Прогрев бетона тепловыми пушками технология

Технология прогрева бетона в зимнее время

При строительстве зданий применяют технологии, позволяющие не прерывать работы зимой. Например, прогрев бетона. Процедура нацелена на достижение температурного технологического минимума, при котором раствор не замерзает. Электрообогрев бетона используется во всех регионах с ярко выраженной сменой сезонов.

1. Прогрев бетона: что это
2. Зачем необходим прогрев бетона зимой
3. Способы прогрева конструкций из бетона
4. Трансформатором
5. Инфракрасным излучением
6. Прогрев бетона своими силами
7. Методом магнитной индукции
8. Греющей опалубкой
9. Тепляком
10. Сколько нужно прогревать бетон
11. Особенности применения противоморозных добавок

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:

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.

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:

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.

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.

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».

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.

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.

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.

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.

Инфракрасный прогрев

Инфракрасный прогрев бетонных конструкций осуществляется специальными излучателями. Они включают в себя ТЭН или другие источники тепла и отражатели. При этом способе подогрева бетона излучатель устанавливается на расстояние около 1,2 м от поверхности залитого раствора, которая покрывается полиэтиленом или другим материалом, препятствующим быстрому испарению воды.

Прогрев осуществляется в три этапа: разогрев монолита, прогревание всего объема, постепенное остывание. Эта методика достаточно энергозатратная, поэтому применяется для обогрева труднодоступных мест, сложных конструкций или при стыковке бетонных конструкций.

Метод термоса

Технология прогрева 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.

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.

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.

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.).

Отправить заявку

Необходимость обогрева раствора

Процессы, протекающие в бетоне

Процесс обогрева бетона при его отвердении является довольно затратным. На поддержание температуры в течение длительного времени нужно довольно много энергии, но это как раз тот случай, когда экономить не стоит.

Заливка опалубки без обогрева – рискованный шаг

Необходимость обогрева напрямую связана с процессами, которые протекают в растворе:

• Чтобы бетон набрал прочность, необходима полная гидратация всего цемента. Скорость данного процесса напрямую зависит от температуры, и потому при замерзании воды отвердение останавливается.
• Кроме того, замерзая, вода увеличивается в объеме примерно на 15 %. Это приводит к разрушению краев пор, и материал становится рыхлым.
• Не менее опасным будет и обледенение арматуры. Даже тонкая ледяная пленка нарушает связь в системе «металл – цемент», и механические характеристики бетона ухудшаются.

Именно по этой причине инструкция рекомендует ни в коем случае не допускать замерзания раствора. И применяться для этого могут самые разные методики.

Пассивные и поверхностные методики борьбы с холодом

Ситуации, при которой может потребоваться дополнительный обогрев залитой конструкции, условно делят на два типа: запланированные и внезапные. И если для решения запланированных проблем существует множество методов, то при резких заморозках приходится применять экстренные меры.

Несъемная опалубка из теплоизоляционных материалов

Что же можно сделать:

• Во-первых, если мы знаем, что материал может подвергнуться воздействию морозов, в него стоит еще на этапе замешивания добавить специальные присадки. Они насыщают влагу в растворе солями кальция и натрия (нитриты, гидрокарбонаты), и вода не замерзает.

Обратите внимание! Перенасыщение раствора минеральными солями может спровоцировать появление высолов белых разводов на поверхности. Вот почему данную методику редко используют в тех случаях, когда не планируется маскировка бетона отделкой.

• Во-вторых, при небольших морозах вполне можно обойтись качественной теплоизоляцией опалубки. А если залить в несъемный теплоизоляционный контур, подогретый до 70-80 0 С раствор, и закрыть конструкцию сверху фольгированной пленкой, работающей как тепловое зеркало, то вполне можно добиться приемлемого результата.
• Наконец, возможен вариант, когда поднять температуру нужно довольно быстро. В этом случае применяется инфракрасный обогрев с использованием тепловых пушек. Конечно, эти установки являются довольно энергоемкими, да и эффективны только при обработке не слишком толстого слоя, но в ряде ситуаций достойной альтернативы им просто не найти.

Использование тепловой пушки

Обратите внимание! Основным недостатком такой методики являются просто гигантские теплопотери: греем мы в основном воздух, и только малая часть энергии достается бетону.

И все же, узнав, сколько стоит аренда излучателя, и сколько энергии придется потратить, специалисты обычно останавливаются на более совершенных методиках. Их мы опишем в следующем разделе.

Укладка бетона зимой

Чтобы избежать при заливке монолита преждевременного остывания, рукава бетононасоса оборачивают шлаковатой, войлоком, мешковиной. При температурах ниже -10°С хобот укладывают в утепленные короба и обогревают паром.

Если бетон подают с помощью виброжелоба или транспортера, вокруг устанавливают защиту от ветра из щитов, накрывают брезентом.

Для ускорения времени твердения свежий бетон подвергают вибрированию. Это позволяет применять более жесткие смеси с пониженным водоцементным соотношением. При обработке плотность раствора увеличивается благодаря освобождению от пузырьков воздуха. После укладки поверхность накрывают брезентом, рогожей.

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:

• с жилой стальной или оцинкованной;
• в виде вариантов с разными диаметрами.

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:

• его характеристики;
• внешние факторы.

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.

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

Преимущества этой методики

1. Электроэнергии тратится не слишком много, так как используется понижающий трансформатор. Удается сэкономить средства и при закупке элементов. Так что в целом стоимость такого способа подогрева бетона может считаться невысокой.

1. Достаточно будет правильно подобрать оборудование, и тогда удастся прогреть массу в больших объёмах.

1. Можно прокладывать провод при предельной минусовой температуре 15 °C. Допустимо вести прогрев при морозе до 25 °C.

Подогрев смеси электродами

Подогрев бетонной 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

Подогрев бетона инфракрасными лучами

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

• источники тепла (обычно ТЭНы);
• отражатели.

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:

• при обработке труднодоступных мест;
• когда производится стыковка отдельных элементов;
• если работать приходится с особо сложными конструкциями.

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

1. Технология предельно простая. Даже своими руками можно соорудить термоизоляцию.

1. Не приходится тратить значительные средства. От мороза массу прикрывают соломой, опилками, прочими теплоизолирующими элементами.
2. После застывания бетон обретает нужные технологические характеристики.

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

Метод индукционного нагрева бетона

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:

• тепловые пушки;
• опалубки с ТЭНами.

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.

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.

Особенности зимнего бетонирования

Можно ли заливать бетон зимой без прогрева? Специалисты утверждают, что можно, но рискованно. Для набора прочности бетона решающее значение имеет температурный режим. Если свежеуложенная бетонная масса замёрзнет, вода, не вступившая в реакцию с цементом, превратится в лёд. Это приведёт к увеличению внутреннего давления. Неокрепшая бетонная структура станет разрушаться.

В дальнейшем лёд может растаять, и процесс гидратации возобновится, но нужную прочность материал уже не наберёт.

Для ускорения взаимодействия компонентов бетонной смеси в зимнее время необходимо создать и поддерживать оптимальные температурные условия. Для этого надо знать, как прогреть бетон зимой.

Предлагается много методик решения подобной задачи. Их применение осуществляется в соответствии с утверждёнными правилами: СНиП 3.06.04-91, СНиП 3.03.01-87.

Основные методы прогрева бетона

Существует несколько методов прогрева бетона в зимний период. Следует понимать, что при применении технологий не всегда ведущим параметром становится цена. Зачастую при незначительном увеличении расходов получают результаты в разы технологичнее и прочнее аналогов.

Метод термоса

Один из давних и недорогих способов бетонирования на морозе – метод термоса. В его основе лежит эффект гидратации. Он основан на том, что экзотермическая теплота, выделяемая в процессе отвердения бетона, суммируется с теплотой, занесенной в смесь еще при изготовлении бетона на заводе.

• Привезенный с завода бетон доставляют на объект с максимально высокой, насколько это возможно, температурой.
• При этом раствор следует быстро поместить в подготовленную заранее опалубку и укрыть теплоизоляцией.
• Во время гидратационного процесса 1 кг смеси выделяет примерно 80 килокалорий тепла, что способствует получению бетонных изделий с критической прочностью, приобретаемой ко времени замерзания.

Специалисты рекомендуют использовать эту технологию, комбинируя с комплексной добавкой или сочетая с электрообогревом.

Метод на основе комплексных противоморозных добавок

При выборе противоморозных добавок необходимо строго соблюдать технологию и придерживаться следующих требований:

• термическое сопротивление опалубки должно быть выше расчетного значения (только в этом случае бетон способен достигнуть отметки критической прочности);
• тонкие элементы конструкции, выступы и прочие части, которые остывают/затвердевают быстрее, чем основание, должны подогреваться дополнительно (так достигается равномерное твердение бетона);
• поверхность конструкции, незащищенную опалубкой для предотвращения потери влаги или, наоборот, исключения переувлажнения за счет чрезмерного попадания снега по отвердевании, нужно укрыть гидроизоляцией (используют полиэтилен или другие плотные материалы);
• при явной угрозе падения температуры ниже расчетного значения (следите за прогнозами по местности) конструкцию нужно либо утеплять, либо подогревать.

Электропрогрев бетона

Самый экономичный способ термообработки бетона – электропрогрев, а именно электродный прогрев бетона. Электроток проходит через проводник, которым является бетон, и разогревает изнутри весь объем раствора. Метод отлично зарекомендовал себя в армированных и малоармированных блоках, ростверках фундамента.

Важно: использование электродов для конструкций с большим количеством арматуры крайне нежелательно.

Периферийный прогрев выполняют с помощью ленточных электродов, изготовленных из широких полос кровельной, стали, закрепленных на опалубке. В качестве стержневых электродов используют стальную гладкую арматуру толщиной от 5 мм.

Подключение электродов выполняется отпайками (отводами). Соединение отпайки с электродом идет путем скрутки, с применением петель, кольца или зажима. Для подключения необходимо использовать понижающий трансформатор или сварочный аппарат. После отвердевания бетона электроды остаются внутри, контакты, выглядывающие наружу, обрезают.

Альтернативой электродному способу прогрева выступают инновационные термоэлектроматы «ФлексиХИТ». Они в 4,4 раза сокращают энергозатраты.

• При использовании термомата инфракрасные лучи равномерно прогревают конструкцию. Марочный бетон за 11 часов набирает прочность, которую он приобрел бы за 28 суток в естественных условиях.
• С их помощью избавляются от лишних конструкций. Важная характеристика термомата – скорость укладки., Оборудуя фундаменты и ростверки термоматами для прогрева буронабивных бетонных свай повышается скорость гидратации.
• Мастеру потребуется всего полчаса на монтаж термоматов, а при подключении электродов тратится минимум полдня на сборку схемы и присоединение ее к источнику напряжения.

Прогрев ленточного фундамента термоматами.

Прогрев плитного фундамента термоматами.

Обогрев бетона в опалубке

Способ греющей опалубки подразумевает передачу тепла от нее наружным слоям бетонной конструкции. Оттуда нагрев идет в толще бетона за счет теплопроводности. Альтернатива греющей опалубке – монтаж все тех же термоматов «ФлексиХИТ» с аналогичными выгодами.

• Оба способа используются для тонкостенных и средней величины бетонных стен с армированием и без него.
• Тепло от опалубки или ИК-нагрева термоматом компенсирует тепловые потери пристенными слоями бетона в крупных монолитных блоках большой массы и объема. В основе — принцип «регулируемый термос» для фундамента.
• Однако если в виде нагревающей опалубки для бетона используют греющие провода и углеграфитовые изолируемые стеклотканью ленты размером 10 см, то применение термомата заключается в плотном прилегании изделия к поверхности ростверка.

В том и другом случае для поддержания изотермического процесса необходимо избегать появления воздушных прослоек, по возможности утеплить конструкцию. Монтаж оборудования для нагрева происходит с наружной стороны опалубки.

Применение для обогрева греющего провода, 2-сегментного или цельного термомата

В основе традиционного способа — выделение тепла от проводника, находящегося в конструкции. Обогрев идет путем кондуктивного тепловыделения.

Новейший способ, используемый для изготовления колонн в зимнее время, основан на применении цельных термоматов или 2-сегментных инфракрасных обогревателей для прогрева бетонных колонн. Устройства оборудованы встроенным терморегулятором в каждом сегменте нагревающего устройства.

Особенность традиционного метода – провод со специальной стальной жилой высокого сопротивления и сечением 1,2-1,4 см². Метод используется для изготовления колонн: провод (прядь) навивается на арматуру и располагается с 2-х сторон колонны.

Прогрев колонн кабелем.

Прогрев колонн термоматами.

Цельный термомат применяется, если размер колонны известен заранее. При производстве перекрытий и балок термоэлектроматы укладывают в нижней части бетонируемого изделия.

Способ воздушного прогрева

Способ воздушного прогрева бетона относится к конвективному типу и заключается в равномерном нагреве конструкции от подводимого снаружи теплого воздуха. Применяют для этого гибкий шланг или прорезиненный рукав. Воздух вырабатывает теплогенератор, запитанный от электросети переменного напряжения или работающий на дизтопливе.

Рекомендуется пользоваться электрическими теплогенераторами, поскольку при работе дизеля выделяется большое количество выхлопных газов.

Воздушный обогрев используется для заливки бетоном опалубки в закрытом пространстве с воздушной циркуляцией воздуха, усиленной вентилятором для равномерного прогрева бетона. При воздушном обогреве рекомендуется применение утепленных брезентовых воздухонепроницаемых материалов для создания тепляка над бетонной конструкции.

Как производится прогрев бетона сварочным аппаратом

Технические характеристики сварочного трансформатора позволяют использовать его для разогрева бетонной смеси. Устройство регулирует ток, который подается на электроды.

Оборудование применяется при изготовлении зимой следующих конструктивных элементов зданий:

• опорных колонн;
• капитальных стен;
• различных ограждений.

Питающее напряжение подается на следующие токопроводящие элементы:

• арматурные стержни;
• проволоку сечением 0,6–0,8 см;
• стальные пластины.

Пожалуй, самым распространенным методом прогрева является пропускание через бетон электрического тока при помощи электродов

Технология выполнения работ:

1. Воткните электроды в жидкую смесь.
2. Подайте напряжение и отрегулируйте силу тока.

При разогреве вертикальных конструкций малой площади можно использовать один токопроводящий стержень. При этом напряжение от трансформатора подается на арматурный каркас и стальной пруток, вставленный в раствор.

Для обеспечения эффективности прогрева соблюдайте следующие рекомендации:

• погрузите электроды с интервалом 0,8–1 м;
• плавно регулируйте ток, обеспечивая требуемую температуру.

Преимущества технологии:

• легкость осуществления;
• возможность применения на различных объектах;
• быстрый монтаж и подключение.

К недостаткам относится:

• увеличенное потребление электрической энергии;
• расходы, связанные с невозможностью вторичного применения электродов.

При выполнении работ важно соблюдать требования техники безопасности.

При помощи таких электродов можно прогревать конструкции любых форм, даже самых сложных

Предварительное разогревание

Схема обогрева бетона с помощью кабеля.

Наконец, самым очевидным способом можно назвать простой разогрев бетонной смеси перед ее заливкой. Для этого соблюдается определенный температурный режим, смесь выдерживается какое-то время, после чего используется непосредственно для строительства.

Как недостаток такого способа можно отметить то, что сложно рассчитать, каким образом нужно нагреть смесь, чтобы этого хватило при имеющихся погодных условиях. Вполне может случиться такое, что потребуется дополнительный обогрев одним из описанных выше способов.

Каждый метод имеет свои зоны применения. Одни уместны на масштабных стройках с большими объемами бетонирования, другие подходят только для небольшого частного строительства.

Кому-то подходит кабель для обогрева, а кому-то проще использовать пушку. Часто можно встретить комбинирование различных способов для достижения наилучшего результата, использование их в комплексе. Подогревание бетона нагревательными проводами может быть дополнено другими технологиями. Работа на открытом воздухе при низком уровне температур вынуждает выбирать методы, которые наиболее удобны и быстры для реализации.