Прогрев бетона в зимнее время: инфракрасный, индукционный, термос

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:

  1. Работы на слабых грунтах, которые возможны только зимой.
  2. Сезонное снижение стоимости материалов и работ.
  3. Возможность без проблем подвозить материалы по замерзшим дорогам.

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 является веществом водного твердения

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.

Важно!

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:

  1. температура наружного воздуха 18—20° С;
  2. высокая влажность воздуха.

Что происходит, если температура воздуха опускается ниже?

С понижением температуры процессы химических реакций все более замедляются.

Набор прочности при разных температурах

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.

При замерзании вода расширяется и приводит к образованию пустот и трещик в бетоне, что негативно отразится на прочности готового изделия

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:

  1. добавление особых компонентов в бетонный раствор;
  2. сохранение тепла;
  3. прогрев бетона.

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:

  1. низкие дозировки;
  2. простая процедура добавления;
  3. эффективная работа до температуры –20° С без прогревающих мероприятий;
  4. дополнительное пластифицирующее действие, позволяющее получать смеси повышенной удобоукладываемости;
  5. предотвращение расслаивания смеси;
  6. хорошая совместимость с любыми видами цементов и с арматурой;
  7. экономия цемента и воды;
  8. увеличение прочности готового изделия.

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.

Метод термоса

С этой целью применяют метод термоса:

  1. Бетон замешивают из прогретых материалов. Цемент прогревать нельзя во избежание «заваривания», а заполнители, арматуру и опалубку прогревают горячим воздухом, воду подогревают до температуры 70° С.
  2. Применяют утепленную опалубку.
  3. После укладки бетонной смеси ее температура должна быть не ниже +10° С.
  4. Заливку укрывают теплоизолирующими материалами. Иногда используют специальные прогревающие маты.
  5. Периферические части конструкций могут дополнительно прогреваться электродами.
  6. Дополнительно применяют противоморозные добавки для бетона.

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:

  1. тепляки;
  2. электродный прогрев;
  3. инфракрасный прогрев;
  4. индукционный прогрев;
  5. термоматы;
  6. прогрев бетона с помощью ПНСВ.
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.

Устройство тепляка

Электродный прогрев

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

Как устроен электронный обогрев

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».

  1. область применения электродного прогрева (сквозного, периферийного, арматурного) со схемами и указаниями о подготовке конструкций;
  2. допустимость применения противоморозных добавок, их вид и количество;
  3. область применения гидротеплоизоляции;
  4. методы и график выполнения работ;
  5. калькуляцию трудозатрат;
  6. параметры прогрева;
  7. необходимые материально-технические ресурсы;
  8. технику безопасности;
  9. требования к качеству и приемке работ;
  10. технико-экономические показатели.

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.

Термоматы обеспечивают более расномерный прогрев, чем электроды

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

Провод ПНВС расшифровывается следующим образом:

  1. П — провод;
  2. Н — нагревательный;
  3. С — материал провода (сталь);
  4. В — материал изоляции (винил, который правильнее называть поливинилхлоридом).

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.

Важно!

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.

При выборе любого метода прогрева целесообразно дополнительное применение противоморозных добавок

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.

Графики твердения бетона

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.

Как прогреть бетон в зимнее время?

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.

Как происходит строительство зимой?

Обязательным 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 бетонной смеси в зимнее время, не требующий больших расходов. Важно, чтобы весь объем прогревался одновременно, чего сложно достигнуть, применяя другие технологии обогрева монолитных конструкций в зимних условиях.

Как происходит строительство в зимний период

Как прогреть бетон?

Существует немало способов прогрева бетона в холодное зимнее время. Они требуют затрат, которые окупаются за счет сокращения времени работы и соблюдения технологических норм. Рассмотрим наиболее эффективные методики.

Нагревательным проводом

Электропрогрев бетона чаще осуществляется специальным греющим проводом. Для этого он закрепляется на арматуре змейкой, по схеме, схожей с теплым полом, зажимами. Затем заливается смесь температурой не менее 5 градусов. Выведенные концы кабелей присоединяются к источнику тока, применяя понижающий трансформатор.

Для прогрева бетона трансформатором обычно 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 невысокой стоимости и оптимальным характеристикам популярны провода диаметром 1,2 мм. Кабеля КДБС и ВЕТ могут подключаться и от бытовой сети 220 В, но они стоят дороже, поэтому используются 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 бетонного раствора.

После укладки провода в опалубку заливается бетонный 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. После завершения работ провод остается в монолите. К преимуществам этого метода относят:

  • Невосокая 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 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, когда они подключаются к колоннам или вертикальным конструкциям, поскольку для них достаточно одного электрода, подключаемого к фазе.

При схеме подключения с электродами, проводником выступает вода в бетоне. Но после высыхания сопротивление раствора резко увеличивается, что приводит к перерасходу электроэнергии – это является основным недостатком этого метода.

Схема подключения электродов

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.

Читайте также:  Ножницы по металлу: особенности, разновидности и советы по выбору

Инфракрасный излучатель

Метод термоса

Технология прогрева 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 достаточно для того, чтобы процесс затвердевания пошел нормально и бетон набрал нужную прочность. Среди преимуществ этого способа выделяют:

  • Простоту технологии, термоизоляцию можно изготовить своими руками;
  • Невысокая стоимость, в качестве защитного материала 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.

Метод термоса

Индукционный нагрев

Индукционный прогрев бетона в зимнее время осуществляется при помощи переменного магнитного поля, образующего переменный электрический ток. Металлические конструкции в бетоне нагреваются, передавая энергию раствору.

Изолированный провод (индуктор) прокладывается внутри конструкции, после он периодически включается для повышения температуры арматуры. Это обеспечивает равномерный прогрев всего монолита. Главное условие – арматурный каркас должен быть замкнут.

Принцип индукционного прогрева

Другие методы

Существуют и другие способы прогрева бетона, среди которых 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, затем 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 используется дизельное оборудование, обеспечивающее нормальный прогрев. Нужно учитывать, что использование тепловых пушек стоит дорого. В промышленности используют прогрев бетона паром в специальной двустенной опалубке.

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.

График зависимости времени набора прочности бетона от температуры

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 в зимнее время. Технологии процессов

зимнее бетонирование

зимнее бетонирование

Строительство в современных условиях не останавливается даже в холодный сезон: в зимнее время этот процесс усложняется из-за погодных условий и начинает требовать применения определённых технологий. Например, для качественного схватывания бетона его необходимо прогреть, но как это сделать зимой?

Существует много методов прогрева бетона в зимнее время. Это достаточно сложные и недешёвые способы, однако, если игнорировать их бетон не наберёт прочность и не будет отвечать проектным требованиям. Для прогрева бетона чаще всего используют провода ПНСВ. Чтобы запустить процесс, потребуется трансформатор или сварочный аппарат. Второй вариант более слабый и не даст быстрого и качественного эффекта, как первый.

Термоматы для прогрева бетона

Термомат для подогрева бетона не является каким-то новым изобретением: он активно применяется уже более десяти лет на всех стройках страны. Особенно популярен метод в северных регионах, где необходимость прогревать конструкции стоит острее. Способ хорошо себя зарекомендовал, однако за годы существования был усовершенствован.

Термоэлектроматы – это устройства, способные работать автономно. Время прогрева задано автоматически, и человеку не нужно следить за включением и выключением оборудования. Устройства расходуют значительно меньше электроэнергии, чем это происходит при нагреве конструкции при помощи проводов. Способ позволяет прогреть материал качественно. Подогрев происходит равномерно, не происходит локальный перегрев: это значит, что бетон застынет без микротрещин и будет иметь высокую прочность.

термоматы для прогрева

Преимущества данного способа:

  • Просто использовать;
  • Оборудование не требует сложного ухода;
  • Не требуется контролировать температуру нагрева, контроль осуществляется автоматически;
  • Высококачественный прогрев;
  • За 12 часов смесь достигает 70% марочной прочности.
  • Термоматы дорого стоят, и не каждый застройщик может их приобрести;
  • Большинство представленного на рынке товара – подделка, которая не подходит для прогрева бетона, так как состоит из корейской греющей плёнки, рассчитанной на использование в качестве тёплого пола. Мощность таких устройств слишком мала, чтобы прогреть бетонную смесь.

Отличить подделку вполне возможно: необходимо обратить внимание на то, как нанесена плёнка. У устройств для тёплого пола она нанесена полосами, в устройствах для прогревания бетона слой плёнки нанесён равномерно.

Прогрев бетона в зимнее время проводом ПНСВ

Это достаточно простой способ прогрева. Он применяется в 70% случаев, так как является очень доступным. Для того чтобы сделать его возможным, необходимо позаботиться о монтаже проводов заранее, поэтому прокладывают сначала провод ПНСВ, а затем заливают бетонную смесь. Нагревание кабеля происходит при помощи трансформатора, который создаёт пониженное напряжение.

  • Низкая стоимость процедуры. Трансформатор тратит значительно меньше энергии, чем другое оборудование, поэтому очень актуален, если бюджет ограничен. Покупать его тоже необязательно: вполне возможна аренда необходимого оборудования на время.
  • Для прогрева бетонной смеси подходит понижающий трансформатор 80 kW. При помощи такого оборудования без проблем прогревается 90 м 3 бетона.
  • Возможна прокладка провода в любую погоду.

Способ не лишён недостатков:

  • Необходимо заранее позаботиться о процедуре прогрева, проложить провод, заложить подогревочные петли (провод укладывается по особой технологии: недостаточно просто забетонировать его, необходимо, чтобы конструкция охватила весь бетон, для чего её укладывают петлями, которые закрепляют специальным образом, похожим на закладку тёплых полов).
  • Способ требует физических усилий от рабочих.

прогрев бетона проводом ПНСВ

Прогрев бетона в зимнее время электродами

Необязательно для подогрева использовать провод ПНСВ: для этой цели подойдёт арматура, перевязанная проволокой катанкой 8-10 мм. Такой способ не подходит, если необходимо залить плитный фундамент или бетонную плиту. Обычно он используется при заливке колонн, диафрагм, стен: данный метод подогрева достаточно удобен и не требует лишних затрат.

Для работы также потребуется трансформатор. К нему подключаются стержни из металла, которые соединяются с бетонной конструкцией. Понижающий трансформатор будет подавать пониженное напряжение, которое разогреет металлические части конструкции.

прогрев бетона электродами

Температура окружающей среды – важный фактор, который необходимо учитывать, определяя интервал между электродами. Стандартный интервал – это 0,6-1 метр. Прогрев бетона осуществляется за счёт влаги, содержащейся в его массе. Трансформатор подаёт на конструкцию три фазы. Участки, находящиеся между установленными электродами, прогреваются. Если необходимо прогреть колонну, то достаточно будет установить один электрод, так как прогрев бетона в зимнее время произойдёт за счёт соприкосновения конструкции с фазой трансформатора и землёй.

Преимущества данного способа:

  • Быстрый, несложный монтаж подогрева;
  • Недорогие материалы, используемые для монтажа.

К недостаткам можно отнести следующее:

  • Большое потребление энергии электродами. Один электрод требует примерно 45-50 ампер
  • Понижающий трансформатор мощностью 80 kW нельзя подключить к большому количеству электродов. Его мощности может не хватить. Для решения проблемы рекомендуется использовать несколько трансформаторов.
  • Арматуру и проволоку нельзя вытащить из конструкции после прогрева, она останется там навсегда.

прогрев бетона электродами

Опалубка для прогрева бетона

Для этого метода используется опалубка, в щиты которой вставляют нагревательный элемент. Удобство конструкции заключается в том, что при необходимости можно легко заменить её неисправные элементы. Если дом монолитный, то при помощи такой опалубки можно прогреть его полностью. Если прогревать этажи поэтапно, то опалубку можно переставлять, переходя к нужному участку работы. Использовать такой способ можно даже при температуре окружающей среды -25 градусов.

Преимущества такой методики:

  • Высокая производительность при относительно небольших затратах энергии;
  • Требует немного времени на приготовления, монтаж;
  • Можно использовать в сильные морозы;
  • Можно использовать несколько раз.
  • Высокая стоимость.
  • Неудобно, если строение нестандартное.

аренда прогрева бетона

Индукционный прогрев бетона в зимнее время

Этот способ подогрева применяется достаточно редко и составляет менее десяти процентов. Прогрев материала осуществляется за счёт магнитной индукции, преобразовываемой в тепловую. Этот процесс возможен за счёт использования витков изолированного провода и вмонтированных в конструкцию металлических деталей.

Основная сложность процесса состоит в том, что необходимо точно рассчитать витки провода, учитывая количество металла в конструкции. Зачастую сделать это практически невозможно, именно поэтому способ магнитной индукции непопулярен.

трансформатор для прогрева бетона

Инфракрасный прогрев бетона

Направляемые инфракрасные установки могут значительно облегчить прогрев бетона в зимнее время. Установку не нужно никуда монтировать: прогрев может происходить непосредственно через опалубку конструкции. Инфракрасная установка позволяет качественно прогревать открытые поверхности бетона. Она подходит для работы с любой конструкцией вне зависимости от её формы. Регулировка тепла довольно проста: она осуществляется путём отдаления или приближения греющего элемента к конструкции.

  • Метод эффективно расходует электроэнергию и качественно прогревает бетон.
  • Высокая цена оборудования. Если объем производства большой, то инфракрасных установок требуется много, что невыгодно застройщику.
  • Метод вытравливает из бетона влагу, что может ослабить его прочность. Во избежание этой проблемы рекомендуется накрывать конструкцию плёнкой.

температура прогрева бетона

Тепляк для прогрева бетона

Это довольно старый способ прогрева: над бетонной конструкцией строят каркас, накрывают его брезентом. Внутрь шара ставится тепловая установка.

  • Прогрев осуществляется относительно быстро;
  • Небольшие затраты энергии, можно использовать газ или другое топливо.
  • Трудозатратный способ, особенно на больших площадях.

время прогрева бетона

Чаще всего на строительных площадках применяют понижающий трансформатор. Это наиболее доступный и эффективный способ быстро прогреть бетон в зимнее время по приемлемой цене.

Преимущества и недостатки различных технологий прогрева бетона в зимних условиях

Прасолов, В. С. Преимущества и недостатки различных технологий прогрева бетона в зимних условиях / В. С. Прасолов. — Текст : непосредственный // Исследования молодых ученых : материалы X Междунар. науч. конф. (г. Казань, май 2020 г.). — Казань : Молодой ученый, 2020. — С. 14-24. — URL: https://moluch.ru/conf/stud/archive/370/15784/ (дата обращения: 04.02.2022).

В статье рассмотрены основные технологии обогрева бетона в зимний период.

Ключевые слова: бетон, прогрев, дополнительное оборудование, греющая опалубка, конструкция, температура.

Термоактивная опалубка

Термоактивную опалубку используют при бетонировании в холодное время для получения требуемых прочностных характеристик, а также в теплое — для уменьшения времени застывания. Для этого стандартные элементы опалубки оборудуют электрическими нагревательными элементами (термоаткивными вкладышами) со стороны соприкосновения с бетоном и утеплителем с противоположной стороны. Такой модификации могут быть подвергнут любой тип опалубки (металлические, деревянные), использующийся в строительстве. Конструкция термоактивного щита представлена на рисунке 1:

Рис.1. Конструкция термоактивного щита

При использовании греющей опалубки передача тепла осуществляется контактным способом. В качестве нагревательных элементов могут быть использованы:

 кабели или провода;

 токопроводящие покрытия (пленки);

 трубчатые электронагреватели (ТЭНы).

Термоактивные щиты - термоактивная (греющая) опалубка

Рис.2. Греющая опалубка

Технические характеристики греющей опалубки

Для получения 70 % прочности бетона достаточно эксплуатации установки в течение 24. 56 ч (в зависимости от температуры наружного воздуха) при рваном режиме прогрева.

Преимущества греющей опалубки

 эффективность при температурах до -30°C;

 возможность использования при замоноличивании стыков и швов;

Недостатки греющей опалубки

 применимость лишь к типовым элементам;

Есть еще такой момент, который сложно отнести к плюсам или минусам технологии. Он заключается в том, что для поддержания высокого темпа строительства необходимо большое количества термощитов и элементов опалубки. Если все элементы уже заняты в работе, то продолжать работу можно будет только после набора монолитом минимальной расчетной прочности.

Бетонирование втепляках (шатрах)

В холодные дни при появлении вероятности падения температуры в отрицательную зону на строительных площадках применяют различные способы обогрева бетонного раствора. Одной из самых старых технологий является прогрев бетона в тепляках или шатрах.

Читайте также:  Обои под белый гарнитур на кухню: какие выбрать, нюансы выбора, правила сочетания и комбинирования, советы, фото.

Рис.3. Выдерживание бетона в тепляке

Суть ее заключается в том, чтобы вокруг заливаемой конструкции создать термоизолированное пространство и нагреть его до требуемой температуры при помощи обогревателей или тепловых пушек. Пушки можно использовать с прямым нагревом. Шатер делается из брезента, древесины или других полимерных материалов с требуемыми характеристиками.

Тепляком, как правило, укрывают лишь отдельную часть всей конструкции, которая заливается в настоящий момент. Потом шатер перемещают к следующей части. Но если возможности позволяют, то накрыть можно сразу всю конструкцию.

Обычно данный метод применяется при бетонировании с использованием скользящей опалубки. Тепляк в этом случае перемещается вместе с опалубкой.

Преимущества бетонирования в тепляках

 простота технологического процесса;

 доступность материалов и техники;

 низкая стоимость оборудования.

Недостатки бетонирования в тепляках

 трудность контроля режима прогрева.

Требуемое оборудование

 Воздухонагреватель строительный (электрический, газовый)

Противоморозные добавки вбетон

Полное и качественное затвердевание бетона возможно лишь в определенном диапазоне температур. Критичным является падение температуры ниже 0°С. При таких температурах вода, входящая в состав любого раствора начинает кристаллизоваться, иными словами — замерзать. Из-за этого бетон становится рыхлым и уже не сможет приобрести расчетную прочность. Именно поэтому для возможности вести бетонирование при отрицательных температурах применяют противоморозные добавки (ПМД). Они выполняют сразу несколько функций. Во-первых, понижают температуру замерзания свободной жидкости, а во-вторых ускоряют процессы твердения.

Также достаточно востребованы в зимнее время добавки-пластификаторы, придающие бетону большую пластичность и подвижность, ведь при снижении температуры бетонный раствор постепенно теряет эти свойства.

В среднем допускаемый размер присадок может составлять до 6 % от всего объема цемента в растворе. Некоторые морозостойкие добавки эффективны при температуре воздуха до -25°С.

ПМД обеспечили себе широкое применение в современном строительстве как самостоятельно, так и совместно с технологиями прогрева. На сегодняшний день в мире существует несколько сотен добавок.

Как правило, любые добавки в бетон добавляют в момент его замешивания. В этом случае возможно добиться равномерного распределение реактивов по всему объему раствору. Также допускается домешивание добавок непосредственно на объекте перед заливкой. В этом случае должны быть соблюдены соответствующие предписания.

Рис. 4. Добавление в бетон противоморозной добавки

Типы противоморозных добавок

Одними из самых популярных противоморозных бетонных добавок на отечественном рынке являются:

 нитрит натрия NaNO2;

 нитрит кальция Ca(NO2)2;

 карбонат калия или поташ K2CO3;

 хлористый натрий NaCl;

 формиат натрия или натрий муравьинокислый HCOONa.

Также существует множество продуктов на их основе.

В таблице 2 представлены самые распространенные противоморозные добавки и температура замерзания их 30 %-ного раствора в бетоне: показатели предельно допустимых температур для различных добавок в бетон.

Противоморозные добавки итемпература замерзания

Температура замерзания, °С

хлорид натрия (ХН)

нитрит-нитрат кальция (ННК)

нитрит натрия (НН)

нитрат кальция (НК)

нитрат кальция + мочевина (НКМ)

Преимущества противоморозных добавок

Недостатки противоморозных добавок

 увеличение времени обретения расчетной прочности бетоном;

 понижение коррозийной стойкости арматуры (для хлоридных добавок).

Прогрев бетона трансформатором

Прогрев бетона трансформатором хорошо зарекомендовал себя при бетонировании в зимнее время. Этот способ относится к категории электропрогрева, из чего становится понятно, что тепло вырабатывается при помощи электрического тока.

Совместно с трансформаторами можно использовать либо провода, либо электроды. В первом случае провода погружаются в опалубку и крепятся к арматуре, затем в нее заливается раствор. Во втором случае в уже замоноличенную конструкцию вставляются или размещаются на поверхности электроды. Затем в обоих случаях провода или электроды подключают к сети 200/380 В через трансформатор и производят обогрев.

Трансформатор для прогрева бетона. выбираем лучший - Лед совет

Рис.5. Прогрев бетона трансформатором

Трансформатор нужен для уменьшения слишком высокого напряжения. С одной стороны, оно опасно для жизни, с другой потребует слишком большую нагрузку (в виде очень длинных проводов, например). Да и риск возникновения локального перегрева слишком высок. Поэтому для осуществления правильного с технологической точки зрения процесса прогрева необходимо понизить это напряжение. Именно для этого и применяются специальные понижающие трансформаторы.

Расчет мощности трансформатора и длины провода

Для расчета необходимой мощности принимают следующие значения: для прогрева одного кубометра бетона требуется примерно 1,3 кВт мощности. Если температура воздуха слишком низкая, то значение увеличивается, если высокая — уменьшается. Длина ПНСВ провода на 1 м 3 раствора составляет примерно 30–50 м. Хотя в каждом случае необходимо проводить индивидуальные расчеты, руководствуясь тем фактом, чтобы в каждом отрезке провода сила тока была в районе 15А для схемы «звезда» и 18А для «треугольника» (для ПНСВ–1.2).

Провод пнсв: особенности и характеристики

Рис.6. Монтаж ПНСВ-провода

Как правило, для бетонирования в холодных условиях используют трехфазные трансформаторы. Соответственно и нагружать эти фазы надо равномерно. При этом очень важно соблюдать одинаковую и верно рассчитанную длину петель провода во избежание перекоса фаз и выгорания кабеля.

Процесс прогрева трансформатором

Когда все расчеты, укладка и подключения завершены, можно приступать непосредственно к прогреву, включив питание. Некоторые трансформаторы имеют несколько ступеней напряжения, переключая которые можно менять температуру нагрева провода. Начинать необходимо с минимального напряжения. При существенном падении тока в петлях можно повышать ступени. При достижении оптимальной температуры продолжать ее поддержание до набора бетоном заданной прочности.

При использовании в качестве греющего элемента электродов, которыми служит обыкновенная арматура, их подключают в шахматном порядке к трем фазам для равномерной нагрузки. В этом случае фазы не замыкаются, а проводником тока служит сам раствор.

Инфракрасный прогрев бетона

При падении температуры окружающей среды ниже нуля для обеспечения требуемых стандартами условий затвердевания бетона применяется его прогревание. Одним из способов сохранить в бетоне необходимую температуру является воздействие на него инфракрасным излучением, которое преобразуется в тепловую энергию.

Технология инфракрасного прогрева

В непосредственной близости от залитой опалубки (1–3 метра) размещают промышленные инфракрасные обогреватели, направленные на поверхность раствора или опалубку. Отрегулировав их мощность, можно добиться поддержание необходимой температуры в бетоне. В этом случае вода, не будет кристаллизоваться и затвердевшая стена или плита будет иметь необходимую прочность. В противном случае их структура будет нарушена, что может повлечь за собой разрушение конструкции.

Источником излучения служат ТЭНы мощностью до нескольких сотен кВт. При прохождении тока их поверхность излучает энергию в инфракрасном диапазоне, которая и осуществляет нагрев плотной среды (бетона).

Покрыв опалубку черным цветом, можно улучшить ее поглощающие возможности и, как следствие, эффективность нагрева. Для исключения чрезмерного испарения влаги из бетона, его поверхность покрывают полиэтиленом. Мощность излучения подбирают таким образом, чтобы температура на поверхности не поднималась выше 80–93°C.

Рис.7. Инфракрасная установка

Состав инфракрасной установки

 отражатель (сферический, параболические или трапецеидальный);

 держатель или подвес.

Прогрев инфракрасным излучением нельзя использовать в тех случаях, когда толщина бетона превышает 50–70 см. Если надо прогреть большую глубину, то в дополнение к инфракрасному прогреву необходимо использовать другие технологии.

Преимущества инфракрасного прогрева

 Работа от сетей 220–380 В;

 Не требуется дополнительное оборудование в виде трансформатора, проводов, электродов и т. д.;

Недостатки инфракрасного прогрева

 Небольшая глубина прогрева;

 Потребность в значительном пространстве для размещения установок;

 Небольшая площадь воздействия одного излучателя.

Прогрев бетона проводом

Электрический прогрев проводом является универсальной технологией термоизоляции бетона в зимнее время, подходящей для стен, перекрытий, колон и фундамента. Для этого используется различные типы проводов с диаметром жилы от 1,2 до 3 мм.

Такой провод укладывается непосредственно внутрь заливаемой (бетонируемой) конструкции, и после заливки бетона по нему пускается электрический ток определенных параметров для нагрева смеси изнутри. Кабель не подлежит демонтажу и остается внутри конструкции навсегда.

Типы используемых проводов

Для прогрева бетона используются следующие типы проводов:

 ПНСВ (одножильный провод нагревательный со стальной жилой, с изоляцией из виниловой оболочки);

 ПТПЖ (двухжильный провод токопроводящий с параллельными оцинкованными стальными жилами. Эти провода предназначены для монтажа сетей проводного вещания (радио, телефон));

 BET (двухжильный — финский кабель заранее определенной длины для работы от бытовой сети без трансформатора).

Рис.8. Конструкция нагревательного провода

Как правило, греющие провода нарезают на отрезки определенной длины и подключают через понижающий трансформатор, но есть и кабели, которое изначально имеют определенную длину и работают от сети 220В.

При этом очень важно сделать правильные расчеты и регулировать со временем подаваемое напряжение (силу тока), чтобы избежать перегрева или даже перегорания проводов. При соблюдении всех технических предписаний монолитная конструкция набирает до 70 % прочности в течение нескольких дней. Для прогрева одного кубометра бетона необходимо примерно 50–60 метров ПНСВ или 20–25 метров BET провода.

Схемы укладки греющего провода

Схемы укладки греющего провода в независимости от его типа для колонны, стены и перекрытия показаны на картинке ниже. При этом расстояние между петлями подбирается в зависимости от характеристик используемого провода, а также температуры окружающей среды.

Преимущества прогрева проводом

Недостатки прогрева проводом

 Невозможность повторного использования провода;

 Потребность в дополнительном оборудовании;

Дополнительное оборудование

 понижающий трансформатор для прогрева;

 провода холодных концов;

 средства тепловой защиты.

Прогрев бетона термоматами

Низкие температуры негативно сказываются на застывании бетона, замедляя его гидратацию и делая будущую конструкцию хрупкой. Для того чтобы иметь возможность вести строительные работы и в зимнее время, применяют различные технологии прогрева бетона.

Термоматы обеспечивают контактный периферический прогрев. Они состоят из теплоизлучающей ИК пленки и теплоотражающим слоем с одной стороны. Другой стороной термоэлектроматы (ТЭМ) располагают на залитом бетоне, предварительно укрыв его полиэтиленовой пленкой для предотвращения чрезмерного испарения влаги. Затем возможно дополнительное укрывание конструкции.

В ТЭМ встроены термодатчики, позволяющие поддерживать необходимый температурный режим.

Рис.9. Прогрев бетона термоматами

Технология прогрева термоматами

Забетонированную подогретым раствором конструкцию накрывают полиэтиленом, а сверху на него кладут термоматы или термоактивные кассеты с интервалом не более 10 см. Необходимо максимально плотно покрыть всю поверхность формы. Затем систему подключают к электропитанию и, практически мгновенно, начинается прогрев, так как система малоинерционная. Для достижения большей эффективности и сокращения энергозатрат термоматы можно накрыть теплоизоляционными материалами.

Время прогрева напрямую зависит от марки и толщины бетона, и составляет от 10 часов до нескольких суток. Запрещается сгибать маты не по специальным линиям сгиба, отмеченным на изделии.

Температурный график прогрева плиты термоматами

Пример прогрева плиты 110х330х25 см из бетона класса B15. Результат 36-часового прогрева можно видеть на графике:

График температуры бетонной плиты при прогреве термоматами

Рис.10. Температурный график прогрева плиты термоматами

Как видно, в течение 22 часа в плите установилась средняя температура в 39°C при колебаниях окружающего воздуха от -5 до -12°C. За суммарное время прогрева в 36 часов бетон достиг прочности в 70 %. Расход энергии составил 43 кВт.

Преимущества прогрева термоматами

 не требуется дополнительное оборудование;

 можно использовать для согревания грунта, труб, кладки и прочих конструкций;

 автоматическое поддержание нужной температуры;

 небольшие энергозатраты (потребление на 20–25 % меньше чем при прогреве проводами);

 защита от перегрева.

Недостатки прогрева термоматами

 небольшая глубина прогрева;

 максимальная температура всего 70°C;

 низкая применимость для вертикальных и сложных конструкций.

Электродный прогрев бетона

Прогрев бетона электродами помогает сохранить необходимые параметры твердения раствора при заливке в холодное время. Этот способ подразумевает вживление в бетон или расположение на его поверхности электродов, которые затем подключают к трансформатору. В результате между ними образуется электрическое поле, согревающее бетон. Подбирая и регулируя выходные параметры трансформатора, можно добиться необходимой температуры прогрева бетона.

Важно помнить, что электрическое сопротивление бетона меняется по мере его твердения, причем проиходит это далеко не линейно.

Рис.11. Электродный прогрев бетона

Изменение удельного сопротивления впроцессе электропрогрева бетонов различных марок

Прогрев монолитного бетона

Прогрев бетона в зимнее время: проводами, трансформатором, электродный, инфракрасный, индукционный прогрев бетона

Бетонирование монолитных конструкций в зимнее время, осуществляемое при ожидаемой среднесуточной температуре наружного воздуха ниже + 5°С и минимальной суточной температуре ниже 0°С, должно производиться с обеспечением твердеющему бетону оптимальных температурно-влажностных условий.

Читайте также:  Обои на кухню современные: фото 2022, классический или модный интерьер

С этой целью предусматриваются утепление опалубки, укрытие неопалубленных поверхностей монолитных конструкций гидро- и теплоизолирующими материалами, устройство ветрозащитных ограждений и другие мероприятия, направленные на сохранение тепла, содержащегося в уложенном бетоне. Кроме того, СНиП 3.03.01-87 “Несущие и ограждающие конструкции” рекомендует применение нескольких способов выдерживания и обогрева бетона в зимних условиях. В зависимости от вида конструкции и температуры наружного воздуха рекомендуется применение следующих способов зимнего бетонирования:

  • термос;
  • термос с противоморозными добавками и ускорителями твердения;
  • предварительный разогрев бетонной смеси;
  • электродный прогрев;
  • обогрев в греющей опалубке;
  • инфракрасный обогрев;
  • индукционный нагрев;
  • обогрев нагревательными проводами.

Остановимся на способах зимнего бетонирования, связанных с тепловой обработкой монолитного бетона и железобетона.

Электродный прогрев бетона

Предварительный электроразогрев бетона предусматривает разогрев бетонной смеси с помощью электрического тока напряжением 220-380 В в короткий промежуток времени-5-10 мин до температуры 40-60°С. После укладки горячей бетонной смеси в опалубку она остывает по режимам, рассчитываемым так же, как и для способа термоса. Этот способ зимнего бетонирования требует наличия на строительной площадке большой электрической мощности – от 1000 кВт для разогрева 3-5 м3 бетонной смеси.

Электродный прогрев бетона заключается в том, что выделение тепла происходит непосредственно в бетоне при пропускании через него электрического тока.

В зависимости от принятой схемы расстановки и подключения электродов электродный прогрев разделяется на сквозной, периферийный и с использованием в качестве электродов арматуры. Применение этого метода наиболее эффективно для слабоармированных конструкций – фундаментов, колонн, стен и перегородок, плоских покрытий и бетонных подготовок под полы.

Электродный прогрев монолитных конструкций может быть совмещен с другими способами интенсификации твердения бетона, например с предварительным прогревом бетонной смеси и с использованием различных химических добавок. Применение противоморозных добавок, в состав которых входит мочевина, не допускается из-за разложения ее при температуре выше 40°С. Применение поташа в качестве противоморозной добавки не разрешается вследствие того, что прогретые бетоны с этой добавкой имеют значительный (более 30%) недобор прочности, характеризуются пониженной морозостойкостью и водонепроницаемостью.

Электрообогрев бетона монолитных конструкций в греющей опалубке заключается в непосредственной передаче тепла от греющих поверхностей опалубки к прогреваемому бетону. Распространение тепла в самом бетоне происходит путем теплопроводности.

В качестве нагревателей для греющей опалубки применяются ТЭНы, слюдопластовые нагреватели, греющие кабели, углеграфитовая ткань, сетчатые нагреватели и другие греющие элементы.

Областью применения электрообогрева монолитных конструкций в греющей опалубке в соответствии с положениями СНиП 3.03.01-87 “Несущие и ограждающие конструкции” являются фундаменты под конструкции зданий и оборудование, массивные стены и т.п. конструкции с модулем поверхности 3-6; колонны, балки, прогоны, элементы рамных конструкций, свайные ростверки, стены, перекрытия с модулем поверхности 6-10; полы, перегородки, плиты перекрытий, тонкостенные конструкции с модулем поверхности 10-20, бетонирование которых производится при температуре воздуха до -40°С.

Для чего нужен прогрев бетона в зимнее время: 7 способов

Мы живем в быстро развивающемся мире. Темп жизни и потребности человека возрастают с каждым днем, не зависимо от времени года, и для того, чтобы часть их обеспечить, во всех сферах нашей жизни присутствует такая отрасль, как строительство. Ни для кого не секрет, что благодаря ей у нас есть магазины, жилье, места работы и отдыха.

прогрев бетона

Как правило, большинство людей считают, что строительство — это сезонный вид работ, и должен производятся в условиях теплого время года. И в чем-то они правы, ведь большинство современных технологий предполагает применение материалов, которые в своем составе имеют воду, способную расширяться при замерзании, в результате чего достаточно высока вероятность разрушения или ослабления конструкции. Но на сегодняшний день сложно себе представить, что все строительные организации в зимних условиях прекращают работать и уходят в отпуск.

Как происходит строительство зимой?

Из-за физических свойств различных строительных материалов, низких температур, выпадения осадков строительство в зимний период требует соблюдения определенных технологий, правил и мер, необходимых для достижения требуемого качества работ.

Все строительные объекты не обходятся без применения бетонных составов. Их используют практически на всех этапах работы. Это и:

  • Бетонирование фундамента.
  • Изготовление монолитных опор.
  • Монтаж межэтажных перекрытий и т. д.

Но, как известно, в состав любой бетонной смеси входит вода, а это значительно усложняет работу зимой. Необходимость борьбы с ее замерзанием (кристаллизацией), создает ряд трудностей, но современные технологии бетонирования способны с ними справиться.

Каким же образом применяется бетон зимой без потери возложенных на него функций и свойств? Ответ очень прост – необходимо соблюдение условий нагрева бетонного раствора, и поддержание плюсовой температуры, пока он не наберет расчетную прочность.

Как прогреть бетон?

Технологии на прогрев бетона в зимнее время, подбираются по нескольким факторам:

  • Площади объекта;
  • Региона;
  • Доступности к инженерным сетям (газ, электричество);
  • Материально-технической обеспеченности подрядчика работ;
  • Ландшафта на строительной площадке.

Обращаясь к статистике, можно выделить наиболее распространённые методы и оборудование для прогрева бетона.

  • Электропрогрев бетона (греющим проводом из стали, электродами);
  • Инфракрасный;
  • Эффект термоса;
  • Индукционный нагрев;
  • Укрытие и тепловые пушки;
  • Термоматы .

Давайте более подробно рассмотрим эти варианты.

Нагревательным проводом

Этот способ электропрогрева зимой является наиболее распространенным, бюджетным (не требует больших финансовых затрат) и очень эффективным, с которым под силу справиться человеку, не имеющему большого опыта в строительстве. Изучив несколько статей и видеороликов или посоветовавшись со специалистом, можно сэкономить часть бюджета на строительство своего дома, протянув кабель прогревочный самостоятельно (но лучше воспользоваться услугами профессионалов).

провода для прогрева бетона

Суть его заключается в следующем. На каркас из арматуры, смонтированной в опалубке или траншее, укладывается провод для прогрева смеси (чаще применяют ПНСВ провод стальной, диаметром 1.2 мм. – 3 мм.). Способ укладки напоминает монтаж труб теплого пола. Это должны быть витки змейки на расстоянии 20-25 см. друг от друга. Необходимо выпустить за край опалубки концы, минимум 10 см., для подключения понижающего трансформатора или сварки. Подключение производиться строго после заливки, иначе провод, без возможности рассеивать тепло, перегорит. Не смотря на всю простоту, способ является очень эффективным и применяется, как в ИЖС , так и на крупных объектах.

Электродами

Электродный прогрев бетона более затратный нежели греющий кабель. Это связано с:

  • Большим расходом электроэнергии (по мере высыхания, увеличивается его сопротивление, что влечет повышение расхода электричества);
  • С необходимостью использования более мощных понижающих приборов (к примеру, аппарат 80 кВт, при использовании греющего кабеля, прогреет 90 м3, а применение электродов, лишь малую часть от этого объёма);
  • С необходимостью покупки электродов (катанка 8-10 мм.), которые остаются в конструкции.

К тому же, этот способ мало эффективен для горизонтальных конструкций (плиты перекрытия), и чаще используется для колон и стен.

Принцип его действия основан на физических свойствах электричества, которое выделяет тепло при прохождении через влажную среду.

После заливки, в раствор вставляют электроды с шагом от 0,6 до 1 метра друг от друга, в зависимости от температуры окружающей среды и геометрии объекта. К первой фазе подключают 1-й и последний электрод в ряду, остальные — ко 2-й и 3-й. Ток, проходя между электродами равномерно распределяет тепло, предотвращая замерзание.

прогрев электродами

Существуют пластинчатые электроды. Их монтаж немного отличается. Их вешают на внешнюю сторону стены друг на против друга и подключают к разным фазам. Благодаря образованию электрического поля, между пластинами, происходит нагрев смеси.

Электропрогрев бетона в зимнее время, в условиях повышенной влажности, требует тщательного соблюдения норм техники безопасности. Риск, получить поражение током, очень велик.

Инфракрасный прогрев

Еще один способ предотвратить кристаллизацию воды — применение инфракрасного излучения. По энергозатратам, способ является экономичным, но ввиду небольшой площади воздействия, понадобятся определенное количество этих установок, что бывает не выгодно застройщику (высокая стоимость промышленных установок). Метод эффективен на небольших, труднодоступных участках конструкции. К минусам можно отнести и неэффективность использования при толщине раствора более 50-70 см.

инфракрасный прогрев

Высокий КПД, возможность подключения от 220-380 В, отсутствие необходимости в применении дополнительного оборудования (трансформатор, электроды, провода), простата монтажа дают этому методу право на существование.

Принцип работы прост. При прохождении тока через тэны прибора, происходит выделение энергии в инфракрасном диапазоне, которая и прогревает смесь.

Для предотвращения быстрого испарения воды, конструкцию укрывают полиэтиленом. Мощность регулируется как на излучателе, так и регулировкой расстояния от прибора до места обработки.

Метод термоса

Благодаря своей простате, метод термоса получил широкое распространение в индивидуальном жилищном строительстве и на промышленных объектах небольшой площади. На крупных площадках его применяют совместно с другими видами (используют добавки или электричество).

Нагретый на заводе раствор заливается в опалубку и незамедлительно укрывается, заранее подготовленной теплоизоляцией. Благодаря эффекту гидратации, остывающий раствор выделяет до 80 килокалорий тепла на 1 кг. массы и происходит, так сказать, «прогрев уже подогретого состава». Медленное и равномерное остывание увеличивает прочность состава.

Экономическая выгода заключается в возможности изготовить теплоизоляцию самостоятельно из недорогих материалов. Подойдет применение опилок или соломы.

Индукционный нагрев

индукционный прогрев

Индукционный прогрев бетона не получил широкого распространения из-за необходимости производить сложные, индивидуальные расчеты и ограниченности его использования. Как правило, его применяют для обогрева таких элементов, как:

  • Балки;
  • Ригеля;
  • Колонны, опоры и т.д.

Тем не менее, он содержит и ряд положительных особенностей:

  • Экономически выгоден (не высокая стоимость);
  • Равномерное распределение тепла по всей площади;
  • Не «привязан» к электрофизическим свойствам цементного-песчаного состава.

Вокруг необходимого элемента, витками прокладывается изолированный провод. При подаче на него электричества, образуется электромагнитное поле, которое, в стальном сердечнике или опалубке, преобразуется в тепловую энергию.

Укрытие и тепловые пушки

Универсальный метод, применяемый как правило в местах, удаленных от инженерных сетей (поле) или не имеющих стабильного подключения электричества. Основан он на создании, с помощью воздухонепроницаемых материалов (брезент, плотный полиэтилен и т.д.), шатра над заливаемой площадкой, в котором производят монтаж отопления воздуха с помощью тепловых генераторов, которыми осуществляют прогрев бетона. (дизельных или газовых пушек).

тепловая пушка

Способ популярный, но трудоёмкий и дорогой. Необходимо наличие дорогостоящего оборудования, покупка материалов для конструкции (лес, брезент) и топлива.

Термоматы

Использование термоматов смело можно назвать универсальным, современным и профессиональным подходом при производстве бетонных работ. Он содержит целый ряд преимуществ:

  • Легкость и простота использования;
  • Автоматизация всего процесса (контроль температуры раствора происходит автоматически);
  • Возможность применения к любой форме конструкции (наиболее эффективен на больших горизонтальных площадках, при заливке бетонной плиты перекрытия, прогревается раствор для стяжки пола и т. д.);
  • Быстрый набор прочности раствора (12 часов — 70%).

Единственный минус — это их дорогая стоимость (имеются ввиду качественные, профессиональные маты). Наличие этого инструмента у производителя работ говорит о его профессиональном подходе к своему делу.

Другие методы

Помимо выше описанных способов отопления, можно выделить еще несколько:

  • Добавляются в раствор специальные добавки против замерзания, препятствующие кристаллизации воды (для максимального результата, применяется в купе с электропрогревом );
  • Используются опалубки с нагревательными элементами (опалубка с тэн элементами) — удобно, профессионально, быстро. Ложка дегтя — высока стоимость, трудно применить на объектах нестандартной формы (имеет определенные, типовые размеры);
  • Применяется метод пропаривания — только в промышленности. Предполагает наличие специальной, двухстенной опалубки, внутрь которой подается горячий пар. Идеальный способ для качественной гидратации цемента (горячая, влажная среда), но ввиду сложности применения, используется крайне редко.

Сколько греть ?

На этот вопрос нет однозначного ответа. Время, за которое смесь наберет необходимую прочность, зависит от большого количества факторов и рассчитывается, контролируется на каждом объекте индивидуально:

  • Регион;
  • Температура окружающей среды;
  • Используемый метод прогрева;
  • Марка цемента и т. д.

Все оказывает своё влияние. В идеале, для максимально эффективного набора прочности, процесс должен длится как можно медленнее и дольше.

Ссылка на основную публикацию