Прогрев бетона в зимнее время. Технологии процессов

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.

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 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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

Как прогреть бетон зимой

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

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

Особенности строительства в зимний период

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

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

Укладка бетон зимой

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

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

Методики прогрева бетона

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

Подогрев смеси нагревательным проводом

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

Схема укладки греющего кабеля ПНСВ в бетон

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

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

• 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.

Сколько времени потребуется греть бетон

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

• температуру наружного воздуха;
• температуру промерзшего грунта;
• качество теплоизоляции, ее возможности;
• мощность обогревателей.

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

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

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

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

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

Цены на греющий провод ПНСВ 1.2

Видео: Прогрев бетона электродом: