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
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.
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.
Прогрев бетона сварочным аппаратом проводом ПНСВ
Греющий провод нарезается кусками по 18 метров. Количество требующихся отрезков зависит от мощности сварочного трансформатора, который будет использоваться. Расчет количества определяется исходя из того, что один кусок провода выдерживает 25 А. Но если ваш аппарата имеет максимальную силу тока в 250 А, то это еще не значит, что стоит брать 10 кусков. Лучше работать в среднем режиме на 200 А и использовать 8 частей. Такое количество оказывается достаточным для плиты в 20 см и площадью 5х4 метра.
Алюминиевых провода присоединяются к имеющимся проводам ПНСВ. Соединение происходит при помощи скрутки, а длина провода подбирается уже по месту, так как его концы нужно будет присоединить к сварочному кабелю. Все скрутки должны быть изолированы.
После этого следует класть прогревочные петли. Кабель должен находиться выше середины плиты, но не достигать верхнего слоя в арматуре. Петли подвязываются изоляцией, чтобы их не замкнуло. Чтобы скрутка не сгорела, она должна быть в бетоне. Алюминиевые концы выводятся из зоны заливки. Желательно промаркировать все выходы, чтобы не запутаться.
Когда бетон будет залит, следует собрать цепь обогрева как можно быстрее. Для этого нужно подключить два кабеля со сварочного аппарата. Таким образом, на каждый сварочный кабель должно приходиться по 8 концов. После этого можно включать сварочный аппарат для прогрева бетона. Перед началом работы следует уменьшить количество Ампер на регуляторе. Если после включения значение тока окажется слишком высоким, то не стоит переживать, так как во время прогревания оно будет уменьшаться. Если значение падает до того состояния, когда ток становится слишком слабым, то после этого стоит увеличить значение. Это происходит через несколько часов после включения. Периодически нужно проверять нагрузку, чтобы она не превышала 25 А. Все время процесса может занимать более суток, поэтому, сварочные инверторы с низким ПВ не пригодятся для данной операции.
Подогрев бетона сварочным аппаратом и электродами
Для данного процесса используются специальные электроды. Первой разновидностью являются пластинчатые. Они устанавливаются с внутренней стороны опалубки, что улучшает контакт со смесью. Электрическое поле разогревает бетон до заданной температуры.
Также существуют полосовые электроды, общая ширина которых достигает до 45 см. Они монтируются с двух сторон, а когда подключаются к трансформатору, то поле между ними прогревает бетонную смесь.
Струнные используются при прогревании цилиндрических конструкций, таких как колонны. При этом сам электрод помещается в центр конструкции, а по внешней стороне проходит токопроводящий лист.
Стержневые внешне напоминают арматуру, так как их диаметр составляет 7-11 мм. Они помещаются внутрь бетона с определенным шагом. Последние в ряду изделия ставятся до 40 см от опалубки. Данная разновидность применяется для сложных конструкций. Таким образом, для каждого вида работ требуется выбирать свои виды электродов.
Технология их применения происходит следующим образом:
- Изделия раскладываются равномерно по всей поверхности бетонной площадки;
- Затем они все соединяются в две отдельные цепи, одна из которых будет «+», а вторая «-»;
- Между ними устанавливается лампа накаливания, которая помогает следить за напряжением;
- Цепи присоединяются проводами обратной и прямой связи.
Читать также: Изготовление шаблонов и приспособлений
Для того, чтобы влага не испарялась с поверхности достаточно быстро, ее требуется накрыть слоем опилок. Контролировать температуру можно при помощи обыкновенного градусника.»
Заключение
Сварочные аппараты для дома отлично подходят не только для сварки в домашних условиях, но и для прочих процедур, где не нужна сверхвысокая мощность. Прогревание бетона трансформатором является явным тому примером. Одно из немногих, чем придется обзавестись для проведения такой операции будут специальные электроды. Измерительные приборы и так должны быть в арсенале сварщика. Но здесь следует присматривать за безопасным проведением работы, чтобы режимы не превышали допустимые характеристики оборудования. В ином случае это может привести к поломке техники.
Строительные работы по возведению объектов ведутся круглогодично. Часто строители производят бетонирование для формирования цельных конструкций в зимнее время
При этом важно обеспечить прочность монолита и предотвратить кристаллизацию воды. Осуществляя прогрев бетона важно поддерживать требуемую температуру смеси и создать благоприятные условия для гидратации цемента
Остановимся на технологии разогрева, основанной на применении инфракрасных лучей и электроэнергии. Рассмотрим достоинства и недостатки каждого метода.
Подогрев сварочным аппаратом и электродами
Сварочный аппарат и кабель – не единственный вариант прогрева бетона. Использовать можно также электроды, составив правильную схему и продумав все этапы.
Важная информация про прогрев бетона электродами:
- Есть сквозной прогрев, который применяется для бетонных конструкций сложной формы или внушительной толщины. Данный метод предполагает установку электродов на расстоянии минимум 3 сантиметра от опалубки.
- Периферийный способ прогрева предусматривает монтаж электродов на поверхности бетона. Так удается извлечь все нагревающие элементы после того, как бетон застынет.
- Подаваемый на электроды ток нужно постоянно регулировать, так как влага испаряется и этот процесс требует внимания.
- Поверхность нагрева должна быть накрыта специальным теплоизоляционным материалом, это поможет уменьшить тепловые потери с одновременным повышением КПД электродов.
- В случае применения стержневого прогрева электроды нужно монтировать на одинаковом расстоянии, чтобы исключить риск перегрева отдельных зон.
- Электродный прогрев не эффективен для малых изделий/конструкций.
- Текущую температуру бетона нужно постоянно замерять через небольшие промежутки времени.
- Правильная схема подключения электродов обязательно должна создаваться индивидуально для каждого случая.
В данном случае нагревающими элементами являются электроды, которые вживляют в толщу бетона. Ток идет прямо через раствор, в связи с чем отмечают главный минус метода – опасность поражения током людей, которые находятся рядом
Уровень безопасного напряжения составляет до 36 В, если больше – важно обеспечить недопущение на объект животных и людей. Некоторые мастера утверждают, что способ может стать причиной быстрого износа сварочного трансформатора, но это не проверено
Электроды (арматурные прутья) укладывают в бетонную конструкцию, последовательно соединяя так, чтобы вышло два отрезка, изолированных один от другого. К одному отрезку подключают провод прямой, а к другому – обратный. С целью обеспечения контроля тока между двумя электродами желательно подключить лампу накаливания (но это не обязательно).
Чем прогреть бетон
В зимний период очень часто для прогрева бетона применяют электроды. Это дает возможность исключить превращения воды в лед, чтобы она нормально вступала химическую реакцию с цементом. Рассмотрим подробнее, как происходит данный процесс.
Для чего это нужно
Выше в статье мы рассмотрели общие сведения о влиянии температуры на качество бетонного раствора. Пришло время объяснить это на примере.
Так как бетонировать приходится не только в теплое время года, но и в морозы, необходимо не забывать о физическом превращении воды в лед. Следует понимать, что допускать этого ни в коем случае нельзя, так как она нужна для химической реакции с основным компонентом раствора – цементом.
Применение алмазных кругов для резки ж/б
При замерзании гидратация прекратится, и процессы твердения бетона остановятся, что вызовет нарушение структуры материала. Даже после оттаивания льда и возобновления гидратации, ее восстановить не удастся.
Прогрев бетонной смеси с помощью электродов
Тоже самое можно сказать и о железобетоне, когда на арматуре образуется «ледяная корка», забирающая воду из зоны не так охлажденных участков. Эти процессы негативно влияют на структуру материала.
Вот почему инструкция требует обязательно прогревать бетон, чтобы его затвердевание прошло максимально успешно.
В настоящее время есть несколько методов добиться необходимых результатов, в частности используют нагрев:
- электродами;
- сварочным аппаратом;
- инфракрасными волнами.
Обогрев электродами — виды
Один из самых популярных в строительной индустрии способов. Основа метода – прохождение электрического тока через толщу бетона.
Рассмотрим, какие электроды для прогрева бетона применяются в данном случае:
Пластинчатые, напоминающие пластины, устанавливают с внутренней стороны опалубки, чтобы был лучший контакт со смесью. Бетон начинает разогреваться до нужной температуры благодаря появлению электрического поля. В теплом состоянии бетонная смесь может быть некоторое время.
- Полосовые (в виде пластин) имеют общую ширину 400-450 мм. Такие электроды могут монтироваться с двух сторон. После подключение тока, электрическое поле создается в прилегающем к пластинам слое бетона.
Струнные применяются обычно для прогрева смеси в цилиндрических конструкциях, в частности, колоннах. Технология прогрева бетона электродами в этом случае следующая — струнный электрод помещают в центр конструкции, а сама опалубка обвивается специальным токопроводящим листом.
- Стержневой вариант напоминает стержневую арматуру Ø 7-11 мм. Помещают ее вовнутрь бетона с соответствующим расчетным шагом. При этом крайние электроды монтируют на расстоянии 40 мм от опалубки. Очень часто таким способом осуществляется электропрогрев бетона в сложных конструкциях.
Прогревание бетона электричеством
Работа со сварочным аппаратом
Применение для прогрева бетона сварочного аппарата является вполне реальной задумкой. Но, для хорошего разогрева смеси необходимо в процессе работ использовать вспомогательные электроды. Не стоит беспокоиться за надежность оборудования, современные агрегаты надежны и не представляют опасности для человека при соблюдении правил ТБ.
Конструкция многих аппаратов простая и не представляет трудностей в использовании. Благодаря таким станциям удается прогреть 30-100 м3 смеси, а работу можно вести почти при -45° С.
Сварочный аппарат сконструирован в виде автономной установки, состоящей из сварочного агрегата и двигателя.
Кроме основных функций, он может быть оборудован и вспомогательными, в частности, иметь:
- блок подогрева мерзлого грунта;
- блок сушилки электродов;
- блок снижения напряжения;
- генератор тока.
С его помощью удается регулировать прогрев, так как он имеет несколько ступеней напряжения. Можно смело утверждать, что данный агрегат обладает всем необходимым для нормальной работы.
Технология прогрева сварочным аппаратом
Правильный процесс нагрева выглядит следующим образом:
- По бетонной площадке равномерно раскладывают электроды (отрезки арматуры).
- Соединяют их в 2 параллельные цепи.
- Устанавливают между ними лампу накаливания, чтобы следить за напряжением.
- К цепям подсоединяют провода прямой и обратной связи.
https://youtube.com/watch?v=rQgRjo1YDms
Проводите работы только согласно технической документации на конкретный объект.
Как пользоваться трансформатором?
Прежде чем приступить к строительным работам, необходимо знать, как прогревать бетон трансформатором. Существует несколько способов проведения таких работ. Для начала рассмотрим один из них.
Прогрев бетона трансформатором – технология не из простых, но в тоже время она и не слишком сложна. Главное следовать инструкции, представленной ниже.
- необходимо разместить в опалубке, еще до заполнения ее растворам, специально предназначенные для этого нагревательные провода. Практика показывает, что стальные с 3-х миллиметровой жилой дают отличный итог. Провод с жилой 1,2 мм ПНСВ в поливинилхлоридной изоляции тоже предотвращают промерзание. Отлично подойдут и ПНСЖ – проводники 2 на 1,2 мм;
- прокладывать нагревательные элементы следует так, чтобы они не соприкасались с арматурой, опалубкой, а так же друг с другом;
- опалубка вместе с проводниками заполняется раствором;
- подключается трансформаторная станция (понижающая с постоянным током) к выходам нагревательных элементов.
Для прогревания бетонной конструкции преимущественно использовать трансформаторные системы типа ТМОБ, КТП или КТПТО. Такие устройства создают постоянный ток из переменного, сила которого высока, за счет чего провода быстро нагреваются в бетоне. Существуют трансформаторы, прогревающие бетон без закладывания проводов в опалубку. Например, станция КТПТО 80 дает возможность подключения напрямую к каркасу из арматуры.
Электропрогрев бетона с помощью специальной опалубки
Для обеспечения положительной температуры твердеющей бетонной смеси строители также используют сборную опалубку щитовой конструкции. Ее особенность – оснащение унифицированных щитов быстросъемными электронагревателями.
Достоинства применения:
- ускоренный демонтаж электрообогревателей. Конструкция обеспечивает легкий доступ для замены и обслуживания;
- универсальность. Опалубка собрана из отдельных элементов со стандартными размерами и может применяться многократно;
- эффективность. Опалубка позволяет разогревать увеличенный объем бетона при температуре до -20 градусов;
- повышенный КПД использования. Увеличенная рентабельность и небольшой уровень затрат характерны для этого метода;
- быстрая сборка конструкции. Ускоренная сборка элементов опалубки позволяет сократить продолжительность монтажа.
Одновременно с преимуществами, имеются слабые стороны:
- увеличенная цена опалубки;
- невозможность использования при криволинейной форме объекта.
Щиты с обогревателями применяются при возведении крупных объектов.
Установка обогревающей системы осуществляется непосредственно перед заливкой раствора в опалубку
Электродный прогрев бетона
Предварительный электроразогрев бетона предусматривает разогрев бетонной смеси с помощью электрического тока напряжением 220-380 В в короткий промежуток времени-5-10 мин до температуры 40-60°С. После укладки горячей бетонной смеси в опалубку она остывает по режимам, рассчитываемым так же, как и для способа термоса. Этот способ зимнего бетонирования требует наличия на строительной площадке большой электрической мощности – от 1000 кВт для разогрева 3-5 м3 бетонной смеси.
Электродный прогрев бетона заключается в том, что выделение тепла происходит непосредственно в бетоне при пропускании через него электрического тока.
В зависимости от принятой схемы расстановки и подключения электродов электродный прогрев разделяется на сквозной, периферийный и с использованием в качестве электродов арматуры. Применение этого метода наиболее эффективно для слабоармированных конструкций – фундаментов, колонн, стен и перегородок, плоских покрытий и бетонных подготовок под полы.
Электродный прогрев монолитных конструкций может быть совмещен с другими способами интенсификации твердения бетона, например с предварительным прогревом бетонной смеси и с использованием различных химических добавок. Применение противоморозных добавок, в состав которых входит мочевина, не допускается из-за разложения ее при температуре выше 40°С. Применение поташа в качестве противоморозной добавки не разрешается вследствие того, что прогретые бетоны с этой добавкой имеют значительный (более 30%) недобор прочности, характеризуются пониженной морозостойкостью и водонепроницаемостью.
Электрообогрев бетона монолитных конструкций в греющей опалубке заключается в непосредственной передаче тепла от греющих поверхностей опалубки к прогреваемому бетону. Распространение тепла в самом бетоне происходит путем теплопроводности.
В качестве нагревателей для греющей опалубки применяются ТЭНы, слюдопластовые нагреватели, греющие кабели, углеграфитовая ткань, сетчатые нагреватели и другие греющие элементы.
Областью применения электрообогрева монолитных конструкций в греющей опалубке в соответствии с положениями СНиП 3.03.01-87 “Несущие и ограждающие конструкции” являются фундаменты под конструкции зданий и оборудование, массивные стены и т.п. конструкции с модулем поверхности 3-6; колонны, балки, прогоны, элементы рамных конструкций, свайные ростверки, стены, перекрытия с модулем поверхности 6-10; полы, перегородки, плиты перекрытий, тонкостенные конструкции с модулем поверхности 10-20, бетонирование которых производится при температуре воздуха до -40°С.
Подготовительные работы
В первую очередь необходимо проверить наличие всех необходимых инструментов и материалов, ведь в процессе работы отвлекаться будет некогда. Все выполняемые работы, особенно если они проводятся строителем впервые, лучше продумать и разбить на подпункты: так будет легче и быстрее.
План прогрева бетона сварочным аппаратом должен включать такие действия:
- Подготовка провода ПНСВ, а именно разделение его на отрезки.
- Подвязка полученных петель к каркасу из арматуры под заливку бетонной конструкции. Нужно отметить, что петли должны располагаться выше середины заливаемой плиты. Наиболее подходящий вариант расположения петель — змееобразно. Расстояние между петлями зависит от температуры воздуха: чем она ниже, тем меньше промежутки.
- Маркировка оконцовок петель изолентой (одна маркируется, другая остается свободной).
- Наращивание на петли алюминиевых проводов, с помощью которых будет происходить подключение к сварочному аппарату. При этом длина провода зависит от расположения прибора, но она не должна превышать 8 метров.
- Изоляция полученных скруток (греющих петель и провода) с помощью изоленты. Если этого не сделать, то скрутка будет постоянно перегреваться и это приведет к поломке аппарата.
Виды нагревательных проводов и кабелей
Чаще всего для электроподогрева бетона применяются провода ПНСВ. Это объясняется его относительно невысокой стоимостью и простым монтажом. Ниже представлен внешний вид термопровода, его конструктивные особенности и расшифровка маркировки.
Внешний вид провода ПНСВ (А), расшифровка маркировки (В) и конструкция (С)
В качестве альтернативы может применяться аналог – ПНСП, основное отличие которого заключается в изоляции, она выполнена из полипропилена, что позволяет незначительно повысить максимальную мощность тепловыделения.
Таблица основных параметров проводов ПНСВ и ПНСП
Обратим внимание, что провода данного типа могут использоваться в качестве напольных обогревателей, которые работают по принципу теплого пола. Основная трудность, связанная с применением термопроводово данного типа, заключается в необходимости произвести расчет их длины
Небольшие просчеты можно исправить регулируя уровень напряжения, поступающего с прогревочного трансформатора
Основная трудность, связанная с применением термопроводово данного типа, заключается в необходимости произвести расчет их длины. Небольшие просчеты можно исправить регулируя уровень напряжения, поступающего с прогревочного трансформатора.
Подробно о том, как производится монтаж ПНСВ, а также описание связанных с этим процедур (расчет длины проводов, схема укладки, составление технологической карты и т.д.) будет приведено в другом разделе.
