Прогрев бетона: зачем он нужен и как его организовать. Прогревочник для бетона


Оборудование для прогрева бетона в аренду: прогревочник, аппарат, спирали

Применение специального оборудования позволяет выполнять заливку бетона даже в зимнее время. Благодаря такому новаторству строительство дома можно закончить гораздо раньше предусмотренных изначально сроков. Что для этого нужно и как оно работает, мы рассмотрим в данной статье.

Установка для прогрева бетона, модель КТПТО-80

Установка для прогрева бетона, модель КТПТО-80

Общие положения

Для начала давайте разберём причину, по которой невозможно бетонирование зимой, это поможет приоткрыть завесу тайны назначения уже упомянутой аппаратуры. А всё дело в воде, являющейся одним из компонентов бетона.

Как вы можете часто наблюдать и наверняка помните из школьного курса физики, она кристаллизуется при минусовой температуре, что мешает нормальному процессу образования цементного камня. Следовательно, необходимо не допустить её замерзания до полного схватывания раствора.

Фото замёрзшей воды

Фото замёрзшей воды

В таблице приведены возможные способы, позволяющие защитить бетонную смесь от мороза, и их особенности:

Метод Цена Трудозатраты Ограничения
Противоморозные добавки Ниже среднего Маленькие -10 0С
Укрытие утеплителем Низкая Маленькие -3 0С, только верхняя часть бетона
Шатровый обогрев с использованием тепловых пушек Высокая Большие Только верхняя часть бетона
Нагревательный кабель с трансформатором Средняя Выше среднего -30 0С

Совет: при осуществлении электрического прогрева рекомендуется также накрыть стяжку утепляющими материалами. Это позволит сократить расходы на оплату потребляемой электроэнергии.

Как вы можете видеть, использование обогревательного оборудования своими руками стоит дороже и требует некоторых усилий для своей установки, но при этом:

  • Даёт максимальный результат, увеличивая температуру раствора до +80 0С, чего не скажешь о более простых способах сохранения положительной температуры бетона.
  • Способно работать на сильном морозе, что достаточно важно в нашем климатическом поясе.
  • Охватывает весь объём конструкции, а не только её верхнюю часть.

Поэтому далее пойдёт речь о трансформаторах, являющихся наиболее рациональным с точки зрения эффективности и затрачиваемых средств методом защиты цементного раствора от промерзания.

Прогревочник для бетона, оборудованный колёсами с целью повышения его мобильности

Прогревочник для бетона, оборудованный колёсами с целью повышения его мобильности

Используемая аппаратура

Готовые к эксплуатации спирали для прогрева бетона

Готовые к эксплуатации спирали для прогрева бетона

Для осуществления задуманного потребуется одножильный кабель и минимум один трансформатор в зависимости от объёмов требующего прогрева бетона. Примечательно, что это могут быть не только горизонтальные конструкции, но и вертикальные. И если с проводом всё приблизительно понятно, то с возможными вариантами подходящего оборудования следует ознакомиться более подробно.

Виды трансформаторов

Вот основные параметры наиболее распространённых моделей:

Модель ТСДЗ-63 ТСДЗ-80 КТПТО-80
Мощность, кВт 63 80 80
Номинальное напряжение, В 380 380 380
Возможные ступени напряжения во время холостого хода, В 50;65;80;100 55;65;85 55;65;75;85;95
Ток, А 250-450 400-600 471-520
Вес, кг 300 380 685
Аппарат для прогрева бетона, модель ТСДЗ-63

Аппарат для прогрева бетона, модель ТСДЗ-63

Совет: если вы не занимаетесь промышленным бетонированием, то рекомендуется не покупать, а брать в аренду необходимое оборудование.  Так выйдет гораздо экономнее.

Структура агрегата

Инструкция описывает следующее строение классического трансформатора:

  1. Активная часть:
  • Обмотка высокого напряжения магнитопровода из электротехнической стали.
  • Обмотка низкого напряжения магнитопровода из электротехнической стали.
  • Нижняя и верхняя ярмовые балки.
  • Отводы низкого напряжения, выполненные из алюминиевой шины.
Образец магнитопровода

Образец магнитопровода

  1. Автоматический выключатель. Предохраняет оборудование от перегрузок и непреднамеренных замыканий электрической цепи. Располагается на вводной части агрегата.
Примеры автоматических выключателей трансформатора

Примеры автоматических выключателей трансформатора

  1. Блок управления. Позволяет следить за показателями и работоспособностью оборудования.
  2. Кожух. Защищает аппаратуру от физических повреждений и прямого попадания воды, а также содержит на своей поверхности выводы низкого напряжения.

Рекомендации по эксплуатации

При монтаже и использовании системы электрического обогрева бетона следует придерживаться некоторых правил:

  • Фиксацию провода удобнее всего производить к элементам армирования и опалубки.
Крепление системы прогрева к арматуре

Крепление системы прогрева к арматуре

  • Укладку кабеля осуществляйте плавными витками во избежание перелома внутренней металлической жилы.
Плавные изгибы нагревательного провода «змейкой»

Плавные изгибы нагревательного провода «змейкой»

  • Подключение кабеля к трансформатору осуществляйте холодными концами и выводите их за зону обогрева.
  • Избегайте пересечения витков провода между собой, чтобы увеличенная нагрузка не расплавила изоляционную обмотку.
  • Не включайте оборудование до заливки раствора.
Осуществление обогрева с помощью нагревательного кабеля и трансформатора

Осуществление обогрева с помощью нагревательного кабеля и трансформатора

Заключение

Бетон для того, чтобы набрать необходимую крепость в зимний период, должен иметь плюсовую температуру. Лучше всего с реализацией такой задачи справляется специальное электрическое оборудование, включающее в себя одножильный провод и трансформатор. Выше мы привели основные параметры наиболее распространённых моделей и некоторые рекомендации по их эксплуатации.

Подключенная и готовая к использованию аппаратура

Подключенная и готовая к использованию аппаратура

Видео в этой статье предоставит вашему вниманию дополнительную информацию.

Бетонирование зимой возможно, главное использовать для этого правильное оснащение.

masterabetona.ru

Как прогреть бетон

Бетон – строительный материал, без которого невозможна постройка зданий, ремонт квартир и домов. Прогрев бетона серьезный процесс, поэтому важно знать всю технологию изготовления, чтобы в итоге получить качественный и прочный, а самое главное долговечный материал.

Варианты прогрева бетона

  • Прогрев бетона проводом.
  • Прогрев бетона кабелем.
  • Прогрев бетона сварочным аппаратом.

 

Прогрев бетона проводом

Прогрев бетона проводом

Для прогрева бетона используется простой и сравнительно недорогой нагревательный провод ПНСВ.

Провод состоит из двух элементов:

  1. Однопроволочная стальная жила, круглой формы.
  2. Изоляция — ПВХ пластикат или полиэтилен.

Способ прогрева бетона проводом основан на передаче тепла бетону от сильно нагретых проводов. Нагревание проводов осуществляется с помощью понижающих трансформаторных подстанций, которые имеют систему регулировки. Такая система очень удобна, она позволяет регулировать тепловую мощность исходя из внешних изменений температуры.

Технология прогрева бетона проводом:

  1. Провод укладывается равномерно в конструкцию, при этом он не должен между собой соприкасаться, не касаться опалубки и не выходить за уровни бетона.
  2. Вывод концов за пределы обогрева осуществляется после соединения нагревательного провода и холодных концов методом их пайки. Место пайки рекомендуется обернуть металлической фольгой для сохранения теплового поля.
  3. Количество и длина нагревательного элемента рассчитывается исходя из подготовленных технологических документов и карт.
  4. Проводится тестовая проверка провода мегомметром для обеспечения равномерной нагрузки тока по фазам.
  5. Подается ток через понижающую трансформаторную подстанцию.

Как рассчитать прогрев бетона при использовании разных методов прогрева? Почти для всех способов учитывается: вид конструкций, общая площадь прогрева, объем бетона и необходимая электрическая мощность.

Количество и длина нагревательного элемента рассчитывается исходя из: вида конструкций, площади прогрева, объема бетона и необходимой для этого электрической мощности.

При работе с прогревом бетона проводом обязательно разрабатывается технологическая карта отдельная и индивидуальная для каждой конструкции. Проводятся регулярные лабораторные наблюдения, ведется учет времени прогрева и времени застывания бетона.

Прогрев бетона кабелем

Способ прогрева бетона кабелем не требует больших энергозатрат и не нуждается во вспомогательном оборудовании.

Технология прогрева бетона кабелем:

  1. Кабель устанавливается на основании бетона перед заливкой раствора.
  2. Фиксирование крепежными элементами.
  3. Кабель не должен быть поврежден в процессе установки и эксплуатации и не должен пересекаться между собой.
  4. Подключение кабеля в низковольтный электрический шкаф.

При использовании кабеля для прогрева бетона составляется схема установки кабеля и проводятся температурные испытания.

Прогрев бетона сварочным аппаратом

Способ прогрева бетона сварочным аппаратом включает в себя использование: кусков арматуры, лампы накаливания и обычного градусника. Куски арматуры устанавливаются в параллельно цепи, с примыкающими обратными и прямыми проводами, между ними устанавливается лампа накаливания для измерения напряжения, а для измерения температуры используется градусник. Время затвердения бетона очень длительное и составляет больше месяца. При обогреве таким способом конструкция не должна быть подвержена холоду и заливанию водой.

Такой способ используется при небольших количествах бетона и хороших погодных условиях.

Прогрев бетона в зимнее время

В зимнее время прекращается затвердение бетона, так как вода замерзает и не участвует в химических реакциях. Также происходит разрушение качества и прочности бетона. Поэтому прогрев бетона в зимнее время очень важен и необходим.

Способы и методы прогрева бетона:

  • Добавление противоморозных добавок.
  • Прогрев методом «термос».
  • Другие методы подогрева бетона.
  • Технологический прогрев бетона.

Добавление противоморозных добавок

Противоморозные добавки выдерживают сильные холода, даже при температуре -30 С выполняют свои химические показания. Состав добавок разный, но главным компонентом является антифриз – жидкость, которая не дает воде замерзнуть.  Для железобетонных конструкций и арматурных перекрытий подойдут смеси с добавлением нитрит Натрия и формат Натрия. Их главной особенностью является сохранность физико-химических и антикоррозийных свойств при низких температурах.

Для товарного бетона, пустотелых железобетонных блоков, при изготовлении бордюров и тротуарной плитки подойдут смеси с добавлением хлорид Кальция. Свойства этого вещества широко известны во всем мире. Благодаря скорости затвердения, устойчивости к низким температурам и низкой цене строительство в зимнее время стало доступно всем.

Химическое вещество – поташ, идеальная противоморозная добавка. Быстро растворяется даже при минимальном количестве воды, не вызывает коррозии. Применение поташа при прогреве бетона является значительной экономией на строительных материалах.

При использовании противоморозных добавок нужно обязательно соблюдать все нормы безопасности. Например: нельзя применять бетон с этими добавками, когда конструкция находится под напряжением, возводятся монолитные дымовые трубы и т. д.

Прогрев методом «термоса»

Метод «термоса» заключается в том, что в утепленную опалубку с температурой равной 20-25 градусов укладывается бетон. За счет исходящего тепла конструкция приобретает прочность. Также распространенным методом является дополнительное нагревание бетона, а затем помещение его уже в утепленную опалубку

Другие методы подогрева бетона

Трансформаторный метод прогрева похож на метод прогрева «термосом», только вместо обычного обогрева опалубка применяется обогрев трансформатором или проводом.

Электродный подогрев происходит с помощью полосовых, пластинчатых или струнных электродов, которые погружаются в бетон. Ток распределяется по электродам через понижающий трансформатор.

Инфракрасный прогрев бетона происходит не сразу для всей конструкции, а для отдельных зон. В эти зоны ставятся инфракрасные устройства, которые состоят из отражателей и непосредственно из излучателей. Инфракрасные лучи передают тепловую энергию на всю выбранную секцию конструкции. Благодаря боковому излучению все холодные места прогреваются.

Технологический прогрев бетона

Технологический прогрев бетона основан на передаче тока через кабель или провод, которые устанавливаются на конструкцию перед заливанием бетона. Концы провода или кабеля подключаются к трансформатору, затем происходит подача тепла. Уровень напряжения регулируется согласно установленного и разработанного проекта, при этом обязательно учитываются; площадь конструкции, погодные условия, марки бетона, длины провода.

Прогрев бетона в зимних условиях необходимая составляющая для любых строительных работ. Существует множество разнообразных схем прогрева бетона и выбор происходит индивидуально для каждой конструкции.

 

__________________________________________________

Почитать еще:

uef.ru

Прогрев бетона по СНиПу: инфракрасный, тепловыми пушками

При выполнении бетонирования фундаментов и заливки монолитных конструкций в условиях низких температур (минимальная  ниже 00С и среднесуточная ниже 50С) прогрев бетона по СНиПу «Несущие и ограждающие конструкции» должен осуществляться в обязательном порядке. Для обеспечения прогрева могут использоваться самые разные методики, и наиболее популярные мы опишем в нашей статье.

Чтобы раствор на морозе хорошо застывал, его нужно дополнительно подогревать

Чтобы раствор на морозе хорошо застывал, его нужно дополнительно подогревать

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

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

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 70-800С 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

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.

Способы внутреннего отопления

Электродный прогрев

Как правило, для работ, которые согласно плану будут выполняться в зимний период, метод обогрева продумывается заранее. И здесь применяют либо проводниковую, либо электродную систему.

Электродный прогрев цементного раствора осуществляется таким способом:

  • На этапе монтажа опалубки в конструкцию закладываются токопроводящие элементы — электроды. Они могут размещаться как в теле раствора (стержневые, струнные) так и на его поверхности (полосовые, пластинчатые).
Электроды из арматурного прутка

Электроды из арматурного прутка

 

  • В большинстве случаев электроды представляют собой фрагменты арматуры, к которым присоединяется контактный провод. Иногда для прогрева инструкция рекомендует использовать специальные съемные пластины многоразового применения.
  • После установки электродов раствор заливается в опалубку. Затем на контактные провода подается ток, и в толще влажного бетона формируется электромагнитное поле.

Обратите внимание! Типовая техкарта на подключение прогревающих электродов допускает использование либо понижающего трансформатора, либо сварочного аппарата. Оптимальное напряжение при этом составляет от 60 до  127 Вольт.

  • Часть энергии этого поля передается жидкости в растворе, которая нагревается и предотвращает замерзание.

Следует отметить, что по мере высыхания раствора эффективность обработки снижается за счет ухудшения проводимости. В этом случае обогрев обычно сопровождается плавным увеличением напряжения.

Присоединения провода к арматуре

Присоединения провода к арматуре

Чтобы минимизировать теплопотери, обычно стараются обеспечить качественную теплоизоляцию конструкции, укрывая ее поверхность слоем опилок или фольгированной пленки. Если же это невозможно, то время обработки нужно увеличить до 4-5 недель.

Использование кабелей

Закладка греющего провода в опалубку

Закладка греющего провода в опалубку

Еще одна методика предусматривает использование теплонесущих кабелей, которые закладываются в опалубку и при прохождении по ним тока нагревают раствор:

  • Для работы берем проводники ПНСВ в полиэтиленовой или полихлорвиниловой изоляции. Второй вариант предпочтителен для использования в армированной конструкции, поскольку ПХВ не плавится, а значит, риск замыкания на арматуру будет минимальным.

Обратите внимание! Полихлорвинил на холоде теряет эластичность, потому при укладке провода нужно быть осторожным, чтобы не повредить изоляционный слой на сгибе.

  • Обычно обогрев осуществляется отрезками провода ПНСВ диаметром 1,2 или 1,4 мм. Материал нарезается стандартными фрагментами (17 или 28 м в зависимости от конфигурации) и свивается в спирали диаметром около 30 мм для более компактной укладки.
Типовая схема подключения прогрева бетона

Типовая схема подключения прогрева бетона

  • Затем спирали соединяются в несколько «треугольников» или «звезд» (схемы приводятся на рисунках), и собираются в несколько общих шин.
  • Поскольку на воздухе кабель ПНСВ под напряжением быстро перегорает за счет малого теплоотведения, греющие контуры внутри опалубки соединяют с источником тока с помощью толстых алюминиевых проводов — так называемых «холодных концов».
Трансформатор ТСЗП

Трансформатор ТСЗП

  • «Холодные концы» подключаем к клеммам понижающего трансформатора. Для работы лучше всего использовать системы типа СПБ-40, КТПТО 80 и их аналоги, поскольку они обеспечивают регулировку активности всей нагревательной системы.

Сам процесс обогрева делят на несколько фаз:

Фаза Динамика температуры
Первичное отвердение Ток не подается, температура раствора поддерживается за счет химических реакций материала
Предварительный прогрев Ток подается на клеммы трансформатора, раствор постепенно прогревается до 700С. Скорость поднятия температуры не должна превышать 100С в час.
Изотермический прогрев Наиболее длительная стадия. Подача тока идет в течение всего времени набора прочности, заложенного в проекте. Осуществляется контроль нагрева: нельзя поднимать температуру выше 800С, иначе начнут спекаться цементные гранулы, что нарушит процесс гидратации.
Охлаждение Понижение температуры происходит постепенно, со скоростью около 4-50С в час.

В течение всего этого времени трансформатор регулирует силу поступающего на проводники тока. По завершению обогрева контактные проводники демонтируются, а провод ПНСВ остается в толще бетона.

Кабели без трансформатора

Основным недостатком описанной выше методики является использование трансформатора. Даже цена аренды этого устройства будет существенной, а уж окупать его для заливки одной конструкции и вовсе не имеет смысла.

В этом случае проще использовать кабели, которые работают от электрической сети в 220 Вольт:

  • Проводники типа КДБС (Россия) или ВЕТ (Финляндия) обеспечивают мощность прогрева около 40 Вт на 1 метр длины. Они могут использоваться при температурах до -30-400С, и потому достаточно эффективны в частном строительстве даже в северных регионах.
Схема устройства кабеля КДБС

Схема устройства кабеля КДБС

  • Поскольку подобные проводники подключаются к сети напрямую, обрезка их под размер конструкции не требуется. Производители выпускают секции нагревательного кабеля разной длины (от 3 до 150 м) и потому без труда можно набрать необходимое количество сегментов.

Обратите внимание! Расчет мощности для прогрева бетона нужно делать исходя из норматива примерно 0,5 – 1,5 кВт/м3. При заливке обычного перекрытия или стяжки укладывают около 4 м на 1м2 пола.

  • Монтаж системы легко осуществляется своими руками. Проводники раскладываем в опалубке, крепя их к арматуре с помощью проволоки или пластиковых хомутов. Концевые муфты выводим наружу и подключаем к питающему кабелю, который включаем в сеть.
  • После заливки раствора проводим вибрационное уплотнение. Следя за тем, чтобы проводники не сместились.
Фото греющего кабеля в опалубке

Фото греющего кабеля в опалубке

  • Затем даем конструкции постоять около часа и включаем кабели на прогрев, поддерживая напряжение до тех пор, пока цемент не наберет необходимую прочность.

Конечно, такие кабели стоят дороже провода ПНСВ, но зато использовать их куда легче. Ввиду отсутствия трансформатора эту работу может выполнить даже непрофессионал.

Вывод

Прогрев бетона тепловыми пушками, электродами и погружным кабелями позволяет расширить климатические параметры строительных работ. Теперь нам не нужно ограничивать себя теплым временем года: конечно, затраты на отопление будут существенными, но зато мы гарантируем качественное застывание бетона даже на сильном морозе.

Более подробно описанные технологии показаны на видео в этой статье.

masterabetona.ru


Смотрите также