Оптимальная температура отвердения бетонной смеси 20ºС, а при снижении до отрицательных значений процесс гидратации прекращается. Для продолжения строительных работ в холодное время на участках укладки монолита создают подходящие для твердения условия принудительно. Методов прогрева бетона в зимнее время существует немало, но применяют чаще способы, связанные с потреблением электроэнергии. Важно обеспечить безопасность других строителей на объекте.
Влияние температуры на твердение
Перевод бетонной смеси в твёрдую фазу совершается посредством гидратации цемента — химической реакции вяжущего вещества с водой. Происходит процесс в 2 этапа: схватывание (загустение) и твердение. С понижением температуры до отрицательных значений проистекает вымораживание влаги, необходимой для набора прочности. Главная задача бетонирования зимой — сохранить воду в структуре смеси при благоприятной для загустения температуре. Рекомендуемые режимы при заливке монолита в холодное время:
- оптимальный для схватывания диапазон — от 10 до 20ºС;
- если от минус 20º до +10, необходимо обустраивать зимний прогрев бетона;
- при морозах ниже 20 укладку смеси прекращают.
При допущении кристаллизации влаги в растворе монолит уже не получится, и оттепель не поможет, поскольку произойдёт необратимый разрыв структурных связей.
С оттайкой воды твердение возобновляется, но конструкция скелета уже нарушена, происходит отслоение арматуры, появляются трещины. Следствием окажется недостаточная прочность бетона, и чем раньше произойдёт замораживание, тем меньше будет значение крепости.
Методы прогрева
Существует несколько способов прогрева бетона зимой, основанных на различных источниках энергии. Узловых технологий 5:
газовые тепловые пушки и инфракрасные излучатели;- химические противоморозные добавки и тепло от внутренней реакции гидратации цемента (метод термоса);
- электрические способы различного типа: нагревательные с использованием электродов и специальных проводов, индукционные и инфракрасные;
- паровые системы — пропускание горячего тумана сквозь монолит по трубам или через промежутки двойной опалубки, рекомендуется для тонкостенных сооружений;
- теплосохраняющие или укрывные методы.
Технология электропрогрева бетона в зимнее время применяется чаще всех остальных способов, что связано с высокой эффективностью и доступностью. Сберечь тепло — задача для любой технологии, независимо от источника энергии, иначе равномерного распределения температуры не получится, а это приведёт к снижению прочности монолита.
Электричество для нагрева бетона
В промышленном строительстве перед тем как прогревать бетон зимой, на объекте устанавливают специальные трансформаторы. Но в некоторых случаях применяют другие, связанные потреблением электроэнергии, устройства.
Наиболее известные способы прогрева:
- Электродами — их вводят в свежеуложенный бетон и подают на них переменный ток. В результате прохождения тока через раствор масса разогревается, и важно контролировать температуру — она не должна подниматься больше 60ºС. Железную арматуру конструкции используют как один из электродов, по форме они бывают стержневыми из катанки 8―12 мм, в виде пластин или струны. Последняя разновидность применяется в элементах, имеющих длину: колоннах, балках и столбах. Расстояние между динодами зависит от погоды и находится в интервале 0,6―1,0 м.
- Проводами — специальный нагревательный шнур марки ПНСВ со стальным сердечником в виниловой оболочке прокладывают внутри опалубки и заливают бетоном. Сечение проволоки 1―3 мм — от этого размера зависит расход на 1 м³ смеси. Подключается схема к понижающему трансформатору: мощности 80 кВт хватает для прогрева 90 м³ монолита. Недостаток способа — значительные трудозатраты и дороговизна (провод остаётся в бетоне), но, в сравнении с предыдущим, он эффективнее.
- Греющая опалубка: в корпус вмонтированы электроотопительные элементы — они передают тепло залитой смеси при морозах минус 25ºС. Способ похож на применение пластинчатых электродов, но отличается прилеганием не к внутренней поверхности опалубки, а расположением снаружи или между створок. С успехом применяется при возведении типовых домов, где размеры стандартизированы, и возможно многоразовое использование комплекта опалубки. Для нестандартных построек не годится.
Нагревающие маты — разновидность предыдущего способа, но электроотопители выполняются в форме плоских сочленённых элементов, которыми укрывают поверхности бетона. После раскладки их включают в сеть. Расход энергии при морозе 20ºС пребывает на уровне 100―120 кВт*ч/м3, тогда как при электродном методе тратится 80―100 кВтч на 1 м³ бетона.- Инфракрасное излучение направляется непосредственно на поверхность монолита или опалубку. Для удержания тепла от нагрева и влаги от испарения объект покрывают прозрачной плёнкой, не препятствующей прохождению света. Способ хорош тем, что не требуются дорогостоящие трансформаторы, но большие конструкции обогреть излучателями не удастся. Количество направляемого тепла регулируется изменением расстояния между обогревателем и объектом.
- Индукционное тепло выделяется в результате преобразования магнитного возбуждения от изолированного проводника, намотанного на арматуру. Применяется способ редко и только для прогрева прогонов, балок и ригелей. Ограничение использования технологии обусловлено сложностью расчёта количества витков. Расход энергии при этом 120―150 кВтч/м3.
Обеспечение электробезопасности при выполнении прогрева бетона — важнейшее условие. К применению разрешены трансформаторы ТМОБ-63/038, КТПТО-80. Подключение производят электрики с группой допуска IV и V. Посты обогрева ограждаются от проникновения посторонних лиц.
Чтобы сохранить тепло, бетон посыпают опилками, укрывают изолирующими матами, пенополистиролом.
Над небольшими объектами возводят шатёр — каркас, обшитый брезентом. Дополнительно в него помещают обогревательную пушку — дизельную, газовую или электрическую. Такой способ может применяться как самостоятельный для прогрева бетона зимой.
Originally posted 2018-08-29 08:16:01.
Внимание, только СЕГОДНЯ!