Для чего используют прогрев бетона электродами: технология процесса. Электроды прогрева для бетона


Электродный прогрев бетона

Электродный прогрев бетона бывает нескольких видов. Для прохождения тока используют пластинчатые полосовые или стержневые электроды.

Чаще всего бетон подогревают металлическими стержневыми электродами, которые закладывают в него параллельными рядами. Соседние или противостоящие электроды соединяют с проводами разных фаз переменного электротока пониженного (51... 106 В) или повышенного (120...220 В) напряжения. При этом между электродами образуется электрическое поле, где электрическая энергия превращается в тепловую, прогревающую бетон.

Электроток включают через 1,5...2 ч после укладки бетона, имеющего температуру не ниже 5 °С. Повышение или понижение температуры прогреваемого бетона регулируют изменением напряжения тока или отключением части электродов. В некоторых случаях роль электродов выполняет арматура железобетонных конструкций, по которой пропускают электроток. Электродный способ прогрева бетона имеет ряд существенных недостатков. Главные из них: отрицательное влияние арматуры и металлических форм на равномерность прогрева, отсутствие эффективных способов электроизоляции бортов форм и арматуры, простых и надежных способов подведения электротока к бетону и т.п.

Предварительный электроразогрев готовой бетонной смеси проводят в бункерах, бадьях или ящиках с помощью погружаемых трехпластинчатых электродов в смесь (рис.1). Бетонную смесь подогревают до температуры 60...80 °С, что должно ускорить твердение бетона на морозе, повысить прочность и качество. Готовая бетонная смесь при значительных затратах электроэнергии (40...60 кВт·ч/м) разогревается до требуемой температуры за 5...20 мин. Горячую бетонную смесь быстро укладывают, а затем выдерживают термосным способом. Без дальнейшего дополнительного обогрева бетон приобретает прочность около 50% марочной.

Преимущество этого метода в том, что электропрогрев бетонной смеси проводится не в конструкциях, его осуществлению не мешает уложенная арматура, повышается безопасность ведения работ с применением электрооборудования. Бетонирование горячими смесями сокращает продолжительность тепловой обработки конструкций или изделий за счет предварительной гидротации и повышенного тепловыделения цемента после его электрообработки. Но предварительный электроразогрев резко уменьшает подвижность и повышает расслаиваемость бетонной смеси, т. е. значительно ухудшает ее технические свойства.

Рис.1. Бункер с пластинчатыми электродами для разогрева готовой бетонной смеси:

1 - пластинчатый электрод,

2- отбойный брус,

3 - петля для подъема бункера,

4 -корпус бункера из листовой стали,

5 - токоподводящие устройства,

6- трубы, приваренные по контуру к пластинчатым электродам,

7- вибратор,

8- крепление защитного заземления,

9- затвор для выгрузки бетонной смеси,

10- порожек,

11 - листовая резина для электроизоляции днища бункера

Кроме того, в бетонных смесях, нагретых до высокой температуры (50...70 °С), происходит значительное расширение неоднородных компонентов, содержащихся мелких пузырьков воздуха и образующихся водяных паров, которые в последующем при охлаждении в разной степени уменьшаются в объеме и вызывают температурные деформации в уложенном бетоне, что приводит к образованию трещин или каверн. Это один из серьезных недостатков применения горячих смесей в технологии бетона. Уменьшения количества пор или каверн в бетоне можно добиться, уплотняя укладываемую горячую смесь вибраторами, которые способствуют удалению из нее расширяющихся пузырьков воздуха и пара. Ликвидировать появление трещин в бетоне при укладке горячей смеси очень трудно вследствие различных коэффициентов линейного теплового расширения отдельных неоднородных компонентов смеси (цемента, песка, щебня, гравия, воды, воздуха и добавок).

studfiles.net

Электропрогрев бетона. Основные виды. Прогрев с помощью провода ПНСВ. Прогрев с помощью электродов

Бетон относится к тем материалам, набор прочности которых напрямую зависит от внешних условий. Именно поэтому предусмотрен электропрогрев бетона в зимнее время по СНиПу 3.03.01-87 «Несущие и ограждающие конструкции». Согласно этому нормативному акту все работы в зимнее время должны проводиться в соответствии с технологическими картами на каждый из видов подогрева, это гарантирует быстрый набор прочности и исключает замерзание монолита.

Электродный прогрев – один из самых популярных при работах с объемными конструкциями из бетона

Основные виды процесса

Технология электропрогрева бетона может отличаться по способу реализации, но главная цель всех подобных мероприятий остается неизменной – ускорить созревание бетона в зимний период. Как известно, в первые 4 дня после заливки конструкция ни в коем случае не должна замерзать, так как все процессы высыхания останавливаются, и в дальнейшем прочностные характеристики будут в разы ниже заложенных в проекте.

Чаще всего используется два варианта подогрева, именно их мы и рассмотрим в данном обзоре.

Прогрев с помощью провода ПНСВ

Данный метод подходит для температур не ниже -17 градусов, если морозы больше, то понадобится дополнительное утепление поверхности бетона с помощью теплоизоляционных матов.

Технологический процесс укладки достаточно прост, поэтому такой вариант популярен при проведении работ своими руками, но не стоит забывать о целом ряде требований:

  • Для проведения работ используется провод ПНСВ сечением 1.2-1.4 мм, его можно приобрести в любом магазине, занимающемся электротоварами. Сечение подбирается, исходя из конкретных условий, при этом стоит помнить, что типовых проектов не существует, и вам придется заняться разработкой самостоятельно или с помощью специалистов.

Провод ПНСВ продается в бухтах и погонными метрами, все зависит от продавца

  • Еще одна очень важная часть системы – понижающий трансформатор, мощность которого подбирается из объемов бетона. Как показывает практика, трансформатора мощностью 80 кВт хватает примерно на 90 м3 монолитной конструкции. Если подобного оборудования нет, то можно использовать сварочный трансформатор, но по поводу данного вопроса необходимо проконсультироваться со специалистом.

На фото: понижающий трансформатор – важная часть системы

  • Данный способ является самым экономным, энергозатраты данного варианта достаточно низкие, как и сама стоимость проекта. Вариант используется в большинстве случаев, как в частном, так и промышленном строительстве.
  • Стоит помнить, что бетонирование с электроподогревом – процесс достаточно сложный и трудоемкий. Какой бы вариант вы ни выбрали, будьте готовы к тому, что работа предстоит сложная и достаточно длительная. При этом важно делать все правильно, так как цена провода не настолько низкая, чтобы его можно было портить.
  • Инструкция по прокладке провода аналогична работам по прокладке теплых полов. Конечно, делать это сложнее, ведь работать нужно при неблагоприятных погодных условиях. При этом глубина закладки должна быть достаточной, если вдруг понадобится резка железобетона алмазными кругами, то провода не должны быть повреждены.

Прокладка между арматурным поясом – работа не из простых

Важно!Особое внимание уделите тому, что каждая петля обогрева должна быть одинаковой длины, в процессе работы следите за тем, чтобы изоляция не повреждалась.

Прогрев с помощью электродов

Данный вариант не подходит для плит, но идеален для стен, колонн и диафрагм.

Основные свойства следующие:

  • В качестве электродов чаще всего используется арматура или круг металла диаметром около 10 миллиметров. Стоит помнить, что прутья должны быть достаточно чистыми без слоя ржавчины, так как это снижает эффективность прогрева.
  • Естественно, элементы закладываются до заливки, так как даже алмазное бурение отверстий в бетоне не сможет обеспечить полость нужной глубины, да и стоимость такой работы очень велика. Можно поступить иначе: ввести штыри сразу же после заливки бетона, как показывает практика, это наиболее простой способ установки, именно поэтому его используют все профессиональные монтажники.

Бетонирование с электропрогревом выглядит примерно так

  • Расстояние между элементами должно составлять от 0.6 до 1 метра. Все зависит от температуры окружающего воздуха: чем она ниже, тем ближе должны располагаться электроды друг к другу, если же морозы небольшие, то можно располагать штыри и через метр.

Важно!Помните, что элементы, с помощью которых осуществляется подогрев, несъемные и остаются в материале навсегда.Это значительно повышает материалоемкость работ, ведь при больших объемах металла понадобится достаточно много.

  • Если нужно прогревать колонну, то в нее вставляется один штырь, прогрев делается посредством фазы трансформатора и земли от арматурного пояса заливаемой колонны.
  • Конечно, такой способ достаточно прост в плане реализации, но его энергоемкость очень высока, поэтому будьте готовы к большому расходу электричества. Этот фактор обуславливает использование такого способа только крупными строительными организациями.
  • Очень важно правильно рассчитать мощность трансформаторов, делать это должны квалифицированные специалисты, потому что ошибки чреваты низкой эффективностью системы, а то и вовсе выходом оборудования из строя.
  • Может использоваться как однофазное, так и трехфазное подключение. Если с однофазной системой все ясно, то схема подключения трех фаз показана на схеме.

Трехфазное подключение проводится по такой схеме

Что дает электропрогрев

Чтобы принять решение о целесообразности использования данного способа, стоит знать, что он дает:

  • Конструкция не замерзнет, что очень важно для созревания бетона и набора им оптимальных характеристик прочности и долговечности.
  • Благодаря подогреву бетоны на основе портландцемента набирают от 80 до 90 процентов прочности уже через 4 недели. Это позволяет значительно сократить сроки проведения работ, так как такой график набора прочности бетона при электропрогреве бетона не обеспечит ни одно другое мероприятие.
  • Не стоит подавать слишком большое напряжение, это вызывает пересушивание бетона и снижение его прочности.
  • Для того чтобы обеспечить оптимальные условия высыхания и созревания материала, поверхность желательно укрыть полиэтиленовой пленкой, это очень положительно сказывается на надежности материала.

Пленка позволяет улучшить условия созревания бетона

Вывод

На самом деле, если есть возможность проведения работ в летний сезон, то так и стоит сделать. Но если все-таки нужно заливать бетонные конструкции зимой, то электропрогрев станет единственным решением для качественного затвердения монолита. Видео в этой статье поможет разобраться в некоторых особенностях работ более детально.

rusbetonplus.ru

Для чего используют прогрев бетона электродами: технология процесса

Главная › Технологии › Для чего используют прогрев бетона электродами: технология процесса

Современный метод прогрева бетонной смеси позволяет не останавливать строительные работы в холодное время года. Заливку фундамента можно осуществлять и при минусовой температуре, если правильно организовать прогрев раствора до полного затвердевания состава с использованием электродов.

Какие изделия применять 

Поскольку цемент вступает во взаимодействие только с водой, а не со льдом, нужно обеспечить правильный температурно-влажностный режим. Для этого используют:

  • Стержневые электроды – арматурный пруток. Монтируют вертикально, сечение электрода для частного дома составляет не более 10 мм.
  • Струнные электроды. Также применяют прут из арматуры, только располагают его вдоль оси конструкции.
  • Пластинчатые изделия из металла. Устанавливают внутри опалубки парно с противоположных сторон основания.
  • Электроды в виде полос. Металлические полосы толщиной 3 мм укладывают на заливку. Используют для тонких бетонных слоев.

Выбор количества электродов и способ их расположения зависит от конструкционных особенностей основания. Технология прогрева бетона электродами может быть сквозной (для большой толщины) или периферийной (для небольшого количества раствора). При любом способе общие правила осуществления прогрева одинаковы, но подключение фаз к электродам отличается.

Как подключить стержневую арматуру и полосы 

Понадобятся трехфазные трансформаторы. Короткие стержневые электроды устанавливают перпендикулярно фундаменту. Нужно вставить их так, чтобы остались концы длиной 10-15 см, к которым подсоединяют провода. Схематически для четырех стержневых электродов в одном ряду подключают: первый и четвертый – к третьей фазе, второй – к 2ф (фаза), третий – к 1ф.

Полосовые электроды расположены на поверхности заливки параллельно друг другу. Схема подключения для четырех металлических полос в ряду: первая и четвертая – к 3ф, вторая полоса – к 2ф, третья – к 1ф. Главная разница состоит в том, что стержни эффективны для мощных фундаментов, а пластины – для более тонких слоев бетона.

Прогрев пластинчатыми и струнными электродами 

  1. Две металлические пластины следует уложить в опалубку перпендикулярно фундаменту.
  2. Между бетоном и опалубкой с пластинами прокладывают слой толи, сами электроды размещают с шагом 25-35 см, подсоединяют провода.
  3. В итоге получается схема из двух параллельных электродов, каждый из которых подключают к разным фазам – 1ф и 2ф.

Такой прогрев бетона можно использовать многократно. Пластины отключают и применяют для фундамента на другом объекте.

Прогрев струнными изделиями также предполагает подключение электродов к двум фазам, только расположены они вдоль оси. Чаще такой способ применяют для прогрева бетонных колонн или балок. Конец каждого прутка загибают под прямым углом, чтобы он был над раствором, и к нему подключают электропровод.

Общие правила при использовании электродов 

В качестве оборудования, подающего ток, используют чаще всего ТМО 80 для прогрева бетона. Это силовой понижающий трансформатор с масляной системой охлаждения. Имеет три фазы и три нити обмотки мощностью в 80 кВт.

  1. Когда опалубка для фундамента армирована металлическим каркасом, применять напряжение выше 127В недопустимо. При отсутствии металла в опалубке можно подавать напряжение до 380В.
  2. Необходим прибор, при помощи которого можно контролировать силу тока по мере постепенного отвердевания бетонной смеси – реостат рекомендуется включить в схему.
  3. Для прогрева используют только переменный ток, а не постоянный. Бетонная конструкция, подключенная к фазам, не должна быть очень маленькой.
  4. Расстояние и количество электродов зависит от индивидуальных характеристик объекта заливки.

Прежде чем подключить погрев, нужно составить чертеж размещения электродов, проверить правильность подсоединения проводов. При работе нужно соблюдать технику безопасности по использованию источников электрического тока.

Предыдущая запись Следующая запись

zfundament.ru