Бетонирование на частном участке зимой. Прогрев бетона – основные способы. Электродный прогрев

Прогрев бетона электродами применяют при зимнем бетонировании чаще всех других методов. Причины особой популярности электродного прогрева – очень неплохой КПД и возможность прогреть практически любую бетонную конструкцию – независимо от форм и толщин элементов. Эффективен прогрев электродами для конструкций с модулем поверхности от 5 до 20, а также для различных стыков монолитных и сборных конструкций.

Данный метод применяют при температурах бетонирования до -35⁰С, при условии комплексного подхода:

  • Укладка в прогретую опалубку (на подстилающий слой) бетонной смеси, приготовленной на горячей воде и подогретых заполнителях (при заливке товарным бетоном температура смеси не должна быть ниже +15⁰С на месте укладки)
  • Применение добавок-модификаторов комплексного действия: противоморозное, ускорение твердения, повышение итоговой прочности и воздухововлечение
  • Выдерживание бетона термосом с полной теплоизоляцией от атмосферного воздуха любыми способами – применение греющих или утепленных опалубок, термоэлектрических матов. Прогревать бетон с холодными (неукрытыми) поверхностями недопустимо

Минусами метода считают:

  • Значительные трудозатраты на подготовку прогрева
  • Необходимость индивидуальных расчетов на каждую конструкцию: с разработкой электрической схемы и расстановкой электродов, а также с корректировкой по температуре наружного воздуха в процессе обогрева
  • Требуется электроэнергии больше, чем при прогреве проводом – от 850 кВт на 3 м3 уложенного бетона
  • Сложно применить для фундаментных плит: приходится применять одновременно поверхностный и периферийный прогрев
  • Требуется дорогостоящее и массивное оборудование – комплектная трансформаторная подстанция (КТПТО – 80) наружной установки или трансформатор для условий работы при температурах от -45⁰С. Практически все модификации станций прогрева оборудованы средствами автоматики и контроля, могут работать в авторежиме, имеют защиту от перегрузок.

Суть метода электродного прогрева – электроды различного типа, конфигурации и материала вживляют в бетон или устанавливают на поверхностях забетонированной конструкции. Реже используют в качестве электродов армокаркас, поскольку экономия на расходных электродах не восполняет энергозатрат, которые при таком способе значительно выше.

После подключения к источнику переменного напряжения (через понижающий трансформатор) образуется трехфазная цепь, в которой одним из проводников является бетонная смесь. При прохождении тока образуется электрическое поле и происходит выделение тепловой энергии, которая и требуется для обогрева бетонной конструкции. Количество электродов рассчитывают предварительно, а температуру бетона и корректировку прогрева (в том числе и по погодным условиям) производят подбором и регулировкой выходных параметров трансформатора. Необходим постоянный контроль работы оборудования, температуры наружного воздуха и поверхности бетонной конструкции.

В процессе твердения бетона его электрическое сопротивление изменяется, в сложной нелинейной зависимости. Начальное сопротивление зависит от вида бетона, водоцементного отношения и от активности вяжущего – цемента. Цементы разных заводов дают значительные вариации удельного электросопротивления приготовленных бетонов - от 8,5 до 16,5 Ом. Зависимость прохождения тока и нагрева от фазы твердения бетона также учитывается при расчетах схем и нагрузок.

Практически все несущие конструкции, применяемые в частном строительстве, армируются стальной стержневой арматурой – прутком, а данный вариант определяет максимально разрешенное напряжение 127В. Использовать напряжение более 127В разрешено только при техническом обосновании, на локальных участках и при наличии специальных проектных разработок.

Применяемые трехфазные трансформаторы прогрева и комплектные подстанции имеют ступени выходного напряжения от 45 до 120В, номинальную мощность от 63 до 80 кВА и применяются не только для прогрева бетона электродным, индукционным и другими методами. Также можно отогреть грунт или подсыпку под фундамент, запитать ручной инструмент и временное освещение стройплощадки. Комплектные подстанции для частной стройки, как правило, чаще берут в аренду, чем покупают. Имеются фирмы, специализирующиеся на оказании услуг по прогреву бетона и грунта. Одновременно можно заказать и расчеты, и получить рекомендации по прогреву.

Основные виды электродов, применяемые на частных стройках:

  • Погружные – стержневые, струнные
  • Поверхностные – полосовые; пластинчатые; нашивные; плавающие

Прогрев погружными электродами

Стержневые электроды делают из металлических прутков (обычно это стальная арматура для бетонных конструкций) диаметрами 6; 8; 10; 12 мм, реже 16 мм. Устанавливают стержни-проводники по перпендикуляру к поверхностям конструкций. Установка возможна в открытые бетонные поверхности или в засверленные в опалубочных панелях отверстия. Концы электродов оставляют снаружи щитов на 100-150 мм для подсоединения к проводам. Располагают электроды-стержни в расчетном шаге друг от друга, на минимальном расстоянии от опалубки в 30 мм. Соединять с разными фазами питания возможно и соседние группы электродов, и противоположные, от этого будет зависеть конфигурация электрического поля в конструкции. Все стержневые погружные электроды – расходный материал и остаются в бетоне.

Применяют для прогрева элементов и участков сложных конфигураций, для стоек и балок каркаса, плитных, ленточных и столбчатых фундаментов, а также отдельных стыков. Могут использоваться и для габаритных бетонных конструкций - для периферийного нагрева по боковым граням.

Струнные электроды используют в основном, чтобы прогревать слабоармированные линейные элементы – сваи, стенки, балки, плиты, высокие стойки и колонны, а также фундаментные ленты небольших сечений. Длины струн – около 3 м, диаметры 10-16 мм. Устанавливают струнные электроды по продольным осям конструкций, в количестве от одной струны до нескольких – звеньями, с выходом из бетонной конструкции и загибом для подключения электропровода. Опалубку снабжают токопроводящими листами, подключенными на другую фазу электроцепи; таким образом получают электрическое поле по всему объему прогреваемого элемента. Возможно подключение и в непроводящей опалубке, для этого отдельные струны или звенья струн подключают к разным фазам электроцепи. Для плитных плавающих фундаментов на грунтовой подушке такой метод прогрева также дает хороший эффект.

Прогрев поверхностными электродами

Эффективны для прогрева междуэтажных перекрытий и любых конструкций, имеющих свободные горизонтальные поверхности. Также удобно делать термообработку промерзших оснований и конструкций на границе фаз мерзлый грунт-бетон.

Прогрев полосовыми электродами выполняют, располагая в верхних слоях уложенной бетонной смеси металлические полосы 20-80 мм шириной из листовой стали толщиной 3-4 мм. Крепление полос выполняют непосредственно к опалубочным щитам, вертикально, в расчетном шаге (примерно 200-250 мм). получаются технологически удобные электродные панели, которые устанавливают на открытые бетонные поверхности сразу по завершении укладки смеси. Крепят электроды к опалубочным панелями таким образом, чтобы по концам их можно было соединить проводами – в группы и подсоединить к разным фазам цепи. При расчете учитывается электросопротивление каждой группы, перекос фаз недопустим. От бетона полосовые электроды разделяют прослойками толя или рубероида. Преимущество – можно располагать группы полосовых электродов как по разным граням конструкции, так и по одной. Полосы, закрепленные к опалубке, можно использовать много раз, в отличие от погружных электродов, которые остаются в бетоне.

Пластинчатые электроды отличаются от полосовых размерами, но аналогично устанавливаются на опалубку с одной или с разных сторон прогреваемого элемента. Прогревают пластинами протяженные конструкции с высокими модулями поверхности (плиты, ленты и др.), а также слои бетона, контактирующие с мерзлыми грунтовыми основаниями. Но чаще всего пластинчатыми электродами выполняют периферийный прогрев массивных фундаментных конструкций, укладываемых без опалубки. Материал для пластинчатых электродов – кровельная и листовая сталь.

Нашивные электроды эффективны для прогрева протяженных конструкций со слабым армированием плоскими сетками: балки, стены, фундаментные ленты. Защитный слой бетона должен быть не меньше 50 мм. Нашивные электроды изготавливают из обрезков арматуры диаметрами 6-10 мм и крепят к внутренним сторонам опалубочных щитов группами с шагом 100-200 мм, оставляя наружные выводы с загибом или болтами для крепления к токопроводам.

Рабочий шов бетонирования при использовании опалубок с электродами выполняют на минимальном расстоянии не ближе 100 мм от ряда электродов.

Схематично показано размещение электродов: поз.а - пластинчатого типа; поз.б - периферийный прогрев; поз.в - электроды стержневого типа; поз.г - габаритная конструкция группами полосовых электродов; поз.д - стрежневые электроды расположены плоскими группами; поз.е - осевое размещение стержневых электродов; поз.ж - струнный электрод по оси стойки; 1 - арматурные стержни; 2- струнный электрод; 1ф, 2ф,3ф - три фазы понижающего трансформатора

Плавающие электроды, как и пластинчатые, являются способом периферийного прогрева. В случаях, когда исключен электроконтакт с армокаркасом, применяют плавающие электроды по схеме «замкнутая петля». Изготавливают их как из стрежней, так и из пластин (сталь полосовая толщина 2-6 мм, ширина 20-60 мм) – для обогрева подготовок под полы или ребристых плит. Все расстояния и размеры электродов расчетные. Электроды погружают в бетон после уплотнения, на глубину 30-50 мм. Электроды должны быть слегка втоплены в бетон или контактировать с ним, без зазоров. Для этого делают пригруз электродных пластин непроводящими ток материалами – доской, кирпичом. Электродные пластины не должны иметь перегиба или кривизны.

При использовании любого из методов прогрева бетона необходим контроль скорости остывания бетона, которая не должна превышать 10 градусов в час. Превышение приводит к температурным напряжениям в бетоне, способным разрушать его структуру, что приводит к растрескиванию поверхности, а иногда и к глубоким трещинам.

Перед тем, как начать укладку бетона, проверяют коммутацию электродов и правильность их установки, теплоизоляцию опалубочных щитов и прочность контактов электродов с токопроводами.

Хотя электропрогрев проводится при пониженном напряжении, требования электробезопасности обязательны к выполнению.

Оставить комментарий
Guest
Чтобы оставить комментарий, войдите или зарегистрируйтесь
Бетонирование на частном участке зимой. Прогрев бетона – основные способы. Прогрев проводом

Бетонирование на частном участке зимой. Прогрев бетона – основные способы. Прогрев проводом

Дома и коттеджи|18 ноября 2017 в 20:18
Прогрев проводом считается универсальным методом зимнего бетонирования и применяется в индивидуальном строительстве наиболее широко, наряду с электродным
Бетонирование на частном участке зимой. Прогрев бетона – основные способы. Индукционный прогрев

Бетонирование на частном участке зимой. Прогрев бетона – основные способы. Индукционный прогрев

Дома и коттеджи|17 ноября 2017 в 18:04
Для железобетонных стоек, колонн и любых конструкций, длина которых превышает сечение – можно применить индукционный прогрев бетона.Чуть-чуть теории: метод
Бетонирование на частном участке зимой. Прогрев бетона – основные способы. Способ термоса

Бетонирование на частном участке зимой. Прогрев бетона – основные способы. Способ термоса

Дома и коттеджи|16 ноября 2017 в 13:54
Прогрев бетона необходим для предотвращения кристаллизации воды. Причин целый ряд, некоторые из них:Цементное вяжущее в реакцию со льдом не вступит и цементный
Армопояс. Технология устройства

Армопояс. Технология устройства

Дома и коттеджи|24 августа 2017 в 16:26
Устройство армирующего пояса из монолитного железобетона практически не отличается по технологии от бетонирования ленточного фундамента. Основные этапы:
Каркасный дом. Узлы, утепление

Каркасный дом. Узлы, утепление

Дома и коттеджи|23 августа 2017 в 15:43
Множество вариаций конструктивных схем каркасных домов можно с натяжкой свести к двум, для простоты - рамно-каркасная и каркасно-щитовая. Методика возведения
Зеркала в интерьере

Зеркала в интерьере

Ремонт и отделка|23 февраля 2019 в 12:23
Зеркала в интерьере – классика и современность, оригинальность и эффективные методики организации пространства. Зеркальная стена в интерьере маленькой комнаты – проверенный дизайнерский ход, иллюзия для расширения сжатых пространств.
Трафареты для стен

Трафареты для стен

Ремонт и отделка|22 февраля 2019 в 09:17
Трафареты для стен – средство декора для предпочитающих нестандартность в отделке помещений, и в качестве альтернативы классическим методикам декора стен трафаретная роспись все более популярна.
Старые обои

Старые обои

Ремонт и отделка|21 февраля 2019 в 09:24
Старые обои на стенах порой удивляют надежностью наклейки и трудностями при их очистке. Современные обойные материалы и клеевые составы отличает долговечность...
Обои компаньоны

Обои компаньоны

Ремонт и отделка|20 февраля 2019 в 09:07
Обои компаньоны – один из простых способов создания оригинальной отделки стен. Декорировать стены можно множеством способов, от дорогостоящих до бюджетных – венецианской или другой фактурной штукатуркой, имитациями каменных облицовок...
Декор стен

Декор стен

Ремонт и отделка|19 февраля 2019 в 09:08
Декор стен выполняют разными методами – декоративной штукатуркой и текстурными красками, оклеивают стены обоями или окрашивают в нейтральные тона, чтобы яркими акцентами сделать картины и панно, нестандартные или классические.
Декор кухни

Декор кухни

Ремонт и отделка|18 февраля 2019 в 09:05
Декор кухни – и средство, и цель: обновление привычной обстановки простыми и зачастую увлекательными методиками. Декор в кухне и любых уголках дома – зачастую хобби владельцев. Трафаретная роспись стен, рисунок и графика, монохром и декупаж ...
Фреска на кухне

Фреска на кухне

Ремонт и отделка|16 февраля 2019 в 15:45
Фреска на кухне поможет реализовать любые дизайн-проекты, причем за небольшое время и не обязательно потребует крупных затрат. Фреску в кухню подбирают при ремонте или в целях обновления интерьера, независимо от ремонта.
Зимний бетон

Зимний бетон

Дома и коттеджи|15 февраля 2019 в 09:38
Зимний бетон на частной стройке – суровая необходимость. Сложности доставки по водному пути, изолированность участка строительства, отличные зимние дороги и невозможность проехать к месту укладки бетонной смеси в распутицу вполне оправдывают...

Главное