Как эффективно использовать контактный метод электропрогрева опалубки?

Узнайте все особенности и преимущества данного способа обогрева в нашей статье.

Повысьте качество строительных работ с помощью электропрогрева опалубки!

Контактный метод электропрогрева опалубки является эффективным способом поддержания необходимой температуры бетонной опалубки во время строительства. Он основан на применении специальных нагревательных элементов, которые устанавливаются непосредственно на поверхности опалубки и обеспечивают равномерное распределение тепла по всей конструкции.

Этот метод позволяет ускорить процесс затвердевания бетона, улучшить качество готового изделия, сэкономить время и ресурсы на строительстве. Кроме того, он экологически чист и безопасен в эксплуатации, что делает его привлекательным выбором для многих строительных проектов.

Коротко о главном
  • Электропрогрев опалубки контактным методом представляет собой эффективную технологию для ускорения процесса заливки бетоном и улучшения качества бетонных конструкций.
  • В данном методе электрический ток подается через нагревательные элементы, устанавливаемые на поверхности опалубки. Это позволяет равномерно нагревать опалубку и обеспечивать оптимальные условия для затвердевания бетона.
  • Контактный метод электропрогрева опалубки обеспечивает быстрое снятие опалубки после заливки бетоном, так как бетону требуется меньше времени для достижения необходимой прочности.
  • Этот метод также позволяет эффективно контролировать температуру опалубки и предотвращать образование трещин и деформаций в бетоне.
  • Благодаря применению электропрогрева контактным методом, удается уменьшить расход энергии и повысить производительность строительных работ.
  • Важно отметить, что перед использованием данной технологии необходимо провести тщательное проектирование и обеспечить безопасность работников, чтобы избежать возможных аварий и несчастных случаев.

Методы зимнего бетонирования

Условия твердения имеют существенное влияние на процесс набора прочности. Если бетон достигает 30-50% прочности до замерзания, то его физико-механические свойства не подвержены влиянию от низких температур.

Критическая прочность — это уровень прочности, после достижения которого дальнейшее воздействие замерзания не влияет на физико-механические свойства бетона.

Для создания необходимого теплового режима можно использовать следующие методы:

Метод термоса. [ ]

Этот метод заключается в том, что бетон должен остыть до 0°С, но при этом достичь критической прочности. Исходя из этого, определяют толщину и тип утеплителя для опалубки. При этом методе бетонную смесь с температурой от 20 до 80°С заливают в утепленную опалубку, а открытые поверхности защищают от охлаждения.

В этом случае нагревать его не нужно, так как количество тепла, введенного в смесь при подготовке, а Выделяющееся при реакции цемента с водой, достаточно для твердения и достижения критической прочности. Этот метод используется при заливке массивных конструкций. Оценку массивности проводят с помощью коэффициента поверхности.

где F — площадь общей охлаждающей поверхности конструкции, V — объем конструкции

Для М9 — открытая. При М=8-10 бетон предварительно прогревают до 60-80°С. Опалубку из бетонных плит утепляют с наружной стороны.

Способ предотвращения смещения опалубки вертикальных конструкций без использования сварки ЖК Времен

Технологии прогрева бетона

Процесс бетонирования включает в себя несколько этапов. Для формирования конструкции подготовленная смесь заливается в жесткую опалубку. Типы конструкций могут быть различными, включая:

  • Фундамент здания или объекта инфраструктуры — стадиона, спортивного комплекса, бассейна, торгово-развлекательного или бизнес-центра и т. д .;
  • Опоры и перекрытия при использовании монолитно-каркасной технологии;
  • Конструктивные элементы мостов или путепроводов.

Методы нагрева и правила выполнения работ (включая электробезопасность) зависят от типа конструкции и наличия арматуры или сетки.

Контактный метод

Как эффективно использовать контактный метод электропрогрева опалубки?

В зимнее время для осуществления бетонных работ используют разнообразные технологии. Одним из популярных методов является прогрев бетона с помощью электродов. Одним из свойств материала является его высокая теплопроводность, благодаря которой тепло передается через раствор по электродам, нагретым до 80° C. Существует несколько способов размещения контактных элементов:

  1. Пластинчатые электроды. Этот метод предполагает размещение контактных пластин на внутренних сторонах опалубки, обычно на противоположных сторонах. Иногда вместо пластин устанавливают металлические полоски;
  2. Стержневые электроды. Это обычная металлическая арматура сечением 8-12 мм. Стержни размещают в толще застывающей массы по определенной схеме и подключают к источнику тока. Расстояние между электродами рассчитывают по специальной таблице для равномерного прогрева;
  3. Струнные электроды. Они используются для обогрева опор, колонн, балок.

Использование переменного тока предполагается в технологии прогрева. Постоянный ток способствует электролизу воды, находящейся в растворе, что вызывает определенную реакцию. Также различаются ограничения по максимальному напряжению, в зависимости от типов конструкций. Поэтому для соблюдения технологии рекомендуется использование трансформаторного оборудования.

Провод ПНСВ

Самый современный и инновационный метод обеспечения прочности в зимнее время. Хотя его стоимость выше, но благодаря установке нагревательного кабеля внутри замерзающего раствора происходит равномерное прогревание всего объема.

Структура провода ПНСВ достаточно проста — внутри находится стальная жила, которая является нагревательным элементом и обернута изоляционным материалом (ПВХ). При прохождении тока через жилу, металл нагревается и передает тепло бетону. Уровень температуры контролируется путем регулирования напряжения; для достижения необходимой мощности используются понижающие трансформаторы.

Процесс прогрева бетона проводом ПНСВ выполняется в соответствии со следующей схемой:

  • Провод укладывается вдоль арматуры и крепится. Монтаж ПНСВ и заливка раствора проводятся аккуратно, чтобы изоляция и сама жила остались невредимыми;
  • Предотвращают соприкосновение провода с землей, опалубкой и другими элементами;
  • Нагревательные провода подключаются к отключенной трансформаторной установке;
  • Используется как постоянный, так и переменный ток — изоляция предотвращает реакцию электролиза во время зимней бетонировки.

Прежде чем приступить к выполнению работ, необходимо разработать технологическую карту, которая определит последовательность укладки проводов.

Другие технологии


При работе с бетоном в условиях низких температур гораздо реже используется электрообогрев опалубки, чем метод прогрева проводами ПНСВ. Этот метод менее эффективный и более затратный в плане энергии.
Нагревательные элементы могут быть размещены как внутри опалубки, так и снаружи.

Однако этот способ не подходит для всех типов конструкций, например, при заливке фундамента тепло не проникает внутрь бетона.

Для более тонких конструкций чаще применяется инфракрасный метод обогрева, при котором лучи проникают в толщу раствора и обеспечивают равномерное распределение тепла.
Также существуют специальные обогревательные маты, которые могут полностью покрыть поверхность для прогрева.

Мнение эксперта
Алексей Демидов
Закончил Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет по специальности: Инженер-строитель

Контактный метод электропрогрева опалубки является эффективным способом обеспечения быстрого и равномерного нагрева опалубочных конструкций. При этом нагрев происходит за счет прямого контакта нагревательных элементов с поверхностью опалубки, что обеспечивает высокую эффективность передачи тепла.

Основным преимуществом контактного метода является возможность точного контроля температуры нагрева и равномерного распределения тепла по всей площади опалубки. Это позволяет избегать образования термических деформаций и повреждений опалубочных конструкций.

Кроме того, контактный метод электропрогрева опалубки обладает высокой энергоэффективностью и экономичностью, так как исключает потери тепла на пути распространения. Это делает его предпочтительным выбором для строительных работ, где необходимо обеспечить быструю и качественную укладку бетонных конструкций.

Нормативные документы

Укладка проводов ПНСВ и другие работы по созданию условий для укрепления бетонных конструкций четко регламентированы ГОСТом. Согласно требованиям:

  • Необходима подготовка раствора, в который добавляются специальные компоненты, предотвращающие замерзание смеси при низких температурах;
  • Принимаются меры по прогреву заливаемой конструкции с использованием наиболее эффективной технологии;
  • Привлекаются квалифицированные специалисты, которые разрабатывают расчеты, составляют специальные таблицы и контролируют процесс отвердения и укрепления.

Нормы и технологические карты также определяют последовательность выполнения работ по подготовке к обогреву, демонтажу трансформаторного оборудования, опалубок и других элементов.

При наблюдении за застыванием бетона профессионалы оценивают химические и физические свойства смеси и осуществляют визуальный осмотр. Один из признаков успешного достижения прочности — постепенное изменение цвета до светлого, практически белого.

Темно-серый цвет указывает на замерзание смеси и потерю свойств бетона. В этом случае работа выполняется заново или откладывается до благоприятных условий. Чтобы избежать таких инцидентов, привлекают опытных специалистов, которые изначально выбирают правильную тактику заливки бетона и следят за процессом нагрева в соответствии с технологией.

Установка тепляков

Монтаж сооружения, похожего на шатер или палатку, производится над бетонным заливом. Под этим сооружением устанавливаются тепловые пушки, которые генерируют поток теплого воздуха и поддерживают оптимальную температуру для затвердевания. Этот способ нагрева является одним из наиболее простых в установке.

Электродный прогрев

При установке опалубки на нее закрепляются специальные электроды, которые позволяют проводить ток через бетон для нагрева раствора и равномерного застывания. Для правильной установки электродов необходимо изучить технологические особенности процесса. Этот метод требует проведения расчетов и подготовки, но он в целом прост в монтаже и имеет высокий коэффициент полезного действия. Однако такой метод потребляет достаточно энергии.

Интересный факт
Малоизвестным фактом является то, что контактный метод электропрогрева опалубки широко применяется при строительстве зданий и сооружений в условиях низких температур. Этот метод позволяет равномерно и быстро прогреть опалубку за счет применения специальных обогревательных элементов, установленных внутри или снаружи опалубки. Такой подход позволяет ускорить процесс заливки бетона и обеспечить его качество даже в холодное время года.

Преимущества и недостатки каждого типа прогрева

Решение о выборе конкретного метода прогрева принимается с учетом их достоинств и недостатков. Именно таким образом можно определить наилучшую технику для бетонирования в данных условиях. Положительные и отрицательные характеристики методов представлены в таблице ниже.

Наименование метода
Преимущества
Недостатки
ТеплякиПростота технического процесса; Легкий доступ к оборудованию и материалам; Доступная цена оборудования.Низкий КПД; Затрудненный контроль над режимом нагрева.
ТермоматыБыстрый результат для сокращения сроков строительства; Равномерное распределение тепла; Эффективное использование ресурсов оборудования и опалубки.Ограниченная глубина прогрева; Максимальная температура нагрева 70 градусов Цельсия; Неприменим для сложных и вертикальных конструкций.
Инфракрасный подогревРабота от бытовых сетей 220-380 Вольт; Не требует дополнительных проводов, трансформаторов и электродов; Высокая эффективность при минимальных затратах энергии.Ограниченная глубина прогрева; Дополнительное пространство для работы установок; Один излучатель воздействует на небольшую площадь смеси.
Электродный прогревПростой монтаж; Высокая эффективность.Длительная подготовка; Требует точных расчетов; Высокие затраты энергии – от 1000 кВт на 3 кубических метра смеси.
Прогрев бетона проводом ПНСВПростое управление нагревом; Быстрое застывание смеси; Повторное использование провода; Низкое возможность возгорания; Высокая эффективность при экстремально низкой температуре; Устойчивость к воздействию щелочной и кислотной среды.Тщательная подготовка; Точные расчеты.
Контактный методВысокая доступностьТрудозатратный процесс изготовления; Низкая эффективность
Индукционный обогревНизкая стоимость; Равномерный нагрев конструкции.Точные расчеты; Ограниченная область применения (подходит только для балок, колонн и подобных конструкций).

Зимний прогрев бетона с помощью трансформатора и стального провода ПНСВ-1,2

Можно не греть? Специальные добавки

Существуют специальные добавки, предназначенные для ускорения прогрева бетонных смесей в условиях низких температур, но они лишь помогают увеличить эффективность прогрева и сократить затраты на процесс. В современных условиях практически невозможно обойтись без использования одного из этих методов. Большинство противоморозных добавок эффективны до -15 градусов Цельсия. Дополнительную информацию о таких добавках можно найти в приведенном ниже видео:

Прогрев бетона. Просто на пальцах.

Преимущества и недостатки различных технологий прогрева бетона в зимних условиях

Прасолов, В. С. Плюсы и минусы различных способов нагрева бетона зимой / В. С. Прасолов. — Текст : прямая // Исследования молодых ученых : материалы X Междунар. науч. конф. (г. Казань, май 2020 г.). — Казань : Молодой ученый, 2020. — С. 14-24. — URL: https://moluch.ru/conf/stud/archive/370/15784/ (дата обращения: 27.05.2024).

В данной статье рассматриваются основные технологии подогрева бетона зимой.

Ключевые термины: бетон, подогрев, дополнительное оборудование, теплозащитная опалубка, конструкция, температура.

Опалубка с термоактивной системой

Для обеспечения необходимых прочностных характеристик при бетонировании в холодное время или уменьшения времени застывания в теплое, применяют термоактивную опалубку. Электрические нагревательные элементы (термоактивные вкладыши) устанавливаются на стандартные элементы опалубки с одной стороны, примыкающей к бетону, а с другой стороны — утеплитель. Такую модификацию можно применить к любому типу опалубки (металлической, деревянной), используемой в строительстве. На рисунке 1 показано устройство термоактивного щита.

На рисунке 1 изображена схема термоактивного щита

При использовании тепловой опалубки тепло передается через контакт. В качестве источников тепла могут быть использованы:

 электрические кабели или провода;

 поверхностные проводящие покрытия (пленки);

 трубчатые нагревательные элементы (ТЭНы).

Иллюстрация 2. Греющая опалубка

Характеристики греющей опалубки

Для достижения 70% прочности бетона необходимо использовать установку в течение 24-56 часов (в зависимости от наружной температуры) при рваном режиме прогрева.

Преимущества использования греющей опалубки

— работоспособность при температуре до -30°C;

— возможность применения при замоноличивании стыков и швов;

Недостатки греющей опалубки

— применимость только к типовым элементам;

Также стоит учитывать, что для поддержания высокого темпа строительства потребуется большое количество термощитов и элементов опалубки. Если все элементы уже заняты, работу можно продолжить только после достижения минимальной расчетной прочности монолита.

Бетонирование втепляках (шатрах)

В период морозов, когда возникает угроза замораживания бетонного раствора на стройплощадке, используют разные способы его подогрева. Один из действенных методов — это обогрев бетона в специальных тепляках или шатрах.

Рис.3. Тепляк для выдерживания бетона

Суть данного метода заключается в создании теплоизолированного пространства вокруг заливаемой конструкции и нагрев его до необходимой температуры с помощью обогревателей или тепловых пушек. Пушки могут использоваться с непосредственным нагревом. Шатер состоит из брезента, древесины или других полимерных материалов с соответствующими характеристиками.

В большинстве случаев тепляк используется лишь для укрытия отдельной части конструкции, которая в данный момент заливается. После этого шатер перемещается к следующей части. Однако, если это возможно, можно сразу накрыть всю конструкцию.

Этот метод обычно применяется при бетонировании с использованием скользящей опалубки. Тепляк в этом случае перемещается вместе с опалубкой.

Преимущества тепляка для бетонирования

 простота технологического процесса;

 обеспечение доступности материалов и оборудования для выполнения работ;

 минимальные затраты на покупку необходимого оборудования.

Ограничения при использовании теплого пола из бетона

 сложность контроля режима нагрева.

Необходимое оборудование

 Теплый пол (шатер);

 Электрический или газовый обогреватель для строительных нужд

Применение противоморозных добавок в бетон

Для полного и качественного затвердения бетона необходим определенный температурный режим. Особенно важно избегать падения температуры ниже 0°C, так как при таких условиях вода в растворе начинает замерзать, что ведет к ухудшению качества бетона и потере его прочности.

Поэтому, чтобы проводить бетонирование при отрицательных температурах, используют противоморозные добавки (ПМД). Они выполняют несколько функций: понижают температуру замерзания свободной жидкости и ускоряют процессы твердения.

Зимой очень популярны пластифицирующие добавки, которые делают бетон более пластичным и подвижным, потому что при низких температурах бетон постепенно теряет эти свойства.

Допустимый объем добавок может составлять до 6% от общего объема цемента в растворе. Некоторые противоморозки эффективны при температурах до -25°С.

Противоморозные добавки нашли широкое применение в современном строительстве, как самостоятельно, так и в сочетании с технологиями прогрева. В настоящее время в мире существует несколько сотен таких добавок.

Обычно бетону добавляют различные вещества в процессе его смешивания. Это позволяет достичь равномерного распределения добавок по всему объему смеси. Возможно добавлять вещества в бетон прямо на строительной площадке перед заливкой. При этом необходимо соблюдать все соответствующие правила и рекомендации.

Рис. 4. Введение добавки против мороза в бетон

Виды противоморозных добавок

Одними из самых востребованных добавок на отечественном рынке являются:

 натриевый нитрит NaNO2;

 кальциевый нитрит Ca(NO2)2;

 калиевый или поташевый карбонат K2CO3;

 натриевый хлорид NaCl;

 натриевый формиат или муравьиный HCOONa.

Также доступно большое количество продуктов на их основе.

В таблице 2 представлены основные противоморозные добавки и их температура замерзания в 30%-ном растворе в бетоне: предельные значения температур замерзания для различных добавок в бетоне.

Противоморозные добавки и температура замерзания

Температура замерзания, °С

натриевый хлорид (ХН)

нитрит-нитрат кальция (ННК)

нитрит натрия (НН)

нитрат кальция (НК)

Уникальный текст в разметке HTML

Преимущества применения нитрата кальция и мочевины (НКМ) в качестве противоморозных добавок

Недостатки использования противоморозных добавок

 увеличение времени достижения расчетной прочности бетоном;

 снижение устойчивости к коррозии арматуры (в случае использования хлоридных добавок).

Применение трансформаторного прогрева для бетона

Трансформаторный прогрев бетона является эффективным методом для бетонирования в зимнее время. Этот вид прогрева основан на использовании электрического тока для генерации тепла.

Для осуществления нагрева можно использовать трансформаторы вместе с проводами или электродами. Если выбран первый вариант, то провода должны быть помещены в опалубку и закреплены к арматуре, после чего в опалубку заливается специальный раствор. В случае использования второго варианта, электроды вставляются или размещаются на поверхности уже установленной конструкции. После этого провода или электроды подключаются к трансформатору и подаются напряжение 200/380 В для обеспечения процесса обогрева.

Иллюстрация 5. Прогрев бетона с помощью трансформатора

Использование трансформатора необходимо для снижения излишне высокого напряжения. С одной стороны, оно представляет опасность для жизни, а с другой требует слишком большой нагрузки (например, очень длинных проводов). Также существует риск возникновения местного перегрева. Для правильной технологической реализации процесса прогрева необходимо снизить это напряжение. Именно по этой причине используются специальные понижающие трансформаторы.

Расчет мощности трансформатора и длины провода

Для определения необходимой мощности следует учитывать следующие показатели: примерно 1,3 кВт мощности требуется для нагрева одного кубометра бетона. При пониженной температуре воздуха значение увеличивается, а при повышенной — уменьшается. Длина провода ПНСВ на 1 м³ раствора составляет примерно 30–50 м. Однако для каждого конкретного случая необходимо проводить индивидуальные расчеты с учетом того, чтобы сила тока в каждом участке провода составляла около 15А для схемы «звезда» и 18А для «треугольника» (для ПНСВ–1.2).

Рис.6. Сборка провода для ПНСВ

Обычно в условиях низких температур используют трехфазные трансформаторы для бетонирования. Следовательно, необходимо равномерно нагружать эти фазы. Важно обеспечить одинаковую длину петель провода, чтобы избежать перекоса фаз и выгорания кабеля.

Процесс нагрева трансформатором

После завершения всех расчетов, укладки и подключений можно перейти к непосредственному нагреву, включив питание. Некоторые трансформаторы имеют несколько ступеней напряжения, изменяя которые можно регулировать температуру нагрева провода. Начинать следует с минимального напряжения. При значительном падении тока в петлях можно увеличивать ступени. Когда достигнута оптимальная температура, следует поддерживать ее до того момента, пока бетон не наберет заданную прочность.

При использовании электродов в качестве нагревательного элемента, выполненных из обычной арматуры, их подключают к трем фазам в шахматном порядке для равномерной нагрузки. При этом фазы не замыкаются, а сам раствор служит проводником тока.

Использование инфракрасного обогрева бетона

При падении температуры окружающей среды ниже нуля для обеспечения необходимых условий затвердевания бетона применяется его нагревание. Одним из способов сохранить необходимую температуру в бетоне является воздействие на него инфракрасным излучением, которое преобразуется в тепловую энергию.

Технология прогрева инфракрасным излучением

Для поддержания необходимой температуры в бетоне используют промышленные инфракрасные обогреватели, направленные на поверхность раствора или опалубку в пределах 1–3 метров от залитой опалубки. Регулируя их мощность, можно предотвратить кристаллизацию воды и обеспечить необходимую прочность стенам или плитам. В случае нарушения структуры бетона конструкция может быть разрушена.

ТЭНы мощностью до нескольких сотен кВт выступают источником инфракрасного излучения, которое нагревает плотную среду — бетон при прохождении через его поверхность.

Улучшив поглощающие возможности опалубки черным цветом, можно повысить эффективность нагрева. Чтобы избежать излишнего испарения влаги из бетона, его поверхность покрывают полиэтиленом. Мощность излучения подбирается таким образом, чтобы температура на поверхности не превышала 80–93°C.

Рис.7. Инфракрасная установка

Инфракрасная установка включает в себя следующие элементы:

 отражатель (сферический, параболические или трапецеидальный);

 держатель или подвес.

Если толщина бетона превышает 50–70 см, то инфракрасное излучение не подходит для его прогрева. В этом случае необходимо использовать дополнительные технологии для прогрева более глубоких слоев бетона.

Достоинства инфракрасного прогрева:

 Возможность работы от сетей 220–380 В;

 Не требуется дополнительное оборудование, такое как трансформаторы, провода, электроды и другие;

Недостатки инфракрасного прогрева:

 Ограниченная глубина прогрева;

 Требуется значительное пространство для размещения установок;

 Ограниченная площадь воздействия каждого излучателя.

Прогрев бетона проводом

Электрическое прогревание проводами является универсальной технологией для сохранения тепла в бетоне в зимнее время и подходит для стен, перекрытий, колонн и фундамента. Для этой цели используются различные типы проводов с диаметром жилы от 1,2 до 3 мм.

Эти провода укладываются непосредственно внутри заливаемой (бетонируемой) конструкции, и после заливки бетона по ним пропускается электрический ток определенных параметров для нагрева смеси изнутри. Кабель остаётся внутри конструкции и не требует демонтажа.

Типы используемых проводов

Для прогрева бетона применяются следующие типы проводов:

 ПНСВ (одножильный провод нагревательный со стальной жилой, с изоляцией из виниловой оболочки);

 Параллельно-токопроводящий провод с оцинкованными стальными жилами (ПТПЖ). Этот тип провода предназначен для прокладки сетей проводного вещания, таких как радио и телефонные сети;

 Кабель заранее определенной длины для работы от бытовой сети без трансформатора (BET). Данный кабель имеет две параллельные жилы и является финского производства.

Рис.8. Строение греющего провода

Обычно греющие провода нарезают на определенные отрезки и подключают через трансформатор, но также существуют кабели определенной длины, работающие от 220В сети.

Важно правильно рассчитать и контролировать подаваемое напряжение (силу тока), чтобы избежать перегрева или перегорания проводов. При соблюдении всех технических предписаний монолитная конструкция набирает до 70% прочности в течение нескольких дней. Для прогрева одного кубометра бетона необходимо примерно 50–60 метров ПНСВ или 20–25 метров BET провода.

Схемы укладки греющего провода

На снимке внизу показаны схемы укладки греющего провода для колонны, стены и перекрытия, независимо от его типа. При этом расстояние между петлями подбирается в зависимости от характеристик используемого провода и температуры окружающей среды.

Преимущества использования провода для прогрева:

 возможность экономии электроэнергии;
 равномерное распределение тепла;
 удобство в обслуживании.
Недостатки использования провода для прогрева:
 невозможность повторного использования провода;
 потребность в дополнительном оборудовании.
Дополнительное оборудование для проведения прогрева:
 понижающий трансформатор для прогрева;
 магистральные кабели;
 провода холодных концов;
 средства тепловой защиты.
Прогрев бетона термоматами

Низкие температуры оказывают отрицательное влияние на процесс застывания бетона, что замедляет его отверждение и делает будущую конструкцию хрупкой. Чтобы продолжать строительные работы в зимнее время, используют различные технологии обогрева бетона.

Термоматы осуществляют контактный периферический обогрев. Они состоят из теплоизлучающей ИК пленки и теплоотражающего слоя с одной стороны. ТЭМ устанавливают на залитом бетоне, предварительно покрыв его полиэтиленовой пленкой, чтобы предотвратить излишнее испарение влаги. Затем возможно дополнительное накрытие конструкции.

В ТЭМ встроены термодатчики, которые поддерживают необходимый температурный режим.

Рис.9. Прогрев бетона термоматами

Использование технологии прогрева термоматами

Для накрытия забетонированной конструкции, подогретой раствором, используется полиэтилен, на который укладываются термоматы или термоактивные кассеты с интервалом не более 10 см. Важно плотно покрыть всю поверхность формы.

После этого систему подключают к электропитанию, и прогрев начинается практически мгновенно благодаря низкой инерции системы. Чтобы достичь большей эффективности и сократить энергозатраты, термоматы можно накрыть теплоизоляционными материалами.

Время прогрева зависит от марки и толщины бетона и составляет от 10 часов до нескольких суток. Важно не сгибать маты в местах, не отмеченных специальными линиями сгиба на изделии.

График температурного прогрева плиты с использованием термоматов

Нагрев плиты из бетона марки B15 размером 110х330х25 см был проведен в качестве демонстрации. Информацию о результатах 36-часового прогрева можно посмотреть на графике:

Рис.10. График температуры при прогреве термоматами

Из графика видно, что в течение 22 часов средняя температура в плите достигла 39°C при колебаниях окружающей температуры от -5 до -12°C. В итоге за 36 часов бетон достиг прочности на уровне 70 %, при этом было затрачено 43 кВт энергии.

Преимущества использования термоматов для прогрева

 Не требуется дополнительное оборудование;

 Можно применять для прогрева грунта, труб, кладки и других конструкций;

 Автоматическое поддержание необходимой температуры;

 Низкие энергозатраты (на 20–25 % меньше, чем при прогреве проводами);

 Защита от перегрева.

Недостатки использования термоматов для прогрева

 Ограниченная глубина прогрева;

 Максимальная температура составляет лишь 70°C;

 Низкая применимость для вертикальных и сложных конструкций.

Электродный способ прогрева бетона

Использование электродов для прогрева бетона позволяет сохранить необходимые параметры твердения раствора в условиях низких температур. Этот метод включает в себя внедрение электродов в бетон или их размещение на поверхности, после чего они подключаются к трансформатору. В результате между электродами возникает электрическое поле, которое нагревает бетон. Путем подбора и регулировки параметров трансформатора можно достичь желаемой температуры прогрева бетона.

Важно помнить, что электрическое сопротивление бетона изменяется по мере его твердения, и это происходит нелинейно.

Рис.11. Применение электродного прогрева для бетона

Изменение удельного сопротивления в процессе электропрогрева бетонных смесей различных классов

Начальная величина удельного электросопротивления, в Омах

Минимальная величина удельного электросопротивления, в Омах

Процедура укладки и технология прогрева

До установки системы прогрева необходимо сначала смонтировать арматуру и опалубку. Только после этого можно приступать к раскладке ПНСВ. Интервал между поворотами должен быть в пределах 80-200 мм. Точное расстояние зависит от наружной температуры, уровня влажности и скорости ветра. Провод не должен быть натянутым.

Для крепления провода к арматуре нужно использовать специальные зажимы. Минимальный радиус изгиба составляет 25 см. Также нужно избежать перекрестных скрещиваний проводов, через которые проходит электрический ток. Они должны прокладываться на расстоянии 15 мм друг от друга. Несоблюдение этого правила может привести к короткому замыканию.

Наиболее популярной считается схема укладки, известная как "змейка". Укладка нагревательного кабеля в этом случае напоминает монтаж теплого пола. Этот метод позволяет минимизировать расход кабеля и обеспечить максимальное покрытие площади. Заливка бетона должна происходить в сухой опалубке при температуре раствора выше +5°С, а схема должна быть правильно подключена. Также необходимо убедиться, что холодные концы выведены на необходимую длину.

Перед началом прогрева бетона необходимо внимательно изучить инструкцию, включенную в комплект с проводом ПНСВ. Подключение к шинопроводам может быть осуществлено либо через "звезду", либо через "треугольник". Первый вариант предполагает объединение трех проводов в один узел, который затем подключается к трансформатору через свободные контакты. Во втором случае система делится на 3 участка, каждый из которых подключается к выводам трехфазного трансформатора.

Процесс прогрева бетонной смеси с использованием кабеля ПНСВ состоит из нескольких этапов:

  1. Температуру необходимо увеличивать на 10 0 С каждый час. Это позволит достичь равномерного прогрева.
  2. В условиях постоянной температуры прогрев следует продолжать до тех пор, пока смесь не наберет половину своей технологической прочности. Оптимальная температура составляет 60 0 С, а максимальная — 80 0 С.
  1. Для того, чтобы бетон остывал правильно, его необходимо охлаждать до температуры 5 градусов Цельсия за час. Если этого не соблюдать, есть риск, что монолит начнет трескаться.

При соблюдении всех технологических требований материал приобретет необходимую прочность. После завершения работ ПНСВ остается в составе бетона и выполняет функцию дополнительной арматуры.

Использование кабелей типа ВЕТ или КДБС гораздо удобнее, так как их можно подключить непосредственно к обычной сети или электрощиту с напряжением 220В. Разделение на различные секции исключает возможность перегрузок. Однако основным недостатком таких кабелей является их высокая стоимость, поэтому они редко применяются при крупномасштабном строительстве.

Также достаточно популярной является технология, при которой опалубка оснащается электродами и ТЭНами. В этом случае не требуется использование нагревательного кабеля, однако данный метод требует больших затрат энергии. Это связано с тем, что при затвердевании бетона его прочность повышается, что в свою очередь снижает проводимость воды.

ЖЕЛЕЗНЕНИЕ БЕТОНА | Простоит долго | Не потрескается

Расчет длины

При проектировании длины кабеля ПНСВ необходимо учитывать несколько факторов, главным из которых является количество тепла, необходимое для качественного затвердевания монолита. Этот параметр зависит от температуры окружающего воздуха, формы и размеров конструкции, влажности и наличия теплоизоляции.

Также необходимо учитывать шаг укладки провода, принимая во внимание среднюю длину петли (28-36 м). Например, при температуре окружающего воздуха -5 0 С шаг должен составлять 200 мм, при -10 0 С – 160 мм, при -15 0 С – 120 мм.

При расчете длины кабеля необходимо знать его мощность. Например, провода с диаметрами 1,2 мм имеют удельное сопротивление 0,015 Ом/м, провода с диаметрами 2 мм – 0,044 Ом/м, а провода с диаметрами 3 мм – 0,02 Ом/м. Величина рабочего тока не должна превышать 16 А. Для провода диаметром 1,2 мм удельное сопротивление будет равняться 38,4 Вт. Для расчета общей мощности необходимо умножить это число на длину используемого провода.

Оцените статью
Опора
Добавить комментарий