электроэнергию и повысить оборачиваемость дорогостоящего оборудования и опалубки. Грамотное применение прогревающих мероприятий и противоморозных добавок в соответствии с технологической картой позволяет получать зимний бетон высокого качества.

Источник

Как прогреть бетон зимой

Низкая температура, особенно минусовая, оказывает отрицательное воздействие на любой строительный состав. Однако работу можно продолжить и в зимний период. Если бетон прогреть зимой правильно, тогда он будет прочным, а процесс строительства ускорится.

Оптимальные показатели этот состав набирает при +20 °C. Поэтому при морозе следует применять особые технологии, позволяющие приблизить формирующийся состав к оптимальным условиям застывания.

Особенности строительства в зимний период

Добавление воды в бетонный раствор любой марки — это обязательное действие. Однако при минусовых температурах данный компонент замерзает, тогда прекращается гидратация (соединение воды с прочими элементами) цемента. Начинается обычная кристаллизация воды, ее расширение. В результате монолит как бы разрывается изнутри, крошится.

Конечно, можно уложить термоизоляцию. Но и в этом случае бетон сможет набрать твердость не за 28 дней, а за более долгий период. Это приводит к простоям и к повышению себестоимости работ. К тому же чрезмерно долгое застывание бетона снижает его качество.

Укладка бетон зимой

Так что строители используют оптимальный вариант, заключающийся в электропрогреве бетона. Тогда и работы ускоряются, и нужную прочность удается обеспечить. Электропрогрев признан наиболее экономичной методикой прогрева бетонной смеси, если работы проводятся в зимний сезон. Еще важно то, что слишком значительных расходов не потребуется.

Нужно учитывать. Весь объём смеси должен прогреваться одновременно. А добиться этого будет непросто, если монолитные конструкции попытаться обогреть зимой иными способами, а не электроподогревом.

Методики прогрева бетона

Предлагаются разные способы, но в большинстве они дорогостоящие. Хотя при этом будут соблюдены технологические нормы, сокращено время застывания бетона. Удастся продолжить строительство зимой. Так что затраты в конечном итоге окупят себя. Вот методы, признанные наиболее эффективными.

Подогрев смеси нагревательным проводом

Обычно используется специальный греющий провод. На арматуре его закрепляют «змейкой». Схема подобна той, что применяется при установке теплых полов. Провод закрепляют с помощью зажимов.

Схема укладки греющего кабеля ПНСВ в бетон

Первый момент. Заливается смесь. Температура состава должны оказаться не ниже +5 град.

Второй момент. Концы кабелей потребуется подсоединить к источнику тока через понижающий трансформатор. Когда прогревается бетон через трансформатор, принято использовать провод ПНСВ:

Работать приходится и в особо сложных условиях. Тогда прогрев производится кабелем ПТПЖ, имеющим две жилы. Даже если одна жила повредится, всё равно электрообогрев будет продолжаться. Считается, что оптимальные характеристики имеет провод 1,2 мм, и стоит он недорого.

Можно подключать кабели ВЕТ, КДБС даже от сети 220 В, то есть от бытовой электросистемы. Однако обойдется такая конструкция дороже, и ее целесообразно использовать при возведении небольших объектов.

При расчете количества провода учитываются:

В среднем устанавливается кабель 50-60 м для обогрева 1 куб. м бетонного раствора.

Третий момент. Провод укладывают в опалубку. Производят заливку бетонного раствора. По кабелям пропускается электрический ток. Масса прогревается до 50-60 градусов. Скорость прогрева — максимум 10 град. в час.

Четвертый момент. Подогретый монолит начинает плавно остывать. Скорость остывания — 5 град. в час.

На заметку. Потребуется отслеживать изменение температуры, чтобы остывание проходило равномерно. Только тогда можно гарантировать прочность конструкции.

Потребуется отслеживать изменение температуры, чтобы остывание проходило равномерно. Только тогда можно гарантировать прочность конструкции.

Пятый момент. Когда работа завершится, провод так и останется в монолите.

Преимущества этой методики

Подогрев смеси электродами

Использование электродов – один из наиболее простых способов подогрева бетона. Арматуру перевязывают проволокой Ø 8 мм. Эту проволоку подсоединяют к проводам, что выводятся на понижающий трансформатор. Расстояние между электродами должно быть в пределах 60-100 см. Этот показатель зависит от температуры.

Проводником становится вода, содержащаяся в бетоне. Зато при завершении высыхания резко возрастает сопротивление, в результате отмечается перерасход электричества. Это, пожалуй, единственный недостаток данного метода.

Подогрев инфракрасными лучами

Подогреть застывающую бетонную конструкцию можно с помощью ИК излучения. Применяются специальные излучатели. Эти устройства содержат в конструкциях:

Устанавливают излучатель примерно в 120 см от места, где залит раствор, и куда будет направлено излучение. Поверхность покрывается полиэтиленом. Можно использовать и иной материал, не допускающий ускоренного испарения воды.

Осуществляют прогрев поэтапно.

Этап первый. Монолит нужно разогреть.

Этап второй. Прогреться должен весь объём конструкции.

Этап третий. Следует предоставить возможность бетону постепенно остыть.

Эту методику считают слишком энергозатратной. Применять ее принято:

Подогрев бетона методом термоса

Здесь технология прогрева отличается простотой и экономичностью. Еще в заводских условиях смесь разогревают, чтобы ее температура достигла 25-45 градусов тепла (выше нельзя, иначе смесь начнет схватываться раньше положенного времени).

Подогрев бетона сс помощью электроматов

Осуществив заливку, следует обложить опалубку термоизоляцией. Процесс гидратации приводит к выделению тепла. Выделяющейся теплоты будет достаточно, чтобы процесс затвердения проходил нормально. В таких условиях бетон будет набирать необходимую прочность.

Преимущества

Единственный минус

Этот метод становится непригодным в том случае, когда заливаются большие площадки. Использовать методику имеет смысл, только если конструкция компактная, ее поверхность четко ограничена.

Методика индукционного нагрева

Применяют переменное магнитное поле, способное образовывать переменный электрический ток. Тогда в бетоне все металлические элементы нагреваются, тепловая энергия передается раствору.

Индуктором выступает изолированный провод. Его прокладывают во внутренней части конструкции. Далее его периодически включают, чтобы температура арматуры повышалась. Удается обеспечивать равномерный прогрев всех зон монолита.

Основное условие. Допустимо использовать только замкнутый арматурный каркас.

Использование других вариантов подогрева бетона

Разработаны и иные способы, помогающие зимой прогревать бетон. Строители иной раз используют:

Если применяются опалубки с ТЭНами, эту конструкцию прогревают заранее и только затем заливают раствор. Тогда и время отвердевания сокращается, и застывающая конструкция не станет деформироваться.

Важно! В момент заливки опалубка должна быть отключена. А открытую часть конструкции нужно незамедлительно прикрыть теплоизоляцией.

В момент заливки опалубка должна быть отключена. А открытую часть конструкции нужно незамедлительно прикрыть теплоизоляцией.

Поначалу температура поднимается, достигая +80 °C, после чего опускается до отметки +60 °C. Нужно удерживать эту температуру, пока раствор не достигнет 80 % прочности.

А чтобы воздействовать тепловой пушкой, нужно прежде возвести над бетонной площадкой вспомогательную теплоизолирующую конструкцию. В нее и будет направляться разогретый воздух. Такая методика может считаться оправданной лишь в ситуации, если рядом с объектом отсутствует источник электроэнергии, подходящий для подключения других систем подогрева. Здесь же нормальный подогрев может обеспечить дизельное оборудование.

Прогрев бетона тепловыми пушками

Использование тепловых пушек — дорогостоящая методика. Если требуется осуществить прогрев бетона в промышленных целых, используют пар, запуская его в специальную двустенную опалубку.

Сколько времени потребуется греть бетон

Время прогрева состава сокращают до минимума, чтобы сэкономить средства. Однако в каждом случае требуется производить расчет времени индивидуально. Следует учитывать различные факторы. Обязательно берут во внимание:

Отмечается зависимость обогрева бетона проводом от того, каким способом его проложили внутри конструкции. Учитывают потребляемую мощность. Большое значение имеет температура самой конструкции.

Обычно удается разогреть монолит до 60 °C, однако делать это следует медленно — за каждый час нагрева повышать температуру не более чем на 10 град. Тогда состав застывает равномерно, что и повышает его качество.

Когда смесь набирает 50 % прочности, уже требуется постепенно охлаждать ее. При этом скорость охлаждения должна оказаться еще более низкой. За каждый час снижение температуры должно отмечаться на 5 град. Потребуется применить термоизоляцию.

Очевидно, что для прогрева потребуется отвести время в пределах от нескольких часов до нескольких дней.

Подробнее о технологии прогрева бетона греющим проводом ПНСВ, читайте здесь.

Цены на греющий провод ПНСВ 1.2

Видео: Прогрев бетона электродом:

Источник

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.

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:

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.

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

Технология электрического обогрева специальным проводом имеет ряд преимуществ:

Несмотря на серьезные преимущества, метод имеет определенные недостатки:

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

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

При прокладке кабеля важно соблюдать следующие требования:

Важно обеспечить требуемую интенсивность нагрева:

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:

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

В качестве токопроводящих элементов может использоваться:

Практическая реализация этого способа несложная:

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:

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

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:

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

Несмотря на комплекс достоинства, имеется ряд недостатков:

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:

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

Обогрев таким способом осуществляется за счет воздействия инфракрасного излучения

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:

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

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.

Источник