Способы прогрева бетона зимой

Громадные территории страны длительный период года находятся под неусыпным контролем арктических холодов с продолжительной зимой до полугода.

Строительство ведется и в таких местах, а ждать прихода весны, для соблюдения всех технических нормативов возводя объекты неэффективно.

Немалое количество технологических процессов плохо совместимы с минусовой температурой. Разговор о бетоне. Этот материал неспособен при отрицательных значениях термометра набрать проектную прочность превратившись в монолит.

Поэтому прогрев его зимой позволяет игнорировать сезонные перепады температур. Изыскания ученых сделали возможным и в период холодов бетонной смеси превращаться в качественную каменную массу.

Зачем прогревают зимний бетон?

Смесь содержит воду. Замерзая при нулевой и ниже температуре, она образует кристаллы. Увеличение мороза расширяет лед, создавая в цементных порах дополнительное давление. Происходит разрушение структуры даже не успевшей затвердеть.

Разрушительно для бетона замерзание в период схватывания. Время отвердения важный момент, при котором необходимо обеспечить допустимый режим температуры. Ведь вода с цементом в мороз взаимодействуют намного медленнее. Поэтому время зимнего строительства обязывает производителя работ заботиться о поддержании как оптимальной температуры, так и влажности смеси. Расчет вести так, чтобы набор прочности происходил в кратчайшие сроки.

Изыскивали способы, дающие цементно-песчаной смеси отвердевать, набирая прочность при минусовых температурах. Создали несколько моделей, разработанных под определенные условия строительства. Самые распространенные это: способ термоса, термоактивной опалубки с паропрогревом, электронагрев.

Методики зимнего обогрева бетона.

Вид конструкции, окружающая уличная температура создают условия для применения следующих схем зимнего бетонирования:

- обогревающая опалубка;

- просто термос или с зимними добавками;

- электродный нагрев;

- индуктивный, инфракрасный прогрев;

- электронагрев проводами.

1.Зимний прогрев бетона методикой «термос».

Соединение цемент – песок активируется водой с выделением тепловой энергии. Способ базируется на этом свойстве. Остается сберечь тепло работающего цемента при помощи доступных методов. Надежно утеплить опалубку, укрыть наружные поверхности соломой, камышом, опилками, шлаком, создать своеобразный термобокс, сохранив внутреннее тепло, на время достаточное для отвердения смеси. Расчет времени основан на кубатуре конструкции, площади теплоотдачи. Формула такая:

M=A/V,

М – число массивности конструкции, А – площадь теплопередачи, V – объем. Если А больше V в 10 раз «термос» сработает. При М от 8 до 10 единиц, бетон можно сберечь, предварительно прогрев его до 60–80?. Другие условия не создадут нормальной среды, и бетон погибнет.

2. Сохранение смеси термоактивной опалубкой.

Способ практикует индустрия монолитного возведения зданий. Металлическая опалубка, температура которой поддерживается внешними источниками энергии (нагревательными элементами) с одновременным устройством термоизоляции – используют утепляющие маты толщиной 50 мм – и называют термоактивной. Пользуясь опалубкой этого вида, существует обязательная необходимость в ее укрывании брезентом, пленкой – материалами способными не допустить выдувания тепла порывами ветра.

Существует несколько видов термоактивной опалубки: универсальная и разработанная монтажными коллективами специально под конкретный вид работ, разборная. Прогрев конструкции потребует разного количества энергии, которое будет зависеть от температурных факторов среды, силы ветра, предварительного прогрева бетонной смеси, массивности, теплопроводности опалубки.

Использование способа возможно с быстротвердеющими портландцементами, шлакопортландцементами. Смесь заливается теплой (+5°) предварительно прогрев основание до +10°. Скованный морозом пучинистый грунт обязательно прогревают на 50 см, непучинистый не менее 30 см. Момент заливки бетона требует, чтобы его температура и промерзший грунт были прогреты не меньше +15°.

3. Как греют зимний бетон, применяя электричество.

Распространенный способ электропрогрева – электродный. Бетон становится проводником электричества, выделяемое тепло которого и подогревает застывающую массу.

Способов подключения электродов существует несколько. Для каждого разработана собственная схема соединения электродов. Ток постоянный электролизует воду бетонной смеси, поэтому к элементам подводится однофазный и трехфазный ток переменной синусоиды общепринятой частотой 50 Гц.

Какими видами электродов греют зимний бетон.

Стержневые, арматурные ?6-12 мм подключают к электропитанию, заливают конгломератом. Их ставят не ближе 30 мм от внутреннего борта опалубки.

Электроды пластинчатые размещают изнутри опалубки, подключая их на разные фазы. Создающееся в бетоне поле содействует разогреванию смеси до подходящей температуры, которая выдерживается достаточный для набора прочности отрезок времени.

Струнными электродами греют вытянутые модули, такие как колонны, балки, ригеля, сваи. Гладкую арматуру (4-6 мм) распределяют по центру сечения конструкции. Загнутые на 90° арматурные струны выводят за опалубку через отверстия и подключают к трансформатору.

Полосовые нагреватели выполняют из полосы металла 20–50 мм. Располагают их на противоположных бортах опалубки, и по любой одной стороне. Последний случай электродного подключения влечет поочередное подсоединение фаз. Электрополе формируется в близлежащем к проводнику участке, согревая смесь у поверхности контактов.

4. Инфракрасный прогрев.

Обогрев осуществляют направленным излучением установок. Притягательность способа в простоте, достаточно направить отражатели, грея раствор через опалубку и открытые поверхности. Регулируют количество поступающего тепла изменением расстояния от объекта до установки.

Высокую эффективность, небольшие затраты энергии, незамысловатость использования – преимущества этого способа.

Недостатки – приличная стоимость установки, что ведет к дополнительным затратам в обогреве значительных объемов. Инфракрасный прогрев вызывает высокую влажность. Уменьшить испарение, можно прикрыв поверхность клеенкой.

5. Прогрев проводами.

Очень эффективный, недорогой процесс зимнего бетонирования. Рекомендуется как для малоэтажного, так и высотного строительства.

Греется бетон благодаря обмотке из проводника, закрепленного на армокаркасе в опалубке до закачивания смеси. Провод исполнения марки ПНСВ (провод, нагревательный, стальной, виниловая оболочка). Жила оцинкованная ?1.2 мм. Нагретый проводник передает выделяемое тепло смеси, которая благодаря теплопроводности разогревается до +50. Подключают прогрев через трансформаторы, имеющие ступенчатую систему понижения.

Куб бетона прогреть можно 60 метрами провода с минимальной температурой среды до –30°.

Зачастую комбинируют несколько способов, увеличивая эффективность прогрева. Каким сценарием обогрева воспользоваться? Учитывают массу конструкции, погодные условия (температура, ветер, влажность), достаточно ли электрических мощностей.

Лишь осуществив набор определенной прочности, бетонная масса способна сопротивляться действию разрушительных сил мороза, сохраняя свою структуру. Соблюдение стандартов прогрева сохранит монолит, и оттаяв, материал продолжит добор до проектной прочности.