Электропрогрев бетона в зимнее время

Электропрогрев бетона в зимнее время: схемы и способы

Для того, чтобы предотвратить пагубное воздействие мороза и произвести бетонирование в зимнее время, надо создать для бетона условия, при которых процесс его твердения будет постоянным и равномерным. Этого можно достичь только в том случае, если температура бетонной массы во время ее затвердевания будет близка к +200С, а этого можно добиться только в случае принудительного электропрогрева бетона.

Самым распространенным методом подогрева бетона, во время заливки в зимнее время, является электропрогрев, который используется в тех случаях, когда обычного утепления объекта не достаточно. Именно о нем мы сегодня и поговорим.

Прогреть бетон в зимнее время можно несколькими методами:

1. Прогрев бетона электродами.2. Электропрогрев бетона проводом ПНСВ3. Электропрогрев опалубки4. Подогрев индукционным методом

5. Инфракрасным излучением

Стоит отметить, что независимо от способа, электропрогрев бетона должен сопровождаться его утеплением или хотя бы созданием термоса вокруг объекта. В противном случае, равномерного прогрева может не получиться, а это не очень хорошо скажется на его конечной прочности.

Прогрев бетона электродами – схема подключения

Прогрев бетона электродами – самый распространенный метод электропрогрева в зимнее время. Это связано, в первую очередь, с простотой и дешевизной, потому что, в отдельных случаях, нет необходимости тратиться на нагревательные провода, дорогие трансформаторы и т.п.

Принцип действия такого способа электропрогрева основывается на физических свойствах электрического тока, который при прохождении через материал выделяет определенное количество теплоты.

В данном случае, проводимым материалом является сам бетон, другими словами, когда ток проходит через водосодержащий бетон, он в это время его нагревает.

Внимание! Если бетонная конструкция содержит в себе арматурный каркас, не рекомендуется подавать на электроды напряжение более 127 В. В случае отсутствия металлического каркаса, можно использовать как 220 В, так и 380 В. Большее напряжение применять не рекомендуют.

Существует несколько видов электродов для прогрева бетона в зимнее время:

Электроды стержневые. Для их создания используется металлическая арматура d 8 – 12 мм. Такие стержни вставляются в бетон на небольшом расстоянии и подключаются к разным фазам, как на схеме. В случаях сложных конструкций, такие электроды для прогрева бетона будут незаменимы. Стеклопластиковая арматура для таких целей не подойдет, потому что она является диэлектриком.

Электроды в виде пластин. Иногда их называют пластинчатыми электродами. Схема подключения такого подогрева очень проста – пластины располагаются на обоих противоположных внутренних сторонах опалубки и подключаются к разным фазам, а проходящий ток будет нагревать бетон. Вместо широких пластин иногда используют узкие полосы, принцип действия этих полос — такой же.

Электроды струнные. Используются при заливке колонн, балок, столбов и похожих конструкций. Принцип действия все тот же, струны подключаются к разным фазам, тем самым нагревая бетон в зимнее время.

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ: технология и схема

Если прогрев бетона электродами – один из самых дешевых вариантов электропрогрева в зимнее время, то, в свою очередь, прогрев проводом ПНСВ – один из самых эффективных.

Это связано с тем, что в качестве нагревателя используется не сам бетон, а нагревательный провод ПНСВ, который выделяет тепло при прохождении через него тока. С помощью такого провода, намного проще добиться плавного повышения температуры бетона, да и вообще такой провод будет вести предсказуемо, что облегчит необходимое постепенное увеличение температуры в зимнее время.

Стоит сказать о самом проводе ПНСВ (П – провод, Н – нагревательный, С — стальная жила, В — ПВХ изоляция). Бывает различного сечения 1.2, 2, 3. В зависимости от использованного сечения выбирается его количество на 1 метр кубический бетонной смеси.

Технология электропрогрева бетона проводом ПНСВ, также, как и схема подключения, очень проста. Провод без натяжки пропускается вдоль арматурного каркаса, на нем же и крепится. Крепить необходимо так, чтобы при подаче бетона в траншею или опалубку не повредить его.

Так же существуют кабели, которые не предусматривают использование трансформатора. Их использование позволит немного сэкономить. Он очень удобен в использовании, но все же у обычного провода ПНСВ более широкие возможности для применения.

Электропрогрев опалубки в зимнее время

Этот способ электропрогрева подразумевает изготовление опалубки с заранее заложенными нагревательными элементами в ней, которые при нагреве будут отдавать так нужное бетону тепло. Напоминает прогрев бетона пластинчатыми электродами, только обогрев осуществляется не на внутренней стороне опалубки, а внутри нее, либо снаружи.

Электропрогрев опалубки в зимнее время не так часто используется, учитывая сложность конструкции, тем более, что при заливки фундамента, например, опалубка соприкасается не со всей бетонной конструкцией. Таким образом, нагреваться будет лишь часть бетона.

Индукционный и инфракрасный способы подогрева бетона

Индукционный способ подогрева бетона используется крайне редко, да и то, в основном, в балках, ригелях, прогонах, из-за сложности его устройства.

Основывается он на том, что обмотанный изолированный провод вокруг стального стержня арматуры, будет создавать индукцию и нагревать саму арматуру.

Электропрогрев бетона в зимний период с помощью инфракрасных лучей основывается на способности таких лучей нагревать поверхность непрозрачных объектов, с последующей передачей тепла по всему объему. При использовании такого способа необходимо предусмотреть окутывание бетонной конструкции прозрачной пленкой, которая будет пропускать лучи сквозь себя, не давая теплу так быстро уходить.

Достоинством такого способа является то, что не обязательно использование специальных трансформаторов. Недостаток – в том, что инфракрасное излучение не способно осуществить равномерный обогрев больших конструкций. Этот способ годится только для тонких конструкций.

Не забывайте о том, что независимо от способа электропрогрева бетона в зимнее время, необходимо постоянно следить за его температурой, потому что слишком высокая (более 500С) – так же опасна для него, как и слишком низкая. Скорость нагрева бетона, так же как скорость остывания, не должна превышать 100С в час.

postroj-sam.ru

Как прогреть бетонную смесь в зимнее время

Схватывание бетона происходит при участии воды. Но в зимнее время вся влага в растворе замерзает, делая гидратацию невозможной. Чтобы и в морозы не приостанавливать строительство, на участке организовывают обогрев бетона. Вариантов прогрева разработано немало, и каждая технология находит свое применение.

Оглавление:

1. Критерии подбора
2. Применение электродов
3. Обзор разных методов

На чем основывается выбор?

Каким способом подогревать зимой бетонные конструкции, зависит от ряда параметров:

1. Погодные условия. При температуре не ниже -15 °С обогрев нагревательными проводами можно заменить методом «теплой» опалубки.

2. Класс бетона – от него зависит необходимый срок теплового воздействия до получения надежных характеристик конструкций, залитых зимой. Бетон вплоть до класса В10 должен успеть набрать половину заявленной прочности, прежде чем можно будет закончить прогрев, классы с В12,5 по В25 – около 40%, крепче В25 – около 30%.

3. Размеры ЖБИ. Для массивных фундаментов рекомендуется электропрогрев бетона электродами или проводами ПНСВ, плюс сохранение набранной температуры «термосом».

4. Толщина заливки. При незначительных габаритах отдельных элементов армированной конструкции возможно применение индукционного нагрева.

Чтобы получить монолит заданного качества и оптимизировать затраты на обогрев бетона, рекомендуется для каждого конкретного случая комбинировать различные технологии.

Метод электродов

Наиболее часто применяемая технология, основанная на свойстве проводников электрического тока разогреваться. Влажный бетонный раствор тоже превращается в своеобразный проводник, если в нем разместить запитанные электроды. Чтобы «цепь» заработала, их необходимо подсоединить к разным фазам источника переменного тока мощностью 60-127 В.

Не используйте метод под напряжением свыше 127 В, если работаете с ЖБИ. Бетон с металлической арматурой включать в цепь можно только после профессиональной разработки проекта.

Технология прогрева бетона электродами требует предварительных расчетов для каждой конструкции. От ее особенностей будет зависеть напряжение подаваемого переменного тока, схема расстановки электродов и даже их вид.

• Стержневые электроды – металлические пруты небольшого диаметра (от 6 до 12 мм). Используются на удаленных участках особо крупных конструкций, а также для сложных форм (стыков, колонн). При размещении стержневых электродов нужно следить, чтобы они не располагались к опалубке ближе, чем на 3 см.
• Струнные – длинная стальная проволока диаметром 6-10 мм. Предназначены для участков большой протяженности. Этот способ предпочтителен, если прогрев бетонной смеси электродами выполняется при контакте заливки с уже замерзшим грунтом.
• Поверхностные – особый тип электродов, роль которых выполняют стальные пластины или полосы шириной в 4-8 см. Проводники крепятся непосредственно к опалубке с оставлением одного свободного конца для подключения к источнику питания. В отличие от погружных электродов поверхностные не контактируют с раствором, так как отделены от него слоем рубероида.

Металлические полосы обеспечивают прогрев бетона не глубже, чем на половину расстояния от одного электрода до другого. Это тепло достает и до внутренних слоев, но там процессы протекают не так интенсивно. А вот разнофазные пластины могут нагревать весь объем, если он не слишком большой.

Основное достоинство метода прогрева электродами – возможность поддержания оптимальной температуры бетона в конструкциях любой толщины и формы.

Особенности различных способов

1. Использование нагревательных проводов.

Тот же электропрогрев бетона, но в отличие от электродного метода, увеличение температуры в монолите обеспечивают уложенные в массу изолированные провода. Они сами нагреваются в процессе работы, а раствору передают только тепловую энергию.

Марки нагревающих элементов:

1. Чаще всего в зимнее время используется электропровод марки ПНСВ от 1,2 до 3 мм в диаметре.

При этом нужно учитывать, что ПНСВ не должен во время работы находиться на воздухе, иначе его изоляция просто оплавится. Отсюда и особенности технологии прогрева – применение так называемых холодных концов, подключенных в местах выхода ПНСВ из бетона. Их роль исполняют короткие установочные провода типа АПВ-2,5 или АПВ-4 с алюминиевой жилой.

Схема прогрева проводом ПНСВ 1,2 при его подключении к трансформатору может быть одно- или трехфазной. Главное, чтобы линии отстояли друг от друга минимум на 15 мм, а сила тока не превышала 15 А. Длина обогреваемых секций подбирается вдвое меньше, чем значение напряжения на трансформаторе.

2. Применение кабелей КДБС или ВЕТ позволяет полностью исключить из технологии трансформатор для прогрева бетона.

К такому методу прибегают, когда нет возможности обеспечить станции питание в 380 В или использовать требуемое количество понижающих трансформаторов на объекте. ВЕТ-кабели могут работать от бытовой электросети, на концах они снабжаются соединительными муфтами, что весьма удобно при укладке. Правда, стоит такой провод дороже, чем ПНСВ.

Подключение производится к понижающему трансформатору, выдающему со второй обмотки 75 или 36 В. Схема укладки провода ВЕТ не отличается от аналогичной для ПНСВ. При этом важно подобрать оборудование, предусматривающее плавную регулировку силы тока. Это позволит поддерживать нормальную температуру в монолитной конструкции.

Как вариант для частного строительства, подойдет обычный сварочный аппарат. К профессиональному оборудованию относятся трансформаторные станции, которые обеспечивают прогрев до 30 кубов: КТПТО-80/86, серия трансформаторов СПБ либо сухая станция ТСДЗ-63.

Прогрев с использованием проводов позволяет сократить время набора 70%-ной прочности до нескольких дней. При такой высокой эффективности метод выгодно отличается экономичностью.

3. Греющая опалубка.

Контактный прогрев бетона предпочтительно использовать на объектах быстрого возведения. Термоактивная опалубка широко применяется для строительства монолитных домов, но раствор должен иметь высокую скорость застывания. Эта технология довольно требовательна к температуре смеси и окружающей среды: промерзший грунт на глубину 30-50 см и сам состав должны быть прогреты до +15 °С.

4. Индукционный метод.

Отлично подходит для изготовления бетонных свай и колонн. Повышение температуры внутри опалубки происходит за счет воздействия электромагнитного поля, создаваемого внешними витками провода. Вся конструкция превращается в своеобразную индукционную катушку, разогревающую металлическую арматуру. А та в свою очередь осуществляет прогрев раствора изнутри. Достоинства метода – равномерный прогрев и возможность производить предварительный разогрев опалубки и армирующих стержней еще до заливки.

5. Тепловые излучатели.

Относительно недорогой и наименее энергозатратный способ – прогрев тепловыми пушками, ИК-излучателями и другими внешними электрообогревателями. Его плюсом и одновременно недостатком является локальное воздействие на заливку. Поэтому сфера применения этой технологии ограничивается ремонтными работами, заделкой стыков и изготовлением малых форм. При этом внешний обогрев не будет достаточно эффективен, если обрабатываемую часть конструкции не оградить от внешних условий временным пологом. Достоинства: минимум аппаратуры и кабельной продукции, дешевизна и относительно невысокие энергозатраты.

6. Пропаривание.

Самый дорогой и энергоемкий прогрев бетона в зимнее время применяется только в промышленном строительстве. Смысл технологии заключается в том, что бетон заливается в сложную двухстенную опалубку, через которую подается горячий пар. Он обволакивает бетонную поверхность, образуя «паровую рубашку». Это обеспечивает и равномерный прогрев конструкции, и подачу влаги, необходимой для гидратации.

Несмотря на всю сложность организации прогрева, этот способ является наиболее эффективным. А для сокращения расходов в сам бетонный раствор вводятся пластифицирующие добавки, ускоряющие процесс твердения.

Существует и пассивный метод, когда вокруг конструкции создается термос из теплоизолирующих матов. Но он сам по себе неэффективен – его уместно использовать только в качестве дополнительной меры вместе с другими способами.

stroitel-list.ru

Электропрогрев бетона в зимнее время: способы, технологии, оборудование

В современных условиях существует множество технологий, благодаря которым удается не прекращать строительный процесс даже зимой. Если температура снижается, требуется поддерживать определенный уровень прогрева бетонной смеси. В этом случае возведение домов, различных объектов не прекращается ни на минуту.

Главным условием проведения таких работ является поддержание технологического минимума, при котором раствор не будет замерзать. Электропрогрев бетона является фактором, который обеспечивает выполнение технологических норм даже в зимний период. Этот процесс довольно сложен. Но тем не менее его активно применяют повсеместно на различных строительных объектах.

Электропрогрев

Электропрогрев бетона является довольно сложным и дорогостоящим процессом. Однако для предотвращения влияния низких температур на застывающую цементную смесь ей требуется обеспечить ряд условий. В зимнее время цемент застывает неравномерно. Чтобы предотвратить такое отклонение от нормы, следует применять технологию электрообогрева. Она способствует постоянному по всей площади процессу застывания смеси.

Бетон способен застывать равномерно при температуре, которая будет близкой к +20 ºС. Принудительный электропрогрев становится эффективным инструментом в приготовлении строительных растворов.

Чаще всего в подобных целях применяется технология электроподогрева. Если простого утепления объекта становится недостаточно, такая альтернатива сможет решить проблему с неравномерно застывающим бетоном.

Строительные компании могут выбрать один из нескольких подходов. Например, электроподогрев может осуществляться при помощи такого проводника, как кабель ПНСВ, или при помощи электродов. Также некоторые компании прибегают к принципу подогрева самой опалубки. В настоящее время могут также в подобных целях применять индукционный подход или инфракрасные лучи.

Независимо от того, какой способ выберет руководство, обогреваемый объект в обязательном порядке следует утеплить. Иначе равномерного прогрева будет добиться нереально.

Прогрев электродами

Самым востребованным методом обогрева бетона является применение электродов. Такой метод стоит относительно недорого, ведь нет потребности приобретать дорогостоящее оборудование и устройства (например, провод типа ПНСВ 1,2; 2; 3 и т. д.). Технология его выполнения также не представляет больших трудностей.

За основополагающий принцип представленной технологии взяты физические свойства и особенности электрического тока. При прохождении через бетон он выделяет некоторое количество тепловой энергии.

При использовании этой технологии не стоит подавать напряжение на систему электродов выше 127 В, если внутри изделия находится металлическая конструкция (каркас). Инструкция на электропрогрев бетона в монолитных конструкциях позволяет использовать ток 220 В или 380 В. Однако большее напряжение применять не рекомендуется.

Процесс нагрева выполняется при помощи переменного тока. Если в данном процессе участвует постоянный ток, он проходит через воду в растворе и образует электролиз. Этот процесс химического разложения воды будет препятствовать выполнению ее функций, которые имеет субстанция в процессе затвердения.

Виды электролитов

Электропрогрев бетона в зимнее время может осуществляться при помощи одного из основных видов электродов. Они могут быть струнными, стержневыми и выполненными в виде пластины.

Стержневые электролиты устанавливаются в бетон на небольшом расстоянии друг от друга. Чтобы создать представленный продукт, ученые применяют металлическую арматуру. Ее диаметр может составлять от 8 до 12 мм. Стержни подключаются к различным фазам. Особенно незаменимы представленные устройства при наличии сложных конструкций.

Электролиты, которые имеют форму пластин, характеризуются довольно простой схемой подключения. Их устройства необходимо располагать на противоположных сторонах опалубки. Эти пластины подключают к разным фазам. Проходящий между ними ток и будет нагревать бетон. Пластины могут быть широкими или узкими.

Струнные электроды необходимы при изготовлении колонн, столбов и прочих изделий вытянутой формы. После установки оба конца материала подключают к разным фазам. Так происходит нагрев.

Обогрев кабелем ПНСВ

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ, технологическая карта которого будет рассмотрена немного дальше, считается одной из самых эффективных технологий. В качестве нагревателя в этом случае выступает провод, а не бетонная масса.

При укладке в бетон представленного провода получается равномерно прогреть бетон, обеспечив его качество при высыхании. Преимуществом такой системы является предсказуемость периода работы. Для качественного прогрева бетона в условиях снижения температуры очень важно, чтобы она повышалась плавно и равномерно по всей площади цементного раствора.

Аббревиатура ПНВС означает, что проводник имеет стальную жилу, которая упакована в ПВХ-изоляцию. Сечение провода при проведении представленной процедуры выбирается определенным образом (ПНСВ 1,2; 2; 3). Эта характеристика берется во внимание при расчете количества провода на 1 м кубический смеси цемента.

Технология подогрева бетона проводом относительно простая. Вдоль каркаса арматуры электрокоммуникации допускаются. Крепить провод следует в соответствии с рекомендациями производителя. В этом случае при подаче смеси в траншею, опалубку или смесь проводник не повредят заливка и эксплуатация застывшего вещества.

Провод при раскладке не должен касаться земли. После заливки он полностью погружается в бетонную среду. На показатель длины провода будут иметь влияние его толщина, минусовые температуры в этом климатическом поясе, сопротивление. Подаваемое напряжение будет составлять 50 В.

Методика применения кабеля

Электропрогрев бетона проводом ПНСВ, технологическая карта которого заключается в укладке продукта в емкость непосредственно перед заливкой, считается надежной системой. Провод должен иметь определенную длину (в зависимости от условий его эксплуатации). Из-за хорошей теплопроводимости бетона, нагрев плавно распределяется по всей толщине материала. Благодаря такой особенности удается повысить температуру бетонной смеси до 40 ºС, а иногда и выше.

Кабель ПНСВ допускается запитывать в сеть, электричество которой поставляют подстанции КТП-63/ОБ или 80/86. Они обладают несколькими степенями напряжения пониженного типа. Одна подстанция представленного типа способна обогреть до 30 м³ материала.

Чтобы повысить температуру раствора, на 1 м³ необходимо потратить около 60 м провода марки ПНСВ 1,2. При этом температура окружающей среды может составлять до -30 ºС. Способы нагрева могут комбинироваться. Это зависит от массивности конструкции, погодных условий, заданных показателей прочности. Также немаловажным фактором для создания комбинации методов является наличие ресурсов на стройплощадке.

Если бетон сумеет набрать требуемую прочность, он может противостоять разрушению вследствие низких температур.

Другие варианты проводного обогрева

Технология прогрева бетона ПНСВ кабелем эффективна при условии соблюдения всех инструкций и требований производителя. Если провод выйдет за пределы бетона, он с большой долей вероятности перегреется и выйдет из строя. Также провод не должен касаться опалубки или земли.

Длина представленного провода будет зависеть от условий, в которых применяется провод. Для их работы требуется работа трансформатора. Если, используя провод ПНСВ, применение такой системы не очень удобно, существуют и другие разновидности проводниковых изделий.

Существуют кабели, для работы которых не потребуется применять запитку к специальным трансформаторам. Это дает возможность немного сэкономить средства на обслуживание представленной системы. Обычный провод имеет широкий ряд применения. Однако провод ПНСВ, который рассматривался выше, обладает более широкими возможностями и областью применения.

Схема применения тепловой пушки

Прогрев бетона проводом считается одной из самых новых и эффективных технологий. Однако совсем еще недавно о ней никто не знал. Поэтому применялся довольно затратный, но простой метод. Над поверхностью цемента строилось укрытие. Для этого метода бетонное основание должно было иметь небольшую площадь.

В построенную палатку привозили тепловые пушки. Они нагнетали требуемую температуру. Такой метод не был лишен определенных недостатков. Он считается одним из самых трудоемких. Рабочим необходимо возвести палатку, а потом контролировать работу оборудования.

Если сравнивать прогрев бетона проводом и метод применения тепловых агрегатов, то станет ясно, что затрат больше потребует именно старый подход. Чаще всего закупается определенное оборудование автономного типа работы. Они работают на дизельном топливе. Если доступа к обычной стационарной сети на участке нет, этот вариант будет наиболее выигрышным.

Термоматы

Прогревочный провод или инфракрасная пленка могут послужить основой для создания специальных термоматов. Они довольно эффективны. Единственное условие – это плоская поверхность бетонного основания. Некоторые разновидности представленных обогревателей могут работать в качестве обмотки на колонны, вытянутые блоки, столбы и т. д.

В сам же раствор при использовании матовой технологии добавляется пластификатор, позволяющий ускорить процесс высыхания. При этом они же могут препятствовать образованию кристаллизации воды.

При использовании представленных технологий следует помнить, что существуют специальные документы, регламентирующие электропрогрев бетона в зимнее время. СНиП обращает внимание строительных организаций на необходимость постоянного отслеживания температурных показателей этого вещества.

Цементная смесь не должна перегреваться свыше +50 ºС. Это так же неприемлемо для технологии его производства, как и большие морозы. При этом скорость остывания и нагрева не должна быть быстрее, чем 10 ºС в час. Чтобы избежать ошибок, расчет электропрогрева бетона выполняется в соответствии с действующими нормами и санитарными требованиями.

Инфракрасные маты могут заменить кабельные аналоги. Их допускается применять для обертывания фигурных колонн, прочих вытянутых объектов. Этот подход характеризуется небольшими энергозатратами. Бетонные конструкции под воздействием инфракрасных лучей начинают быстро терять влагу. Чтобы этого не происходило, нужно накрывать поверхности обычной полиэтиленовой пленкой.

Опалубка с подогревом

Электропрогрев бетона в зимнее время может осуществляться сразу же в опалубке. Это один из новых способов, который является очень эффективным. В щиты опалубки устанавливаются нагревательные элементы. В случае выхода из строя одного или нескольких из них, производится демонтаж неисправного оборудования. Его заменяют новым.

Оснащать инфракрасными обогревателями непосредственно форму, в которой застывает бетон, стало одним из удачных решений, которые принимали управленцы строительных компаний. Эта система способна обеспечить требуемыми условиями бетонное изделие, находящееся в опалубке, даже при температуре -25 ºС.

Помимо высокой эффективности представленные системы обладают высоким показателем полезного действия. Затрачивается совсем немного времени на подготовку к обогреву. Это крайне важно в условиях сильных морозов. Рентабельность нагревательной опалубки определяется выше, чем у обычных проводных систем. Их можно применять многоразово.

Однако стоимость представленной разновидности электрообогрева довольно высока. Она считается невыгодной, если нужно обогреть постройку нестандартных габаритов.

Принцип индукционного и инфракрасного обогрева

В представленных выше системах термоматов и опалубки с подогревом может использоваться принцип инфракрасного обогрева. Чтобы четче понимать принцип работы этих систем, необходимо вникнуть в вопрос, что собой представляют инфракрасные волны.

Электропрогрев бетона при помощи представленной технологии берет за основу способность солнечных лучей нагревать непрозрачные, темные предметы. После обогрева поверхности вещества тепло равномерно распределяется по всему его объему. Если бетонную конструкцию в этом случае обмотать прозрачной пленкой, при нагреве она будет пропускать лучи внутрь бетона. При этом тепло будет задерживаться внутри материала.

Преимуществом инфракрасных систем является отсутствие требований по использованию трансформаторов. Недостатком же эксперты называют невозможность представленного обогрева равномерно распределять тепло по всей конструкции. Поэтому его применяют только для относительно тонких изделий.

Индукционный подход в современном строительстве применяется довольно редко. Он больше подходит для таких конструкций, как прогоны, балки. На это влияет сложность устройства представленного оборудования.

Принцип индукционного обогрева основывается на том, что вокруг стального стержня намотан провод. Он имеет слой изоляции. При подключении электрического тока система производит индукционное возмущение. Именно так происходит нагрев бетонной смеси.

Рассмотрев электропрогрев бетона, а также его основные методы и технологии, можно сделать вывод о целесообразности применения того или иного способа в условиях производства. В зависимости от типа выпускаемых конструкций, условий производства технологи выбирают подходящий вариант. Скрупулезный подход к технологии застывания бетонной смеси позволяет производить высококачественные изделия, стяжку, фундаменты и т. д. Правила работы с цементом в зимний период должен знать каждый строитель.

fb.ru

Прогрев бетона в зимнее время. Как прогреть бетон зимой. Как прогреть бетон зимой? Какие виды прогрева существуют в чем их отличия и особенности?

Строительство – процесс круглогодичный, и, во избежание крупных убытков, не должен зависеть от погодных условий. Основным критерием для качественного бетонирования в зимнее время является прогрев бетона.

Зачем это делается?

Согласно СНиП, регламентируется технологический прогрев бетона, если минимальная суточная температура воздуха опускается ниже 0°С. Его целью является не допустить замораживание сырой бетонной смеси, которое влечет формирование ледяных пленок в толще материала и вокруг арматуры.

Вода принимает непосредственное участие в процессе приготовления бетона, но, превращаясь в лед, перестает быть частью химической гидратации, препятствуя отвердению смеси. Кроме этого, расширяясь, лед создает внутреннее давление и разрушает связи в свежезалитом бетоне. После оттаивания жидкости процесс гидратации может возобновиться, но некоторые соединения теряются навсегда, что ведет к снижению качества материала и долговечности сооружения.

Методы прогрева бетона

Выбор способа обогрева зависит не только от типа конструкции и погодных условий, но и от экономической целесообразности и срочных рамок по завершению бетонирования. Существуют такие виды прогрева:

• предварительный;
• термос;
• электродный;
• греющая опалубка;
• инфракрасный;
• греющие петли;
• индукционный.

Предварительный обогрев

Подразумевает разогревание бетонной смеси до температуры примерно 50°С при помощи электрического тока с подачей напряжения 220-380 В, на протяжении 5-10 мин. После того как горячий бетон залит, его остывание происходит по методу термоса.

Для осуществления предварительного нагревания, на площадке требуется наличие электрической мощности более 1000 кВт на 3-5 кубометров бетонной смеси.

Выдерживание бетонной смеси методом термоса

Наиболее экономичный и простой из всех, этот метод получил широкое распространение в строительстве. Смесь, температурой 25-45°С, доставляют на площадку и укладывают в опалубку. Если прогреть ее до большей температуры, то при транспортировке есть риск ее застывания.

Сразу после заливки, конструкцию со всех сторон укрывают теплоизоляционным материалом. В результате, бетон твердеет за счет изоляции от холодного воздуха, тепла самой смеси, а также в результате экзотермической реакции цемента.

Количество тепла, которое получает бетон от этих источников, можно подсчитать, и в соответствии с величиной подобрать нужный слой утеплителя. Его должно хватить, чтобы выдержать бетон в плюсовой температуре вплоть до его твердения и демонтажа опалубки, независимо от внешних температурных условий.

Однако, не все конструкции можно согревать методом термоса. Наиболее подходящие – это те, у которых площадь охлаждения сравнительно невелика. То есть, если смесь готовят из портландцементов средней активности, термосное выдерживание годится, если модуль поверхности не выше 8.

Зимой рекомендуют применять быстротвердеющие высокоактивные цементы, а также вводить в них специальные добавки – химические ускорители твердения. Использование добавок, в составе которых есть мочевина, не допускается, так как при температуре выше 40°С происходит ее разложение и недобор прочности бетона до 30%, что выражается в низкой морозостойкости и водопроницаемости. Такие меры позволяют использовать метод термоса на поверхностях с модулем от 10 до 15.

В соответствии с теплотехническим расчетом, который производится при проектировании термосного укрывания, количество тепла в бетонной смеси не должно быть ниже количества теплопотерь при остывании за весь период, требующийся для становления твердости бетона.

В качестве утеплителя используют доски и фанеру со слоем пенопласта, опилки, картон, минеральную вату и т. д. Особенно тщательно следует утеплять конструкции с перепадом уровней, углами и тонкими элементами. Опалубка и теплозащита убираются тогда, когда наружный слой бетона достигает 0°С.

Электродный метод обогрева

Способ ускорения застывания бетона путем пропускания в него электрического тока. Широко используется при возведении монолитных конструкций из бетона и железобетона в зимний период, а также при производстве модульных элементов. Среди преимуществ – надежность и простота способа, быстрый разогрев смеси. К недостаткам можно отнести необходимость источника большой мощности на площадке: от 1000 кВт на 5 м³ бетона и постоянное повышение температуры нагрева по мере твердения материала.

Электродный зимний прогрев бетона бывает периферийный, сквозной и с использованием арматуры в качестве передающих электродов. Наиболее часто применяется при работе со слабоармированными конструкциями: фундаментами, стенами, перегородками, колоннами, перекрытиями. Часто может быть совмещен с предварительным прогревом бетона и термосным методом с использованием химических отвердителей.

Поступая в бетон в течение определенного промежутка времени, ток разогревает его равномерно по всей плоскости вне зависимости от толщины сегмента. Это особенно важно при работе с легким бетоном, сложно поддающимся прогреванию. Воздействие тока на отвердение массы обусловлено повышением температуры внутри материала и электролизом воды, а удельное сопротивление бетона меняется на разных стадиях его становления.

Прогрев бетона электродами происходит с применением как минимум двух штырей из металла. Подключенные к противофазным проводам, они передают ток между собой. Очень важно при этом заданное напряжение: оно может быть повышенным (220-380 В) или пониженным (60-128 В). Электропрогрев свыше 127 В применяется только для неармированных сооружений и со строгим соблюдением техники безопасности. В армированном бетоне в случае подачи повышенного напряжения, могут возникнуть локальные перегревы, вызывающие испарение влаги и замыкания.

После заливки, в стены или колонны, втыкаются металлические стержни, на которые с трансформатора подается пониженное напряжение. Электроды представляют из себя металлические прутья или струны, чья длина определяется в зависимости от места использования. Диаметр их составляет от 6 до 10 мм. В зависимости от погоды, шаг между электродами может быть от 0,6м до 1 м.

Если трансформатор трехфазный, для одной колонны будет достаточно одного электрода. Быстрый монтаж и эффективный прогрев с одной стороны, с другой оборачивается дороговизной одноразовых катановых электродов и энергозатрат.

Метод греющей опалубки

Непосредственный контакт электродов с бетоном полезен при прогреве вертикальных сооружений, в то время, как для заливных больше подойдет метод греющей опалубки, но суть процедуры от этого не меняется.

Принцип электродного обогрева монолитной конструкции заключается в поступлении тепла от поверхности опалубки внутрь бетона за счет его теплопроводности. В качестве передатчиков тепла используются ТЭНы, углеграфитовое волокно, слюдопластовые и сетчатые нагреватели.

Для создания равномерного температурного контура, следует утеплить все открытые поверхности и торцы. Заливать бетонную смесь предпочтительно в заранее прогретую опалубку: это сокращает сроки прогревания бетона и арматуры, и предотвращает деформацию формы.

Перед началом укладки смеси, опалубку следует отключить. Режим подачи электричества ко всем щитам должен быть одинаковым, и это выставляется вручную. Температура заранее подогретого бетона не должна превышать 60°С, так как влага может начать испаряться, что увеличит вязкость массы.

Смесь укладывается слоями и немедленно накрывается теплоизолирующими материалами. Перед включением электродов, бетон выдерживается некоторое время для равномерного распределения температуры. Затем, осторожно, по одному, подключаются щиты.

Для достижения 80% прочности, общее время прогрева бетона при температуре 80°С, составляет 13-15ч. С целью экономии, (почти в полтора раза), температуру можно опустить до 60°С, но время застывания будет равно 20-23 ч.

Схема прогрева бетона:

1. Устанавливается и подключается пульт управления, разматываются соединительные кабели.
2. По всему периметру опалубки и на датчики температуры подключаются штепсельные разъемы.
3. К пульту подсоединяются сигнальные фонари. После включения рубильника, напряжение будет подаваться как на силовые, так и на сигнальные цепи, по которым и контролируется наличие напряжения в фазах. Ток сети отслеживается по вольтметру на приборной панели пульта.
4. Запускается установка. При помощи переключателей соединяются датчики в щитах опалубки с электронным регулятором температуры.
5. Если один из щитов перегревается, подача энергии прекращается, о чем свидетельствует сигнал соответствующей лампы.
6. Когда прогрев окончен, установка автоматически отключается.

Инфракрасный обогрев

В данном методе задействуется принцип периферийного использования тепловой энергии, получаемой от инфракрасного излучателя. Им могут являться как металлические (ТЭНы), так и карборундовые излучатели. Инфракрасные передатчики в сочетании с отражателями и другими устройствами представляют собой инфракрасную установку.

Оптимальное расстояние от излучателя до обогреваемой поверхности – 1,2 м. Для лучшего поглощения тепла, опалубку можно покрыть черной матовой краской. Во избежание испарения влаги с поверхности, конструкцию накрывают полиэтиленовой пленкой, рубероидом или пергамином.

Процесс прогрева бетона инфракрасными лучами делят на три стадии: выдержку смеси и ее разогрев, активное прогревание, остывание.

Примерный расход электричества на прогрев 1 м³ равен 120-200 кВт/ч.

Инфракрасное тепло направляется на внешние участки обогреваемой конструкции и способствует таким процессам:

• прогрев обмороженного грунта и слоев бетона, закладных, арматуры, очистка их от наледи и снега;
• ускорение процесса отвердения перекрытий, монолитных конструкций, наклонных и вертикальных сооружений;
• предварительный обогрев зон стыковки застывшей и свежей смесей;
• обогрев труднодоступных для утепления мест.

Использование греющих петель

Метод с нагревательными проводами состоит в том, что на каркасе из арматуры в опалубке выкладывают нужное количество нагревательных проводов (ПНСВ). Их количество рассчитывается в зависимости от теплоотдачи и площади заливки.

Затем сверху выкладывают бетонную массу, и когда по проводам пускают ток, она, благодаря своей теплопроводности, прогревается до 40-50°С. В качестве греющих петель применяют провода для бетона ПНСВ с изоляцией из ПВХ и оцинкованной стальной жилой диаметром 1,2 мм. Также можно использовать ПТПЖ в полиэтиленовой изоляции с двумя жилами по 1,2 мм.

Подача электричества осуществляется через понижающие трансформаторы типа КТП-63/ОБ или КТП-80/86, где можно регулировать мощность нагревания в зависимости от изменений внешней температуры. За раз одной подстанции хватает на обогрев до 30 кубометров бетона при температуре воздуха до -30°С.

Для обогрева 1 м³ требуется в среднем 60м нагревательного провода.

Индукционный прогрев

В основе такого способа прогрева бетона в зимнее время, лежит использование магнитной составляющей в переменном электромагнитном поле, где в результате индукции образуется электрический ток. При таком прогреве, энергия магнитного поля, направленная на металл, преобразуется в тепловую, откуда передается в бетон. Интенсивность прогревания зависит от магнитных и электрических свойств источника тепла (металла) и напряжения магнитного поля.

Индукционный метод применяется к конструкциям с замкнутым контуром, где его длина больше, чем размер сечения, к железобетону с густым армированием или сооружениям с металлической опалубкой. В соответствии с техникой безопасности, прогрев ведут на пониженном напряжении 36-12 В.

Перед заливанием смеси, вдоль контура конструкции выкладывается шаблон, где будут размещаться витки индуктора. Далее в пазы укладывается изолированный провод, куда потом заливается бетон. Как при любом методе обогрева, сначала его выдерживают 2-3 ч при минимальной температуре около 7°С, для этого индуктор активируют на 5-10 мин каждый час. Температура бетона начитает расти со скоростью 5-15°С и по достижении предельной отметки индуктор может быть выключен, тогда дальнейший обогрев производится методом термоса либо переходит на импульсный режим, периодически поддерживая нужный уровень тепла.

К достоинствам этого способа относится равномерный прогрев по всей длине и сечению конструкции, возможность отогрева арматуры и экономия на электродах.

Приблизительный расход энергии на 1 м³ составляет около 120-150 кВт/ч.

Расчет прогрева бетона

Что касается определения длины провода на одну секцию и количества таких секций в конструкции, то это зависит от характеристик провода и напряжения трансформатора.

К примеру, при подаче тока 220В, длина секции ПНСВ 1,2 мм равняется 110 м. Если напряжение уменьшается, пропорционально сокращается и длина провода в сегменте.

Тепло, получаемое от нагревательной секции при среднем расходе провода 50-60 м/м³, способно разогреть залитый бетон до 80°С.

Для получения среднего показателя температуры бетона во время остывания, используется эмпирическая зависимость. Приблизительный расчет охлаждения определяется так:

1. На основе метеорологического прогноза погоды на весь зимний период в требуемой местности, устанавливается ожидаемый средний температурный показатель наружного воздуха.
2. Определяется модуль поверхности, в соответствии с которым рассчитывается подходящее термосное выдерживание.
3. При помощи формулы, вычисляется средняя температура бетона за все время остывания.
4. У поставщика цемента получают данные о том, готовая смесь какой температуры будет доставлена и какие у нее экзотермические характеристики.
5. По формулам высчитываются теплопотери во время доставки и выгрузки.
6. Определяется начальная температура бетона со времени укладывания, учитывая отдачу его тепла на обогрев арматуры и опалубки.
7. Исходя из требований прочности, определяют длительность остывания бетонной смеси.

Этот метод вычисления используется для прогнозирования сроков становления бетона, учета потери тепла при заливании, а также теплового излучения с поверхности, но следует помнить, что данные приблизительны.

gid-str.ru

Обогрев бетона при какой температуре

Низкая температура негативно действует на любой строительный раствор, но работы не прекращаются круглый год. Поэтому от правильного прогрева бетона в зимнее время зависит его прочность и скорость строительства. Известно, что этот материал набирает оптимальные кондиции при температуре 20ºС, чего можно добиться только с применением специальных технологий.

Обязательным компонентом любого бетонного раствора является вода, но при низких температурах она просто замерзает и гидратация цемента прекращается. Кристаллы льда расширяются, и монолит начинает крошиться. Даже при термоизоляции, вместо предусмотренных технологией 28 дней, бетон набирает твердость гораздо дольше, что негативно сказывается на себестоимости работ. Оптимальный выход – электропрогрев бетона, позволяющий ускорить работы и обеспечить нужную прочность.

Это наиболее экономичный метод прогрева бетонной смеси в зимнее время, не требующий больших расходов. Важно, чтобы весь объем прогревался одновременно, чего сложно достигнуть, применяя другие технологии обогрева монолитных конструкций в зимних условиях.

Существует немало способов прогрева бетона в холодное зимнее время. Они требуют затрат, которые окупаются за счет сокращения времени работы и соблюдения технологических норм. Рассмотрим наиболее эффективные методики.

Электропрогрев бетона чаще осуществляется специальным греющим проводом. Для этого он закрепляется на арматуре змейкой, по схеме, схожей с теплым полом, зажимами. Затем заливается смесь температурой не менее 5 градусов. Выведенные концы кабелей присоединяются к источнику тока, применяя понижающий трансформатор.

Для прогрева бетона трансформатором обычно применяется провод ПНСВ разных диаметров со стальной или оцинкованной жилой. В более сложных условиях рекомендуется применять ПТПЖ с двумя жилами, он продолжает электрообогрев даже после повреждения одной из них. Благодаря невысокой стоимости и оптимальным характеристикам популярны провода диаметром 1,2 мм. Кабеля КДБС и ВЕТ могут подключаться и от бытовой сети 220 В, но они стоят дороже, поэтому используются на небольших объектах. Количество провода рассчитывается в зависимости от его характеристик и внешних факторов, но в среднем оно составляет 50-60 м на 1 м³ бетонного раствора.

После укладки провода в опалубку заливается бетонный раствор, по кабелям пускается электричество, они прогревают массу до 50-60ºС со скоростью не более 10 градусов в час. Далее подогретый монолит плавно остывает со скоростью 5 градусов в час. Важно не пренебрегать временем, чтобы температура менялась равномерно, это гарантирует прочность конструкции. После завершения работ провод остается в монолите. К преимуществам этого метода относят:

Один из простых способов прогрева бетона – при помощи электродов. Для этого арматура перевязывается проволокой диаметром 8 мм, которая подсоединяется к проводам, выведенным на понижающий трансформатор. Расстояние между электродами, в зависимости от температуры 0,6-1 м.

Применение электродов для прогрева эффективно, когда они подключаются к колоннам или вертикальным конструкциям, поскольку для них достаточно одного электрода, подключаемого к фазе.

При схеме подключения с электродами, проводником выступает вода в бетоне. Но после высыхания сопротивление раствора резко увеличивается, что приводит к перерасходу электроэнергии – это является основным недостатком этого метода.

Инфракрасный прогрев бетонных конструкций осуществляется специальными излучателями. Они включают в себя ТЭН или другие источники тепла и отражатели. При этом способе подогрева бетона излучатель устанавливается на расстояние около 1,2 м от поверхности залитого раствора, которая покрывается полиэтиленом или другим материалом, препятствующим быстрому испарению воды.

Прогрев осуществляется в три этапа: разогрев монолита, прогревание всего объема, постепенное остывание. Эта методика достаточно энергозатратная, поэтому применяется для обогрева труднодоступных мест, сложных конструкций или при стыковке бетонных конструкций.

Технология прогрева методом термоса проста и довольно экономична. Смесь на заводе разогревается до температуры от 25 до 45ºС, но не выше, чтобы она не начала схватываться заранее. После заливки опалубку обкладывают термоизоляцией. Теплоты, выделяющейся при гидратации достаточно для того, чтобы процесс затвердевания пошел нормально и бетон набрал нужную прочность. Среди преимуществ этого способа выделяют:

К недостаткам относят невозможность применения метода для заливки больших площадей, он эффективен для компактных конструкций с ограниченными поверхностями.

Индукционный прогрев бетона в зимнее время осуществляется при помощи переменного магнитного поля, образующего переменный электрический ток. Металлические конструкции в бетоне нагреваются, передавая энергию раствору.

Изолированный провод (индуктор) прокладывается внутри конструкции, после он периодически включается для повышения температуры арматуры. Это обеспечивает равномерный прогрев всего монолита. Главное условие – арматурный каркас должен быть замкнут.

Существуют и другие способы прогрева бетона, среди которых популярны опалубки с ТЭН и применение тепловых пушек. В первом случае раствор заливается в заранее прогретую опалубку, что сократит время отвердевания и предотвратит возможную деформацию конструкции. Непосредственно при заливке опалубка отключается, а свободная часть немедленно накрывается теплоизоляцией. Температура постепенно поднимается до 80ºС, затем опускается до 60ºС и удерживается до достижения 80% прочности.

Прогрев тепловыми пушками требует возведения вспомогательных теплоизолирующих конструкций над бетоном, куда будет направляться разогретый воздух. Эта методика оправдывает себя там, где нет надежного подключения к электрической сети. В этом случае используется дизельное оборудование, обеспечивающее нормальный прогрев. Нужно учитывать, что использование тепловых пушек стоит дорого. В промышленности используют прогрев бетона паром в специальной двустенной опалубке.

Для экономии, время прогрева бетона требуется сократить к минимуму. Но в каждом случае время считается отдельно, что связано с определенными факторами. Это температура наружного воздуха, возможность и качество теплоизоляции, мощность обогревателей.

Обогрев бетона проводом зависит от того, как он проложен внутри конструкции и потребляемой мощности. В общем случае расчет времени зависит от температуры конструкции. В большинстве методик монолит разогревается до 60ºС, но делается это медленно, не более 10 градусов за один час нагрева. Это обеспечивает его равномерность, повышая качество материала. После набора смесью 50% прочности, ее постепенно охлаждают с еще более низкой скоростью в 5ºС за час, с использованием термоизоляции. Таким образом, прогрев может проходить как в течение нескольких часов, так и суток.

Чтобы готовое изделие из бетона, после заливки, набрало необходимую проектную прочность и прослужило долгие годы, необходимо соблюдать температурный режим во время твердения. Оптимальная температура для твердения бетона +20С, при которой бетон набирает прочность за 28 суток. Но что делать, если вы заливаете фундамент осенью, когда температура воздуха чуть выше нуля? Современные технологии позволяют справиться с этой проблемой. Более того, при соблюдении определённых мер, бетонные работы можно производить даже зимой.

Чтобы ответить на вопрос: «При какой температуре можно заливать бетон?», необходимо понять, что происходит с бетоном во время твердения. После приготовления бетонной смеси в ней начинает происходить химическая реакция между водой и цементом. Этот процесс называют гидратацией цемента, которая проходит две стадии:

При схватывании в реакции участвуют алюминаты (С3А). В результате образуются иглообразные кристаллы, которые связываются между собой. Спустя 6 — 10 часов из этих кристаллов образуется подобие скелета.

С этого момента начинается твердение бетона. Здесь уже вступают в реакцию с водой клинкерные минералы (C3S и C2S) и начинает формироваться силикатная структура. В результате этой реакции образуются мелкие кристаллы, которые объединяются в мелкопористую структуру, что по сути и является бетоном.

Скорость течения гидратации сильно зависит от температуры. Снижение температуры с +20С до +5С увеличивает время твердения бетона до 5 раз. Но особенно резко замедляется реакция при дальнейшем снижении до 0С. А при отрицательной температуре гидратация прекращается, т.к. вода замерзает. Как известно, вода при замерзании расширяется. Это приводит к увеличению давления внутри бетонной смеси и разрушению сформировавшихся связей кристаллов. Как следствие происходит разрушение структуры бетона. Также образовавшийся лёд обволакивает крупные элементы заполнителей смеси (щебень, арматуру), разрушая их связи между цементным тестом. Это приводит к ухудшению монолитности конструкции.

При оттаивании воды процесс твердения возобновляется, но уже при деформированной структуре бетона. Что может привести не только к отслоению арматуры и больших элементов заполнителя бетонной смеси, но и к трещинам. Естественно, прочность такой бетонной конструкции будет гораздо меньше расчетной.

Следует заметить, что чем раньше бетон подвергся замораживанию, тем меньше будет его прочность.

Так как низкая температура значительно снижает скорость твердения, а мороз губительно сказывается на конструкции в целом, значит бетон надо согреть. Причем необходимо обеспечить равномерный прогрев. Минимальная температура для заливки бетона должна быть выше +5С. Если температура внутри смеси будет больше температуры снаружи смеси, то это может привести к деформации конструкции и образованию трещин. Прогревают бетон до момента набора критической прочности. При отсутствии данных в проектной документации о значении критической прочности она должна быть не менее 70% от проектной прочности. Если установлены требования по показателям морозостойкости и водонепроницаемости, то критическая прочность должна быть не менее 85% от проектной.

При заливке бетона в минусовую температуру используют разные технологии прогрева бетона. Чаще всего применяют способы:

Данный метод используется при массивных конструкциях. Он не требует дополнительного обогрева, но температура укладываемой смеси должна быть более +10С. Суть данного метода состоит в том, чтобы уложенная смесь, остывая, успела набрать критическую прочность. Химическая реакция твердения бетона является экзотермической, т.е. выделяется тепло. Поэтому, бетонная смесь подогревает сама себя. При отсутствии теплопотерь бетон может разогреться до температуры более 70С. Если опалубку и открытые поверхности защитить теплоизолирующим материалом, снизив таким образом теплопотери твердеющего бетона, вода не замерзнет и бетонная конструкция будет набирать прочность.

Для реализации метода термоса не требуется дополнительного оборудования, поэтому он является экономичным и простым.

Если в установленные сроки нельзя обеспечить набор критической прочности методом термоса, то прибегают к электронагреву. Разделяют три основных способа:

Способ прогрева электродами заключается в следующем, в свежеуложенную смесь вводят электроды и подают на них ток. При протекании электрического тока электроды нагреваются и обогревают бетон. Следует отметить, что ток должен быть переменным, т.к. при постоянном токе происходит электролиз воды с выделением газа. Этот газ экранирует поверхность электродов, сопротивление тока возрастает и нагрев существенно снижается. Если в конструкции используется железная арматура, то её можно использовать в качестве одного из электродов. Важно обеспечить равномерность прогрева бетона, и осуществлять контроль температуры. Она не должна превышать 60С.

Расход электроэнергии при данном способе варьируется в пределах 80 – 100 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Индукционный прогрев используется редко, в силу сложности реализации. Он основан на принципе бесконтактного нагрева электропроводящих материалов токами высокой частоты. Вокруг стальной арматуры обматывают изолированный провод и пропускают через него ток. В результате появляется индукция и происходит нагрев арматуры.

Расход энергии при индукционном прогреве составляет 120 – 150 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Ещё один из способов электронагрева бетона – это применение электронагревательных приборов. Существуют греющие маты, которые раскладываются на поверхности бетона и включаются в сеть. Так же можно соорудить над бетоном подобие палатки и уже внутри поставить электронагревательные приборы, например тепловую пушку. Но в данном случае необходимо позаботиться об удержании влаги в бетоне, не допустить преждевременного высыхания.

При температуре окружающего воздуха -20С расход электроэнергии, при данном методе, будет составлять 100 — 120 кВт*ч на 1 м3 бетона.

Прогрев бетона паром является весьма эффективным и рекомендуется для тонкостенных конструкций. С внутренней стороны опалубки создаются каналы, через которые пропускают пар. Можно сделать двойную опалубку и пропускать пар между её стенками. Так же можно проложить трубы внутри бетона, и пропускать пар по ним. Бетон этим способом нагревают до 50 – 80С. Такая температура и благоприятная влажность ускоряет твердение бетона в несколько раз. Например, за двое суток, при данном методе, бетон набирает такую же прочность как при недельном твердении в нормальных условиях.

Но у этого метода есть существенный недостаток. Требуются внушительные затраты на его организацию.

Ещё одним способом зимнего бетонирования является использование химических ускорителей твердения и противоморозных добавок. К ним относятся хлористые соли, нитрит натрия, карбонат кальция и др. Эти добавки понижают температуру замерзания воды и ускоряют гидратацию цемента. Их использование позволяет обойтись без прогрева бетона. Некоторые добавки повышают морозостойкость бетона, тем самым гидратация происходит даже при -20С.

Использование присадок обладает рядом недостатков. Их наличие в смеси пагубно сказывается на арматуре, начинается процесс коррозии. Поэтому использовать их можно только в неармированной конструкции. Также, при использовании противоморозных добавок, в зимний период, бетон наберёт прочность не более 30%. При наступлении плюсовой температуры произойдет оттаивание и дальнейший процесс набора прочности. Поэтому в бетоне, работающем при динамических нагрузках (фундамент под вибростанки, молоты и т.д.), использовать добавки нельзя.

Наряду с холодом бетон боится жары. Если температура окружающего воздуха превышает 35С и влажность менее 50%, то это способствует повышенному испарению воды из бетонной смеси. В результате водноцементный баланс нарушается и процесс гидратации замедляется или вовсе прекращается. Поэтому необходимо применять определённые меры по защите смеси от потери влаги. Можно понизить температуру свежеприготовленной смеси, если использовать охлаждённую воду, либо разбавить воду льдом. Этот нехитрый способ позволит избежать значительной потери воды при укладке смеси. Но через некоторое время смесь нагреется, поэтому следует позаботиться о дальнейшей герметичности конструкции. Опалубка должна быть герметичной, чтобы избежать потерь влаги через трещины. Впитывающую поверхность опалубки необходимо обработать специальным составом, ограничивающим сцепку с бетоном и поглощение влаги из него.

Необходимо оградить твердеющий бетон от воздействия прямых солнечных лучей. Для этого поверхность бетона укрывают мешковиной или брезентом. Через каждые 3 — 4 часа необходимо производить смачивание поверхности. Причём период увлажнения может достигать 28 суток, т.е. до полного набора прочности.

Одним из способов защиты при дефиците воды является возведение над поверхностью бетонной конструкции воздухонепроницаемого колпака из плёнки ПВХ толщиной не менее 0,2 мм.

При +20С бетон набирает прочность за 28 суток. Бетонная смесь, без использования методов нагрева или охлаждения, твердеет при температуре от +5С до +35С. Но время набора проектной прочности будет разным. Чем выше температура смеси, тем быстрее она твердеет. Для заливки бетона выходящего за рамки указанной температуры, необходимо использовать определённые методы.

При отрицательных температурах надо прибегать к методам нагрева на протяжении всего срока набора критической прочности. Необходимо чтобы нагрев смеси был равномерным, без больших перепадов температуры в центре и на периферии. Так же необходимо осуществлять постоянный контроль за температурой.

Если же температура выше +35С, то необходимо принимать меры по охлаждению смеси в момент приготовления, транспортировки и укладки. Это делается для предотвращения потери воды и, как следствие, нарушению водноцементного баланса, что негативно сказывается на прочности бетонной конструкции. После укладки необходимо либо увлажнять бетон, либо обеспечить герметичность конструкции.

Строительство бетонных монолитов при минусовых температурах осложняется неравномерным застыванием смеси. Вода быстро превращается в лед, процесс гидратации останавливается, в результате прочность готовой постройки нарушается. Прогрев бетона помогает избежать этих проблем.

Добиться необходимой температуры бетонной смеси можно пятью способами:

Рассказываем, в каких случаях используется каждый из них.

Принцип действия основывается на способности бетонного раствора проводить ток. Электроды располагают внутри и на поверхности смеси. После подключения к трансформатору образуется электрическое поле и происходит нагрев. Добиться оптимальной температуры можно изменением выходных параметров трансформатора.

требует точных расчетов и подготовительных работ.

Что нужно знать о проводе ПНСВ

1. Укладка кабеля в холодное года должна выполняться таким образом, чтобы он не касался опалубки, земли, а также не выходил за пределы бетона. После того, как опалубка будет залита бетонной смесью, дождитесь, пока она начнет застывать, затем подключите трансформаторную подстанцию и регулируйте температуру.

2. Секции монтируются на одинаковом расстоянии нагревательных проводов относительно друг друга (примерно 15 см). Смесь прогреется равномерно.

3. Закрепить провод на арматурном каркасе, вдоль которого он протянут, следует так, чтобы риски повредить его при подаче бетона в траншею отсутствовали.

4. Температура смеси измеряется в процессе изотермического прогрева каждые два часа. Этот пункт входит в содержание технологической карты на электрообогрев нагревательными проводами монолитных конструкций.

5. 70 В – напряжение, которым следует ограничиться при проведении работ. Поэтому при эксплуатации может потребоваться понижающий трансформатор (ПТ).

Пример техники: Подстанция для прогрева бетона КТПТО-80

Электропрогрев опалубки (контактный метод)

Этот способ предполагает изготовление опалубки, в которую заранее будут закладываться нагревательные элементы. Они отдают бетону свое тепло при нагреве и ускоряют твердение. Электропрогрев опалубки происходит снаружи, через контактную поверхность.

Минусы: трудоемкость изготовления; низкий КПД (при заливке фундамента смесь нагревается лишь частично).

Индукционный обогрев

Применяется с армированными конструкциями. Металлические элементы, содержащиеся внутри них, станут сердечниками. Изолированный кабель выполняет роль индуктора и размещается петлями вокруг арматуры. Количество мотков провода и сечение необходимо рассчитать предварительно. Вдоль кабеля пускается переменный ток, образующий электромагнитное поле. Затем происходит нагревание армирующих элементов, от них тепло переходит к бетону, постепенно распространяясь по всей смеси.

Расход электроэнергии достигает 150 кВт/ч на 1 м3 бетона.

Плюсы: низкая цена; равномерный прогрев.

Минусы: сложный расчет; ограниченность применения (балки, колонны и т. д.).

Инфракрасный подогрев

Инфракрасные лучи нагревают поверхность непрозрачных объектов, распространяя тепло на весь объем. При применении инфракрасного подогрева бетонную конструкцию необходимо окутать прозрачной пленкой – она задержит тепло, пропустив лучи через себя. Подходит для прогрева железобетона.

Плюсы: простота и доступность.

Минусы: подходит только для небольших, тонких конструкций; инфракрасное тепло распространяется неравномерно.

Инфракрасный нагреватель должен быть устойчивым к сильному ветру и способным долгое время работать без дозаправки.

Обогрев бетона при какой температуре

Р-НП СРО ССК-02-2015
(взамен Р-НП СРО ССК-02-2014)

РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПРОИЗВОДСТВУ БЕТОННЫХ РАБОТ В ЗИМНИЙ ПЕРИОД

Дата введения в действие: 2016-04-16

АННОТАЦИЯ

Настоящие рекомендации разработаны в рамках Программы стандартизации Национального объединения строителей и направлены на реализацию Градостроительного кодекса Российской Федерации, Федеральных законов Российской Федерации от 27 декабря 2002 года N 184-ФЗ «О техническом регулировании», от 30 декабря 2009 года N 384-ФЗ «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений», постановления Правительства Российской Федерации от 21 июня 2010 года N 468 «О порядке проведения строительного контроля при осуществлении строительства, реконструкции и капитального ремонта объектов капитального строительства», приказа Министерства регионального развития Российской Федерации от 30 декабря 2009 года N 624 «Об утверждении Перечня видов работ по инженерным изысканиям, по подготовке проектной документации, по строительству, реконструкции, капитальному ремонту объектов капитального строительства, которые оказывают влияние на безопасность объектов капитального строительства» и иных законодательных и нормативных правовых актов, действующих в области градостроительной деятельности.

Настоящие рекомендации разработаны в развитие СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011 «Конструкции монолитные бетонные и железобетонные. Технические требования к производству работ, правила и методы контроля» для выработки единых требований по производству и контролю качества бетонных работ в зимнее время.

В основу рекомендаций положены результаты научных исследований, выполненных на кафедре технологии строительного производства Южно-Уральского государственного университета и других научно-исследовательских, учебных и производственных организаций Российской Федерации, а также накопленный опыт отечественного и зарубежного строительства в области зимнего бетонирования. Требования настоящих рекомендаций до введения их в действие прошли апробацию в строительных организациях Челябинской области.

Авторский коллектив: доктор технических наук, профессор, член-корреспондент Российской академии архитектуры и строительных наук, заслуженный деятель науки Российской Федерации, почетный строитель России Головнев Станислав Георгиевич, кандидат технических наук, доцент Пикус Григорий Александрович, доктор технических наук, доцент Байбурин Альберт Халитович (кафедра технологии строительного производства федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Южно-Уральский государственный университет» (национальный исследовательский университет)), почетный строитель России Ефименко Евгений Борисович, кандидат технических наук Мозгалёв Кирилл Михайлович (управление регионального государственного строительного надзора Министерства строительства и инфраструктуры Челябинской области), почетный строитель России Абаимов Александр Иванович (Челябинский межрегиональный союз строителей), почетный строитель России Десятков Юрий Васильевич (некоммерческое партнерство «Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири»).

Рекомендации (первая редакция) введены в действие Комитетом по разработке стандартов и правил некоммерческого партнерства «Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири», протокол N 18 от 16.09.2014 г.

Рекомендации одобрены управлением регионального государственного строительного надзора Министерства строительства и инфраструктуры Челябинской области для практического применения их при строительстве, реконструкции объектов капитального строительства на территории Челябинской области, протокол N 17 от 23.09.2014 г.

Рекомендации (вторая редакция) введены в действие Комитетом по разработке стандартов и правил некоммерческого партнерства «Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири», протокол N 16 от 14.09.2015 г.

1 ОБЛАСТЬ ПРИМЕНЕНИЯ

1.1 Рекомендации распространяются на производство бетонных работ в зимний период при устройстве всех видов бетонных и железобетонных конструкций, применяемых в гражданском и промышленном строительстве, изготовляемых на строительной площадке из тяжелых бетонов и ненапрягаемой арматуры.

Примечание — Зимним периодом, в соответствии с СП 70.13330, считается период, когда среднесуточная температура наружного воздуха ниже +5°С, а минимальная суточная температура ниже 0°С.

1.2 Настоящие рекомендации содержат основные требования к технологическим процессам, условиям производства работ и порядку контроля их выполнения.

1.3 Рекомендации содержат общие требования к процессам компьютерного контроля температуры и прочности бетона, а также способам выполнения отдельных этапов контроля и их документированию.

2 НОРМАТИВНЫЕ ССЫЛКИ

В настоящих рекомендациях используются нормативные ссылки на следующие стандарты и своды правил:

ГОСТ 7473-2010 Смеси бетонные. Технические условия

ГОСТ 10180-2012 Бетоны. Методы определения прочности по контрольным образцам

ГОСТ 10181-2000 Смеси бетонные. Методы испытаний

ГОСТ 17624-2012 Бетоны. Ультразвуковой метод определения прочности

ГОСТ 18105-2010 Бетоны. Правила контроля и оценки прочности

ГОСТ 22690-88 Бетоны. Определение прочности механическими методами неразрушающего контроля

ГОСТ 26633-2012 Бетоны тяжелые и мелкозернистые. Технические условия

ГОСТ 28570-90 Бетоны. Методы определения прочности по образцам, отобранным из конструкций

ГОСТ 31384-2008 Защита бетонных и железобетонных конструкций от коррозии. Общие технические требования

СНиП 12-03-2001 «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования»

СП 28.13330.2012 «СНиП 2.03.11-85 Защита строительных конструкций от коррозии»

СП 48.13330.2011 «СНиП 12-01-2004 Организация строительства»

СП 63.13330.2012 «СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения»

СП 70.13330.2012 «СНиП 3.03.01-87 Несущие и ограждающие конструкции»

СП 131.13330.2012 «СНиП 23-01-99 Строительная климатология»

СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011 Конструкции монолитные бетонные и железобетонные. Технические требования к производству работ, правила и методы контроля

Примечание — При пользовании настоящими рекомендациями целесообразно проверить действие ссылочных нормативных документов в информационной системе общего пользования — на официальных сайтах национального органа Российской Федерации по стандартизации, Ассоциации «Национальное объединение строителей» и некоммерческого партнерства «Саморегулируемая организация Союз строительных компаний Урала и Сибири» в сети Интернет или по ежегодно издаваемым информационным указателям, опубликованным по состоянию на 1 января текущего года. Если ссылочный нормативный документ заменен (изменен, актуализирован), то при пользовании настоящими рекомендациями следует руководствоваться новым (измененным) нормативным документом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3 ТЕРМИНЫ, ОПРЕДЕЛЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ

3.1 В настоящих рекомендациях применены следующие термины с соответствующими определениями:

3.1.1 активный метод: Метод термообработки, при котором тепловое воздействие осуществляется в период выдерживания бетона.

3.1.2 бетонная смесь: Готовая к применению перемешанная однородная смесь вяжущего, заполнителей и воды с добавлением или без добавления химических и минеральных добавок, которая после уплотнения, схватывания и твердения превращается в бетон.

[ГОСТ 7473-2010, пункт 3.1]

3.1.3 бетонные работы: Комплекс работ по приготовлению, транспортировке, укладке и выдерживанию бетона в различных условиях окружающей среды.

3.1.4 зимнее бетонирование: Производство бетонных работ в зимний период.

3.1.5 зимний период: Время года с ожидаемой среднесуточной температурой наружного воздуха ниже +5°С и минимальной суточной температурой ниже 0°С.

3.1.6 класс бетона по прочности в проектном возрасте: Значение класса бетона, указанное в документе о качестве бетонной смеси.

Примечание — Форма и содержание документа о качестве бетонной смеси установлены ГОСТ 7473.

3.1.7 компьютерный температурно-прочностной контроль: Оценка, прогнозирование и документирование параметров твердения бетона с использованием компьютерных программ.

3.1.8 критическая прочность , %: Прочность бетона, после достижения которой замораживание уже не вносит необратимых нарушений в структуру бетона, а бетон в нормальных условиях набирает нормируемую прочность.

3.1.9 массивность конструкции: Взаимосвязь геометрических характеристик бетонной конструкции и распределения температуры внутри бетона за счет теплопроводности.

3.1.10 метод зимнего бетонирования: Виды теплового или иного воздействия на бетонную смесь или бетон с целью получения критической, промежуточной, распалубочной прочности, прочности бетона при поэтапном загружении или проектных характеристик бетона в зимних условиях.

3.1.11 модуль поверхности конструкции , м : Характеристика массивности конструкции, равная отношению площади охлаждаемой поверхности конструкции к ее объему.

3.1.12 монолитная бетонная конструкция: Элемент здания или сооружения, выполняемый из бетонной смеси непосредственно в проектном положении без рабочей арматуры.

[СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011, пункт 3.2.8]

3.1.13 монолитная железобетонная конструкция: Элемент здания или сооружения, выполняемый из бетонной смеси непосредственно в проектном положении с установкой рабочей арматуры.

[СТО НОСТРОЙ 2.6.54-2011, пункт 3.2.9]

3.1.14 нормальные условия твердения бетона: Температура окружающей среды (20±2)°С и относительная влажность (95±5)%.

3.1.15 нормируемое значение прочности бетона: Прочность бетона в проектном возрасте или ее доля в промежуточном возрасте, установленная в нормативном или техническом документе, по которому изготавливают бетонную смесь или конструкцию.

3.1.16 пассивный метод: Метод, при котором отсутствует термообработка бетона или тепловое воздействие происходит только на этапе нагрева бетонной смеси до ее укладки в конструкцию.

3.1.17 партия бетонной смеси: Объем бетонной смеси одного номинального состава, изготовленный или уложенный за определенное время.

[ГОСТ 18105-2010, пункт 3.1.7]

3.1.18 промежуточная прочность: Прочность бетона на определенном этапе выдерживания бетона.

3.1.19 прочность при поэтапном загружении: Прочность бетона, определяемая с учетом допустимой интенсивности загружения конструкций при их выдерживании.

3.1.20 распалубочная прочность , %: Прочность бетона, при которой осуществляется снятие опалубки с поверхностей конструкции.

3.1.21 текущий контроль: Контроль прочности бетона партии бетонной смеси или конструкций, при котором значения фактической прочности и однородности бетона по прочности рассчитывают по результатам контроля этой партии.

3.1.22 текущая прочность: Прочность бетона монолитных конструкций в конкретный момент времени в процессе выдерживания в зимних условиях.

3.1.23 температурные напряжения: Напряжения, возникающие в бетоне вследствие изменения температуры или неравномерного ее распределения по сечению монолитных конструкций.

3.1.24 температурный режим: Проектное и (или) фактическое изменение температуры бетона во времени на разных этапах выдерживания бетона.

3.1.25 требуемая прочность бетона в проектном возрасте: Минимально допустимое среднее значение прочности бетона в контролируемых партиях бетонной смеси или конструкций, соответствующее нормируемой прочности бетона при ее фактической однородности.

3.1.26 трёхсуточная прочность бетона, , МПа: Прочность бетона в возрасте трёх суток при его выдерживании в нормальных условиях твердения.

3.1.27 фактический класс бетона по прочности: Значение класса бетона по прочности монолитных конструкций, рассчитанное по результатам определения фактической прочности бетона и ее однородности в контролируемой партии.

[ГОСТ 18105-2010, пункт 3.1.3]

3.1.28 фактическая прочность бетона: Среднее значение прочности бетона в партиях бетонной смеси или конструкций, рассчитанное по результатам ее определения в контролируемой партии.

[ГОСТ 18105-2010, пункт 3.1.4]

3.2 Основные обозначения, принятые в настоящих рекомендациях, приведены в таблице 3.1.

Прогрев (электропрогрев) бетона в зимнее время проводом пнсв: технологическая карта

Необходимость прогрева бетона в зимнее время появляется довольно часто. Несмотря на то, что обычно ремонтно-строительные работы проводят в теплое время года без нарушения технологического процесса, часто остановка производства стоит очень дорого и поэтому актуально использование разнообразных методов прогрева.

Согласно нормативам и правилам, заливать обычный бетон при минусовой температуре нельзя, так как смесь не застывает нормально, теряет большую часть прочности, становится причиной разрушений и деформаций. Для того, чтобы соблюсти график выполнения работ и обеспечить их высокое качество, бетон прогревают кабелями и трансформатором, индукционным и инфракрасным методами, применяют сварочные аппараты и противоморозные добавки.

До начала работ обязательно создается технологическая карта на прогрев любым выбранным методом, в которой указываются все основные положения, условия, этапы работ. Опытные мастера утверждают, что наилучшего результата можно добиться при использовании одновременно противоморозных добавок и одного из методов прогрева.

С одной стороны, специальные присадки помогают смеси быстрее застывать, устраняют пузыри воздуха, делают ее более прочной, с другой же – прогрев должен осуществляться под контролем и с заведомо установленными показателями, чтобы не допустить замерзания бетона и его перегрева. Для этих целей рекомендовано использовать специальные регуляторы, контроллеры либо же обращаться к профессионалам.

Технологическая карта и способы прогрева бетона

На прогрев бетона в зимнее время технологическая карта составляется обязательно. Чтобы все работы были выполнены качественно, эффективно и безопасно, важно четкое соблюдение технологии, нормативов. Найти примеры документа можно в сети, но для каждого конкретного объекта составляется индивидуальный план на прогрев.

Технологическая карта составляется с использованием СНиП, ЕНиР и ГЭСН, включает важные справочные данные касательно того, какая температура должна быть, какой метод прогрева выбран, указываются необходимые устройства и инструменты, весь процесс и т.д.

Главные разделы любой технологической карты:

• Сфера применения способа прогрева
• Технология, организация и этапы выполнения работ
• Расчет трудозатрат
• Основные требования к качеству работ
• График осуществления всех задач
• Необходимые материальные ресурсы
• Охрана труда и обеспечение безопасности
• Все важные технико-экономические показатели
• Схемы укладки, подключения проводов, электродов, длина нагревательных элементов, контроль временного/температурного режимов и т.д.

Прогревать сварочным аппаратом

Данный способ предполагает выполнение прогрева с использованием кусков арматуры, лампы накаливания, термометра для измерения температуры. Куски арматуры устанавливаются параллельно цепи, с прямыми и примыкающими проводами, а между ними монтируют лампу накаливания, которая измеряет напряжение.

Для измерения температуры используют градусник. Обычно по времени данный процесс занимает много – около 2 месяцев. На весь период прогревания бетона конструкция должна быть надежно защищена от воздействия воды и холода. Как правило, обогрев сварочным аппаратом применяют в случае необходимости прогрева небольших объемов бетона и при условии хорошей погоды.

Инфракрасный метод

Данный метод базируется на использовании тепловой энергии, которая преобразуется из излучения прибора, что функционирует в инфракрасном диапазоне. Этот тип прогрева осуществляется за счет электромагнитных колебаний, где скорость распространения волны равна 2.98 х 108 м/с, а длина волны равна 0.76-1000 мкм. В роли генератора часто выступают трубки, сделанные из металла и кварца.

За счет лучей энергия доходит до более глубоких слоев бетона, процесс реализуется постепенно и плавно. Высокие показатели мощности запрещены и не эффективны, так как верхний слой бетона прогреется, а нижний останется холодным, что станет причиной распространения деформаций, разрушений и т.д. Метод чаще всего применяется для прогрева тонких слоев конструкции и подготовки раствора с целью ускорения времени адгезии.

Индукционный метод

Технология индукционного прогрева используется для ускорения набора железобетоном нужного показателя прочности при минусовых температурах. Применение технологии подходит лишь для армированных конструкций – всех тех, что содержат внутри металлические элементы (они выступят в роли сердечника).

Технология базируется на таком принципе электродинамики, как магнитная индукция. Вокруг залитого элемента (часто для колонн, к примеру) петлями размещают изолированный кабель, который выступает в роли индуктора. Количество мотков и сечение провода определяют методом расчета. Переменный ток пускают по кабелю, в конструкции появляется электромагнитное поле, прогревающее внутренние элементы армирования, от которых тепло идет на бетон.

Сердечником может выступить и металлическая опалубка – тогда прогревают снаружи. Такой способ довольно редко используют, так как в подобных условиях большую эффективность демонстрирует греющая опалубка.

Все открытые части бетона должны быть укрыты теплоизолирующими материалами, чтобы снизить теплопотери. Когда смесь достигает расчетной температуры, используют метод термоса либо изометрическое выдерживание посредством периодического отключения питания. Электропрогрев бетона по данной технологии предполагает расход на уровне 120-150 кВт-ч/м3 бетона.

Основные преимущества индукционного прогрева:

• Сравнительно невысокая цена
• Равномерность прогрева
• Независимость от электропроводящих характеристик бетона
• Возможность предварительно обогревать опалубку, арматуру без дополнительного оборудования

Из недостатков метода стоит упомянуть такие, как необходимость выполнения больших объемов индивидуальных расчетов, а также ограниченное использование в плане конструкций (обычно это трубы, балки, колонны и т.д.). Для индукционного прогрева бетона понадобятся: трансформатор КТПТО-80, кабель (КРПТ 1х25, 3х50, 3х25 + 1х16).

Применение трансформаторов

Трансформаторы применяются для прогрева бетона довольно часто. В большинстве случаев это ТМОБ, КТПТО-80, ТСДЗ-80 и другие.

Главные преимущества данного метода:

• Повышение производительности труда за счет отсутствия простоя
• Возможность проводить работы в любое время года
• Соблюдение сроков строительства
• Рациональное применение оборудования и транспорта
• Повышение прочности бетона и соответствие готовой конструкции всем требованиям и нормам
• Отсутствие дополнительных затрат на присадки, пластификаторы и т.д.

Прогрев бетона с использованием трансформатора может осуществляться двумя методами: проводом ПНСВ или электродами. Установка преобразовывает электроэнергию в тепло, за счет дополнительных средств передает его в бетонную массу. Смесь нагревается до +80 градусов, но интенсивность подачи тепла можно регулировать.

Нагрев требует определенного времени, обязательно контролируется и регулируется – за основу может быть взята таблица с расчетами или нормативные документы. При выборе одного из двух способов обязательно учитывают требование в равномерном распределении по бетону тепловой энергии.

Если планируется использовать электроды, то прогревочный трансформатор подключают к ним. Это могут быть поверхностные (нашивные, полосовые, пластичные) или внутренние (стержневые, струнные) электроды. Допускается применение исключительно переменного тока. Больше всего подходят для этой цели трансформаторы типа КТПТО.

Использование кабеля

Для прогрева бетона применяют провода ПНСВ разного производства толщиной 1.2-3 миллиметра. Жилы проводов делают из стали, вокруг есть специальная изоляция. Провод раскладывают по периметру объекта, кабель крепят к арматуре. Каркас позволяет исключить возможность соприкосновения проводника с землей или опалубкой. Для таких работ применяют сухие или масляные трансформаторы.

Прогрев кабелем не требует слишком больших затрат электроэнергии, дорогостоящего дополнительного оснащения.

Как проходит процесс:

• Кабель устанавливается на бетонное основание до заливки.
• Все надежно фиксируется крепежными деталями.
• Кабель проверяется на предмет наличия повреждений (их быть не должно).
• Подключение кабеля к низковольтному электрическому шкафу.

Противоморозные добавки

Разные добавки позволяют работать с бетоном при температуре до -25 градусов, делая его способным противостоять агрессивным воздействиям. В состав добавок вводятся компоненты, призванные сделать бетон способным сохранить свои физико-механические свойства в условиях пониженной температуры. Разнообразие добавок, представленных на рынке сегодня, огромно.

Основные типы противоморозных добавок в бетон:

1. Антифризы – не дают воде в растворе кристаллизироваться, делают бетон пластичным, способствуют лучшей гидратации цемента при твердении. Особенно важно использовать антифриз в качестве пластификатора при работе с большими объемами бетона, которые заливаются в сложную опалубку.
2. Тепловыделители – сульфатные добавки, которые прогревают бетон, не позволяя кристаллизироваться воде. Эти добавки применяют осторожно, так как они в структуре бетона создают прочные связи, способные повлиять на качество конструкции в итоге.
3. Ускорители гидратации цемента – влияют на процесс внутри застывающего монолита, что сокращает время твердения и ускоряет набор прочности.

Строительство и монтаж в условиях пониженной температуры (как и в любых других) регламентируются установленными правилами и нормами. Прогрев бетонных конструкций осуществляется в соответствии с такими документами: СНиП 3.06.04-91 («Мосты и трубы») и СНиП 3.03.01-87 («Несущие и ограждающие конструкции»).

Расчет времени

Прогрев бетона начинается с выбора оптимальной схемы с учетом требований строительной площадки, региона (Москва требует одних мер, Сочи или Норильск – совершенно иных), возможностей и т.д.

Основные факторы, которые учитываются в расчетах времени и температуры:

• Среднегодовой прогноз погоды зимой в регионе, взятый за предыдущие пару лет, а также прогнозируемая отметка средней температуры воздуха в течение данного зимнего периода.
• Расчет модуля рабочей прогреваемой поверхности, определение термосной выдержки раствора.
• Расчет средней температуры конструкции на протяжении срока ее охлаждения.
• Учет информации про температуру готовой бетонной смеси, ее изотермические свойства (предоставляет завод-изготовитель раствора).
• Определение тепловых потерь в процессе транспортировки смеси, разгрузки.
• Определение температуры смеси с начала укладки (учитывается отдача тепла на прогрев арматуры, опалубки).
• Расчет времени охлаждения раствора (в соответствии с нормативными требованиями прочности).

Все эти данные используются при прогнозировании времени затвердевания бетона, для учета тепловых потерь в процессе заливки, излучения тепла с поверхности. Но все это довольно приблизительно, поэтому в процессе прогрева нужно тщательно контролировать температуру каждые полчаса-час при нагревании и раз в 12 часов при остывании. Если режим нарушен, нужно повышать или отключать ток, регулируя параметры.

В технологической карте должен быть отмечен график нагрева с указанием оптимальных значений и всех важных расчетов, выполненных в соответствии со СНиПами и правилами.

Прогрев бетона – чрезвычайно важное мероприятие при выполнении ремонтно-строительных работ в зимнее время. Без реализации указанных методов бетон просто не наберет нормативную прочность, поставив под сомнение прочность, надежность и долговечность всей конструкции.

Как произвести заливку бетона при низкой температуре зимой

При проведении различных строительных работ важно придерживаться выбранного графика. Предварительное планирование осуществляется с учетом технологической последовательности мероприятий. В некоторых случаях особое внимание должно уделяться температурному режиму – например, при использовании бетона. Идеальным решением является выбор времени года, когда климатические условия лучше всего подходят для таких действий. Если заливка бетона все же проводится зимой, применяются различные способы нагрева и модификаторы.

Зачем обогревать бетон

Необходимость прогревать бетон при отрицательных температурах определяется свойствами веществ, входящих в него:

Схватывание материала и дальнейший набор прочности определяется химическим процессом гидратации цемента водой. Под действием воды происходит образование клинкерных связей внутри цемента, они при дальнейшем застывании формируют твердый и прочный фундамент. При понижении температуры вода кристаллизуется с образованием льда. Реакция с цементом сильно замедляется, либо прекращается вовсе. Материал не набирает дальнейшей прочности, становится рыхлым. Жидкость при замерзании расширяется, создается избыточное давление внутри формирующихся структур. Происходит внутреннее разрушение застывающего материала и снижение его свойств.

Наиболее нежелательны эти процессы в начале заливки бетона. Если замораживание произошло во время схватывания смеси, то материал не сможет набрать полной прочности даже при возобновлении гидратации, вызванной повышением температуры. Задумываясь над тем, можно ли заливать бетон холодной зимой, необходимо предусмотреть возможности обогрева бетона.

Как влияет температура окружающей среды на состояние бетона

При создании монолитных сооружений набор прочности сильно зависит от климатических условий. Ключевые факторы, влияющие на затвердевание бетона – влажность и температура. Сильное понижение первой приводит к усиленному испарению влаги и обезвоживанию материала. Вследствие этого возникают усадочные трещины, замедляется набор прочности.

При анализе ситуации, когда можно ли заливать бетон, необходимо учитывать влияние температурного режима на процессы, происходящие в бетоне. Основной химической реакцией во время заливки является гидратация цемента водой. Активность воды сильно зависит от степени ее нагретости. В жаркую погоду твердение смеси происходит при быстрой потере влаги и неравномерном прогреве слоев. Это плохо отражается на состоянии поверхности – она трескается. При умеренных климатических условиях проведение бетонных работ дает наилучшие результаты. Скорость протекания гидратации обеспечивает оптимальный режим затвердевания.

При работе в холодное время нужно учитывать последствия кристаллизации воды в растворе. Это может быть сильное замедление скорости работы вплоть до невозможности получения нужной прочности. Методы прогрева бетона в зимний период направлены на преодоление этих трудностей.

Какой оптимальный температурный режим затвердевания бетона

Приобретение материалов нужных кондиций, его функциональные свойства сильно зависят от состояния окружающей среды. При температуре от 15°С до 25°С масса набирает 70% прочности за 7 дней. Для достижения состояния камня нужно около 30 дней. В холодное время года происходит снижение скорости затвердевания. При средней температуре +5°С необходимая прочность наступит примерно через 60 дней. С понижением температуры от 0°С до -5°С твердение если и происходит, то только за счет минимального количества воды содержащегося в порах.

Дальнейшее падение температуры приводит к полной остановке всех процессов. Как будет вести себя бетон во время последующей оттепели зависит от того, на какой стадии произошло замораживание. Если смесь замерзла после набора критической прочности, то при оттаивании никаких значительных нарушений не будет. Материал постепенно наберет полную прочность без особых потерь. Замерзание на начальной стадии после заливки приводит к необратимым разрушениям структуры и к низкому качеству бетона. Методы выдерживания бетона в зимних условиях позволяют эффективно бороться с этой проблемой подручными средствами.

Важно! Оптимальная температура для проведения бетонных работ колеблется от +15° С до +25° С. При более низких температурах о том, можно ли заливать цементную смесь, без дополнительных мер, бессмысленно.

Что делать если на улице мороз, а нужно заливать фундамент?

Зима – не самое подходящее время для строительных работ. Особенно это касается заливки бетона. Основным участником химических процессов, протекающих во время застывания смеси, является вода. Гидратация цемента замедляется с понижением температуры, и срок затвердевания сильно увеличивается. При изменении температуры от 20°С до 50°С время набора прочности увеличивается в 3-4 раза.

В случае замораживания раствора возникает избыточное давление, создаваемое замерзшей водой. Вокруг наполнителей образуются ледяные пленки, ухудшающие связи внутри смеси. Хуже всего, если это происходит на ранней стадии схватывания. В таком случае даже при дальнейшем повышении температуры бетон не сможет набрать марочной прочности.

Допускается проведение заливки в холодное время года, если это определено графиком мероприятий. Проведения таких работ определяются СНиП, разрешающим заливку бетона в зимнее время. Этот документ определяет начало зимних условий при температуре +5°С и диктует, сколько греть материал.

Для защиты раствора от замерзания существуют проверенные методы выдерживания бетона в зимних условиях. К ним относятся различные виды прогрева, укрытие смеси, а также добавление противоморозных добавок. Основная задача при зимнем бетонировании – это предохранение от замерзания до набора критической прочности, величина которой соответствует 50% от марочной. От этого зависит, сколько конкретно греть бетон зимой после заливки. Большим плюсом является использование материала, замешанного на нагретой воде. Дно заливаемого котлована и опалубка должны быть очищены от снега и льда.

Применение противоморозных добавок

Введение химических добавок при заливке бетона в зимнее время позволяет заливать смесь без прогрева. Это метод выгоден экономически и не требует устройства дополнительных теплосберегающих конструкций при относительно низкой температуре. Использование добавок может служить дополнением к обогреву твердеющего материала. В обоих случаях наблюдается заметное снижение затрат, если применять их совместно с методом «Термоса».

Важно! Теоретически внедрение в состав смеси добавок позволит работать даже при -25°С, однако на практике это трудновыполнимо.

Для заливки бетона зимой используют два вида добавок: для ускорения застывания и для понижения точки замерзания. Рекомендуемая концентрация – от 2% до 10%, точная цифра подбирается в зависимости от температуры воздуха и массы сухого цемента. Добавление химических средств – один из методов зимнего бетонирования, уместен поздней осенью и при первых заморозках.

Среди распространенных добавок к бетону особенно выделяют:

• Нитрит натрия NaNO2 (соль азотистой кислоты). Улучшает прочность застывания при температуре не ниже 18,5 °С. Плюс – антикоррозийный эффект, минус – на поверхности бетона остаются разводы.
• Хлорид кальция CaCl2. Если некритично появление высолов на поверхности застывшего материала, это средство ускорит схватывание бетона. Работать с ним можно до -20 °С, марка цементного порошка должна увеличиваться с концентрацией введения хлорида.
• Углекислый калий (поташ), K2CO3 он же карбонат калия. Лучший по удобству и свойствам модификатор для бетона. Он не оставляет разводов и коррозии на арматуре. Единственный недостаток – этот катализатор действует слишком интенсивно на скорость затвердевания. Управиться с работой нужно за 45-50 минут.

Добавлять «химию» в чистый бетон нельзя! Сначала ее размешивают в воде, после соединяя со смесью цемента. Для равномерного застывания время перемешивания увеличить в 1,5 раза. Обычная соль способна улучшить застывание бетонной смеси, но весьма незначительно.

Укрытие и тепловые пушки

Существует несколько способов прогрева бетона в зимнее время, греющая опалубка – один из простых и легко устраиваемых. Она состоит из двух фанерных листов и инфракрасной пленки, впрессованной между ними. Последняя может прогреть бетон на 60 см в глубину из-за особенностей распространения лучистой энергии. Преимущество способа – равномерность нагрева, застывшая поверхность не будет иметь трещин.

После прогревания опалубки ее нужно отключить и залить в нее раствор. Температура колеблется в интервале от 60 до 80 градусов Цельсия, удерживаясь до достижения 80% прочности. Для уменьшения потери тепла свободную часть опалубки следует накрыть теплоизоляционным слоем.

Если доступ к бесперебойному электричеству отсутствует, можно использовать дизельные тепловые пушки. Над площадью прогрева возвести укрытие, куда будет подан горячий воздух. Этот метод является дорогостоящим, альтернатива – двустенная опалубка, применяется чаще.

Прогрев бетона зимой способом «термоса»

Простой и легко реализуемый метод термоса при зимнем бетонировании не требует особых затрат. Разогретый выше СНИП (25-45 градусов) материал быстро заливают в опалубку и накрывают термо- и паро- изоляцией. В результате гидратации смесь не остывает и набирает требуемую прочность. Цемент и сам выделяет тепло порядка 80 ккал.

Перед началом работ нужно провести теплотехнический расчет – сколько греть бетон: количество тепла в бетоне должно равняться теплопотерям при остывании до нуля. Период понижения температуры характеризуется положительной температурой и набором проектной прочности.

Отсутствие расходов на электроэнергию и дополнительные материалы делает эту технологию бетонирования в зимних условиях экономичной. Вкупе с ней используют химические добавки для понижения точки замерзания.

Важно! Метод «Термоса» нашел применение в проектах с большими объемами и площадями.

Как прогреть бетон проводом

Методы зимнего бетонирования не ограничиваются простым применением теплоизоляции. Часто используется электропрогрев, аналогичный «теплым» полам. На арматуре крепится греющий провод, после чего в опалубку заливают смесь (ее температура не ниже 50С). Концы кабеля присоединить к источнику тока, не забыть про понижающий трансформатор. После включения нагрев происходит со скоростью 10 градусов в 10 минут до достижения 50-60°С. Затем смесь плавно охлаждается в 2 раза медленнее.

Бетон зимой прогревается специальными проводами – ПНСВ или ПТПЖ, они оба сделаны из стали, но последней имеет две жилы (при повреждении одной нагрев продолжается). Диаметр провода обычно составляет 1,2 мм, количество на 1 м³– 50 м. После заливки провод остается внутри, прокладывать его можно при -15°С, проводить нагрев – 25°С.

Преимущества этого способа заключаются в низком потреблении электроэнергии и возможности нагрева больших объемов. Чтобы смесь застыла равномерно, нельзя изменять интервалы времени между скачками температур.

Метод электродов, когда арматура обвязывается проволокой, присоединяемой к понижающему трансформатору через провода, менее эффективен. Проводником в этом случае выступает вода, при ее высыхании резко увеличивается расход электричества.

Заключение

Даже любитель в строительстве должен знать – заливка бетона зимой без прогрева невозможна ( см. более подробно о прогреве бетона зимой тут ). Чтобы цементная смесь схватилась и приобрела хорошую прочность, применяют способы нагрева и химические модификаторы. Выбор конкретного варианта определяется площадью и объемом работ и температурой воздуха. Значение имеют и менее явные факторы – доступ к электроэнергии, вид имеющейся опалубки и марка бетона.

Related Posts

Для предотвращения коррозии арматуры в железобетонных изделиях предусмотрен такой не хитрый способ как защитный слой.…

Практически в любом виде строительства сегодня используют бетон (железобетон). Этому материалу характерны высокие эксплуатационные характеристики,…

Качество бетонных конструкций зависит от однородности смеси. Но при первичной заливке бетонных конструкций в свежем…

— революция в бетоне — Rock Road Recycle

Билла и Мэри Уивер

Произошла революция в сообществе крупных подрядчиков по строительству шоссе и мостов — использование бетона в условиях холодной зимы с 2010 года. Именно тогда Американский институт бетона (ACI) впервые опубликовал спецификации использования водяного тепла для зимних бетонных работ. Теперь для многих крупных подрядчиков укладка бетона всю зиму стала обычным делом. Более мелкие подрядчики по укладке дорожных покрытий могут захотеть присоединиться к этой революции.

Несмотря на то, что бетонирование в холодную погоду требует значительного внимания к деталям, возможность выполнять больше работ в год, работая в самую холодную погоду, и иметь возможность держать рабочих на работе круглый год — все это имеет отличный экономический смысл. Настроить водяной нагреватель, такой как E-3000 от Wacker Neuson, производимый в Висконсине, для поддержания оптимальной температуры свежего бетона для отверждения в холодную погоду — это просто. Подрядчик, арендующий водяной отопительный агрегат Wacker Neuson, получит подробные и исчерпывающие профессиональные инструкции и настройки через обученную и поддерживаемую дилерскую сеть, включая круглосуточную службу поддержки клиентов.

Гидравлические нагреватели состоят из дизельной горелки (доступны комплекты для переоборудования для природного газа и пропана) и двух катушек для шлангов, общая длина которых составляет 3000 погонных футов. Гидравлическая жидкость является отличным проводником тепла и представляет собой экологически чистую смесь гликоля и воды.

После нагревания до заданной температуры шланги укладываются по схеме обратного переключения на определенных расстояниях поверх листа пластика на бетонной поверхности. Пластик защищает свежеуложенный бетон от чрезмерной потери влаги.Затем шланги накрывают утяжеленными изолирующими одеялами. Для холодной погоды рекомендуется два слоя одеял Wacker Neuson IB 750 (коэффициент R = 5). Одно из этих легких одеял размером 6 × 125 футов может быть свернуто и легко перенесено одним работником, обеспечивая отличную защиту от холода с минимальными трудозатратами и транспортировкой. Одеяло можно обрезать до нужного размера без потери производительности.

Гидравлическая жидкость под изоляцией передает свое тепло бетону, протекая по шлангу.Нагретая жидкость завершает цикл, возвращаясь в блок E-3000, где температура возвращаемой жидкости проверяется, чтобы убедиться, что подрядчик достигает максимальной производительности. Затем жидкость рециркулирует через горелку для повторного нагрева перед следующим отключением циркуляции.

Порог действия для использования методов бетонирования в холодную погоду определяется ACI, когда температура упала или, как ожидается, упадет ниже 40 градусов по Фаренгейту (4 градуса Цельсия) в течение периода защиты. Период защиты может варьироваться в зависимости от температуры окружающей среды, типа бетона и других факторов.В некоторых случаях защита необходима только до тех пор, пока бетон не достигнет прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм. До этого времени вода в капиллярах может замерзнуть, если ее температура упадет ниже 25 градусов по Фаренгейту. Это серьезное дело. Как только это произойдет, его потенциальная прочность снизится более чем на 50 процентов, что отрицательно скажется на его долговечности.

Для бетона, который будет испытывать циклы замораживания и оттаивания, или который будет нести ожидаемую большую транспортную нагрузку, или для дорог и мостов, подверженных воздействию соли, период защиты должен быть продлен.

«Для отверждения бетона в холодную погоду подрядчик может предварительно установить температуру выходящей жидкости из E3000 максимум на 180 градусов, а затем отрегулировать ее в сторону понижения до тех пор, пока встроенные датчики температуры бетона подрядчика не укажут желаемое, указанное в работе. температура », — пояснил Люк Севчик, специалист по нанесению продуктов и обучению в Wacker Neuson Sales Americas, LLC.

«Необходимая регулировка температуры зависит от температуры окружающей среды и бетона, а также от расстояния, на котором E3000 расположен от залитого бетона» (например, высокие шланги, ведущие к опорному мосту или к высокому настилу моста.) Обертывание шланга обогревателя между E3000 и бетонной заливкой изолирующими одеялами снижает потери тепла, экономя время и деньги.

Идеальная температура затвердевания бетона 75 ° F », — пояснил Шевчик. «Тщательно настраивайте температуру E3000 в соответствии с температурой окружающей среды.

На следующее утро проверьте температуру жидкости, которая возвращается в блок для повторного нагрева, или температуру, указанную «вишневыми датчиками», встроенными в бетон, если вы их включили.Если это около 75 °, все в порядке. Если жидкость остыла до 60 градусов к тому времени, когда она циркулирует по бетону и возвращается на повторный нагрев, увеличьте заданную температуру. Часто высокоэффективная горелка может повысить температуру циркулирующей жидкости на десять градусов всего за десять минут после повышения заданной температуры ».

Для больших применений для отверждения зона покрытия Wacker Neuson E3000 может быть увеличена до 18 000 квадратных футов за счет добавления внешних систем шланговых барабанов и гидравлических насосных агрегатов.Агрегат поставляется с двумя встроенными поршневыми насосами прямого вытеснения, которые обеспечивают постоянный поток жидкости на высоте. Объемные насосы прямого вытеснения могут надежно и надежно перекачивать гидравлическую жидкость на настилы мостов или опоры мостов на высоту до 200 футов.

Поскольку гидравлические шланги, заполненные жидкостью, находятся в непосредственном контакте с бетоном и изолированы, для нагрева бетона таким способом в холодную погоду используется менее половины топлива, которое потребовалось бы для нагрева воздуха во временной строительной палатке.В палатке большая часть тепла теряется в окружающий воздух.

Гидравлические шланги, заполненные жидким теплоносителем, имеют еще одно очень важное преимущество для нагрева бетона в холодную погоду по сравнению с тентом и использованием тепла воздуха. Тепло воздуха поднимается и уходит так быстро, что имеет тенденцию нагревать только поверхность бетона. Однако спецификации бетона для холодной погоды ACI требуют некоторой степени нагрева бетона на всю глубину в холодную погоду.

Важно, чтобы вся толщина бетонной плиты в настиле шоссе или моста была как можно более однородной по температуре, чтобы обеспечить наилучшую конечную прочность на сжатие и предотвратить растрескивание.«Спецификации ACI для зимнего бетонирования могут быть истолкованы так, что бетонная конструкция должна иметь перепад не более 25 градусов F (14 градусов C) в любом месте конструкции».

Это трудная задача при использовании принудительного воздушного нагрева. Однако, поскольку шланги водяного отопления находятся в прямом контакте с бетоном и покрыты изолирующими покрытиями, тепло будет естественным образом проходить вниз через бетон, нагревая всю глубину.

Для бетонирования опор моста в холодную погоду гидравлические шланги размещаются снаружи вертикальной бетонной опалубки, но петлей располагаются немного ближе — на расстоянии около одного фута друг от друга.Перед заливкой бетона изолированные формы вместе с воздухом внутри них нагреваются с помощью универсального водяного обогревателя Wacker Neuson, как указано в спецификациях ACI по бетонированию в холодную погоду.

В очень холодную погоду товарный бетон также можно предварительно нагреть, используя для перемешивания горячую воду. Агрегат также можно предварительно нагреть с помощью водонагревателя. После заливки бетона поверх формы укладываются изолирующие одеяла. Иногда формы и изоляция полностью оборачиваются пластиковыми листами, чтобы улавливать химическое тепло гидратации внутри форм.

Поскольку опоры моста часто находятся высоко в воздухе и подвержены сильным ветрам при застывании бетона, улавливание тепла гидратации сокращает количество тепла, которое необходимо добавить для правильного отверждения бетона в очень холодную погоду.

Бетонирование в холодную погоду — Советы для небольших проектов

Бетонирование зимой должно быть красивым в это время года, несмотря на этот снег.

Sakrete

Несмотря на то, что было написано бесчисленное количество статей о проблемах, связанных с товарным бетоном при столкновении с холодной погодой, эта статья будет сосредоточена на советах по бетонированию в холодную погоду и передовых методах для небольших проектов с использованием бетона в мешках или связанных материалов для ремонта бетона. .Это может помочь подрядчикам по бетону применять правильные меры предосторожности и методы бетонирования в холодную погоду с осени до весны любого года.

Влияние холода на свеже смешанный бетон и время схватывания бетона

ACI 306R определяет холодную погоду как период, когда средняя дневная температура опускается ниже 40 ° F в течение более 3 дней подряд, а температура воздуха не превышает 50 ° F более половины любого 24-часового цикла в течение периода.

При смешивании воды и портландцемента (гидравлического) происходит химическая реакция, в результате которой выделяется тепло, известное как «теплота гидратации».Эта экзотермическая реакция приводит в движение схватывание бетона, а также развитие его прочности, известной как зрелость. Более низкие температуры замедляют процесс гидратации цемента, что приводит к замедлению времени схватывания и снижению прочности бетона на сжатие в более раннем возрасте.

Приблизительное время схватывания бетона увеличивается с понижением температуры. Планируйте заранее.Sakrete

Оптимальная температура для бетона составляет 70 ° F. Из этой диаграммы видно, что когда температура падает до 40 ° F, установленное время увеличивается более чем вдвое от укладки до окончательной отделки.Имейте в виду, что эти исследования и отчеты, такие как диаграмма, показанная выше, отражают укладку товарного бетона при более низких температурах. 1 кубический ярд бетона имеет намного большую массу по сравнению с выходом 0,6 кубических фута из 80-фунтового мешка бетонной смеси. Это означает, что при смешивании бетона в мешках выделяется намного меньше тепла, чем при заливке товарным бетономешалком. Из-за укладываемой массы меньшего размера следует ожидать, что установленное время для укладки бетона в мешках на самом деле займет больше времени, чем указано в таблице «Время схватывания бетона и температура» в холодную погоду.

Перед заливкой и подготовка к месту размещения

• Знать местный прогноз погоды, отмечать температуру окружающего воздуха, влажность и скорость ветра в день работы, а также прогноз погоды на 7 дней после заливки.
• Подготовьте земляное полотно, или подготовьте бетон для ремонта за день до укладки и установите формы.
• Покройте земляное полотно или ремонтируемый участок изоляционными материалами, чтобы сохранить тепло на участке и опалубке.Удалите изоляционные материалы непосредственно перед нанесением бетона или родственных материалов.
• Выберите свой зимний микс и другие материалы для проекта.
• По возможности храните материалы в сухом и теплом кондиционированном помещении, а не оставляйте материалы незащищенными на стройплощадке.
• Никогда не заливайте бетон и не наносите материалы для ремонта бетона на мерзлый грунт или основание, или если в течение 48 часов наступит отрицательная температура.
• Держите под рукой инфракрасный термометр для проверки температуры поверхности и материала.
• Прежде всего, если температура воздуха слишком низкая или в районе суровые ненастные погодные условия, отложите установку.

Выбор правильной смеси для холодной погоды

По мере падения температуры воздуха падает и температура земли. В случае фундамента или ямы для столбов следует учитывать почву, окружающую бетон. При заливке плиты в игру вступают формы и каменное основание.В этих сценариях все факторы рабочей площадки поглощают тепло от свежезамешанного и уложенного бетона.

Есть три способа оптимизировать вашу «зимнюю смесь», чтобы максимизировать тепло гидратации при более низких температурах. Либо используйте смесь из мешков для бетона с более высоким содержанием цемента, либо используйте смесь с более реактивным и быстро схватывающимся цементом, либо и то, и другое. Для этого рассмотрите возможность перехода на бетонную смесь Sakrete 5000 Plus для более высокого содержания цемента или использование бетонной смеси быстрого схватывания Sakrete для более быстрого схватывания.

Для более тяжелых коммерческих или промышленных проектов, или если вы хотите получить лучшее из обоих миров, воспользуйтесь преимуществами более высокого содержания цемента и специальных цементных смесей, таких как бетонная смесь Sakrete Pro-X 180 или ускоренная бетонная смесь Sakrete Pro-Mix.

Замечания по смешиванию бетонных материалов в холодную погоду

Выбор правильной смеси для холодной погоды поможет бетону лучше работать при более низких температурах, но это не меняет того факта, что он все еще может быть слишком холодным, чтобы дать толчок теплу. увлажнение.Вот стратегии, которые помогут генерировать тепло для начала процесса схватывания:

• При смешивании бетона или ремонтных материалов укладывайте его с минимальной возможной осадкой, то есть заливайте более сухую смесь. Это достигается простым добавлением меньшего количества воды при перемешивании. Меньше воды означает более низкое соотношение воды и цемента, что сократит время схватывания бетона, уменьшит утечку воды на поверхность и приведет к более прочному и долговечному бетону.
• Подумайте о добавлении добавки, улучшающей текучесть, чтобы сократить количество воды, обеспечивая при этом более рыхлую и легкую укладку смеси.
• При установке столбов используйте бетонную смесь быстрого схватывания Sakrete вместо обычного бетона и фактически перемешайте бетон перед заливкой в ​​отверстие.
• Для замешивания бетона используйте теплую воду. Отопительная вода — наиболее практичное и простое средство повышения температуры бетона. Температура горячей воды из-под крана обычно не превышает 120 ° F. Этого достаточно, чтобы нагреть бетон настолько, чтобы вызвать реакцию гидратации цемента. Не добавляйте в бетон кипяток.Скорее всего, это вызовет срабатывание вспышки. Кроме того, латексные добавки для ремонта изделий или специального бетона могут плавиться при температурах выше 180 ° F.
• Хлорид кальция является наиболее распространенной ускоряющей добавкой. Никогда не добавляйте цемент более 2% от веса. При использовании бетона в мешках или материалов для ремонта бетона целесообразно купить предварительно приготовленный раствор хлорида кальция, такой как Sakrete Cement Mix Accelerator, чтобы определить правильную дозировку ускорителя. Не добавляйте хлоридсодержащие ускорители в бетон, который будет содержать стальную арматуру или металл.Хлорид-ионы значительно увеличивают вероятность коррозии.
• Нехлоридные, некоррозионные ускорители являются альтернативой хлоридным ускорителям. Они менее химически активны, чем хлорид кальция, но не повреждают металлические арматуры в бетоне. Если вы планируете использовать нехлоридный ускоритель с ремонтными материалами для бетона или специализированными бетонами с высокими эксплуатационными характеристиками, смешайте тестовую партию. Некоторые нехлоридные основы не вступают в реакцию со смесями, содержащими цемент CSA.
• Никогда не добавляйте в бетон автомобильный антифриз или зимнюю формулу омывателя лобового стекла.Эти продукты не придают бетону «незамерзающих» свойств. Это строительный миф, который отрицательно сказывается на долговечности и предельной прочности бетона.

Защита после заливки

ACI 306.1-90 рекомендует защищать свежий бетон от элементов в течение как минимум 3 дней после укладки при температуре 50 ° F. Дело в том, что бетон после укладки может замерзнуть. Бетон необходимо защищать до тех пор, пока он не достигнет минимальной прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм [3.5 МПа]. Пластичный бетон, который замерзает, может иметь снижение прочности на 50%, что отрицательно скажется на его долговечности.

Не рассчитывайте на тепло, выделяемое при гидратации цемента, для защиты свежего бетона от замерзания. Ускоритель хлорида кальция не является антифризом для бетона.

Вот несколько простых методов

• Оставьте формы на месте на 1–7 дней, в зависимости от суровости холода после укладки.Это поможет равномерно распределить тепло по бетону.
• После того, как бетон будет закончен, рассмотрите возможность нанесения мембранообразующих отвердителей, таких как Sakrete Concrete Cure N ’Seal.
• Защитите поверхность изоляционными материалами, такими как изоляция из жестких плит, изолирующими покрывалами или брезентом, или пластиковой пленкой, покрытой соломой. При использовании метода соломы обязательно поместите хороший слой соломы толщиной 12 дюймов или более и сверху положите еще один лист пластика.
• При использовании любого из этих методов изоляции не забудьте утяжелить верхнюю часть материалов, чтобы лишняя вода не попала внутрь, а изоляционные материалы не вылетели из бетона.
• Такое же внимание к защите от холода, которое уделяется плитам, следует уделять тонким сечениям бетона или цементному ремонту, так как более тонкие сечения очень подвержены повреждению от замерзания.
• После созревания бетона постепенно удаляйте материалы, чтобы избежать теплового удара.

Хотя укладка бетона в холодную погоду представляет свои проблемы, если все сделано правильно, бетон, уложенный при более низких температурах, выиграет от более медленного времени отверждения. В результате получается бетон, который разовьет более высокую предельную прочность и увеличенную долговечность.

Если вы новичок в бетоне или просто хотите узнать больше о холодной погоде и проблемах, которые она создает для бетона, неплохо начать с чтения Стандартной рекомендуемой практики для холодного бетонирования Американского института бетона (ACI 306R).

Дирк Тарп, эксперт по бетону SakreteSakrete Дирк Тарп провел свою профессиональную жизнь в производстве товарного бетона, кирпичной кладки и изделий для ремонта бетона. В настоящее время он работает с Oldcastle APG, представляя бренды Sakrete, Amerimix и Belgard. Бетон, ремонт бетона и строительные растворы Sakrete имеют подходящие продукты Pro-Grade для любого проекта и специальную команду экспертов по техническим услугам, которая может помочь. Oldcastle APG, компания CRH, является одним из ведущих поставщиков товаров для дома и строительства на открытом воздухе. Oldcastle APG входит в подразделение CRH Building Products. CRH — это ведущая глобальная диверсифицированная группа строительных материалов, в которой работает около 77 600 человек в более чем 3100 офисах в 31 стране мира.

Способы быстрого и тщательного отверждения бетона зимой

То, что пришла зима, не означает, что строительство должно быть остановлено. Независимо от того, большая ваша работа или мала, борьба с элементами при попытке завершить проект может оказаться непростой задачей. Один из самых сложных аспектов работы с бетоном зимой — это попытаться полностью затвердеть до того, как разразится следующий шторм. К счастью, компания On Site предлагает несколько решений, которые помогут вам быстро отвердить бетон этой зимой.

Независимо от масштабов вашего проекта, у нас есть обогреватель грунта, который может соответствовать масштабу и масштабу вашего проекта. С помощью одного из наших обогревателей грунта вы сможете оттаять мерзлую землю, вылечить бетон, предотвратить заморозки и обеспечить временное тепло воздуха в холодные месяцы года. Если зимой вам нужно отремонтировать фундамент, то вам повезло. Зимнее отверждение бетона не должно вызывать затруднений. С правильным инструментом вы сможете сократить сроки реализации проекта вдвое; это так же просто, как выбрать, какой обогреватель грунта подходит именно вам.

Без надлежащего оборудования, способного выдержать суровые зимние температуры, вы и ваша команда можете застрять на стройплощадке на несколько дней или недель. Из-за большого количества пор в бетоне он не выдерживает холода, потому что вода может замерзать внутри неотвержденной смеси. Кроме того, если температура земли упадет ниже 40º, ваш бетон не сможет набрать прочность или осесть должным образом. Использование обогревателя грунта не только ускорит выполнение вашего проекта, но и поможет создать более прочный готовый продукт.

• • Простая установка без открытого огня.

• • Создан для надежных и безотказных звезд.

• • Обеспечивает до 115 часов работы в зависимости от типа модели.

• • Гибкая и несложная настройка для всех приложений.

• • Насосы прямого вытеснения обеспечивают максимальный поток и стабильную подачу тепла для оттаивания и отверждения.Один насос на петлю шланга означает подачу максимум БТЕ в час.

• Цифровой регулятор температуры с кнопочной регулировкой позволяет операторам легко регулировать температуру на выходе теплоносителя (HTF) для всех применений, связанных с отверждением бетона.

Гидравлический обогреватель грунта E1100 идеально подходит для портативного обогрева грунта, оттаивания грунта и выдержки бетона.Используя наземные одеяла, вы можете легко рассеять тепло по большой площади. Этот подогреватель работает на дизельном топливе №1 и может проработать 115 часов.

Гидравлический обогреватель грунта E1250 идеально подходит для портативного обогрева грунта, оттаивания грунта и выдержки бетона. Используя наземные одеяла, вы можете легко рассеять тепло по большой площади. Этот подогреватель работает на дизельном топливе №1 и может проработать 105 часов.

Гидравлический обогреватель грунта E2200 — идеальное оборудование для обогрева грунта, оттаивания грунта и выдержки бетона.Эта установка для оттаивания грунта может оттаивать до 3000 кв. Футов мерзлого грунта со скоростью до одного фута в день. Соедините это устройство с одеялами для оттаивания земли, чтобы лучше рассеивать тепло по большой площади.

Гидравлический обогреватель грунта E3000 — это наше самое крупное оборудование для обогрева грунта. Этот обогреватель идеально подходит для оттаивания, обогрева грунта и твердения бетона. Этот обогреватель работает на дизельном топливе №1 и может обрабатывать до 8000 кв. Футов и оттаивать землю до 4500 кв.футов

Самый универсальный жидкостный поверхностный обогреватель E5000 оттаивает, оттаивает, предотвращает замерзание, нагревает и сушит без использования дополнительных насосных агрегатов. Уникальная насосная система обеспечивает максимальный расход независимо от области применения. E5000 оттаивает или полимеризует до 10 000 кв. Футов. С дополнительными принадлежностями эта машина может полимеризовать до 30 000 кв. Футов и нагревать до 1 700 000 куб. Футов. футов или обеспечить 576000 куб. футов сухого тепла со временем работы до 64 часов.

Hydronic Ground Heater Pureheat может обогревать рабочие помещения, обрабатывать бетон и оттаивать мерзлую землю.Его можно прикрепить к нашим теплообменникам, чтобы обеспечить чистое теплообменное тепло между жидкостью и воздухом в вашем рабочем пространстве. Использование этого типа тепла жидкость-воздух также предотвращает появление плесени и грибка на этапе строительства.

Поддержание температуры бетона при температуре выше 50 ° F — важный шаг в обеспечении его правильной формы, а в разгар зимы это может стать проблемой. С правильным наземным обогревателем на месте вы сможете поддерживать идеальную температуру вашего бетонного объекта даже при падении температуры.Используя обогреватель для грунта, вы сможете быстро вылечить бетон, а это значит, что вы больше не будете тратить много времени на повторение частей вашего проекта. С помощью On Site вы можете получить единый рабочий сайт. Чтобы обсудить наличие или помощь в выборе подходящего обогревателя для грунта для вашего следующего проекта, отправьте нам сообщение, и член нашей команды будет более чем счастлив помочь вам.

Устранение неисправностей в бетоне для холодной погоды — Национальная ассоциация сборного железобетона

Автор: Кайла Хансон, П.E.

По мере того, как осень подходит к концу, многие из нас по всей стране начали готовиться к зиме, одеваясь в более теплые слои или убирая с хранения толстые пальто. Мы также уделяем больше внимания термостату как дома, так и на заводе по производству сборного железобетона. Крайне важно в течение года, особенно во время сезонных переходов, помнить, как изменение температуры влияет на бетон и материалы, используемые для его производства.

Фотография файла NPCA

Что считается холодной погодой?

Раздел 4.4.7 Руководства по контролю качества NPCA для заводов по производству сборных железобетонных изделий излагаются меры предосторожности при бетонировании в холодную погоду. Для целей данного руководства и в соответствии с руководящими принципами, изложенными в ACI 306, «Руководство по бетонированию в холодную погоду», холодная погода определяется как период, когда температура окружающего воздуха в среде литья соответствует следующим условиям в течение более трех последовательных периодов. дней:

1. Средняя дневная температура воздуха ниже 40 F.
2. Температура воздуха не выше 50 F в течение более половины любого 24-часового периода.

Однако лучше всего начинать использовать меры предосторожности при бетонировании в холодную погоду, когда ожидается, что температура окружающей среды упадет до 50 F или ниже в любой момент во время производства или отверждения. Меры предосторожности могут быть предприняты на каждом этапе производственного процесса, включая подготовку сырья, подготовку формы, смешивание, укладку, отделку и отверждение.

Зачем использовать методы бетонирования в холодную погоду?

ACI 306 определяет пять основных целей использования методов бетонирования в холодную погоду:

1.Предотвратить повреждение бетона из-за раннего замерзания. Реакции гидратации цемента происходят медленнее при более низких температурах, что приводит к более медленному развитию продуктов гидратации, которые придают бетону присущую ему прочность, плотность и долговечность. Свежий бетон обязательно должен быть размещен при соответствующей температуре и защищен от неблагоприятных температурных колебаний на протяжении всего производственного процесса, особенно во время отверждения. Свежий бетон с измеренной температурой ниже 45 F во время заливки следует выбросить.

Сухой окружающий воздух и низкая влажность из-за холодной погоды могут увеличить и ускорить испарение воды для замеса из свежего бетона. Для правильного отверждения важно поддерживать соответствующий уровень влажности бетона и относительную влажность окружающей среды. Критическая степень насыщения описывается как точка, когда один цикл замерзания может вызвать повреждение бетона, что обычно происходит, когда бетон достигает прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм. Кроме того, бетон, которому дали замерзнуть до достижения прочности на сжатие 500 фунтов на квадратный дюйм, никогда не достигнет своего полного потенциала прочности на сжатие.

Фактически, если бетон замерзает до достижения 500 фунтов на квадратный дюйм и затем с этого момента затвердевает в идеальных условиях, бетон не достигнет своей проектной прочности, а его долговечность, устойчивость к циклам замерзания-оттаивания, плотность и другие характеристики будут значительно ниже. скомпрометирован. В результате рекомендуется отказаться от любого замерзшего бетона до достижения, по крайней мере, 500 фунтов на квадратный дюйм. Кроме того, любой свежий бетон с измеренной температурой до 45 F во время заливки следует выбросить.

2. Убедитесь, что бетон набирает прочность, необходимую для снятия опалубки, подъема и перемещения продукта. Поскольку рост прочности бетона замедляется при более низких температурах, форма, зачищенная через 18 часов летом или осенью, может потребовать 24 часа или больше для отверждения перед зачисткой зимой.

Сборные железобетонные изделия спроектированы для условий, в которых они будут эксплуатироваться, но их конструкция должна также учитывать нагрузки, которые изделие будет выдерживать во время операций по снятию изоляции, а также при подъеме и перемещении на заводе и на стройплощадке.В некоторых случаях нагрузки, передаваемые на продукцию во время подъема и погрузочно-разгрузочных работ, намного превышают самые экстремальные условия эксплуатации. Таким образом, перед снятием опалубки крайне важно убедиться, что бетон достиг необходимой прочности на снятие изоляции.

В холодные месяцы, если необходимо, дайте дополнительное время для застывания на месте перед работой. Слишком раннее обращение с продуктом и создание напряжений может привести к повреждению конструкции, в результате чего подъемные вставки вынутся наружу и возникнут серьезные проблемы с безопасностью.

Защитите внешние бункеры для хранения инертных материалов от неблагоприятных погодных условий постоянным навесом или временным навесом. Фотография файла NPCA

3. Поддерживайте условия отверждения, которые способствуют развитию прочности, без превышения рекомендуемых температур бетона и без использования отверждения водой. Умелое отверждение может выявить лучшие свойства бетона. Это включает в себя обеспечение возможности бетона полностью раскрыть свой потенциал с точки зрения прочности, плотности и долговечности, а также обеспечение того, чтобы продукт работал так, как задумано.Чтобы уменьшить влияние низких температур на гидратацию цемента, отверждение бетона и повышение его прочности, можно использовать определенные методы для повышения температуры свежего бетона, а также температуры отверждения окружающей среды. Однако есть компромиссы, а также меры предосторожности, которые необходимо соблюдать.

Некоторые из наиболее распространенных способов повышения температуры свежей бетонной смеси или бетона, который только что был уложен, включают:

• Водяная смесь для отопления. Если вода нагревается до температуры более 140 F, рассмотрите порядок дозирования и отрегулируйте.Может быть полезно смешать крупный заполнитель и воду перед добавлением цемента, чтобы предотвратить схватывание цемента. Вода в смеси не должна нагреваться до температуры более 180 F.
• Агрегаты отопительные. В большинстве случаев, если вода для смеси достаточно теплая, нагревать крупный заполнитель выше 60 F и мелкий заполнитель выше 105 F не требуется. Помните, что быстрое нагревание может привести к взрыву некоторых влажных заполнителей, если температура влаги в порах заполнителя слишком быстро повысится.Нагревание заполнителей может также вызвать быстрое и неравномерное схватывание цементного теста, непосредственно окружающего заполнитель. Избегайте использования замороженных заполнителей или заполнителей со льдом или снегом. Мало того, что замороженные заполнители внесут дополнительную влагу в свежую бетонную смесь, они также резко снизят температуру смеси, что может замедлить или задержать гидратацию. По возможности, подумайте о защите площадок для хранения заполнителей от неблагоприятных зимних погодных условий, например, с помощью постоянного навеса или временного покрытия на бункерах для заполнителей на открытом воздухе, или храните часть заполнителя под землей или в помещении.
• Создание палатки над опалубкой с брезентом или пленкой и размещение обогревателей внутри палатки. Газовые обогреватели являются эффективным способом нагрева воздуха, окружающего отверждаемые продукты, но не должны использоваться для прямого нагрева открытых или несформированных бетонных поверхностей. Сильная жара может вызвать сильную карбонизацию бетона или, возможно, задержку образования эттрингита (DEF). Резко повышенная температура воздуха, подаваемого обогревателем, снижает влажность и ускоряет испарение смешанной воды.Поскольку углы и края продукта подвержены замерзанию, необходимо проявлять особую осторожность, чтобы поддерживать в этих областях отверждаемого продукта соответствующую температуру.
• Нагревательная опалубка и закладные детали. Все формы, арматура и закладные элементы должны иметь температуру не менее 32 F во время бетонирования. Эти элементы также должны оставаться в диапазоне 25 градусов от температуры свежего бетона во время размещения — в частности, формы, арматура и закладные элементы не должны быть более чем на 10 F ниже или на 15 F теплее, чем свежий бетон.Заводы могут использовать отапливаемые помещения, электрические одеяла или другие системы обогрева, чтобы нагреть эти предметы до необходимой температуры.

Независимо от того, какой подход выберет завод для разогрева смеси, температура бетона не должна превышать 90 F во время укладки. ACI 306 утверждает: «Бетон, уложенный при более низких температурах [40-50 F], защищенный от замерзания и должным образом отвержденный в течение достаточного периода времени, имеет потенциал для развития более высокой предельной прочности и большей долговечности, чем бетон, уложенный при более высоких температурах. .”

4. Ограничьте резкие перепады температуры, особенно до того, как бетон наберет достаточную прочность, чтобы выдерживать термические нагрузки. При использовании парового отверждения особое внимание следует уделять температуре окружающей среды внутри паровой камеры, а также самому бетону. Сильные колебания температуры могут сотрясать бетон и вызывать необратимые повреждения.

Работая над предотвращением замерзания бетона до достижения его прочности на сжатие не менее 500 фунтов на квадратный дюйм, знайте, что бетон также не должен подвергаться ускоренному отверждению с использованием тепла и влаги до тех пор, пока он не достигнет начального схватывания в соответствии с ASTM C403, «Стандартный метод испытаний. на время схватывания бетонных смесей по сопротивлению проникновению.В разделе 4.5.3 Руководства по контролю качества NPCA говорится, что заводы должны установить цикл отверждения при окружающей среде, который гарантирует, что температура отверждения не превышает 150 F, если не используются меры по предотвращению DEF. Повышение температуры окружающей среды отверждения должно быть ограничено максимум 40 F в час.

Кроме того, быстрое охлаждение поверхности бетонной конструкции или резкий перепад температур между поверхностью и внутренней частью продукта могут вызвать растрескивание. Идеален постепенный процесс охлаждения.

Покрытие продуктов для отверждения брезентом может помочь продукту удерживать влагу.Это особенно важный шаг в зимние и летние месяцы. Фотография файла NPCA

5. Обеспечьте защиту, соответствующую долговечности конструкции в течение ее расчетного срока службы. Сборные железобетонные изделия специфицированы и спроектированы с учетом длительного срока службы. Высокая прочность на сжатие — это только один из факторов, обеспечивающих устойчивость конструкции в течение ее расчетного срока службы.

Если на ранних этапах процесса отверждения принять определенные меры для ускорения увеличения прочности, другие характеристики бетона могут быть нарушены.Например, хлорид кальция действует как ускоритель, который может быть полезен в холодные месяцы, но использование хлоридсодержащих добавок в железобетоне не рекомендуется, поскольку они могут вызвать проблемы с коррозией. Обогреватели помогают поддерживать более высокую температуру окружающей среды, но при неправильном использовании могут вызвать быстрое высыхание бетона, что приведет к образованию трещин и снижению долговечности. Отверждение паром может дать отличные результаты, однако необходимо уделять особое внимание температуре окружающей среды и температуре бетона на протяжении всего процесса отверждения, иначе бетон может подвергнуться термическому удару.

Бетонирование вашего завода в холодную погоду

Правильное отверждение — это не универсальный процесс. Идеальное время отверждения, температура и влажность не только будут меняться от сезона к сезону, но также могут меняться изо дня в день. Не следует ставить во главу угла удобство краткосрочного производства за счет долговременной прочности или долговечности. Сейчас идеальное время для того, чтобы пересмотреть процедуры бетонирования в холодную погоду на вашем заводе и, возможно, увеличить частоту испытаний, чтобы гарантировать качество и стабильность сырья, бетона и готовой продукции.

Кайла Хэнсон, P.E. является директором технических служб NPCA.

Советы по перекачиванию бетона в холодных погодных условиях

Перекачивание в холодную погоду может представлять множество проблем по сравнению с перекачкой при умеренных температурах. Наиболее очевидным, конечно, является замерзание бетона в стреле или других частях агрегата, таких как бункер, что останавливает поток бетона по трубопроводу.

Один из способов избежать этого — смешать бетон с использованием очень горячей воды, чтобы предотвратить замерзание бетона во время доставки и периода ожидания.При грунтовании суспензию также следует смешать с горячей водой. Если суспензия замерзнет у стенок трубопровода, это может ограничить поток бетона, вызывая закупорку. Компания-перекачивающая компания может связаться с компанией по производству готовой смеси и организовать загрузку первого водителя горячей водой для использования при перемешивании суспензии.

Некоторые компании также оборачивают трубопровод стрелы изоляцией. В большинстве случаев изоляция представляет собой пенопластовую трубу, отрезанную для размещения трубопровода, помещенную вокруг трубы и склеенную вместе.Пена удерживает тепло бетона, позволяя ему течь как обычно.

Еще один способ предотвратить замерзание трубопровода — это предварительно нагреть трубопровод стрелы с помощью выхлопной трубы двигателя агрегата. Используя выхлопной шланг, специально созданный для того, чтобы выдерживать высокие температуры, оператор стрелы надевает термостойкий шланг на выхлопную трубу и помещает другой конец в наконечник шланга стрелы, позволяя его теплому воздуху проходить через трубопровод и выходить из бункера. . При этой процедуре важно, чтобы воздушный поток имел открытый путь для выхода.Без открытого пути горячий воздух из выхлопной трубы будет вытеснен назад и создаст избыточное противодавление на двигатель грузовика.

Если бетон замерзнет в стреле, перекачка остановится, пока машина не прогреется. К счастью, бетон перестанет схватываться, когда он замерзнет. После того, как машину переместили в теплое место и дали оттаять, ее необходимо очистить, прежде чем можно будет добавить свежий бетон и возобновить перекачку.

Бетон также может замерзать в бункере агрегата, не позволяя ему попасть в трубопровод.Когда это произойдет, последствия будут такими же, как если бы бетон застыл в стреле. Перед добавлением свежего бетона необходимо дать бетону оттаять и очистить бункер.

Хлорид кальция или другие подобные добавки обычно используются для ускорения схватывания бетона. При использовании ускорителя бетон необходимо поддерживать в живом состоянии, используя те же методы, которые используются при перекачивании в жаркие дни. Когда температура в течение дня начинает повышаться, вам следует подумать об уменьшении или прекращении использования ускорителя, потому что бетон может «вспыхивать», как в жаркую погоду.

Хотя хлорид кальция ускоряет схватывание бетона, при его замерзании схватывание прекращается. Как только машина начнет таять, бетон снова начнет схватываться даже быстрее, чем во время работы, потому что теперь он находится в теплом месте. При таких обстоятельствах не следует тратить время на чистку машины.

При использовании отдельно проложенного трубопровода при экстремальных температурах трубопровод следует накрыть изолирующими одеялами или разобрать и хранить внутри на ночь.Желательно, чтобы трубопровод не оставался открытым на земле более чем за час до перекачки. Если оставить открытым, есть большая вероятность, что жидкий раствор замерзнет у стенок трубы. Как только поток бетона ограничен, оставшийся бетон будет проталкиваться через следующую трубу всухую (без шлама). Это может привести к засорению, также называемому «мгновенное замораживание». Чтобы очистить линию, необходимо соблюдать все обычные процедуры по устранению засора.

Также можно предварительно нагреть отдельно проложенный трубопровод почти так же, как предварительный нагрев трубы штанги.Используя термостойкий шланг, теплый воздух отводится от выхлопной трубы грузовика в трубопровод, позволяя ему проходить через систему и выходить из конца.

Если движение бетона остановлено в замороженной трубе, тепло будет излучаться от бетона так быстро, что вся линия может полностью замерзнуть в считанные секунды. Обычно, если это происходит, заливка не может быть завершена до тех пор, пока не будет заменена гладкая линия, и бетон, лежащий на объекте, часто будет отбракован до того, как его можно будет перекачать.Когда это произойдет, можно потерять много долларов.

Техника безопасности

Никогда не вставайте на покрытые льдом трубы или другие круглые предметы и соблюдайте осторожность на настилах и ступенях насосной установки. Напоминаем рабочим о необходимости использования соответствующих средств индивидуальной защиты в холодную погоду и всегда носить изолированные перчатки при работе с обледеневшими трубами и зажимами, которые могут соскользнуть и вызвать травмы.

Особая осторожность особенно необходима во время и после очистки, поскольку все области вокруг насосной установки могут быть покрыты льдом из-за воды, которая использовалась для очистки труб и принадлежностей.В результате поскользнуться и упасть могут быть серьезные травмы.

Закачка бетона при температуре до -10 ° по Фаренгейту и даже ниже не только возможна, но и является обычной практикой во многих частях мира. Тем не менее, производитель насоса может запретить использование стрелы, когда температура опускается ниже ниже градуса, и насосная компания должна знать об особых температурных ограничениях соответствующих производителей. Использование стрелы в экстремально холодных условиях приведет к тому, что сталь стрелы станет хрупкой, что приведет к ее растрескиванию от обычного толчка стрелы.

Перед тем, как насос прибудет на строительную площадку, рекомендуется связаться с вашими сотрудниками и / или насосной компанией, чтобы обсудить любые условия, такие как экстремальные температуры, которые могут повлиять на безопасность и производительность заливки. Разработайте план, который не только обеспечит успешную заливку, но и позволит вам получить максимальную пользу от укладки бетона с помощью бетононасоса.

Источник: Schwing America, Inc. Руководство по эксплуатации для бетононасосов

Обзор продукции для укладки бетона в холодную погоду

Если вы перекачиваете бетон или используете другую систему укладки, если вы работаете в холодных погодных условиях, вам нужны изделия, предназначенные для этого типа бетонных работ.Вот небольшой обзор продуктов для укладки бетона в холодную погоду.

Нагревательные одеяла Multi-Duty (MD) от Powerblanket

Трейлер для распылителя полимеризации от E-Z Drill, Inc.

Защитное покрытие Insul-Tarp Form от Insulations Solutions Inc.

Extra-Hot (High Heat) Одеяла от Powerblanket

Покрытие для отверждения бетона Topper от Insulations Solutions Inc.

E1100 Гидравлический поверхностный нагреватель от Wacker Neuson Corporation

Premier 170-DF от Л.Б. Уайт Ко.

Thaw Devil TD600 Hydronic Heater от Heat Wagon Inc.

PowerHeat 300 Pro на салазках от Quest Climate Control Equipment

Мобильный нагреватель гликоля Heat King от Tamarack Industries

HeatZone h2350 Беспламенный обогреватель от Thawzall LLC

PowerHeat 980 Pro на прицепе от Quest Climate Control Equipment

HeatZone h250 от Thawzall LLC

E 3000 Hydronic Ground Heater от Wacker Neuson Corporation

Отверждение бетона в любых погодных условиях

Итак, вы хотите отверждать бетон, но на улице очень холодно.У вас есть проект, который нельзя больше откладывать, но почва заморожена. Вам нужно, чтобы ваши рабочие бригады работали, но температура ниже нуля. Звучит знакомо? Список причин конкретных остановок работ и опозданий с графиком может быть бесконечным.

К счастью, холодная погода и отрицательные температуры больше не должны диктовать ваш рабочий график. Новые технологии, разработанные специально для строительства и бетонной промышленности, меняют методы работы подрядчиков в холодную погоду.

Итак, сначала давайте начнем с нескольких основ … Бетон для холодной погоды можно классифицировать как период продолжительностью более трех дней, когда определенные условия возникают при определенных температурах. Например, Американский институт бетона определяет, что бетон будет подвергаться воздействию холода при следующих условиях:

* Средняя дневная температура воздуха ниже 5 ° C (40 ° F)
* Температура воздуха не выше 10 ° C (50 ° F) в течение более половины любого 24-часового периода

Цель состоит в том, чтобы произвести качественный продукт с максимальным уровнем PSI в кратчайшие сроки БЕЗ добавления вредных добавок и отвердителей.Решение — это одеяла Insulated Curing с электронагревательным элементом (когда это возможно). Есть несколько производителей, которые производят эти специальные строительные покрытия … такие названия, как Powerblanket, Curemax и RapidThaw (для применения в условиях сильного нагрева, когда землю необходимо быстро разморозить перед заливкой). Разработанные специально для холодных, влажных и морозных сред … эти производители производят одни из лучших решений для отверждения и оттаивания, доступных на рынке. ETL сертифицирован в соответствии со стандартами безопасности UL / CSA, сварка, кажется, защищает нагревательный элемент от влаги.винил рип-стоп для суровых условий эксплуатации вне помещений и заглушки GFI для максимальной безопасности. Проверьте их, вы не будете разочарованы. Технология отверждения и оттаивания для нового поколения строителей. Выдерживайте бетон при любых погодных условиях (горячих или холодных). Бетон требует влажной полимеризации, не высыхая. Не вызывает выцветания или изменения цвета бетона. Обеспечивает максимальные уровни PSI, до 3 раз быстрее, чем при использовании стандартных изолированных бетонных покрытий. Позвоните сегодня, чтобы узнать цены и наличие.

Утепленные одеяла vs.Электрооборудование для твердения бетона

Электробетонные одеяла в сравнении с утепленными. Какой из них лучший и почему это Powerblanket?

Если вам доведется читать почти любое руководство для самостоятельного изготовления, вы, вероятно, увидите предложение, в котором говорится: «Если температура ниже 40 ° F, используйте теплоизолированные одеяла или солому, чтобы предотвратить замерзание свежего бетона». Что ж, звучит красиво и легко, но просто предотвратить замерзание бетона недостаточно.

Оптимальный диапазон для надлежащего отверждения бетона составляет от 65 ° до 85 ° F. Когда бетон опускается ниже этого диапазона, могут образовываться кристаллы льда, что снижает прочность отверждения и может возникнуть несколько дефектов, зависящих от температуры. Заливка бетона является критическим этапом любого строительного проекта, и проблемы тормозят продвижение, когда его необходимо отремонтировать или залить заново. Только изоляция бетона во время отверждения кажется привлекательной и экономичной, но может привести к дорогостоящим задержкам во времени и дорогостоящим ремонтным работам.

Проще говоря, теплоизоляция снижает передачу тепла между объектами. Существует множество как природных, так и синтетических материалов, используемых для изоляции объектов в различных отраслях промышленности. Когда теплоизоляция помещается на что-то уже нагретое, это предотвратит утечку тепла.

Химическая реакция образования бетона является экзотермической и выделяет некоторое количество тепла. Это тепло можно улавливать (до некоторой степени) с помощью изолирующих одеял или соломы.Но если на улице достаточно холодно, изолирующие одеяла не будут поддерживать температуру на идеальном уровне для максимального отверждения.

При заливке бетона в холодную погоду теплоизоляция — это только половина дела. Большинство изолирующих одеял не обеспечат достаточного поверхностного контакта для эффективной изоляции вашего бетона в очень холодные дни. Сочетание защитных свойств изоляции и равномерного распределения тепла дает вам преимущество перед природой.

Электрические обогревательные одеяла для бетона обеспечивают защитный слой изоляции и дополнительную мощность нагрева, чтобы поддерживать температуру вашего бетона при температуре от 65 до 85 ° F. Бетонные одеяла имеют в 10 раз больший контакт с поверхностью, чем другие одеяла. Они эффективно передают тепло бетону, а прочная атмосферостойкая изоляция защищает его от элементов и потерь тепла.

Никакое изолирующее одеяло само по себе не оттаивает мерзлую землю, а заливка бетона на мерзлую землю может иметь серьезные последствия.

Электрические покрытия для оттаивания грунта — лучший способ обеспечить правильную укладку бетонной смеси. Использование электрического покрытия для оттаивания грунта подготавливает почву перед заливкой, чтобы температура окружающей среды выше и ниже вашего бетона была на идеальном уровне.

Покрывала для отверждения бетона На время отверждения бетона влияют многие факторы, например, тип используемой смеси, размер и форма плиты, а также погодные условия. Из всех этих факторов погода и температура являются самыми непредсказуемыми.Чем ниже температура, тем дольше бетон схватывается и достигает должной прочности. В холодную погоду обычное теплоизолированное одеяло приведет к тому, что бетон будет дольше застывать, и в результате бетон станет более слабым.

Например, бетон, выдерживаемый при температуре 70 ° F, схватится примерно за 6 часов, тогда как бетон, выдержанный при температуре 40 ° F, схватится за 14 часов. Бетон, выдерживаемый при температуре 70 ° F, достигнет прочности на сжатие 2700 фунтов на квадратный дюйм за 3 дня; бетон, выдерживаемый при температуре 40 ° F, достигнет прочности в 1200 фунтов на квадратный дюйм всего за 3 дня.

Это несоответствие сильных сторон имеет огромное значение для продолжения вашего строительного проекта. Если бетон схватывается, затвердевает и укрепляется слишком долго, выполнение вашего проекта может быть значительно отложено. Некоторые производители бетона считают, что работать зимой слишком проблематично, из-за чего межсезонье обходится дорого.

Решения для бетона от Powerblanket

С Powerblanket нет межсезонья. Разница между обычными изолирующими бетонными одеялами и электрическими одеялами для отверждения бетона очевидна, и наши электрические одеяла на голову выше остальных.Комбинируя прочную атмосферостойкую изоляцию с электрическими нагревательными элементами, Powerblanket может затвердевать бетон в 2,8 раза быстрее, чем обычные изолированные одеяла.

Наши покрытия для оттаивания грунта растапливают лед и снег и подготавливают почву еще до того, как бетон будет залит. Наши покрытия для отверждения бетона затем поддерживают температуру, необходимую для более быстрого отверждения плиты до прочной отделки.