Прогрев бетона: зачем он нужен и как его организовать

Главная |Строительство |Прогрев бетона в зимнее время

Дата: 14 ноября 2017

Коментариев: 0

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:

• 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.

Зачем прогревать бетон

Особенно такие условия актуальны при укладке бетона в зимнее время. Технология бетонирования в зимних условиях требует особой подготовки. Это вызвано следующими физическими свойствами компонентов бетонной смеси:

• в условиях отрицательных температур вода переходит в лед. Таким образом, в твердом состоянии она не может вступать в химическое соединение с цементом. В итоге не происходит реакция гидратации;
• одновременно в бетонной смеси, при переходе воды в лед, увеличивается ее объем. Этот процесс вызывает повышение внутреннего давления, что может вызвать разрушение замороженного бетона;
• после оттаивания воды и превращение ее в жидкое состояние процесс гидратации может возобновиться, но ранее разрушенные связи в замороженном бетоне зимой уже не восстановятся;
• нарушаются связи между цементным раствором, металлическими элементами армирования бетона и заполнителем. Это происходит потому, что замерзая, вода образует возле арматуры и заполнителей ледяные включения, которые постепенно расширяясь, снижают процесс адгезии.

Перечисленные факторы в конечном результате резко снижают технические параметры бетона (прочность, плотность, стойкость и долговечность). С другой стороны, если свежий бетон уже приобрел стабильное состояние, то вышеупомянутые неблагоприятные условия ему уже не опасны.

Таким образом, при работах с бетоном в зимний период следует создавать такие температурные условия, при которых бетонная смесь приобретет заданную прочность без разрушений структуры. Следовательно, уход за бетоном в зимнее время заключается в правильном выборе технологии его обогрева.

Для этого разработаны ряд технологических процессов приготовления, подачи и укладки бетона при пониженных температурах. Учитывая специфику каждого процесса можно разработать график прогрева бетона в зимнее время.

Существует несколько способов прогрева бетона в зимнее время:

1. поддержание первоначальной теплоты ингредиентов бетонной смеси. Это значит, что сначала отдельно подогревается вода и заполнитель, а затем приготавливается заливочная смесь. При этом подогрев цемента не допускается;
2. использование тепла, выделяющегося при затвердевании бетона – метод «термоса»;
3. технология прогрева бетона при отрицательной температуре искусственным методом.

Как же прогревать бетон в зимнее время?

Существуют несколько технологий искусственного прогрева бетона зимой. О них далее.

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:

• 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.

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.

Сколько греть бетон?

Для экономии, время прогрева бетона требуется сократить к минимуму. Но в каждом случае время считается 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 60ºС, но делается это медленно, не более 10 градусов за один час нагрева. Это обеспечивает его равномерность, повышая качество материала. После набора смесью 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.

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.

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.

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.

Индукционный обогрев

Применяется с армированными конструкциями. Металлические элементы, содержащиеся внутри них, станут сердечниками. Изолированный кабель выполняет роль индуктора и размещается петлями вокруг арматуры. Количество мотков провода и сечение необходимо рассчитать предварительно. Вдоль кабеля пускается переменный ток, образующий электромагнитное поле. Затем происходит нагревание армирующих элементов, от них тепло переходит к бетону, постепенно распространяясь по всей смеси.

Расход электроэнергии достигает 150 кВт/ч на 1 кубический метр бетона.

Плюсы: низкая цена; равномерный прогрев.

Минусы: сложный расчет; ограниченность применения (балки, колонны и т. д.).

Пример техники: Cтанция УЗТТ КТПТО-80

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.

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.

Бетонирование без прогрева

Любой из перечисленных способов подогрева бетона требует специальной подготовки, и главное наличие оборудования. Следовательно, все такие технологии затратные. Поэтому многие застройщики ищут варианты заливки бетона при пониженных температурах без применения искусственного подогрева. Как уже отмечалось, что подогрев в зимних условиях необходим, для того, чтобы раствор при положительной температуре успел затвердеть. Другими словами необходимо создать условия, чтобы прочность бетонной смеси составила не менее 70%. В строительстве существуют технологии заливки бетона без подогрева. Например, марочную прочность раствора можно достичь и за счет добавления в его структуру противоморозных добавок.

Каждый вид добавок выполняет определенные функции и применяется от ситуативных условий в период строительства.

Существуют следующие виды добавок:

• ускоряющие. Это модификаторы сокращающие время достижения 60% прочности бетонной смеси;
• замедляющие. Применяются в тех случаях, когда наоборот возникает необходимость замедлить скорость затвердевания. Они применяются, когда раствор доставляется на строительную площадку уже предварительно подогретый;
• воздухововлекающие. Модификаторы добавляются в бетонный раствор, в состав которого входят крупные фракции гравия или щебня. Добавка способствуют провоцировать химическую реакцию с выделением воздушных пузырьков. Такой процесс компенсирует нагрузки при застывании бетона, за счет чего минимизируются риски разрушения смеси при низких температурах;
• противоморозные. Ускоряют процесс испарения избытка влаги из бетонной смеси. При этом бетон быстро набирает прочность.

Существует еще один простой способ. При температурах не ниже пяти градусов можно с подветренной стороны разжечь костер. Однако такой способ можно применить только на небольших площадках. Более того, костер обогревает участок бетонирования неравномерно. Следует учесть, что в случае применение добавок или использование костров зеркало бетонирования обязательно следует утеплять укрывочным материалом.

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.

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.

Принцип работы и разновидности проводов

Для прогрева бетона в зимнее время, перед началом заливки раствора (после закладки армокаркаса) на рабочую поверхность укладывается провод определенного сечения и напряжения. После этого заливается бетонная смесь, а прогревочный кабель подключается напрямую к сети или к трансформатору. Благодаря этому происходит прогрев бетона, который застывает намного быстрее. При этом, под воздействием температур, структура раствора не меняется, поэтому можно не опасаться, что смесь начнет пузыриться или трескаться.

Сегодня для подобных работ используется три типа кабелей для обогрева:

• КДБС (кабель двухжильный для бетона в секциях). При использовании этого кабеля, его можно подключать к сети 220В, благодаря чему отпадает необходимость использования трансформатора. Кроме этого КДБС кабель проще всего монтировать (не требует подрезания), а благодаря специальным муфтам, он легко укладывается по выбранной схеме. Однако, стоят такие провода довольно дорого (от 1020 рублей за погонный метр). Еще один минус – кабель используется только один раз, так как после затвердевания бетонной массы, его невозможно демонтировать.
• BET – двухжильный кабель, разработанный по финским технологиям. Такие провода также работают без трансформатора и подключаются напрямую. Кабель ВЕТ отличается своей экономичностью, так как для прогрева 1 м3 бетонной поверхности потребуется порядка 20-25 м провода.
• ПНСВ (одножильный провод нагревательный со стальной жилой и виниловой изоляцией). Это самая дешевая система прогрева бетона (от 1 рубля за погонный метр), поэтому ее чаще всего используют при строительстве в частном секторе. Для использования нагревательного провода ПНСВ требуется подключение к трансформатору (при определенных условиях возможно подключение напрямую). Однако, после обогрева бетона, провод можно использовать повторно (например, в качестве системы «теплого» пола или «анти льда» для лестниц).

Так как наибольшей популярностью в строительной сфере пользуется прогрев бетона проводом ПНСВ, то его мы рассмотрим подробнее.

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.

Особенности нагревающих проводов ПНСВ

Кабель ПНСВ представляет собой стальную жилу диаметром от 1,2 до 3 мм и сечением от 0,6 до 4 мм2, покрытую изоляцией ПВХ или полиэстера. Благодаря этому изолирующему материалу, провод не перегибается, не переламывается и отличается устойчивостью к возгораниям.

Чаще всего электропрогрев осуществляется при помощи проводов минимального диаметра 1,2 мм. Однако, практика показывает, что лучше использовать ПНСВ на 3 мм, особенно если вы планируете производить ручное уплотнение раствора. Дело в том, что изоляция такого кабеля будет намного прочнее, поэтому в случае некачественного питания, вероятность перегрева будет минимальной.

Также стоит обратить внимание на еще одну отличительную характеристику прогревочных кабелей этого типа – наличие «холодных окончаний». Эти ответвления выходят за границы бетонной плиты

Для «холодных окончаний» применяют провода АПВ (алюминиевые токопроводящие жилы), соединяющие сам кабель с питающей трассой.

Что делать с сегментами

После того как вы составите CJM, вы определите стратегию прогрева: вам нужно обеспечить человека необходимой информацией на каждом этапе принятия решения.

Давайте посмотрим, какие прогревающие действия нужны разным типам лидов в зависимости от этапа:

1. Совсем холодные — ничего не знают о вас, не сформулировали проблему. Они только что оставили контакт у вас на сайте, и на сайте еще нескольких конкурентов, чтобы узнать, что вы можете предложить.

Ваша задача — сформировать лояльность к продукту, помочь обозначить проблему.

Решение — расскажите о себе и покажите экспертность, чтобы сформировать доверие. Для этого активируйте пользователя в блог: дайте почитать аналитические и экспертные статьи, покажите истории успеха.

2. Тёплые — заинтересованы, хотят узнать побольше, но ещё не готовы купить. Эти пользователи уже не впервый раз заходят на ваш сайт, заходят в разные разделы и проводят там по несколько минут.

Ваша задача — укрепить лояльность и предложить решение проблемы.

Решение — покажите обучающие видео и отзывы — это поможет проработать сомнения пользователя.

Сервис Instaplus.me таким лидам показывает анимационный поп-ап-тур по сервису, чтобы пользователь познакомился с функциональными возможностями и принял для себя решение.

3. Горячие — готовы к покупке. Они уже давно читают ваши письма и сайт. Возможно, они прошли триал, и пришло время активировать их в платную подписку.

Ваша задача — не упустить клиента.

Решение — покажите выгоду: бонусы, подарки, скидки, привилегии для тех, кто зарегистрируется.

Один из наших клиентов отправляет такое письмо лидам, чтобы активировать их оплатить покупку.

Если вы не верите в силу исследований, мы подготовили для вас парочку интересных материалов о том, как задавать нужные вопросы аудитории и как организовать продуктовое исследование по опыту наших друзей из Miro, SkyEng и Дом.ru.

Источник: furnilux.ru